魏　波，梁　飛

（湖南現(xiàn)代物流職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖南　長沙　410131）

模糊物元法在裝卸搬運(yùn)設(shè)備選型中的研究與應(yīng)用

魏波，梁飛

（湖南現(xiàn)代物流職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖南長沙410131）

在分析模糊物元法概念及多因素排序具體步驟的基礎(chǔ)上，將模糊物元法應(yīng)用于物流裝卸搬運(yùn)設(shè)備選型中，針對不同的貨物類型從作業(yè)效率、操作難度、成本等方面進(jìn)行設(shè)備選型決策，最后對某鋼材物流配送中心的案例計算，驗(yàn)證了采用模糊物元法在物流裝卸搬運(yùn)設(shè)備選型中的可行性。

裝卸搬運(yùn)；設(shè)備選型；模糊物元法

1　引言

物流裝卸搬運(yùn)是物流系統(tǒng)中的必要活動，是對運(yùn)輸、保管、包裝、流通加工等物流活動進(jìn)行銜接的中間環(huán)節(jié)，它直接影響到整個物流系統(tǒng)的運(yùn)作效率。在物流活動的全過程中，裝卸搬運(yùn)活動出現(xiàn)的頻率是最多的，也是最容易產(chǎn)生貨損和安全事故的環(huán)節(jié)，同時也是影響物流系統(tǒng)整體效率的主要瓶頸之一。對裝卸搬運(yùn)活動的管理，主要是對裝卸搬運(yùn)方式與其機(jī)械設(shè)備的合理選擇、配置、使用以及裝卸搬運(yùn)合理化，盡可能提高作業(yè)效率，減少裝卸搬運(yùn)次數(shù)，節(jié)約物流成本，獲得更好的經(jīng)濟(jì)效益。物流裝卸搬運(yùn)設(shè)備價格較高，往往占物流企業(yè)投資總額的較大比重，在完成設(shè)備采購后，為了維護(hù)設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)、發(fā)揮設(shè)備效能，還要投入大量資金進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)與維修。并且物流裝卸搬運(yùn)設(shè)備的適用性、通用性和作業(yè)效率直接影響到整個物流系統(tǒng)的整體作業(yè)水平，因此選擇合適的物流裝卸搬運(yùn)設(shè)備有利于提升物流企業(yè)在裝卸搬運(yùn)環(huán)節(jié)的作業(yè)效率，有效降低物流作業(yè)成本。物流企業(yè)在選購裝卸搬運(yùn)設(shè)備過程中，面對貨物類型、體積、重量、形狀等因素的多樣性，如何選擇一款合適的設(shè)備，既能滿足作業(yè)的基本需求，又能體現(xiàn)出較高的性價比，同時還能夠保證作業(yè)的安全和操作的方便性，這是很多物流企業(yè)在采購裝卸搬運(yùn)設(shè)備時亟待解決的問題。本文把模糊物元法應(yīng)用于物流裝卸搬運(yùn)設(shè)備選型中，針對不同的貨物類型從作業(yè)效率、操作難度、成本等方面進(jìn)行設(shè)備選型決策，最后通過實(shí)例進(jìn)行計算。

2　模糊物元法

物元分析是我國學(xué)者蔡文在八十年代初提出的一門介于試驗(yàn)與數(shù)學(xué)間的科學(xué)，他把任何事物都用“事物、特征、量值”這三個要素進(jìn)行描述，以便對事物作定性分析和定量計算。而這三個要素組成的有序三元組來描事物的基本元，就稱為物元。有些事物具有模糊屬性，如果描述物元的某特征量值具有模糊性，此時構(gòu)成的一個三元有序組實(shí)際上是由事物N、特征C和關(guān)于模糊特征的量值V組成，這就構(gòu)成了模糊物元。它比模糊數(shù)學(xué)更能進(jìn)行有關(guān)模糊的定量描述和處理，使排序決策結(jié)果更具準(zhǔn)確性和真實(shí)性。下面給出模糊物元多因素排序的具體步驟方法。

第1步：建立排序決策方案的物元矩陣，對其事物、特征以及量值用有序三元組描述，事物就是Mi，特征指標(biāo)Ci，量值Xij，即構(gòu)成如下物元：

第2步：確定指標(biāo)的隸屬度，排序就是對指標(biāo)衡量標(biāo)準(zhǔn)確定優(yōu)劣，指標(biāo)分為效益型和成本型指標(biāo)兩種。效益型指標(biāo)屬于正向指標(biāo)，即數(shù)值越大越好，成本型指標(biāo)屬于逆向型指標(biāo)，即數(shù)值越小越好。對這兩種指標(biāo)可以采用如下的方法來確定隸屬度。

其中maxxji與minxji分別表示決策方案里每一項指標(biāo)對應(yīng)量值xji的最大值與最小值。

第3步：由隸屬度到關(guān)聯(lián)數(shù)變換，將隸屬度轉(zhuǎn)換成關(guān)聯(lián)系數(shù)，由于在物元分析中兩者的值是相等的，因此關(guān)聯(lián)系數(shù)δ=Uji（其中j=1，2，…，n；i=1，2，…，m）。

第4步：建立模糊物元排序方案矩陣，即構(gòu)建關(guān)聯(lián)系數(shù)的模糊物元。

第5步：通過變異系數(shù)法確定指標(biāo)權(quán)重系數(shù)。對決策方案中物元的決策矩陣進(jìn)行計算，其中m表示評價的數(shù)量，n表示評價因素數(shù)量，計算過程如下：

通過歸一化處理變異系數(shù)，即可得到對應(yīng)排序指標(biāo)的權(quán)重值。

第6步：關(guān)聯(lián)度計算并確定最終優(yōu)劣排序。關(guān)聯(lián)度表示方案之間的關(guān)聯(lián)性大小，并根據(jù)其值進(jìn)行優(yōu)劣排序，即可得到最終結(jié)果Rk=wRδ。其中w為排序指標(biāo)的權(quán)重值向量，Rδ為關(guān)聯(lián)系數(shù)的模糊物元。

3　實(shí)例計算

現(xiàn)有某鋼材物流配送中心，主要經(jīng)營品種包括線材、型材、薄板材、卷板材、管棒材等。物流中心將為客戶提供包括鋼材剪切、粗加工以及倉儲、運(yùn)輸、裝卸搬運(yùn)、配送、貿(mào)易、信息處理、金融等多功能服務(wù)。該物流配送中心需要各種裝卸搬運(yùn)設(shè)備以滿足各種類型的鋼材貨物，而對于這類體積、重量差別較大的貨物，其裝卸搬運(yùn)設(shè)備主要包括各種型號的起重機(jī)和叉車等?，F(xiàn)需要針對不同的貨物特性從以上幾種設(shè)備中選擇一個合適的。本算例中所選擇的鋼材種類為鋼筋，其特點(diǎn)是尺寸較長，不宜集裝，在裝卸搬運(yùn)過程中容易掉落，有一定的危險性。其考慮的選擇指標(biāo)包括作業(yè)效率、操作方便性、操作安全性、價格、運(yùn)營成本、維護(hù)成本等六個方面。具體指標(biāo)見表1。

表1　裝卸搬運(yùn)設(shè)備選擇指標(biāo)及評價值

由表1可建立裝卸搬運(yùn)設(shè)備評價的物元方案：

在指標(biāo)中，作業(yè)效率、操作方便性、操作安全性為效益型指標(biāo)，價格、運(yùn)營成本、維護(hù)成本為成本型指標(biāo)，則可通過計算得到裝卸搬運(yùn)設(shè)備選型評價的模糊物元：

經(jīng)過變異系數(shù)法確定的權(quán)重向量為：

把權(quán)重向量帶入復(fù)合模糊物元進(jìn)行計算可得關(guān)聯(lián)度向量：

根據(jù)關(guān)聯(lián)度大小，得到這3種裝卸搬運(yùn)設(shè)備的綜合排序結(jié)果為M1＞M2＞M3。因此，對于鋼筋這種類型的貨物，在作業(yè)效率、采購與維護(hù)保養(yǎng)成本、安全性、方便程度等方面，龍門起重機(jī)相對叉車而言，更適合作為裝卸搬運(yùn)設(shè)備。

4　結(jié)論

本文結(jié)合物元理論和模糊數(shù)學(xué)，針對貨物對象提供了裝卸搬運(yùn)設(shè)備選擇的一種方法。該方法簡便，能從主觀和客觀兩個角度考慮評價指標(biāo)，使物流裝卸搬運(yùn)設(shè)備選型更具科學(xué)性和合理性。通過對某鋼材物流配送中心的案例計算，驗(yàn)證了模糊物元法在物流裝卸搬運(yùn)設(shè)備選型中的可行性。

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Study and Application of Fuzzy Matter-element Method in Selection of Loading/unloading and Handling Equipment

Wei Bo，Liang Fei
（Hunan Vocational College of Modern Logistics，Changsha 410131，China）

In this paper，on the basis of the concept of the fuzzy matter-element method and the specific step for multi-factor ordering，we applied the method in the selection of the loading/unloading and handling equipment，based the decision-making process on activity efficiency，operational difficulty and cost，etc.，and at the end，in connection with a case study，verified the feasibility of the method in this respect.

loading/unloading and handling；equipment selection；fuzzy matter-element method

F252；F224

A

1005-152X（2016）06-0126-03

10.3969/j.issn.1005-152X.2016.06.030

2016-05-07

湖南省教育廳資助科研項目（11C0925）

魏波（1979-），男，湖南現(xiàn)代物流職業(yè)技術(shù)學(xué)院講師，研究方向：物流技術(shù)與設(shè)備、物流系統(tǒng)規(guī)劃與設(shè)計。