基于模糊AHP法的新型密集式立体军需仓库运行效率效能评估∗

乔 涵 费先宏 肖 骅

（陆军勤务学院 重庆 401311）

1 引言

自动化立体仓库作为物流行业近几十年来新兴的物流设施设备，其发展一直备受瞩目。进入21世纪以来，我军的自动化立体军需仓库数目不断增加，样式不断发展改进，运行效率不断提高。但随着军事科技的不断进步和军队编制体制改革的进一步深入，立体军需仓库的物流作业流量快速增长，迫切需要再度提高自动化立体军需仓库的运行效率以适应不断增长的后勤保障需求。

新型密集式立体军需仓库是在新时代环境下，为提高仓库运行效率、提升仓储空间利用率而对堆垛机立体仓库改进之后的新型军需仓库。主要改进之处为，取消高层货架的核心装备堆垛机，将整体高层货架设计为密集型货架，同时改进其出入库方式，为入库作业配备一个升降平台和一个寻址入库装置，采用自顶向下的方式入库，将货物从下至上依次存放，出库采用AGV小车主动接货出库，在仓库底层设计AGV小车轨道，小车自底部运行到出库口，主动接到出库货物，而后按照规划路线完成出库作业。总体规划如图1所示。

图1 新型密集式立体军需仓库模型图

2 新型密集式立体军需仓库运行效率效能影响因素分析

新型密集式立体军需仓库的效能评价受多方面因素影响。出入库效率方面，立体仓库出库和入库的效率应该越高越好，以提高军需仓库的整体运行效率；空间利用方面该立体军需仓库必须最大化利用可用空间来储存军需物资，减少不必要的空间浪费，并保证能够有效管理库存；成本方面也应该控制在可接受范围内，保证仓库能够满足正常建设条件，包括建设成本、维持仓库基本盈利、后期的维护成本等；弹性需求能力应该满足仓库在紧急收发物资时快速作业，高效率完成大批量作业任务，还能在日常收发，作业量小时不浪费作业能力。

3 评估指标体系的构建

3.1 确立指标体系，构建层次模型

从科学的角度看，体系效能是指新型密集式立体军需仓库整体运行的效能，其评估应是对整个自动化立体军需仓库活动全过程的综合评价。在构建过程中，需对每个系统的作用和各系统相互之间的关系，用层次分析法进行分析，实现对新型密集式立体仓库从细节到整体的全面评估。因此，应从运行效率、作业弹性、空间利用、成本分析等方面概括描述新型密集式立体仓库某一方面运行效能的功能指标，然后把功能指标继续分解成可以量化的指标，从时间、效率、成本等方面具体描述新型密集式立体军需仓库指标体系效能的评估要求，确定科学性、完备性、独立性、可比性、可测性、可度量的指标。同时，广泛咨询专家，对指标体系涉及的问题经过多轮的意见交换，统计处理和归纳综合，从而最终确定新型密集式立体军需仓库评估指标的完整层次结构，如图2所示。

图2 新型密集式立体仓库运行效

3.2 构建判断矩阵

首先分析体系中各因素之间的关系，通过调研数据、统计资料，在征求专家意见和系统分析人员经验的基础上，运用9标度法（见表1）对评估指标间重要程度进行两两比较得出判断矩阵。

表1 层次分析法标度值表

对于总目标U，各准则U1，U2，U3，U4之间的相对重要性比较判断矩阵为

对于各准则层U1，U2，U3，U4，各方案之间的重要性比较判断矩阵为

3.3 指标权重及一致性检验

运用方根法，计算判断矩阵各行元素乘积的n次方根对向量进行归一化ωi=Mi/Mj，计算得到特征向量为W≈(ω1，ω2，ωn)T判 断 矩 阵 的 最 大 特 征 值 为由于复杂事物的各因素采用两两比较时，不可能给出两个因素的精确比值，存在一定的误差，因此，要进行一致性检验，其算法为首先计算一致性指标，而后查表求平均随机一致性指标R.I，最后计算一致性比率。当CR＜0.1时，认为判断矩阵具有满意一致性；反之，认为判断矩阵不具有满意一致性，需要进行修正。

经计算，判断矩阵U-Ui相对重要性权值及λmax，CR分别为

W=（0.5566，0.1807，0.1682，0.0946）T

λmax=4.0211，CR=0.0079

判断矩阵U1-Ui相对重要性权值及λmax，CR分别为

W1=（0.4179，0.2245，0.1090，0.2485）T

λmax=4.0457，CR=0.0171

判断矩阵U2-Uj相对重要性权值及λmax，CR别为

W2=（0.6483，0.2297，0.1220）T

λmax=3.0037，CR=0.0036

判断矩阵U3-Uj相对重要性权值及λmax，CR分别为

W3=（0.6483，0.1220，0.2297）T

λmax=3.003 7，CR=0.003 6

判断矩阵U4-Uj相对重要性权值及λmax，CR分别为

W4=（0.5396，0.2970，0.1634）T

λmax=3.0092，CR=0.0088

各方案对总目标权重为

W=（0.2326，0.1250，0.0607，0.1383，0.1172，0.0415，0.0220，0.1090，0.0205，0.0386，0.0510，0.0281，0.0155）

由以上计算可知，各指标的一致性检验及组合一致性检验均通过，因此，各方案最终的权重向量可以作为新型密集式立体仓库运行效率指标体系效能评估的依据。

4 运行效率能效评估

通过分析所构建的效能评估新型密集式立体军需仓库运行效率指标体系，其中多项指标均具有模糊性，据此，采用模糊综合评价法来评估体系效能。

4.1 确定评价对象指标集

根据影响目标的因素确定指标集：

影响各一级指标的二级指标集记为

4.2 建立权证集

在评价方案中，各因素对其影响程度不同，为了反映各因素的重要程度，需要对各个因素的权重进行计算。反映各因素重要程度权重W=(ω1，ω2，…，ωn)，该权值已经由层次分析法算出。

4.3 确定评语集

设定模糊评判集以表示由高到低的评语，通常采用“最优，优，良，中，差”的五级评语。采用10分制打分法确定各参数为V=｛9，7.5，6，3，1｝，并请10位专家对第二层13个指标进行评判得出判断矩阵如下：

4.4 模糊综合评价

根据以上得出的判断矩阵进行模糊综合评判Bi= ωi*Ri，并进行归一化，可得：

由计算结果，可知第一层模糊评价矩阵为

从而得到总的综合评判指标为

B= ω *R=（0.1612，0.2712，0.2712，0.1535，0.1429）

根据评判集V的参数可计算效能评估的最终分数为

可以看出，根据最大隶属度原则可以得出新型密集式立体军需仓库运行效率体系效能属于良好水平。同理可以求出该体系的运行效率、弹性需求和成本分析的评分分别为6.6709，6.2545，4.8590，5.6450。由此可以看出该体系的运行效率、弹性需求能力较强，而由于空间利用存在瓶颈，影响了新型密集式立体军需仓库运行的整体效能。因此，要提高新型密集式立体军需仓库运行效率体系总体效能，应重点从提高空间利用方面入手，这也为下步新型密集式立体军需仓库的优化指明了方向。

5 结语

本文运用层次分析法构建了新型密集式立体军需仓库运行体系的效能评估模型，结合模糊综合评价法，采用专家打分，对新型密集式立体军需仓库的效能进行了分析评估。评估结果客观反映了军需仓库建设中存在的现实问题，为新型密集式立体军需仓库建设的开展和运行效率的提高提供了科学依据。通过定量分析可知，基于模糊层次分析的模型符合实际作战需要，能够克服系统的不确定性因素，具有良好的可行性、可用性和可操作性，但评估过程中指标权重的选取，还有较多的人为成分，需要在作战实践过程中进一步检验和完善，以提高评估结论的科学性，准确性和全面性。