陳可嘉, 林月柑

(福州大學經(jīng)濟與管理學院,福建福州350108)

基于IF-ANP的機場物流園區(qū)物流服務(wù)供應(yīng)商選擇

陳可嘉, 林月柑

(福州大學經(jīng)濟與管理學院,福建福州350108)

構(gòu)建了機場物流園區(qū)物流服務(wù)供應(yīng)商選擇指標體系。基于直覺模糊理論,將決策者給出的主觀評價信息轉(zhuǎn)化為直覺模糊數(shù),并結(jié)合網(wǎng)絡(luò)分析法,提出了一種多屬性群體決策方法,通過實例說明了該方法的有效性。

機場物流園區(qū);供應(yīng)商選擇;直覺模糊;網(wǎng)絡(luò)分析法;多屬性決策

機場物流園區(qū)又稱航空物流園區(qū),它依托于航空飛行器及機場地面配套物流設(shè)施,為多家航空貨代、綜合物流企業(yè)等提供貨站、倉庫、地勤、航空快遞中心、增值服務(wù)等物流功能服務(wù),以及提供信息平臺、多式聯(lián)運協(xié)調(diào)、行政管理、后勤保障等輔助功能服務(wù)[1]。機場物流園區(qū)的建設(shè)促進了航空物流的發(fā)展,然而由于資金和技術(shù)的限制,如何引入適當?shù)奈锪鞣?wù)供應(yīng)商進行有序競爭、提供高效服務(wù),成為決策者們亟需解決的問題。

物流服務(wù)供應(yīng)商選擇是物流與供應(yīng)鏈管理中的焦點問題。一方面,由于物流服務(wù)供應(yīng)商選擇的復雜性,評價指標之間往往并不獨立,很多學者運用網(wǎng)絡(luò)分析法(Analytic Network Process,ANP)處理評價指標間的相依關(guān)系并獲得權(quán)重。宮俊濤等[2]選擇質(zhì)量、價格、柔性及供應(yīng)商的聲譽等作為評價準則,運用ANP方法構(gòu)建了物流服務(wù)供應(yīng)商選擇的依存、反饋網(wǎng)絡(luò)。Jharkharia和Shankar[3]認為,ANP方法可使決策者更好地理解物流服務(wù)供應(yīng)商選擇中的復雜關(guān)系,提高選擇的可靠性。王寧和孔德洋[4]在處理汽車行業(yè)物流服務(wù)供應(yīng)商選擇問題時,分析了汽車物流外包各參與方的角色,利用ANP方法建立了各層指標非線性組合關(guān)系的多指標綜合評價決策模型。Chen等[5]從服務(wù)質(zhì)量、服務(wù)能力、聯(lián)盟性以及成本4個方面考慮逆向物流服務(wù)供應(yīng)商選擇問題,提出基于ANP和熵值法的組合權(quán)重確定方法。另一方面,在物流服務(wù)供應(yīng)商選擇過程中涉及很多定性指標,應(yīng)用模糊語言評價供應(yīng)商是比較合適的。一些學者結(jié)合Zadeh教授的模糊理論提出了模糊網(wǎng)絡(luò)分析法(Fuzzy Analytic Network Process,FANP)。李君和黃紹服[6]構(gòu)建物流服務(wù)供應(yīng)商選擇的ANP網(wǎng)絡(luò),利用三角模糊數(shù)確定供應(yīng)商的判斷尺度,依據(jù)幾何平均值方法對多位專家的判斷進行綜合,在此基礎(chǔ)上,運用截集方法求解FANP問題。Nia和Farrokh[7]在模糊環(huán)境下將ANP方法與VIKOR方法相結(jié)合,提出物流服務(wù)供應(yīng)商選擇模型。傳統(tǒng)模糊方法在一定程度上解決了決策過程的模糊性,但在實際應(yīng)用過程中,不能同時表示支持(肯定)、反對(否定)和猶豫(不確定)的狀態(tài)。1983年,保加利亞的Atanassov教授[8]提出直覺模糊集(Intuitionistic Fuzzy Set,IFS)概念,利用兩標度(即隸屬度和非隸屬度)刻畫了支持、反對、猶豫3種狀態(tài),這更加符合人們的思考及行為方式。

機場物流園區(qū)物流服務(wù)供應(yīng)商選擇受到企業(yè)客戶關(guān)系、服務(wù)價格、企業(yè)軟實力、業(yè)務(wù)能力及信息化程度等因素的影響,這些影響因素之間存在著彼此依賴、反饋等關(guān)系。不僅如此,機場物流園區(qū)的評審專家在對候選物流服務(wù)供應(yīng)商進行評價時,并非只是做出“支持”和“反對”兩種選擇,還存在“中立”(“猶豫”)的現(xiàn)象。因此,文中將直覺模糊理論(IF)和網(wǎng)絡(luò)分析法(ANP)結(jié)合起來,發(fā)揮兩個理論的優(yōu)勢,提出直覺模糊網(wǎng)絡(luò)分析法(IF-ANP),解決評價指標間帶有反饋、依賴關(guān)系的直覺模糊多屬性群體決策問題,并應(yīng)用于機場物流園區(qū)物流服務(wù)供應(yīng)商選擇。

1 基于IF-ANP的多屬性群體決策方法

設(shè)X是一個非空論域,稱A={[x,μA(x), vA(x)]|x∈X}為直覺模糊集,其中μA(x)和vA(x)分別為X中元素x屬于A的隸屬度和非隸屬度,即

μA(x):X→[0,1],x∈X→μA(x)∈[0,1], vA(x):X→[0,1],x∈X→vA(x)∈[0,1],且滿足0≤μA(x)+vA(x)≤1,x∈X。πA(x)=1-μA(x)-vA(x),x∈X,表示X中元素x屬于A的猶豫度或不確定度。

假設(shè)有m家備選的物流服務(wù)供應(yīng)商,A={A1, A2,…,Am}。用以評價供應(yīng)商的屬性(即評價指標)有n個,F={F1,F2,…,Fn}。ω={ω1,ω2,…,ωn}是屬性的權(quán)重向量。

1.1 確定決策者權(quán)重

表1為語言變量對應(yīng)的直覺模糊數(shù)。

表1 語言變量對應(yīng)的直覺模糊數(shù)Tab.1 Intuitionistic fuzzy numbers corresponding the linguistic variab les

假定組成決策小組的決策者有p個,決策者的重要性用語言變量表示,根據(jù)表1將語言變量轉(zhuǎn)化為直覺模糊數(shù)[9]。設(shè)DMk=(μk,vk,πk)表示第k個決策者的權(quán)重,用下列公式將其轉(zhuǎn)化為實數(shù):

1.2 構(gòu)建決策矩陣

根據(jù)各個評價指標,p個決策者分別用語言變量評價備選物流服務(wù)供應(yīng)商。根據(jù)表1,將語言變量轉(zhuǎn)化為直覺模糊數(shù),構(gòu)建第k個決策者的決策矩陣R(k)=)m×n。在群體決策中,所有個體決策得出的決策矩陣必須進行集結(jié),得到最終綜合所有決策者意見的決策矩陣。文中利用直覺模糊加權(quán)平均算子進行集結(jié),得到矩陣R=(rij)m×n,其中:

1.3 確定決策屬性權(quán)重

考慮到屬性之間具有相互依存關(guān)系,文中基于直覺模糊理論,應(yīng)用ANP方法計算各個屬性的權(quán)重[10]。

1.3.1 建立網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) ANP典型結(jié)構(gòu)描述由兩大部分組成,即控制層和網(wǎng)絡(luò)層。元素組之間具有3種關(guān)系,分別為內(nèi)部依存、外部依存和反饋關(guān)系,其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 ANP網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)Fig.1 Network structure of ANP

1.3.2 構(gòu)建判斷矩陣 設(shè)ANP網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中的網(wǎng)絡(luò)層有n個存在相互影響關(guān)系的元素組,記為C1, C2,…,Cn,在元素組Ci中含有元素Ci1,Ci2,…,Cim。在這些元素組中,某些元素如果受到組內(nèi)元素的影響,就存在內(nèi)部依存關(guān)系;如果受到其他元素組中元素的影響,就存在外部依存關(guān)系;如果受到其他元素組中元素的影響,同時又影響這一元素組中的元素,就存在反饋關(guān)系。例如,若元素組Cj中元素Cjk受到元素組Ci中元素的影響,則以元素Cjk為準則,將元素組Ci中的元素根據(jù)對Cjk影響程度的大小用語言變量表示。根據(jù)表1將專家意見用相應(yīng)的直覺模糊數(shù)表示,建立判斷矩陣B=(bxy)m×n,其中bxy= (μxy,vxy,πxy)。

1.3.3 構(gòu)建未權(quán)重化的超矩陣 根據(jù)判斷矩陣,可以得到在元素Cjk下元素組Ci的第h個元素的重要性程度:

1.3.4 構(gòu)建權(quán)重化的超矩陣 未權(quán)重化超矩陣W的分塊矩陣Wji是列歸一化矩陣,但就整體而言,W并非是列歸一化的。因此,還需要在每一元素為次準則條件下進行元素組間的比較,得到加權(quán)矩陣

其中,矩陣的第k列表示以Ck(k=1,2,…,n)為次準則,按照各組元素對Ck的重要性進行比較。

利用加權(quán)矩陣D對未權(quán)重化超矩陣W進行加權(quán)處理,即可得到權(quán)重化超矩陣ˉW,此時權(quán)重化超矩陣ˉW即為列歸一化矩陣。

1.3.5 權(quán)重化超矩陣的極限處理 權(quán)重化超矩陣ˉW表示任意元素組中任一元素對其他元素組中任一元素的直接影響程度的偏好度量?！2是二次影響程度的偏好度量,ˉWk是k次影響程度的偏好度量。當k→∞時,就得到了決策者的綜合偏好度量。在權(quán)重化超矩陣的冪運算過程中,如果冪收斂,那么可以把這個收斂的結(jié)果作為綜合權(quán)重。如果出現(xiàn)周期性,可以取平均作為綜合權(quán)重。

經(jīng)過IF-ANP的計算,求得屬性的權(quán)重向量為ω={ω1,ω2,…,ωn}。

1.4 集結(jié)決策信息

在確定決策者權(quán)重及決策屬性權(quán)重之后,通過加權(quán)平均算子式(2)將決策矩陣進行集結(jié),得到各備選方案最終的決策信息,每個方案對應(yīng)一個直覺模糊數(shù)。

1.5 方案排序

對于任一直覺模糊數(shù)α=(μα,vα),其得分函數(shù)為s(α)=μα-vα,精確函數(shù)為h(α)=μα+vα。根據(jù)直覺模糊數(shù)的得分函數(shù)和精確函數(shù),可以給出一種直覺模糊數(shù)的排序方法[11]。

設(shè)α1=(μα1,vα1)和α2=(μα2,vα2)分別為兩個直覺模糊數(shù):

1)當s(α1)＜s(α2),則α1小于α2,記為α1＜α2。

2)當s(α1)=s(α2),①若h(α1)=h(α2),則α1等于α2,即μα1=μα2且vα1=vα2,記為α1=α2;②若h(α1)＜h(α2),則α1小于α2,記為α1＜α2;③若h(α1)＞h(α2),則α1大于α2,記為α1＞α2。

2 機場物流園區(qū)物流服務(wù)供應(yīng)商選擇實例分析

某市機場物流園區(qū)通過公開招標的方式,組織3名決策者DM1,DM2,DM3對物流服務(wù)供應(yīng)商進行初步篩選,淘汰了一部分不合格的供應(yīng)商,剩下5家備選的合格供應(yīng)商,分別為S1,S2,S3,S4,S5?，F(xiàn)根據(jù)以上的多屬性群體決策方法對這5家供應(yīng)商進行選擇。

2.1 構(gòu)建指標體系

基于文獻[5,12-13]的研究成果,結(jié)合機場物流的行業(yè)情況,將機場物流園區(qū)物流服務(wù)供應(yīng)商選擇指標體系分為客戶關(guān)系、服務(wù)價格、企業(yè)軟實力、業(yè)務(wù)能力、信息化程度5個方面(見表2)。

2.2 確定決策者權(quán)重

根據(jù)調(diào)查評估,得到3名決策者重要性的語言變量,通過式(1),轉(zhuǎn)化為實數(shù)權(quán)重,具體結(jié)果見表3。

表2 機場物流園區(qū)物流服務(wù)供應(yīng)商選擇指標體系Tab.2 Logistics service provider selecting index system in the airport logistics park

表3 決策者權(quán)重Tab.3 Decision makersweights

2.3 構(gòu)建決策矩陣

根據(jù)式(2),由初始判斷矩陣得到集結(jié)后的決策矩陣(見表4)。

表4 決策矩陣Tab.4 Decision makersmatrices

2.4 確定決策屬性權(quán)重

依據(jù)指標之間的作用關(guān)系,建立如圖2所示的機場物流園區(qū)物流服務(wù)供應(yīng)商選擇的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

限于篇幅,文中選擇其中一個元素為例進行說明。以“準時交貨率A1”為準則,比較“客戶關(guān)系元素組A”中的其他元素對A1的重要性程度。構(gòu)成的判斷矩陣見表5,求得

圖2 機場物流園區(qū)物流服務(wù)供應(yīng)商選擇的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)Fig.2 Network structure of logistics service providers in airport logistics park

同理,根據(jù)評價指標之間的相互影響關(guān)系大小,依次構(gòu)建其余判斷矩陣,并求得歸一化權(quán)向量,將得到的所有歸一化權(quán)重向量按順序進行排序,得到未權(quán)重化的超矩陣(見表6)。同時,在每一元素為次準則下元素組進行兩兩比較,得到加權(quán)矩陣(見表7)。

表5 準時交貨率下客戶關(guān)系相關(guān)元素的判斷矩陣Tab.5 Judgmentmatrices of the customer relationship elements under on-time delivery rate

表6 未權(quán)重化的超矩陣Tab.6 Unweighted superm atrix

表7 加權(quán)矩陣Tab.7 W eighted supermatrix

通過未權(quán)重化的超矩陣和加權(quán)矩陣相乘,得到權(quán)重化的超矩陣。當權(quán)重化超矩陣的冪次運算達到14次時即可達到穩(wěn)定狀態(tài),從而得到極限矩陣。在極限矩陣中,任取一列為決策者所給出的各指標的權(quán)重值:

2.5 集結(jié)決策信息

通過加權(quán)平均算子對備選方案的決策信息進行集結(jié),得到5家物流服務(wù)供應(yīng)商的綜合評價信息(見表8)。

表8 物流服務(wù)供應(yīng)商的綜合評價信息Tab.8 Evaluation information of logistics service provides

2.6 方案排序

根據(jù)直覺模糊數(shù)得分函數(shù)和精確函數(shù)的定義,由表8的綜合評價信息計算得到5家供應(yīng)商的得分和精確度,同樣列于表8中。從而可以對5家物流服務(wù)供應(yīng)商進行排序,即S4?S5?S1?S2?S3。該排序說明了在這5家物流服務(wù)供應(yīng)商中,S4是最優(yōu)的,當需要選擇多個供應(yīng)商時,可依據(jù)排序進行選取。

3 結(jié) 語

機場物流園區(qū)通過引入優(yōu)質(zhì)的物流服務(wù)供應(yīng)商,既可以保持有利的競爭,避免壟斷和低效率,又可以形成一定的規(guī)模效益,促進園區(qū)的發(fā)展。文中構(gòu)建了機場物流園區(qū)物流服務(wù)供應(yīng)商選擇的指標體系,充分考慮指標之間的依賴、反饋關(guān)系,給出指標體系的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖,并運用直覺模糊數(shù)表達決策者的偏好,較好地處理評價過程中的模糊性和不確定狀態(tài)。實例研究表明,提出的直覺模糊-網(wǎng)絡(luò)分析法(IF-ANP)在機場物流園區(qū)物流服務(wù)供應(yīng)商選擇問題中的有效性。

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(責任編輯:邢寶妹)

Selection of Logistics Service Providers in Airport Logistics Park Based on the IF-ANP M ethod

CHEN Kejia, LIN Yuegan
(School of Economics and Management,Fuzhou University,Fuzhou 350108,China)

The selection of logistics service providers in the airport logistics park is a typicalmulti-attribute decision making problem.The logistics service provider selection index system in the airport logistics park is built.Based on the intuitionistic fuzzy theory,the decision maker′s subjective evaluation information is converted into the intuitionistic fuzzy numbers.Combined with the analytic network process,a multi-attribute group decision making method is proposed.Finally,an empirical study is conducted to show the effectiveness of the proposed method.

airport logistics park,provider selection,intuitionistic fuzzy,analytic network process,multi-attribute decisionmaking

Email:kjchen@fzu.edu.cn

F 252

A

1671-7147(2015)01-0110-07

2014-09-18;

2014-10-18。

國家自然科學基金委員會與中國民用航空局聯(lián)合項目(61179061);教育部新世紀優(yōu)秀人才支持計劃項目(NCET-11-0903)。

陳可嘉(1978—),男,福建福州人,教授,工學博士。主要從事管理系統(tǒng)工程等研究。