高迎梅，齊金平，郭春輝，張 偉

（蘭州交通大學(xué) 機(jī)電技術(shù)研究所，蘭州 730070）

公鐵聯(lián)運(yùn)中功能型物流供應(yīng)商的選擇研究

高迎梅，齊金平，郭春輝，張 偉

（蘭州交通大學(xué) 機(jī)電技術(shù)研究所，蘭州 730070）

以公鐵聯(lián)運(yùn)為背景，從定性角度論述了怎樣對功能型物流服務(wù)供應(yīng)商進(jìn)行選擇，然后以定量的角度，討論了在層次分析法的基礎(chǔ)上應(yīng)用線性規(guī)劃法建立選擇模型，從而對多源供應(yīng)商的選擇及優(yōu)化組合問題進(jìn)行分析。最后通過案例進(jìn)行驗(yàn)證。

公鐵聯(lián)運(yùn)；物流供應(yīng)商選擇；層次分析法； 線性規(guī)劃法

目前，在公鐵聯(lián)運(yùn)的運(yùn)輸過程中，對于運(yùn)量大且運(yùn)輸路程比較遠(yuǎn)的貨物，在產(chǎn)地和銷地之間設(shè)有中轉(zhuǎn)節(jié)點(diǎn)，貨物經(jīng)鐵路運(yùn)輸?shù)街修D(zhuǎn)節(jié)點(diǎn)后，由公路與之接洽完成中轉(zhuǎn)配送。由于提供公路運(yùn)輸服務(wù)的供應(yīng)商很多，為了提高運(yùn)輸效率，降低運(yùn)輸成本，本文把鐵路作為物流集成商，由它對功能型的物流服務(wù)提供商進(jìn)行選擇。

1 公鐵聯(lián)運(yùn)的特點(diǎn)

鐵路貨物運(yùn)輸?shù)慕M織過程與公路運(yùn)輸相比各有特點(diǎn)，表1為它們的特點(diǎn)比較，從表1可以看出這兩種運(yùn)輸方式各有利弊，倘若采取聯(lián)運(yùn)方式便可各取所長優(yōu)勢互補(bǔ)。在鐵路的集疏運(yùn)環(huán)節(jié)作業(yè)中已經(jīng)存在鐵路與公路這兩種運(yùn)輸方式的簡單配合。但這種鐵路與公路銜接的過程相對公鐵聯(lián)運(yùn)組織仍然存在不少問題[1]：（1）整個(gè)運(yùn)輸過程參與者過多導(dǎo)致組織松散。（2）貨物運(yùn)送過程環(huán)節(jié)眾多，手續(xù)繁瑣。（3）眾多環(huán)節(jié)銜接導(dǎo)致權(quán)責(zé)不明。

表1 鐵路與公路貨物運(yùn)輸組織過程的特點(diǎn)比較

2 公鐵聯(lián)運(yùn)中供應(yīng)商的選擇

針對公鐵聯(lián)運(yùn)的特點(diǎn)以及現(xiàn)有模式存在的問題，本文考慮把鐵路作為集成商，它對提供公路運(yùn)輸服務(wù)的供應(yīng)商進(jìn)行選擇。為保證能持續(xù)、穩(wěn)定地提供服務(wù)，集成物流服務(wù)供應(yīng)商往往以合同承運(yùn)人的方式選擇供應(yīng)商。面對物流市場中的多個(gè)供應(yīng)商，每個(gè)供應(yīng)商的服務(wù)能力不同，為了滿足客戶的總體需求水平，如何選擇供應(yīng)商及它們的優(yōu)化組合問題就顯得尤為重要。

目前，供應(yīng)商的選擇可以分為：單源供應(yīng)商的選擇和多源供應(yīng)商的選擇，選擇方法有直觀判斷法、招標(biāo)法、協(xié)商選擇法、成本比較法、層次分析法、線性規(guī)劃法和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法等[2]。它們各有特點(diǎn)，其中層次分析法主要適合單源供應(yīng)商的選擇，它比較客觀也貼近實(shí)際。但對于一般的功能型物流企業(yè)，它的服務(wù)范圍比較局限，資產(chǎn)規(guī)模也比較小，其服務(wù)能力無法滿足總的采購量水平，因此需多家供應(yīng)商共同合作。因?yàn)槊考夜?yīng)商的服務(wù)質(zhì)量、服務(wù)價(jià)格、應(yīng)變能力、反應(yīng)時(shí)間都有所不同，因此在選擇供應(yīng)商時(shí)既要綜合考慮，挑選最合適的供應(yīng)商，同時(shí)又要考慮各企業(yè)的服務(wù)能力來分配最優(yōu)任務(wù)從而獲得最高效的運(yùn)輸能力[3]。為此，本文采用AHP和LP相結(jié)合的方法解決多源供應(yīng)商的選擇問題。

3 供應(yīng)商選擇模型的構(gòu)建

3.1 運(yùn)用層次分析法對各評價(jià)指標(biāo)進(jìn)行排序

運(yùn)用層次分析法構(gòu)造系統(tǒng)模型時(shí)，大體可以分為以下4個(gè)步驟[2]：

（1）建立層次結(jié)構(gòu)模型：為選擇最適合的公路服務(wù)提供商，需建立供應(yīng)商評價(jià)指標(biāo)體系?？冃降母叩椭饕Q于各個(gè)服務(wù)供應(yīng)商之間的合作關(guān)系、物流能力的高低及其與環(huán)境之間的適應(yīng)度。本文在考慮供應(yīng)鏈整體績效的基礎(chǔ)上，圍繞物流服務(wù)供應(yīng)商之間的協(xié)同發(fā)展問題，結(jié)合物流服務(wù)過程對環(huán)境的影響，選擇了以下物流服務(wù)供應(yīng)商評價(jià)指標(biāo)體系。全面反映了物流服務(wù)供應(yīng)鏈模式運(yùn)作中供應(yīng)商之間的協(xié)同發(fā)展、供應(yīng)商物流能力及供應(yīng)鏈運(yùn)作對環(huán)境的影響，如圖1所示。

圖1 供應(yīng)商選擇決策的結(jié)構(gòu)層次圖

（2）構(gòu)造判斷（成對比較）矩陣：基于已建立的供應(yīng)商評價(jià)指標(biāo)體系，判斷矩陣表示本層所有因素針對上一層某一個(gè)因素的相對重要性的比較，判斷矩陣的元素bij用satty的1-9標(biāo)度方法給出，見表2。

表2 判斷矩陣元素的標(biāo)度方法

（3）層次單排序及其一致性檢驗(yàn)：判斷矩陣A的特征根問題AW=λmaxW的解W，經(jīng)歸一化后即為同一層次相應(yīng)因素對于上一層次某因素相對重要性的排序權(quán)值。為進(jìn)行層次單排序的一致性檢驗(yàn)，需要計(jì)算一致性指標(biāo)其中n為判斷矩陣的階數(shù)。平均隨機(jī)一致性指標(biāo)RI如表3所示。當(dāng)隨機(jī)一致性比率時(shí)，認(rèn)為A的不一致程度在容許范圍之內(nèi)，有滿意的一致性，通過一致性檢驗(yàn)，否則需要重新調(diào)整判斷矩陣元素的取值。

表3 隨機(jī)一致性指標(biāo)RI

（4）層次總排序：計(jì)算同一層次所有因素對于最高層（總目標(biāo)）相對重要性的排序權(quán)值，這一過程是最高層次到最低層次逐層進(jìn)行的。假設(shè)上一層次A包含m個(gè)因素A1，A2，…， Am，其層次總排序權(quán)值分別為a1， a2，…， am，下一層次B包含n個(gè)因素B1，B2，…， Bn，單排序的結(jié)果為b1(i)，b2(i)，…，bn(i)，層次總排序如表4所示。

表4 層次總排序

（5）層次總排序的一致性檢驗(yàn)。這一步驟也是從高到低逐層進(jìn)行的。如果B層次某些因素對于Ai單排序的一致性指標(biāo)為CIi；相應(yīng)的平均隨機(jī)一致性指標(biāo)為RIi；則B層次總排序隨機(jī)一致性比率為CR。

當(dāng)CR＜0.1時(shí)，層次總排序具有滿意的一致性。

3.2 用LP方法解決優(yōu)化組合的問題

用層次分析法求出每個(gè)供應(yīng)商的組合權(quán)重之后，以這些組合權(quán)重作為目標(biāo)函數(shù)的系數(shù)構(gòu)建線性規(guī)劃模型，用TVP（Total Value of Purchasing）代表集成物流服務(wù)供應(yīng)商的總采購價(jià)值，LP模型如下：

在公式（4）、公式（5）中，Ri表示供應(yīng)商的最終組合權(quán)重（由AHP方法求得）；Xi表示第i個(gè)供應(yīng)商的采購量；Vi表示第i個(gè)供應(yīng)商的服務(wù)能力；D表示采購總量；qi表示第i個(gè)供應(yīng)商的殘損率；Q表示可接受的最大殘損率。

4 案例分析

北京某物流企業(yè)DH獲得簽約將長期對某大型制造企業(yè)DW提供全方位物流服務(wù)，DH企業(yè)選擇公鐵聯(lián)運(yùn)運(yùn)輸方式將DW的產(chǎn)品從生產(chǎn)線上下來后，通過鐵路從北京運(yùn)輸?shù)綖豸斈君R，再通過公路從烏魯木齊運(yùn)輸?shù)礁鱾€(gè)縣級(jí)城市。但實(shí)際上DH扮演的是集成物流供應(yīng)商的角色，它是由某大型倉儲(chǔ)公司轉(zhuǎn)型而來，擁有自己的倉庫，但不具備運(yùn)輸能力。因此，在實(shí)際的公路運(yùn)輸中，通過與其他功能型物流服務(wù)供應(yīng)商合作來完成對DW的運(yùn)輸服務(wù)。假設(shè)DW每天有1 000 t產(chǎn)品要通過公路從烏魯木齊被運(yùn)輸?shù)礁鱾€(gè)縣級(jí)城市，DH通過招標(biāo)，初步選定3家可提供運(yùn)輸服務(wù)的物流服務(wù)供應(yīng)商，各供應(yīng)商情況如表5所示。已知DH所能接受的最大殘損率為0.03。試運(yùn)用AHP法和LP法對3家可選物流服務(wù)供應(yīng)商作進(jìn)一步選擇，并求出各供應(yīng)商所承擔(dān)的運(yùn)輸量。

表5 各供應(yīng)商指標(biāo)一覽表

4.1 運(yùn)用層次分析法求總排序向量

（1） 構(gòu)造判斷矩陣

基于已建立的供應(yīng)商評價(jià)指標(biāo)體系，判斷矩陣表示本層所有因素針對上一層某一個(gè)因素的相對重要性的比較，具體可以根據(jù)“專家打分法”獲得矩陣中各比較值[4]，構(gòu)造的準(zhǔn)則層對目標(biāo)層的判斷矩陣為A。方案層對準(zhǔn)則層的判斷矩陣為B1～B5：

（2）計(jì)算層次單排序的權(quán)向量和一致性檢驗(yàn)

求解特征根的方法主要有冪法、和積法和方根法[5]，本文采用了和積法進(jìn)行計(jì)算，由和積法計(jì)算成對比較矩陣A的最大特征值得，λmax=5.073，該特征值對應(yīng)的歸一化特征向量 ：

查表3得RI=1.12，故：

（3）計(jì)算層次總排序權(quán)值和一致性檢驗(yàn)

根據(jù)前面介紹的層次總排序的計(jì)算方法求得層次總排序結(jié)果如表6所示。

又根據(jù)公式（1），得：

CR=(0.263×0.003+0.475×0.001+0.055×0+ 0.099×0.005+0.110×0)/0.58=0.015＜0.1，層次總排序通過一致性檢驗(yàn)，層次總排序（0.3 0.246 0.456）可作為最后的決策依據(jù)。

利用層次分析模型得到3個(gè)供應(yīng)商的組合權(quán)重分別為R1=0.3，R2=0.246，R3=0.456，即各方案的權(quán)重排序?yàn)锽3＞B1＞B2，所以對于A來說，供應(yīng)商C3優(yōu)于供應(yīng)商C1且優(yōu)于供應(yīng)商C2。

4.2 線性規(guī)劃模型

雖通過上述計(jì)算得出供應(yīng)商C3最合適，但由于其最大噸位的限制，不能單獨(dú)完成A所需的運(yùn)輸量，這時(shí)就要進(jìn)行多源供應(yīng)商選擇。由公式（2）知目標(biāo)函數(shù)為：maxTVP=0.3X1+0.246X2+0.456X3，由公式（3）知約束條件為：

求解得：X1=400，X2=0，X3=600，即選擇供應(yīng)商C1的采購量為400 t/天，供應(yīng)商C3的采購量為600 t/天。

表6 層次總排序結(jié)果

5 結(jié)束語

公鐵聯(lián)運(yùn)是當(dāng)今物流行業(yè)的熱門話題，本文針對我國公鐵聯(lián)運(yùn)的現(xiàn)狀，在理論上提出了選擇物流服務(wù)供應(yīng)商的數(shù)學(xué)方法和模型，為提供倉儲(chǔ)、運(yùn)輸?shù)奈锪鞴?yīng)商提供了參考，具有一定的理論價(jià)值和使用價(jià)值。

[1]江 波.基于物流化的公鐵聯(lián)運(yùn)組織協(xié)調(diào)研究[D].北京：北京交通大學(xué)，2010，6.

[2]田 宇.物流服務(wù)供應(yīng)鏈構(gòu)建中的供應(yīng)商選擇研究[J].系統(tǒng)工程理論與實(shí)踐，2003（5）：50-53.

[3]趙煥臣，許樹柏，和金生.層次分析法—一種簡易的新決策方法[M].北京：科學(xué)出版社，1986.

[4]趙佳妮.第三方物流服務(wù)供應(yīng)商的選擇[J].物流技術(shù)，2005（10）：96-98.

[5]孫宏才，田 平，王蓮芬.網(wǎng)絡(luò)層次分析法與決策科學(xué)[M].北京：國防工業(yè)出版社，2011.

責(zé)任編輯 方 圓

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《鐵路計(jì)算機(jī)應(yīng)用》編輯部

Selection for logistics supplier of functional type in motor-railway combined transport

GAO Yingmei, QI Jinping, GUO Chunhui, ZHANG Wei
( Mechatronic Technology Research Institute, Lanzhou Jiaotong University, Lanzhou 730070, China )

The paper analyzed the characteristics of motor-railway combined transport, from the qualitative point of view, expounded the method to select the logistics supplier of functional type. In addition, in quantitative way, the problems were analyzed that the selection model was established by linear programming method on the basis of AHP and suppliers were selected by optimization grouping. The selection method was verif i ed by the case.

motor-railway combined transport; selection of logistics supplier; AHP (Analytic Hierarchy Process); LP (Linear Programming) method

U116.1∶TP39

A

1005-8451（2015）05-0009-04

2014-11-07

蘭州交通大學(xué)青年基金（2012012）；甘肅省自然科學(xué)基金（1112RJZA048)。

高迎梅，在讀碩士研究生；齊金平，副教授。