鄭曉云 李夢(mèng)璐 韓麗娜

(東北林業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院,黑龍江 哈爾濱 150040)

基于模糊聚類分析的大型工程物流分類管理分析

鄭曉云 李夢(mèng)璐 韓麗娜

(東北林業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院,黑龍江 哈爾濱 150040)

依據(jù)影響工程項(xiàng)目物流管理的主要因素建立分類指標(biāo)體系且對(duì)指標(biāo)權(quán)重賦值，運(yùn)用模糊聚類法對(duì)鋼材、混凝土等大型工程主要施工物資進(jìn)行分類，識(shí)別對(duì)物流管理影響大的關(guān)鍵物資和對(duì)物流管理影響小的次要物資，最后提出了大型工程物流管理建議。

大型工程，物流管理，模糊聚類

21世紀(jì)以來(lái)，我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)高速增長(zhǎng)，綜合國(guó)力日益強(qiáng)盛，大型與特大型工程數(shù)量與日俱增，如為舉辦奧運(yùn)會(huì)所建設(shè)的國(guó)家體育場(chǎng)和國(guó)家游泳中心；為推動(dòng)長(zhǎng)江三角洲地區(qū)合作與交流建設(shè)的杭州灣跨海大橋；為促進(jìn)西部與中東部地區(qū)良性互動(dòng)協(xié)調(diào)發(fā)展所建設(shè)的川氣東輸工程等。大型工程的建設(shè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展中占有重要地位，而物流管理又是大型工程建設(shè)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)工程項(xiàng)目物流管理的研究主要有對(duì)物流過(guò)程的組織結(jié)構(gòu)、物流成本效益分析和物流系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程三方面的研究[1]。但在物資分類管理中還存在很多問題，如大型工程項(xiàng)目在管理工程物資時(shí)眉毛胡子一把抓，缺乏科學(xué)有效的管理方法，不能實(shí)現(xiàn)良好的資源配置；本文通過(guò)建立大型工程項(xiàng)目物資分類指標(biāo)體系，對(duì)鋼材，混凝土等十四種主要工程物資采用模糊聚類法分類，識(shí)別對(duì)物流管理影響大的關(guān)鍵物資和對(duì)物流管理影響小的次要物資并據(jù)此配置資源，根據(jù)物資物流特點(diǎn)量體裁衣，探索大型工程項(xiàng)目的物流管理方法，為促進(jìn)大型工程項(xiàng)目物流工作高效完成提供借鑒[2]。

1 大型工程主要物資的分類指標(biāo)體系

1.1 大型工程物資分類指標(biāo)體系的建立

大型工程項(xiàng)目的物流管理是指圍繞大型工程項(xiàng)目的物資采購(gòu)、運(yùn)輸、裝卸、儲(chǔ)存、現(xiàn)場(chǎng)搬運(yùn)、生產(chǎn)加工、回收、廢棄處理等具有綜合型復(fù)雜內(nèi)容的全過(guò)程物流組織[3]，物資類型主要有結(jié)構(gòu)材料，裝飾材料，專用材料，周轉(zhuǎn)材料，構(gòu)配件，施工機(jī)械等[4]。大型工程項(xiàng)目物流的主要特點(diǎn)是物流流量大，涉及高新技術(shù)和先進(jìn)設(shè)備的探索性使用，存在特殊物流單元—超限物資[5]和施工區(qū)域呈線性分布等[6]。本文依據(jù)影響工程項(xiàng)目物流管理的主要因素，以科學(xué)性與實(shí)用性，整體性與層次性，通用性與可比性為原則建立大型工程項(xiàng)目的物資分類指標(biāo)體系，如圖1所示。

1.2 指標(biāo)權(quán)重賦值

采用G1法[7]依據(jù)15份專家所填權(quán)重調(diào)查表確定各指標(biāo)權(quán)重，權(quán)重確定過(guò)程如下：

3)通過(guò)相對(duì)重要程度調(diào)查表確定rk值，rk賦值表如表1所示。

表1 rk的賦值表

重要性程度指標(biāo)x*k-1與x*k同等重要指標(biāo)x*k-1比x*k稍微重要指標(biāo)x*k-1比x*k明顯重要指標(biāo)x*k-1比x*k強(qiáng)烈重要指標(biāo)x*k-1比x*k極端重要rk11.21.41.61.8

k=m,m-1,m-2,…,3,2。

5)指標(biāo)權(quán)重的確定：

取上述指標(biāo)權(quán)重平均值，得出各指標(biāo)的最終權(quán)重值(見表2)。

2 大型工程主要物資的模糊聚類

2.1 模糊聚類簡(jiǎn)介

按確定的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)客觀事物進(jìn)行分類的數(shù)學(xué)方法稱為聚類分析，它是數(shù)量統(tǒng)計(jì)中多元分析的一個(gè)分支，是一種硬劃分，把每個(gè)待

辨識(shí)的對(duì)象嚴(yán)格的劃分到某個(gè)類中，具有非此即彼的性質(zhì)[9]。在大型工程物資分類中往往沒有明顯的分類界限，模糊聚類分析的基本思想就是用相似性尺度來(lái)衡量事物之間的親疏程度，并以此為分類，因此用模糊理論來(lái)進(jìn)行的聚類分析會(huì)更符合客觀實(shí)際。

表2 指標(biāo)權(quán)重表

2.2 大型工程主要物資的模糊聚類過(guò)程

1)原始矩陣的建立。

a.通過(guò)發(fā)放調(diào)查問卷統(tǒng)計(jì)分?jǐn)?shù)，計(jì)算各類物資各項(xiàng)分類指標(biāo)綜合得分。

b.指標(biāo)預(yù)處理：將指標(biāo)分為“成本型”指標(biāo)和“效益型”指標(biāo)，“成本型”指標(biāo)是指指標(biāo)取值越小越好的分類指標(biāo)，“效益型”指標(biāo)是指指標(biāo)取值越大越好的指標(biāo)[10]。文中將不可替代性、作用影響程度、需求量、生產(chǎn)周期、生產(chǎn)難度、使用覆蓋周期、價(jià)格、缺貨成本、運(yùn)輸成本、訂購(gòu)成本、儲(chǔ)存成本劃分為“成本型”指標(biāo)，此類指標(biāo)取值越小越好。將市場(chǎng)流通量、有效使用期劃分為“效益型”指標(biāo)，此類指標(biāo)取值越大越好，據(jù)此對(duì)指標(biāo)進(jìn)行預(yù)處理。

成本型指標(biāo)計(jì)算公式：

效益型指標(biāo)計(jì)算公式：

c.xij計(jì)算完成后乘以各指標(biāo)的權(quán)重ωj，得出原始數(shù)據(jù)X。

2)模糊相似矩陣的建立。

對(duì)于待分類的工程物資X=(x1,x2,…，xn)首先要鑒別元素xi與xj的相似程度，用相似系數(shù)rij表示，區(qū)間為[0,1]，采用歐幾里得距離法計(jì)算相似系數(shù)rij：

由此得到模糊相似矩陣：

3)模糊等價(jià)矩陣的建立。

根據(jù)計(jì)算所得的模糊相似矩陣R，不一定具有傳遞性，還需要將R改造成具有傳遞性的模糊等價(jià)矩陣R*。用二次方法求R的傳遞閉包t(R)=R8，t(R)就是所求的模糊等價(jià)矩陣R*。

4)模糊聚類。

a.將λ取若干不同值(0≤λ≤1)，得若干λ截集，得出物資分類。X1：木材,X2：混凝土,X3：水泥,X4：鋼材,X5：磚石砌塊,X6：玻璃陶瓷,X7：防水材料,X8：保溫材料,X9：建筑門窗,X10：管材,X11：周轉(zhuǎn)材料,X12：通用機(jī)械,X13：超限物資,X14：設(shè)備配件。

物資分類表見表3。

表3 物資分類表

b.動(dòng)態(tài)模糊聚類圖見圖2。

c.確定分類。

當(dāng)λ=0.171 5時(shí)，大型工程主要物資分為八類，第一類物資包括混凝土，超限物資，水泥，磚石砌塊，鋼材，周轉(zhuǎn)材料，保溫材料，此類物資在大型工程的物流工作中起著關(guān)鍵影響作用，以物資在物流管理中的重要性、稀缺性、時(shí)效性、成本為依據(jù)識(shí)別此類物資為關(guān)鍵物資；第二類物資是玻璃陶瓷，第三類物資是木材，第四類物資是建筑門窗，第五類物資是防水材料，第六類物資是設(shè)備配件，第七類物資是通用機(jī)械，第八類物資是管材，此七類物資在大型工程的物流工作中影響作用一般，以物資在物流管理中的重要性、稀缺性、時(shí)效性、成本為依據(jù)來(lái)識(shí)別此七類物資為一般物資。

3 大型工程主要物資模糊聚類結(jié)果分析

3.1 各類物資物流特點(diǎn)

1)關(guān)鍵物資。

混凝土，超限物資，水泥，磚石砌塊，鋼材，周轉(zhuǎn)材料和保溫材料，此類物資在大型工程物流管理中的重要性、稀缺性、時(shí)效性、物資成本四方面的特點(diǎn)突出。鋼材和混凝土廣泛應(yīng)用于大型工程的建筑結(jié)構(gòu)中，鋼材和混凝土共同組成的承重體系是影響建筑結(jié)構(gòu)安全最關(guān)鍵的因素，其他材料難以替代二者的特殊工程性質(zhì)，一旦缺貨會(huì)使得施工進(jìn)度癱瘓，釀成巨大損失，故在工程物流中鋼材和混凝土十分重要。超限物資作為特殊物流單元往往超長(zhǎng)超寬或超高超重，如非標(biāo)準(zhǔn)化的特殊大型設(shè)備，其生產(chǎn)周期長(zhǎng)、生產(chǎn)難度大、市場(chǎng)流通量小，具有一定稀缺性，在工程建設(shè)中需求量少但擁有其他設(shè)備無(wú)法替代的專業(yè)功能，在整個(gè)工程中起關(guān)鍵作用。超限物資的生產(chǎn)地往往距離工程建設(shè)地點(diǎn)較遠(yuǎn)，運(yùn)輸路線長(zhǎng)、難度大、成本高、影響因素多。水泥的運(yùn)輸和儲(chǔ)存不能受潮且儲(chǔ)存時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)，一般情況下自出廠日期起，超過(guò)三個(gè)月視為過(guò)期，使用時(shí)必須重新檢驗(yàn)，故在工程物流中必須注意水泥的儲(chǔ)存環(huán)境和時(shí)效性管理。磚石砌塊和保溫材料在施工物資中體積較大，運(yùn)輸儲(chǔ)存過(guò)程中需要合理的規(guī)劃和管理，在有限的施工場(chǎng)地，磚石砌塊的合理堆放可以避免因現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)空間狹小和場(chǎng)地交通阻塞造成的施工不便。保溫材料的運(yùn)輸不同于其他物資采用重量計(jì)算方式，保溫材料往往采用體積計(jì)算方式，因此運(yùn)輸成本較高。周轉(zhuǎn)材料相比其他施工物資，多出一個(gè)逆向物流環(huán)節(jié)，只有妥善的現(xiàn)場(chǎng)物流管理和逆向物流管理才能使周轉(zhuǎn)材料在周轉(zhuǎn)中充分發(fā)揮其使用價(jià)值，降低工程成本。

2)一般物資。

包括玻璃陶瓷，木材，建筑門窗，防水材料，設(shè)備配件，通用機(jī)械，管材，此類物資在工程物流中市場(chǎng)流通量大，不可替代性較小，作用影響程度中等，生產(chǎn)難度較小，運(yùn)輸成本、訂購(gòu)成本、儲(chǔ)存成本、缺貨成本普遍比較小，其物流管理對(duì)整個(gè)工程的影響程度偏小。

3.2 大型工程物流管理建議

1)關(guān)鍵物資與一般物資的物流分類管理。

關(guān)鍵物資中鋼材和超限物資等物資的采購(gòu)需要與優(yōu)秀的供應(yīng)商保持長(zhǎng)期的戰(zhàn)略合作關(guān)系，在降低訂購(gòu)成本的同時(shí)保證物資的供應(yīng)質(zhì)量，采購(gòu)前制定詳細(xì)的采購(gòu)計(jì)劃精確所需物資的數(shù)量、規(guī)格、型號(hào)，避免出現(xiàn)二次加工、材料退換、材料大量剩余或庫(kù)存補(bǔ)充頻繁等現(xiàn)象，造成不必要的浪費(fèi)。水泥的超期和受潮嚴(yán)重影響其材料性質(zhì)，應(yīng)根據(jù)施工進(jìn)度制定采購(gòu)計(jì)劃，避免過(guò)早和過(guò)量的采購(gòu)。磚石砌塊，應(yīng)避免一次性的大批量采購(gòu)，盡量選擇小批量的頻繁采購(gòu)方式，在滿足工程建設(shè)所需的前提下將磚石砌塊對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)空間占用降至最低。關(guān)鍵物資的現(xiàn)場(chǎng)管理需注意水泥的儲(chǔ)存應(yīng)避免受潮和淋雨，管理人員應(yīng)密切關(guān)注水泥的存儲(chǔ)情況并及時(shí)向采購(gòu)人員反映以配合水泥采購(gòu)計(jì)劃的制定，保證水泥在有效期內(nèi)充分發(fā)揮其功能作用。磚石砌塊在有限的施工場(chǎng)地中占用了大量的空間，易引起施工現(xiàn)場(chǎng)交通阻塞和現(xiàn)場(chǎng)混亂等問題，造成施工不便，故施工人員在磚石砌塊進(jìn)場(chǎng)前應(yīng)做好施工現(xiàn)場(chǎng)規(guī)劃，合理布局磚石砌塊堆放位置，使施工現(xiàn)場(chǎng)整潔，交通流暢的同時(shí)方便砌筑工程的取材。鋼材在進(jìn)場(chǎng)前應(yīng)做好質(zhì)量、規(guī)格、數(shù)量的驗(yàn)收工作，驗(yàn)收后的保管工作主要是為了避免鋼材銹蝕和丟失現(xiàn)象。

一般物資種類多，數(shù)量大，易產(chǎn)生較多管理費(fèi)用，故主要以管理成本最小化為目的?；谝话阄镔Y可替代性較強(qiáng)，市場(chǎng)流通量大，供應(yīng)商競(jìng)爭(zhēng)激烈等特點(diǎn)，采購(gòu)時(shí)主要考慮成本因素。較低的缺貨成本允許偶爾缺貨，故應(yīng)將庫(kù)存量壓到最低水平，以減少對(duì)資金和空間的占用，降低成本。與供應(yīng)商及第三方物流建立一般合作交易關(guān)系，降低采購(gòu)成本?，F(xiàn)場(chǎng)物流中，在保證物資質(zhì)量的前提下設(shè)置合理的儲(chǔ)存條件，避免材料的丟失和破壞，配合工程的正常施工。

2)合理利用有效社會(huì)資源。

超限物資的運(yùn)輸往往涉及諸多專業(yè)難題，相對(duì)于自行運(yùn)輸，企業(yè)可充分利用有效社會(huì)資源將任務(wù)委托于富有經(jīng)驗(yàn)和專業(yè)性較強(qiáng)的第三方物流，有效降低物流成本和物流風(fēng)險(xiǎn)的同時(shí)集中資源發(fā)展核心競(jìng)爭(zhēng)力。在保證材料供應(yīng)品質(zhì)的基礎(chǔ)上充分利用當(dāng)?shù)刭Y源，就近選擇供應(yīng)商以降低成本，帶動(dòng)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展。

3)制定物流績(jī)效評(píng)價(jià)機(jī)制。

大型工程項(xiàng)目的物流工作需要建立合理的績(jī)效考核來(lái)評(píng)價(jià)物流工作的管理水平，通過(guò)績(jī)效考核尋找物流工作中效率低下的管理環(huán)節(jié)，分析導(dǎo)致管理效率低下的主要原因，針對(duì)主要原因進(jìn)行改造，不斷完善物流管理體系。

4 結(jié)語(yǔ)

本文對(duì)鋼材，混凝土等十四種大型工程主要施工物資，憑借分類指標(biāo)體系運(yùn)用模糊聚類法進(jìn)行分類，在數(shù)量龐大種類繁多的大型工程物資中識(shí)別對(duì)工程影響較大的關(guān)鍵物資和對(duì)工程影響較小的一般物資，并據(jù)此對(duì)有限的資源進(jìn)行合理的配置，集中資源嚴(yán)格控制對(duì)工程物流影響較大的關(guān)鍵物資，降低物流風(fēng)險(xiǎn)，去繁從簡(jiǎn)輕巧管理對(duì)工程物流影響較小的次要物資降低物流成本，探索與各類物資物流特性相適應(yīng)的管理方法實(shí)施分類管理，配合工程質(zhì)量、成本、進(jìn)度管理，使得大型工程項(xiàng)目的物流工作在最短時(shí)間，最低成本和最小風(fēng)險(xiǎn)的情況下順利完成，在大型工程的物流管理研究方面具有一定的前瞻性和借鑒性。本文在指標(biāo)體系的建立和分類對(duì)象的選擇上具有一定的局限性，且基于物資分類所提出的管理方法需進(jìn)一步研究，提出更科學(xué)高效的大型工程物流分類管理方法。

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Analysis of large engineering logistics classification based on the fuzzy clustering theory

Zheng Xiaoyun Li Menglu Han Lina

(SchoolofCivilEngineering,NortheastForestryUniversity,Harbin150040,China)

Based on the main factors affecting the project logistics management, this paper establishes the classification index system and weight value of index. Then it uses fuzzy clustering method to classify large engineering major construction materials， such as steel and concrete, and identifies the important materials making the big impact on the logistics management and the secondary ones. Finally, it puts forward the suggestion for the logistics management of large scale engineering project.

large engineering, logistics management, fuzzy clustering

1009-6825(2015)32-0229-04

2015-09-07

鄭曉云(1972- )，女，碩士生導(dǎo)師，副教授; 李夢(mèng)璐(1990- )，女，在讀碩士; 韓麗娜(1991- )，女，在讀碩士

F530.82

A