基于模糊综合法的智能仓储绩效评价

李 娟，邹 浩

（湖南财政经济学院，湖南 长沙 410205）

0 引言

近年来，我国物流行业发展十分迅速，并且已经在我国的国民经济中占据了重要的地位。仓储是物流运营的核心环节。传统仓储运营基本依靠人工，容易出错，作业也不够灵活，有些实时的需求无法及时地做出相应的调整，由此造成的损失不计其数。因仓储信息更新延迟造成的仓储闲置、仓储不足等问题，不仅严重影响到企业的运营，而且由于仓储管理的不恰当，造成的损失往往是由多方承担的。此外，传统仓储在信息管理方面非常繁琐，人工需求量大的特性，一定程度上增加了仓储运营的成本。智能仓储在物流运营体系中起着关键的作用，各商业企业发展趋于平稳时，提高仓储运营水平，提升快递运送效率将成为企业盈利的重要手段。随着智慧化、信息化的不断深入，未来，智能仓储、智能物流将成为物流行业的主流。

关于智能仓储，已有不少学者分别从不同的角度对其进行了研究。文献[1]进行了基于物联网的智能仓储管理系统的理论研究；文献[2]为解决在仓储管理中存在的各种问题，结合物联网和WSN技术，构建了智能物流仓储管理系统；文献[3]提出了一种智能仓储系统，可解决调试时容易出现的问题；文献[4]分析了当前的仓储管理，并为其优化管理提出了相应的策略；文献[5]构建了基于电能计量装置的智能仓储系统，使库房零人工作业成为可能；文献[6]优化了智能仓储与物流运输管理系统，提高了物流运输效率；文献[7]构建了新型的立体仓库自动化物流控制系统；文献[8]设计了分布式控制系统；文献[9]提出的精确定位技术实现了对化学品储存状态的实时监测；文献[10]提出了一种能够监测果品的存储环境信息的技术；文献[11]研究了机器人在智能仓储中的运用问题。

查阅大量文献资料发现，现有的关于智能仓储的文献大多是注重模式优化和策略分析，而针对其绩效评价进行的研究较少。文献[12]提出了绩效活动的本质是一个典型的投入和产出过程，并指出绩效活动的考察，不能单纯地考察其投入产出过程，还要考察绩效活动最终对经济和社会发展的贡献。本文由AHP法确定各指标权重，从仓储建设投入、仓储运营能力、仓储决策时效性、仓库安全状况、仓库储货能力、人工需求状况六个方面建立智能仓储绩效评价指标体系，并结合模糊综合法对体系进行综合评价。

1 智能仓储绩效评价指标体系构建

1.1 评价指标

随着电商企业和物流行业的不断发展，传统的仓储已经不能满足行业的发展需求，智能化、信息化的不断深入将引领智能物流成为趋势，智能仓储作为衔接各方的纽带，在物流过程中扮演着至关重要的角色，企业想要在未来激烈的竞争中抢占领域的高地，必须不断地提升自身的业务水平。仓储作为物流的核心环节，把握好对其的管理显得至关重要。相较于传统仓储，智能仓储的优势主要体现在管理简便高效、人工需求量少等方面，劣势主要是其建设运营的成本高，因而智能仓储还没有被普遍运用。本文综合影响智能仓储绩效的各种因素，对其进行绩效评价，以最后的结果分析智能仓储建设的可行性，依据各因素的对比结果，分析智能仓储发展是否可成大趋势。选取仓储建设投入、仓储运营能力、仓储决策时效性、仓库安全状况、仓库储货能力、人工需求状况这六项作为评价智能仓储绩效的指标体系，详细的评级指标见表1。

表1 智能仓储绩效评价指标含义

1.2 AHP法确定指标权重

层次分析法是美国运筹学家T.L.Saaty 教授首次提出的，AHP法将定性问题进行定量分析，把复杂问题中的各种因素通过划分层次，使之条理化，根据对一定客观现实的主观判断将其用数量形式表达出来，并进行科学处理，定性和定量相结合，是一种简单易操作的可用于多方案或多目标的决策方法。本文的评价对象为智能仓储，因此本文采用单层次模型结构，具体计算步骤如下：

（1）构造两两比较判断矩阵。由决策者在智能仓储绩效评价中对这六个因素进行评价打分，对其进行优劣排序并权量其相对的重要性，可以得到判断矩阵(D1,D2,D3,D4,D5,D6)，子约束层的判断矩阵有(d11,d12,d13,d14) 、(d21,d22,d23) 、(d31,d32,d33) 、(d41,d42,d43)、(d51,d52,d53,d54)、(d61,d62)。

（2）计算单一准则因素的相对重要性。计算判断矩阵的最大特征值λmax，并对其进行归一化处理得到特征向量，由此得到的特征向量就作为对应评价因素的权重向量。

2 模糊综合评价模型

模糊集合理论的概念是由美国的查德教授提出的，基于模糊数学的综合评价法将定性评价转化为定量评价，是一种能对其总体优劣受多种因素影响的事物作出一个合理的综合评判的方法，考虑影响智能仓储绩效评价的因素众多，本文采用模糊综合评价法进行建模，具体步骤如下：

（1）确定评价对象的因素论域。U={u1,u2,...,um}，式中：有m个评价指标，表明对被评价对象从哪些方面来进行评判描述。

（2）确定评语等级论域。评语集是评价者对被评价对象可能做出的各种总的评价结果组成的集合，V={v1,v2,...,vn},本文中V={v1,v2,v3,v4,v5}={好，良好，一般，较差，差}。

（3）进行单因素评价，建立模糊关系矩阵R。单独从一个因素出发进行评价，以确定评价对象对评价集合V的隶属程度，称为单因素模糊评价。在构造了等级模糊子集后，就要逐个对被评价对象从每个因素ui(i=1,2,...,m)上进行量化，也就是确定从单因素来看被评价对象对各等级模糊子集的隶属度，进而得到模糊关系矩阵：R=(r11,r12,...,r1n) ，其中rij(i=1,2,...,m;j=1,2,...,n)表示被评价对象从因素ui来看对vj等级模糊子集的隶属度。

（4）多因素模糊评价。利用合适的合成算子将w与模糊关系矩阵R合成得到各被评价对象的模糊综合评价结果向量S。模糊综合评价的模型为：S=WR=(w1,w2,...,wm)(r11,r12,...,r1n) =(s1,s2,...,sj),其中sj(j=1,2,...,n)是由w与R的第j列运算得到的，表示被评级对象从总体上看对vj等级模糊子集的隶属程度。

（5）对模糊综合评价结果进行分析。处理模糊综合评价向量常用的两种方法有：

①最大隶属度原则。若模糊综合评价结果向量S={s1,s2,...,sj}中的sr=max{sj}(1 ≤j ≤n)，则被评价对象总体上来讲隶属于第r等级，即为最大隶属度原则。

②加权平均原则。

3 实例分析

本文以智能仓储为评价对象，结合其自身的系统特点以及重要影响因素，以仓储建设投入、仓储运营能力、仓储决策时效性、仓库安全状况、仓库储货能力、人工需求状况六项作为评价指标体系，对智能仓储绩效进行评价。评价数据通过问卷调查和专家及专业人士的评价打分两种途径获得。

3.1 AHP法确定指标权重

根据得到的数据，利用AHP 法将评价结果转换为具体的数据，得到一级、二级权重矩阵，构建两两比较矩阵并计算判断矩阵的最大特征值λmax，最后依据上文所述的公式进行一致性检验，当CR ≤0.1时，即表明评价数据符合要求。整理后的数据分别见表2-表5。

一级指标仓储建设投入、仓储运营能力、仓储决策时效性、仓库安全状况、仓库储货能力、人工需求状况两两对比其相对重要性，由专家及相关专业人士按照一定的原则进行评价打分，得到一级指标的两两比较矩阵，见表2。同理，按照相同的方法，将各二级指标的相对重要性分别进行两两比较，可以得到二级指标两两比较矩阵见表3-表5。

表2 一级指标(D1,D2,D3,D4,D5,D6)权重矩阵

表3 二级指标(d11,d12,d13,d14)、(d21,d22,d23)权重矩阵

表4 二级指标(d31,d32,d33)、(d41,d42,d43)权重矩阵

表5 二级指标(d51,d52,d53,d54)、(d61,d62)权重矩阵

3.2 模糊综合评价模型的应用

3.2.1 评价对象的因素论域。U={u1,u2,...,um}，对应本文的评价指标体系，式中的m等于6，评价对象的因素分别为仓储建设投入、仓储运营能力、仓储决策时效性、仓库安全状况、仓库储货能力、人工需求状况。

3.2.2 评价等级论域。依据对智能仓储绩效的实际评价中可能出现的评价结果，总结为：好，良好，一般，较差，差。以此作为评价等级。

3.2.3 进行单因素评价，建立模糊关系矩阵。以仓储的建设投入出发，确定其二级指标在各个评价结果中分别所占的比例，可得到其隶属度矩阵，同理，依据相同的运算，可以得到其他因素的隶属度矩阵，分别如下：

3.2.4 多因素模糊评价。将二级指标权重w1与隶属度矩阵R1进行矩阵的点乘运算，可以得到智能仓储的模糊综合评价结果向量s1有：

同理，分别将二级指标层的权重wi与隶属度矩阵Ri进行相同的模糊变换,可以得到模糊综合评价的结果向量分别如下：

3.2.5 综合分析。由上式可得到最终的模糊综合评价结果向量，可以表示为:

对模糊综合评价结果进行分析，根据最大隶属度原则，0.37为最大值，对应的评价结果为好，因此智能仓储的绩效评价为好。

4 结语

影响智能仓储绩效评价的因素众多，对其进行科学合理的评价，有助于智能仓储的广泛应用，从而推动物流行业的发展速度。考虑智能仓储本身的特性以及影响仓储运行的几大重要因素，从仓储建设投入、仓储运营能力、仓储决策时效性、仓库安全状况、仓库储货能力、人工需求状况六个方面构建了智能仓储绩效评价的指标体系，并运用模糊综合法联合AHP法对智能仓储的绩效进行了评价分析。评价结果表明，智能仓储的各方面条件都比较良好，综合考虑其建设成本，运营能力等等因素来看，其优势依旧明显，由此可见，智能仓储发展的综合条件是优越的，这为智能仓储的推广提供了依据。随着信息化、智慧化的不断渗入，未来的各个行业，包括物流行业，各个运营环节将更多的会运用智慧化、信息化的设备，机器替代大部分人工是大势所趋，智能仓储成为仓储主流也只是时间问题。