层次分析法在区域物流中心选址中的应用

张丽杰，骆素君，柴树峰 （军事交通学院，天津300161）

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层次分析法在区域物流中心选址中的应用

张丽杰，骆素君，柴树峰 （军事交通学院，天津300161）

随着经济全球化和现代信息技术的高速发展，物流作为现代流通方式的主要渠道和载体，作为沟通生产和消费的枢纽和纽带，已在全球范围内发展成为一个充满生机与活力并具有无限潜力和发展空间的产业力量，已经成为国民经济的动脉系统和衡量城市社会经济发展程度的重要指标。物流业已经被视为是经济发展的重要领域和新的增长点，成为影响一个国家或地区经济竞争水平的关键因素。

我国区域物流正处于一个高速建设和蓬勃发展的关键时期，很多地区都纷纷建立起了区域物流中心。加强区域物流中心的规划和建设，已经成为振兴区域经济，提升城市整体竞争力的重要举措。因此，对区域物流中心选址的决策直接影响着整个区域物流业的发展进程，影响着整个区域第三产业的发展态势，从而对社会经济效益的提高具有很重要的现实意义。这就要求对影响区域物流中心选址的因素进行客观的评价，提高规划中的物流中心的综合性能，根据评价结果对布局方案进行选择。本文运用层次分析法将环渤海区域物流中心选址问题进行量化评价，并确定具体区域物流中心城市。

1 区域物流中心概述

区域物流是以经济学中的区域概念为基础，研究在该区域内物流活动的规律。区域物流是在一定的区域地理环境中，以大中型城市为中心，以区域经济规模和范围为基础，结合物流辐射的有效范围，将区域内外的各类物品从供应地向接受地进行有效的实体流动。根据区域物流基础设施条件，将公路、铁路、航空、水运及管道运输等多种运输方式及物流节点有机衔接，并将运输、储存、装卸、搬运、包装、流通加工、配送及信息处理等物流基本活动有机集成，以服务于本区域的经济发展，提高本区域物流活动的水平和效率，扩大物流活动的规模和范围，提高本区域的综合经济实力。

区域物流中心的实质是使中心城市具有经济区域或地区范围内的物流管理、组织、信息中心的功能，这不仅要求中心城市自身的物流运作需达到较高水准，而且还要负担支持区域内物流运作、组织和信息管理的任务。区域物流系统本身就是区域经济系统的重要构成因素，是区域经济系统形成与发展的主要力量。一个良好区域物流系统的运转不仅能够确保区域内资源的高度整合和高效利用，还能够通过对生产和流通领域的 “提速”，加快其他领域的 “运转”，提升区域市场竞争力。构建区域物流中心，形成区域物流系统的核心，不仅对于提升城市经济发展和辐射带动整个区域经济发展具有重要的作用，同时也是这个地区在激烈的区域竞争中能否取得 “有利位置”的重要基础。

2 层次分析法的简述

层次分析法 （AHP）首先是由美国运筹学家匹茨堡大学教授萨蒂于70年代初提出的，这种方法把决策有关的因素分为目标层、准则层、措施层、方案层，是在系统工程中应用的评价与决策方法。能够处理多目标、多准则、多层次复杂决策问题。层次分析法先把复杂物流系统问题涉及的因素分组，把因素进行分组后形成有序的层次结构模型，然后通过构造判断矩阵的方式反映每一层次中各因素的相对重要性，进行层次单排序及一致性检验，最后完成层次总排序及一致性检验，通过排序计算得到决策因素相对于总目标层的重要性程度的总排序确定优选方案。具体步骤如下：

（1）建立层次结构模型。在深入分析决策的问题之后，将问题中所包含的因素划分为不同层次，如目标层、准则层、指标层、方案层等，用框图形式说明层次的递阶结构与因素的从属关系。

（2）构造判断矩阵。判断矩阵元素的值反映了各因素相对重要性，一般采有1～9及其倒数的标度方法，具体见表1。

表1 判断矩阵的标度

（3）层次单排序及其一致性检验。所谓层次单排序是指本层各因素对上层某一因素的重要性次序，其计算的实质是计算判断矩阵的最大特征根及相应的特征向量，即对判断矩阵B，计算满足BW=λmax，其中λmax为B的最大特征根，W为对应于λmax的规范化特征向量，则W的分量Wi就是对应于单排序的权值。为保证层次单排序的可信性，需要对判断矩阵一致性进行检验，亦即要计算随机一致性比率：CR

其中n是判断矩阵的阶数，RI为平均随机一致性指标，通常可查表2。只有当CR＜0.1时，层次单排序的结果才认为是满意的，否则需要调整判断矩阵元素的取值。

表2 平均随机一致性指标对照表

（4）层次总排序。计算同一层次所有因素对于最高层 （总目标）相对重要性的排序权值，称为层次总排序。这一过程是从最高层次到最低层次进行的。若上一层次Aj包含m个因素A1,A2,…,Am，其层次总排序权值分别为a1,a2,…,am，下一层次Bj包含n个因素B1,B2,…Bn，它们对于因素Aj的层次单排序权值分别为b1j,b2j,…,bnj。 （当bk与Aj无联系时，bkj=0）。

3 实例分析

包括京津冀、山东半岛、辽东半岛三大城市群在内的环渤海经济圈，日益成为继 “珠三角”、 “长三角”之后的中国经济第三增长极，并将成为中国乃至东北亚地区极具影响力的经济圈。由于拥有中国最密集的海陆空立体交通网络，越来越多跨国公司把环渤海地区作为重要投资区域，在北京建立研发中心和运营总部，把生产基地建立在天津、山东等地。环渤海经济圈已经形成了以高新技术产业、电子、汽车、机械制造业为主导的产业集群，形成了对国际物流中心的强大需求。但是与这一地区日益增长的国际物流需求相比，国际物流服务水平还有待较大幅度提高，尤其是至今还没有形成世界级的综合服务功能强大、腹地和海外的双向辐射能力极强的国际物流中心。同时由于环渤海经济圈内部各区域的合作程度并不高，因此反映在区域物流体系的构建上，就表现为区域物流体系构造不合理，区域内部物流资源整合度不高，生产和流通领域效率低下等。缺少高关联度的一体化区域物流平台和区域物流中心，给资源的调度、生产要素的流通等造成了障碍，从而影响了区域经济的发展。

环渤海经济圈因为拥有天津和北京两座特大型城市，其经济发展和综合实力可谓 “旗鼓相当”，再加上青岛、大连两座大型港口城市的快速发展，又都相继提出了 “建设成为北方航运中心”的发展目标，就使得环渤海经济圈区域物流中心地位的竞争异常激烈。

本文选取上述4个典型城市为研究对象，分别记为F1、F2、F3、F4，邀请多位业内专家进行打分，将结果运用层次分析法将影响区域物流中心选址的指标权重进行排序，并将4个城市的综合得分加以排序，选出最优方案。

（1）建立层次结构模型。通过对环渤海经济圈物流发展情况的分析，确定区域物流中心选址A为目标层；准则层为影响目标层的5个主要因素：城市物流状况B1，城市经济及成本优势B2，城市创新实力B3，城市可持续发展能力B4，社会性能B5；指标层是影响准则层的因素；方案层是待选的4个城市，该层次结构模型如图1所示。

（2）构造判断矩阵，层次单排序及一致性检验。

①通过专家打分法结果，构建Bi-A（ i=1,2,3,4,5 ）的判断矩阵，并利用matlab软件求出该矩阵的最大特征值和特征向量 （权重） 分别为： λmax=5.1870， ω=（0.50,0.12,0.16,0.07,0.15 ），CR=0.0417＜0.1， 通过一致性检验。

②构建Bij-Bi（i=1,2,3,4,5;j=1,2,3 ）的判断矩阵，并利用matlab软件求出各矩阵的最大特征值和特征向量 （权重）分别为：λ1=3.0246， λ2=3.1078， λ3=3.0536， λ4=3.0356， λ5=3.0385， ω1=（0.2,0.12,0.68 ）， ω2=（0.52,0.12,0.36 ）， ω3=（0.52,0.12,0.36 ），ω4=（0.17,0.35,0.48 ）， ω5=（0.64,0.26,0.10 ）， CR1=0.0212＜0.1， CR2=0.0929＜0.1， CR3=0.0462＜0.1， CR4=0.0306＜0.1， CR5=0.0332＜0.1全部通过一致性检验。

③构建Fm-Bij（m=1,2,3,4 ）的判断矩阵，并利用matlab软件计算出最大特征值和特征向量 （权重）：λ11=4.0283，λ12=4.0283， λ13=4.0731， λ21=4.0458， λ22=4.0458， λ23=4.0875， λ31=4.111， λ32=4.0875， λ33=4.0511， λ41=4.0875， λ42=4.0894， λ43=4.1169， λ51=4.1725， λ52=4.144， λ53=4.144。

经计算，全部通过一致性检验。

（3）层次总排序。通过计算得到4个城市的得分情况：F1＞F2＞F3＞F4。因此可以判断出环渤海区域物流中心应该选在天津。

图1 区域物流中心选址的层次结构模型

表3

4 结 论

本文运用层次分析法，同时借助matlab软件的计算功能，将环渤海区域物流中心选址问题加以量化，充分利用了层次分析法在处理多准则、多指标等问题的优势，广泛征集相关专家的意见，使结果更具客观性和可参考性。

[1] 张衡，花兴来，彭飞.军事物流中心选址评估模型[J].运筹与管理，2007(8):140-143.

[2] 颉栋栋，盖宇仙，李成.基于AHP-TOPSIS法的铁路物流中心设计方案比选研究[J].物流科技，2010(6):42-46.

Application of Analytic Hierarchy Process in Regional Logistics Centre Allocation

ZHANG Li-jie,LUO Su-jun,CHAI Shu-feng (Academy of Military Transportation,Tianjin 300161,China)

运用层次分析法对区域物流中心的选择问题进行了详细的阐述，同时结合实例应用于环渤海区域物流中心的选择中，并利用matlab软件，将待选的区域物流中心城市的各项指标量化，选出得分最高的城市作为区域物流中心，此方法在选址方面的应用具有很强的实用价值。

层次分析法；matlab；区域物流中心；选址

In this paper,the problem of regional logistics centre allocation are discussed using AHP.We quantify relative factors of the four selected cities with the aid of matlab software and select a city whose score is the most as regional logistics centre.The method is a very useful optimizing method for the problem of allocation.

analytic hierarchy process;matlab;regional logistics centre;allocation

F063.1

A

2011-02-28

张丽杰（1979-），女，天津宁河人，军事交通学院军事物流系，讲师，经济学硕士，研究方向：机械设计、数量经济学。

1002-3100(2011)05-0047-03