魏 波,梁 飛
(湖南現(xiàn)代物流職業(yè)技術(shù)學院,湖南 長沙 410131)
模糊物元法在裝卸搬運設(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,驗證了采用模糊物元法在物流裝卸搬運設(shè)備選型中的可行性。
裝卸搬運;設(shè)備選型;模糊物元法
物流裝卸搬運是物流系統(tǒng)中的必要活動,是對運輸、保管、包裝、流通加工等物流活動進行銜接的中間環(huán)節(jié),它直接影響到整個物流系統(tǒng)的運作效率。在物流活動的全過程中,裝卸搬運活動出現(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。對裝卸搬運活動的管理,主要是對裝卸搬運方式與其機械設(shè)備的合理選擇、配置、使用以及裝卸搬運合理化,盡可能提高作業(yè)效率,減少裝卸搬運次數(shù),節(jié)約物流成本,獲得更好的經(jīng)濟效益。物流裝卸搬運設(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,為了維護設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)、發(fā)揮設(shè)備效能,還要投入大量資金進行維護保養(yǎng)與維修。并且物流裝卸搬運設(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設(shè)備有利于提升物流企業(yè)在裝卸搬運環(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、成本等方面進行設(shè)備選型決策,最后通過實例進行計算。
物元分析是我國學者蔡文在八十年代初提出的一門介于試驗與數(shù)學間的科學,他把任何事物都用“事物、特征、量值”這三個要素進行描述,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)學更能進行有關(guān)模糊的定量描述和處理,使排序決策結(jié)果更具準確性和真實性。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Ci,量值Xij,即構(gòu)成如下物元:
第2步:確定指標的隸屬度,排序就是對指標衡量標準確定優(yōu)劣,指標分為效益型和成本型指標兩種。效益型指標屬于正向指標,即數(shù)值越大越好,成本型指標屬于逆向型指標,即數(shù)值越小越好。對這兩種指標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)法確定指標權(quán)重系數(shù)。對決策方案中物元的決策矩陣進行計算,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為排序指標的權(quán)重值向量,Rδ為關(guān)聯(lián)系數(shù)的模糊物元。
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、運輸、裝卸搬運、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,其裝卸搬運設(shè)備主要包括各種型號的起重機和叉車等?,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,其特點是尺寸較長,不宜集裝,在裝卸搬運過程中容易掉落,有一定的危險性。其考慮的選擇指標包括作業(yè)效率、操作方便性、操作安全性、價格、運營成本、維護成本等六個方面。具體指標見表1。
表1 裝卸搬運設(shè)備選擇指標及評價值
由表1可建立裝卸搬運設(shè)備評價的物元方案:
在指標中,作業(yè)效率、操作方便性、操作安全性為效益型指標,價格、運營成本、維護成本為成本型指標,則可通過計算得到裝卸搬運設(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、采購與維護保養(yǎng)成本、安全性、方便程度等方面,龍門起重機相對叉車而言,更適合作為裝卸搬運設(shè)備。
本文結(jié)合物元理論和模糊數(shù)學,針對貨物對象提供了裝卸搬運設(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,使物流裝卸搬運設(shè)備選型更具科學性和合理性。通過對某鋼材物流配送中心的案例計算,驗證了模糊物元法在物流裝卸搬運設(shè)備選型中的可行性。
[1]蔡文.物元分析[M].廣州:廣東高等教育出版社,1987.
[2]安改娣.物流機械設(shè)施和設(shè)備的優(yōu)化探析[J].物流技術(shù),2012,31(4):60-62.
[3]李宏艷.帶有模糊信息的多目標決策問題的改進灰模糊算法[J].數(shù)學的實踐與認識,2003,33(4).
[4]劉代平,雍岐東,肖芳淳.模糊物元分析[M].北京:石油工業(yè)出版社,1997.
[5]劉代平,徐菱.鋼鐵物流園區(qū)裝卸搬運設(shè)備優(yōu)化配置研究[J].物流技術(shù),2013,(12):237-240.
[6]秦壽康.綜合評價原理與應(yīng)用[M].北京:電子工業(yè)出版社,2003.
[7]周曉光.基于熵權(quán)的模糊物元決策[J].系統(tǒng)管理學報,2009,18(4):454-458.
[8]Hong D H,Choi C H.Multicriteria fuzzy decision-making problems based on vague set theory[J].Fuzzy Sets and Systems,2000,114:103-113.
[9]Bustince H,Burillo P.Vague sets are intuitionistic fuzzy sets[J]. Fuzzy Sets and Systems,1996,79:403-405.
[10]Wen Cai,Yang Chunyan,Wang Guanghua.A new cross disci-pline-Extenics[J].Science Foundation in China,2005,13(1): 55-61.
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。