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        基于標(biāo)度拓展的AHP模型下電力企業(yè)應(yīng)急配送選址研究

        2014-12-02 04:26:04賈正源
        關(guān)鍵詞:排序電力企業(yè)物流

        賈正源 賀 彬

        華北電力大學(xué) 經(jīng)濟(jì)管理系 河北 保定 071003

        0 引言

        隨著“非典”事件的結(jié)束,應(yīng)急管理問(wèn)題走入我們的視野。在應(yīng)急管理中,應(yīng)急物流又是重中之重。應(yīng)急物流是指為應(yīng)對(duì)嚴(yán)重自然災(zāi)害、突發(fā)性公共衛(wèi)生事件、公共安全事件及軍事沖突等突發(fā)事件而對(duì)物資、人員、資金的需求進(jìn)行緊急保障的一種特殊物流活動(dòng)[1]。它要求在時(shí)間最短、損失最小的情況下,將物資從供應(yīng)地運(yùn)送到需求地。而電力行業(yè)作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱性行業(yè),在災(zāi)難發(fā)生后往往受到巨大的損害和影響,進(jìn)而影響到整個(gè)社會(huì)的安全[2]。因此恰當(dāng)選擇的物資配送中心是保障災(zāi)難發(fā)生后物資得以有效配送的關(guān)鍵。

        目前,應(yīng)急物流選址研究在我國(guó)正處于起步階段,截止2013年,相關(guān)文獻(xiàn)1070篇。其中,劉春林等[3]和方磊等人[4]分別采用模糊優(yōu)化的方法建立了基于應(yīng)急時(shí)間最早、出救點(diǎn)最少的多目標(biāo)數(shù)學(xué)模型和基于時(shí)間緊迫條件下的應(yīng)急系統(tǒng)優(yōu)化選址問(wèn)題。趙林度[5]提出,應(yīng)以城市應(yīng)急管理模式和應(yīng)急管理網(wǎng)絡(luò)模型為基礎(chǔ),以城市重大危險(xiǎn)源為對(duì)象,重點(diǎn)研究城市應(yīng)急管理體系中城市應(yīng)急管理網(wǎng)絡(luò)和城市應(yīng)急物流網(wǎng)絡(luò)的交互結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)城市內(nèi)信息資源、救援物資的共享,以及信息流和物流在城市應(yīng)急管理體系中的有效集成。汪定偉[6]提出基于嵌入啟發(fā)式遺傳算法的模型,以災(zāi)害發(fā)生概率、災(zāi)害擴(kuò)散函數(shù)和救援函數(shù)作為應(yīng)急選址的約束條件。陳志宗[7]提出城市防災(zāi)減災(zāi)設(shè)施的層級(jí)選址問(wèn)題,并針對(duì)高低級(jí)設(shè)施相對(duì)獨(dú)立和相互從屬的層級(jí)選址問(wèn)題進(jìn)行建模。韓強(qiáng)[8]考慮應(yīng)急設(shè)施選址的成本及時(shí)間因素,給出了含有罰函數(shù)多目標(biāo)應(yīng)急設(shè)施選址問(wèn)題的模型,使之轉(zhuǎn)化成易于計(jì)算機(jī)求解的簡(jiǎn)單約束模型。魏寶紅[9]考慮了應(yīng)急服務(wù)設(shè)施選址涉及經(jīng)濟(jì)等多方面問(wèn)題,提出一種求解的自適應(yīng)遺傳算法,并涉及算法設(shè)計(jì)步驟,以確定應(yīng)急系統(tǒng)選址的最佳組合方案。但到2012年為止,關(guān)于電力企業(yè)應(yīng)急物流的文獻(xiàn)僅8篇,因此對(duì)電力企業(yè)應(yīng)急物資選址的研究是十分有必要的。

        本文在國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究的基礎(chǔ)上,結(jié)合應(yīng)急物流具有突發(fā)性、不確定性、非常規(guī)性、弱經(jīng)濟(jì)性的特點(diǎn),以時(shí)間性、經(jīng)濟(jì)性、可靠性為優(yōu)化目標(biāo),采用標(biāo)度擴(kuò)展構(gòu)造判斷矩陣,以層次分析法(AHP)為基礎(chǔ)從宏觀研究方面分析影響選址的因素,建立模型并給出實(shí)例,為電力企業(yè)決策者提供了理論依據(jù)。

        1 理論基礎(chǔ)

        層次分析法(Analytical Hierarchy Process,AHP)是由美國(guó)運(yùn)籌學(xué)家Saaty于1973年提出的,用來(lái)解決多目標(biāo)的決策問(wèn)題,其實(shí)質(zhì)思想就是根據(jù)多目標(biāo)決策問(wèn)題的總目標(biāo),構(gòu)造一個(gè)自下而上的層次結(jié)構(gòu)。

        1.1 構(gòu)造層次結(jié)構(gòu)

        將復(fù)雜問(wèn)題分解為元素的各個(gè)組成部分,并按元素的相互關(guān)系及其隸屬關(guān)系形成不同的層次,同一層次的元素作為準(zhǔn)則對(duì)下一層的元素起支配作用,同時(shí)它又受上一層元素的支配。一般將其分為三個(gè)層次,即目標(biāo)層、準(zhǔn)則層、方案層,如圖1。

        圖1 層次結(jié)構(gòu)圖

        1.2 構(gòu)造判斷矩陣

        層次分析法的關(guān)鍵就是構(gòu)造判斷矩陣,而判斷矩陣必須滿足一致性檢驗(yàn)才能使用。本文采用標(biāo)度擴(kuò)展法構(gòu)造判斷矩陣,可以免去對(duì)判斷矩陣的一致性檢驗(yàn)[10]。

        1)假設(shè)有n個(gè)候選方案,記為c1,c2,…,cn,且重要性程度滿足c1>c2>…cn,

        特征向量w=[w1w2… wn]

        其中xij表示對(duì)于上層元素而言,xi對(duì)xj的相對(duì)重要性。

        2)在這n個(gè)方案中,依次相鄰的兩個(gè)方案Di和Di+1,i=1,2,…n-1,對(duì)應(yīng)的比例標(biāo)度值為yi,j+1。 由于判斷矩陣為正互反矩陣,故只需確定矩陣右上角n×(n-1)/2個(gè)元素即可。對(duì)于判斷矩陣中的某一元素值,滿足:

        1.3 層次單排序

        1.4 層次總排序

        由遞階層次結(jié)構(gòu)從上而下逐層計(jì)算,就可得出最低層對(duì)最高層的優(yōu)劣值w,即層次的總排序,如表1。

        表1 層次總排序表

        2 實(shí)證分析

        現(xiàn)需擬建一個(gè)應(yīng)急物流配送中心,以確保災(zāi)區(qū)能夠快速的獲得物資供應(yīng),恢復(fù)災(zāi)區(qū)電力供應(yīng)保障。經(jīng)初步篩選后,備選方案有3個(gè),分別記為c1,c2,c3。

        2.1 構(gòu)建影響電力企業(yè)應(yīng)急配送中心選址的因素

        影響電力企業(yè)應(yīng)急配送造址的因素,如圖2。

        圖2 影響電力企業(yè)應(yīng)急配送選址的因素

        2.2 構(gòu)造判斷矩陣

        構(gòu)造判斷矩陣,如表2、表3、表4、表5、表6。

        表2 判斷矩陣B1-C

        表3 判斷矩陣B2-C

        表4 判斷矩陣B3-C

        表5 判斷矩陣B4-C

        表6 判斷矩陣A-B

        2.3 層次單排序

        層次單排序就是求出個(gè)方案層分別對(duì)各準(zhǔn)則層的權(quán)重,以矩陣B1-C為例,權(quán)重wil=(w11w12w13)T,用乘積方根法得其權(quán)重,如表7。

        表7 乘積方根法排序權(quán)重

        所以wij=(0.104 0.337 0.259)(i=1,2,3)

        同理可得:wi2=(0.375 0.341 0.284)(i=1,2,3)

        wi3=(0.425 0.354 0.221)(i=1,2,3)

        wi4=(0.366 0.332 0.302)(i=1,2,3)

        由矩陣A-B可 得wi1=(0.250 0.350 0.218 0.182)(i=1,2,3)

        2.4 層次總排序

        有wc1=0.392 wc2=0.340 wc3=0.267,如表8。

        表8 層次總排序表

        所以C1地應(yīng)將建立應(yīng)急物流配送中心。

        3 結(jié)論

        傳統(tǒng)的層次分析法在建立判斷矩陣后要進(jìn)行一致性檢驗(yàn),只有通過(guò)一致性檢驗(yàn)才符合要求。本文所采用的標(biāo)度擴(kuò)展的層次分析法則可以免去一致性檢驗(yàn),從而提高了層次分析法的可操作性。同時(shí),將該模型應(yīng)用到電網(wǎng)企業(yè)中,為電網(wǎng)企業(yè)決策合適的應(yīng)急物流配送中心提供了理論依據(jù)。

        [1]王晶,張玲,黃鈞,等.基于不確定需求的魯棒應(yīng)急物流系統(tǒng)[J].數(shù)學(xué)的實(shí)踐與認(rèn)識(shí),2009,(39).

        [2]王之發(fā).電力企業(yè)應(yīng)急物資管理的研究[J].物流工程與管理,2012,(34).

        [3]劉春林.一類(lèi)離散應(yīng)急供應(yīng)系統(tǒng)的兩目標(biāo)優(yōu)化模型[J].中國(guó)管理科學(xué),2003,(4).

        [4]方磊.給定限期條件下的應(yīng)急系統(tǒng)優(yōu)化選址模型及算法[J].管理工程學(xué)報(bào),2004,(3).

        [5]趙林度.城市重大危險(xiǎn)源應(yīng)急物流網(wǎng)絡(luò)研究[J].東南大學(xué)學(xué)報(bào)(哲學(xué)社會(huì)科學(xué)版),2007,(1).

        [6]汪定偉,張國(guó)祥.突發(fā)性災(zāi)害救援中心選址優(yōu)化的模型與算法[J].東北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2005,(26).

        [7]陳志宗,尤建新.城市防災(zāi)減災(zāi)設(shè)施的層級(jí)選址問(wèn)題建模[J].自然災(zāi)害學(xué)報(bào),2005,(14).

        [8]韓強(qiáng).多目標(biāo)應(yīng)急設(shè)施選址問(wèn)題的模擬退火算法[J].計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用,2007,(43).

        [9]魏寶紅,楊茂盛.基于遺傳算法的應(yīng)急系統(tǒng)選址優(yōu)化[J].鐵道運(yùn)輸與經(jīng)濟(jì),2006,(28).

        [10] Saaty TL.The Analytic Hierarchy Process[M].NEW York:McGraw-Hill,1980.

        [11]盧建昌,孫偉.基于標(biāo)度擴(kuò)展的AHP—LP模型研究及其應(yīng)用[C].中國(guó)運(yùn)籌學(xué)會(huì)第七屆學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集,2004.

        [12]何永秀,等.電力綜合評(píng)價(jià)方法及應(yīng)用[M].北京:中國(guó)電力出版社,2011.

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