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
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。
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。
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。
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。