层次分析法在货物配载问题中的应用

摘要：适当的货物配载方式的选择将会大大降低运输费用，从而减少企业的物流成本并提高客户服务水平。论文采用层次分析法科学地分析了车辆选择过程中的各种影响因素，并得出它们的重要性排序。对物流企业的配货战略决策提供了方便可行的分析方法，简化了决策过程，具有一定的实用性。

关键词：货物配载；层次分析法；优化选择

中图分类号：F253.4文献标识码：A文章编号：1002-3100(2008)01-0016-04

Abstract: The appropriate modes of loading goods can reduce the cost of transportion greatly, decrease the cost of logistics and improve the level of customer service. The thesis uses the Analytic Hierarchy Process（AHP）to analyze all kinds of factors in the process of vehicle selection, and make an order of importance about them. The AHP provides a convenient and feasible method in making decision of loading goods for the logistics corporation, and also simplifies the process of decision. Therefore the method is practicable to some extent.

Key words: loading goods; AHP; optimization selection

0前言

企业物流合理化被称为“企业的第三利润源泉”，其合理化的途径之一就是合理地配置和使用物流机械，从而达到提高作业效率、降低成本的目的。而我国物流发展中存在的问题之一就是物流系统效率低，物流成本高。货物配载多年来一直采用很原始的手段，特别是“空货配载”所消耗的费用在物流成本中占有相当大的比重。原始的配载方法已不能满足瞬息万变的市场化发展的需求，随着物流企业的小批量运输业务的不断增加，货物配载的作用越来越大。

运输是物流的中心环节之一，陆地、海洋和天空都可以作为运输活动的空间。相对于铁路和水路运输而言，公路运输的优点是适应自然环境的能力大，表现出较强的灵活性和机动性，便于实现“门到门”的运输，货物送达速度快。因此，对物流企业而言，在公路运输中大力发展货物配载运输，将有巨大的市场。

本文试图根据公路运输的特点，利用层次分析法并结合具体的实例，提出基于层次分析法的配货方式的选择，为企业选择合适的配货方式提供了方法上的支持。

1货物配载问题的层次分析法模型的构造

1.1层次分析法的原理

层次分析法（Analytic Hierarchy Process，AHP）是美国运筹学家萨迪（T.L.Satty）于20世纪70年代提出的，它的基本原理是首先将复杂问题所涉及的因素分成若干层次，以同各要素按照某一准则进行两两判断，比较其重要性，以此计算各层要素的权重，最后根据组合权重并按最大权重原则确定最优方案。

由于层次分析法具有的系统性、灵活性、实用性等特点特别适合于多目标、多层次、多因素的复杂系统决策，近年来已受到人们越来越多的重视，已被广泛地应用于社会、经济、军事、规划等很多领域的评价、决策、规划等。

1.2层次分析法在配载问题中应用的价值和意义

一个高效的货物配载决策方案对企业来说有着至关重要的作用。解决货物配载问题的方法较多，其中包括整数规划、多目标规划、随机模拟方法、决策支持系统法和专家系统法等配载方法。

在上述几种选择方法中，整数规划和多目标规划可以保证客户需求动态变化的情况下实现配载方案和配送路径的实时更新，但该方法中所涉及的参数有时难以确定，计算也较为复杂；随机模拟方法对定性的因素难以量化处理，其所得结果的可靠度也并不高；而对于其他的几种方法也有精度不高、参数难以确定和可操作性差的缺点。

与其他方法相比，层次分析法最大的优势在于，它能把定性和定量的方法结合起来，处理许多用传统的最优化技术无法着手的实际问题。在最大程度克服主观因素的条件下，尽可能全面地考虑所有的影响因素，得出比较准确、科学的结论。同时，层次分析法比较简单易行，成本也比较低，不会给企业造成过重的财务负担。这些优点，就使得层次分析法能被企业运用到货物配载方式的决策中去。

1.3层次分析法模型及其构造

1.3.1运输活动绩效的影响因素。为了使企业选择出最优车辆，在衡量运输活动的整体运营绩效时，运输活动评价指标可以从以下几个方面考虑。

（1）安全性。不同的运输车辆对所承载的货物的安全性的影响不同。运输途中货物的灭失或者损坏也是我们在选择运输车辆时要考虑的重要因素。可以用事故频率和安全间隔里程来衡量其运输方式的安全性。

（2）中转时间。中转时间直接影响库存水平，也是一条重要的标准。如果承运人提供的运输服务不稳定，就必须有较多的库存，而且如果承运人不能将货物及时送达，也可能存在失去市场的风险。

（3）经济性。运输的经济性是首要考虑的评价标准，成本往往是一个企业在做出决策时最关心的问题。在考察物流成本的时候要依据总成本的观念，综合考虑包括燃油成本、维修成本，设备折旧和管理成本等等在内的总成本。

1.3.2建立层次结构图。应用层次分析法分析社会的、经济的以及科学管理领域的问题，要根据具体问题选定影响因素，并建立合适的层级，构造出一个层次分析结构的模型。层级的划分要依情况而定，一般包含：目标层、准则层、方案层等。下面以公路货物配载中的“货选车”为例来说明如何构造层次分析模型。图1是“货选车”的层次结构图。

在图1中，最高层为目标层，即为货物选择最优车辆；第二层为准则层，即实现目标的方案、方法、手段等，是衡量目标是否能实现的标准，选择车辆的一般准则有：安全性、中转时间、经济性；第三层是上一层准则的子准则层，主要包括：事故频率、安全间隔里程、商品待运期、单位运输成本、行程利用率和燃料消耗量；最低层是方案层，即待选择的车辆，这里提供了三辆可供选择的车辆。由此可见，通过建立“货选车”层次结构模型，问题就归结为对方案层各方案的优劣比较的排序问题。

1.3.3构造判断矩阵。判断矩阵元素的值反映了人们对因素关于目标的相对重要性的认识，在相邻的两个层次中，高层次为目标，低层次为因素。下面是根据调研和实测而形成的各判断矩阵。

利用方根法对上述判断矩阵求得对应的权重和最大特征值分别为：

1.3.4层次单排序及一致性检验。层次分析法的特点是将决策者的定性思维定量化，然而在对事物的各因素采用两两比较时，不可能做到判断的完全一致性。为了保持决策者做成对比较的一致性，我们要对指标进行一致性检验。

满足一致性检验。

通过对以上数据的分析可以很清楚的看出，第三辆车的综合优先级别是最高的，故应该选择第三辆车作为货物的装载车辆。

2结论

从整个物流环节来看，运输环节是一个举足轻重的环节，它对降低物流成本、提高工作效率有着至关重要的作用。公路运输作为运输方式之一具有其自身的特点，如何根据车辆的性能指标设计合理的解决方案，高效快捷地为货物选择合适的车辆是本文的研究目的。

本文通过分析企业在货物配载问题中车辆选择上的考虑因素，运用层次分析法建立模型，找到了一个能帮助企业根据自身的情况和目标，选择出最合适的运输车辆的一般性的方法和模式。

在此，结合公路运输的特点，为了使企业在货物配载问题中选择的最优车辆能更加高效、快捷地完成运输任务提出以下几点建议：

（1）通过运输保险来降低运输风险。运输保险是指在运输过程中基于运载工具或货物产生的财产保险和责任保险。运载工具和货物在整个运输、装载和储存的过程中，可能会遇到各种难以预料的风险从而遭受损失。为了得到一定的经济补偿，可以对运输工具和货物进行投保，以提高运输的安全性。

（2）优化运输线路。在进行货物运输之前，应该根据运输合理化的要求，在全面计划的基础上制定科学的、距离较短的货运路线。例如可以通过节约法和最短路径法等对运输路线进行优化，从而达到降低运输成本的目的。

（3）编制运输计划。运输计划是企业经营决策的具体化，对企业的经营和管理活动有着重要的作用。通过运输计划，可以使企业各方面、各环节的经营活动在数量、质量、时间、速度等方面形成一定的优化比例关系，达到综合平衡、互相协调，并且可以合理有效地配置和使用各种资源，充分挖掘和利用企业内部各种潜力，取得最佳的经济效益。

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注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文。