基于AHP和灰色关联模型的应急物流通道可靠性评价*

邹 浩，曾 革

(湖南城市学院土木工程学院，湖南益阳413000)

应急物流通道作为解决突发事件的重要物质基础，不仅能保障应急救援物资快速、准确、安全地运送到突发点，而且对拯救突发点人民的生命财产安全起着重要的作用［1］.

近年来已有不少学者从不同角度，利用不同方法对其进行了研究.其中滕敏［1］通过对物流节点条件、运输网络条件、运输工具条件和政策环境条件的分析，建立了基于突变评价法的应急物流通道评价模型;张伟［2］应用层次分析法构建了应急物流路径选择模型，并提出了以不同属性偏好进行权重分配的决策方法;曹翠珍［3］将应急物流的运行划分为不同的阶段，建立了网络成本最小了优化决策模型;代颖和马祖军［4］考虑应急物资需求的变化以及救援车辆旅行时间的随机性，通过机会约束规划方法，建立了应急物流系统中带有时间窗的随机定位－路径问题优化模型;匡小平等［5］在分析物流路径影响因素的基础上，从运输时间、物资安全性、运输组织的便捷性、运输耗费、道路所处自然条件几个方面建立了灰关联决策模型;张毅等［6］分析应急条件下物资运输调度的时效性、安全性和经济性特征，根据多属性决策理论构造了评价备选线路决策效用函数的数学模型;陈达强等［7］在分析带时变条件约束的出救点供应量、需求点需求量的基础上，建立了带时变供求约束的物资分配决策模型.

本文建立了应急物流通道可靠性评价指标体系，并运用AHP法确定指标权重，再结合灰色关联理论建立了相应的综合评价模型.

1 应急物流通道可靠性评价

1.1 应急物流通道可靠性评价指标

应急物流通道的构建是一个复杂而庞大的系统，应急物流通道评价指标体系必须能够对应急物流通道的现状以及影响因素进行综合性考虑，能够基于各项基础数据，采用多项指标从不同角度对整个体系进行测算和评价.本文参考相关文献，将物流通道设施、通道网络结构、物流载运工具、国家政策环境四个方面看做主要影响指标进行评价分析.物流通道设施中，可靠的装卸设施可以提高应急物资中转效率，配送设施的可用性能够帮助选择最优路径，完善的通信设施能够保证物流通道信息的畅通;通道网络结构中，运输时间反应了应急物资运输的快捷性，网络结构的可靠性直接影响紧急物资送达的可靠度，网络结构的便捷与可达性直接影响节点之间货物传输的方便性;物流载运工具中，技术性能直接反应了载运工具的先进程度，载运工具的安全性能够保证紧急物资正常运达目的地的特性，载运工具的经济性直接反映了载运工具资金投入与产出的效果;国家政策环境中，国家政策方针在应急状况下能够促使政府职能的有效发挥，地理位置与气候等自然条件直接影响着紧急物资的运输速度.具体的应急物流通道评价指标系统如图1所示.

图1 应急物流通道评价指标体系

1.2 评价指标权重的确定

应急物流通道可靠性评价指标权重确定的具体方法如下:

(1)将目标体系分为:目标层T(应急物流通道可靠性评价);准则层A(物流通道设施A1，通道网络结构A2，物流载运工具A3，政策环境A4);指标层a(a11－a42).

(2)根据准则层各指标(物流通道设施A1，通道网络结构 A2，物流载运工具 A3，政策环境 A4)，考察 Ai(i=1，2，3，4)对目标层T的影响程度，构造比较矩阵GAT，并通过列向量和行向量的归一化处理，得到准则层A对目标层T的权重向量WAT，并进行一致性检验.

(3)根据步骤2，同理可以得到指标层a相对于准则层A的比较矩阵 GaA1，GaA2，GaA3，GaA4，以及相应的权重向量 WaA1，WaA2，WaA3，WaA4，同时进行一致性检验.

(4)根据指标层a相对于准则层A的权重向量(WaA1，WaA2，WaA3，WaA4)以及准则层A对目标层T的权重向量WAT，可以求出指标层a对应于系统目标层T的指标权重向量WaT.

2 灰色关联评价模型

2.1 评价指标的无量纲化处理

应急物流通道可靠性评价体系中，各评价指标涉及的范围比较广，指标与指标之间没有统一的度量标准，在进行综合评价时，为保证评价结果的有效性，需要对原始评价指标进行归一化处理，使不同量纲的指标数据具有可比性.应急物流通道的各指标无量纲化可以采用以下方法:

其中 A0=a0j(j=1，2，…，m)为参考数据列，并记 A=(aij)n×m为原始决策矩阵，R=(rij)n×m为无量纲化后的标准矩阵.

2.2 灰色关联评价模型

(1)确定参考数据列

考虑到评价指标a单位不一致，需要对其进行初始化.一般是先确定一个理想的比较标准，然后把所有指标除以对应的理想标准值.其中理想标准值可以是各指标的最优值(或最劣值)，也可参照评价目的进行选择.参考数据列也包含n 个指标，记为 A0=(a01，a02，…，a0n).

(2)计算关联系数

则比较数列Ai对参考数列A0的关联系数定义为:

(3)计算关联度，排关联序列

各指标与理想参考值之间的关联系数较分散，当多条物流通道进行比较时，需对各条通道的所有指标进行加权处理，一般采用的方法为求解其灰色关联度.

计算公式为:

其中，γi为比较数列Ai对参考数列A0的灰色关联度;WaT为指标层a相对于目标层T的指标权重向量，n为序列的长度.

根据各物流通道指标与理想参考数列之间的灰色关联度进行排序，关联度越大，表明比较数列对参考数列的关联性更强，也即物流通道的可靠性更高.

3 模型应用

采用群组专家评价集对物流通道可靠性进行科学、合理的评价.根据各评价指标的特性，可将系统评价集设为四个层次:V={V1，V2，V3，V4}={可靠，较可靠，临界，不可靠}，各个层次对应的标准元素值为:可靠(85－100)，较可靠(70－85)，临界(60－70)，不可靠(60以下).现为考察三条应急物流通道的可靠性，不同专家结合各通道的具体情况，从不同的着眼点出发，分别对三条应急物流通道可靠性评价指标值进行打分，分值如表1所示:

表1 评价指标量化表

3.1 评价指标权重的确定

根据各指标的分层结构图，结合专家组对各指标的打分值，分析各指标之间相互影响的重要程度，利用层次分析法，可以得到各指标之间的相互权重，其值如表2所示:

表2 评价指标权重表

3.2 灰色关联模型的计算及结果

根据各指标分值对应的标准元素值，并结合各指标的最优值，将参考数据列记为 A0=(90，88，87，80，81，85，80，72，73，75，80).利用公式(1)对参考数据列和比较数据列形成的矩阵进行无量纲化处理有:

对以上无量纲化矩阵求差序列，得到如下矩阵:

由R*可知，比较数列与参考数列之间，两级最大差max两 级 最 下 差 min.利用公式(2)，并取 ε =0.5，即可求得比较数列与参考数列之间关联系数为:

从而可以得到关联系数矩阵:

根据灰色关联模型的基本理论，利用公式 γi=，可以计算出每条应急物流通道的灰色关联度γi.

即γ1＞γ2＞γ3，γi越大，证明比较数列对参考数列的灰色关联度越强，因而第一条应急物流通道的可靠性比较高.

由以上分析可知，物流通道设施和通道网络结构对应急物流通道可靠性的影响比较大，为提高突发事件时物流通道的可靠性，必须加强物流通道基础设施建设，提高交通网络化程度，这样才能保证紧急物资运输的畅通，将损失减到最低.

4 结论

研究表明，物流通道设施和通道网络结构对应急物流通道可靠性的影响比较大，为改善应急物流通道可靠性工作提出了重点.

［1］滕敏.应急物流通道的选择与评价研究［D］.长沙:长沙理工大学硕士学位论文，2011.

［2］张伟.基于层次分析法的应急物流路径选择［J］.甘肃科技，2010，(24):70 －73.

［3］曹翠珍.应急物流网络优化决策模型研究［J］.数学的实践与认识，2012，(8):44 －49.

［4］代颖，马祖军.应急物流系统中的随机定位－路径问题［J］.系统管理学报，2012，(2):212 －217.

［5］匡小平，王涛，廖荣民.应急物流中路径优化的灰关联决策［J］.中国水运，2010，(12):85 －87.

［6］张毅，郭晓汾，王笑凤.应急救援物资车辆运输线路的选择［J］.安全与环境学报，2006，(3):51 －53.

［7］陈达强，郑文创，丁夏，等.带时变供求约束的应急物资分配模型［J］.物流技术，2009，(2):90 －92.