基于层次分析法的物流中心选址研究

现代物流与供应链管理期末论文

题目：基于层次分析法的物流中心选址研究

学生姓名 学 号 指导教师 学 院 专业名称 班 级

2013年12月

基于层次分析法的物流中心选址研究

——以Ｑ市为例

摘 要：到目前为止，我国许多地方的农村经济发展都受到了农产品物流的发展的制约。针对加快农产品物流发展的研究逐渐成为社会各界关注的热点。建立一个合理的农产品物流配送中心，不仅可以提高农产品的配送效率,还可以降低农产品的配送成本,从而解决近年来引人关注的菜价高的问题。选择一个合适的农产品物流配送中心建设地址是城市农产品物流系统规划和完善的前提。本文分析了影响农产品物流配送中心选址因素并介绍了选址问题常用的层次分析法，并结合Q市具体实例分析，综合利用这种方法进行计算，得出较为准确的选址，希望能为我国其它城市的农产品物流配送中心选址规划提供一定的经验和建议。

关键词：层次分析法；供应商；选址；农产品配送；

1 引言

1.1 国内外研究现状

农产品物流配送的概念最早在美国提出，1901年John.F.Growell在美国政府的报告《农场产品流通产业委员会报告》中首次讨论了影响农产品配送的成本和影响因素，揭开了人们对农产品物流认识的序幕，也由此开辟了农产品物流配送的研究和发展历程。

1.2 案例情况

本文所选取的Q市是典型的以农业为主的小城市，也是农产品产业链的中心枢纽。这种城市农产品流通的基本模式大多数是：农产品生产者——农产品产地批发市场——农产品销售批发市场——零售商——消费者。农产品到达消费者手中时已经是多次周转了。建立农产品配送中心是一个以最快的速度、 最好的质量将农产品送达消费者的必要途径。

1.3 目的

本文将在分析影响农产品物流配送中心选址因素基础上，综合利用层次分析法进行Q市农产品物流配送中心选址决策。

2 配送中心选址影响因素

2.1经济效益因素

经济效益因素包括运输条件、用地条件、现有设施利用程度和劳动力条件等因素。运输条件包括海陆空各种运输网的衔接，与码头、车站、机场等集散地和中心枢纽的联接程度。主要体现在货物运输过程中的通畅、准确和安全等方面。运输条件直接影响了配送中心的运输效率。不合理的选址会造成货物出入不便、运输不畅以及运输成本加大，所以一般好的配送中心选址应尽可能地靠近交通线路或中转枢纽，使配送中心成为物流链中的一个适当的节点。

农产品配送中心一般占地较大，所以土地价格是必须考虑的经济因素，其次土地开发成本、公共设施也是用地条件的核心因素，还必须符合当地政府的规划。一般情况下农产品配送中心都会选在距商业区、居民区较远的地区。选择合适的农产品配送中心地址时也应对现有设施进行利用，尽量避免重复建设，减少浪费，减少配送中心建设的固定成本。因此很多地方建设城市的农产品配送中心都利用现有的批发市场或集散中心改建。附近可雇佣的劳动力的数量和素质也是建设配送中心的重要考虑之一。

2.2社会效益因素

社会效益因素包括：配送中心的建立是否符合法规制度情况、对周围企业的影响、对交通条件的影响以及对周围居民的影响等。建设一个配送中心首先必须符合法规制度，还应该尽量减少给交通带来的压力，避免对周围居民造成影响，同时要考虑对周围企业发展的影响。

2.3环境因素

环境因素包括自然条件、自然资源、社会环境等，符合自然条件、能充分利用当地自然资源、周边环境的支持是配送中心发展的前提条件。因此，配送中心的选址应结合考察周边的社会、自然环境条件。

3 配送中心选址方法

3.1层次分析法

目前常用的配送中心原值的方法大体上可以分为两类：定性分析和定量分析。定性分析法是指凭借个人或集体的经验做出决策，其执行步骤一般是先根据经验确定评价指标，对待利用评价指标进行优劣性检验，再根据检验结果作出决策。这类方法简单易行、

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容易操作，缺点是经验主义和主观主义，在关系重大的配送中心选址上很少由政府或企业选择用这种方法。定性分析法主要有比较分析法、模糊评价法等。定量分析法是把选址问题转化为函数，再利用合适的算法进行求解，求出最优解作为配送中心的选址位置。这类方法准确性强，缺点是数据处理复杂，在实际应用中一般只会考虑较为重要的几个因素。定量分析法主要有重心法、混合整数规划法和 SADQ启发式算法等。而层次分析法和多目标决策法等则是介于定性和定量之间的选址方法，这种方法一般是把定性因素转化为定量因素，做出较完整的分析。在实际的应用中，一般是多种方法同时使用。本文重点分析的是使用层次分析法来选址。

层次分析法(AHP, Analytic Hierarchy Process)是美国运筹学家萨蒂在20世纪70年代提出的、多指标综合评价的一种定性和定量相结合的系统分析方法。在一些决策系统中很多因素之间的比较往往无法用定量的方式描述，此时需要将半定性、半定量的问题转化为定量计算问题，层次分析法最适合应对这种情况。它首先将所要分析的问题层次化，即将问题根据其目标分解成不同的组成因素而形成目标的准则层，按照因素间的互相联系和层级关系形成一个多层次分析结构模型，最后归结为最底层（方案层、措施层）相对于目标层的权值或相对优劣排序问题。层次分析法的作用是从备选方案中选择较优者。这个作用正好说明了层次分析法只能从原有方案中进行选取，而不能为决策者提供解决问题的新方案。

4 基于层次分析法的Q市农产品配送中心选址

在只选择一个地址作为配送中心地址的模型中，采用重心法可以快速的得出相对最佳的选址方案，操作简单、计算便捷，但是所得出的地点往往不是精确的配送中心最佳位置，配送成本可以进一步下降，得出的地址也极有可能是现实中因为土地价格、地理条件等难以实现的位置。而层次分析法能将半定性半定量的问题转化成定量问题，是多指标综合评价的一种定性和定量相结合的系统分析方法，有利于对多因素且缺乏必要数据情况下的决策问题进行分析。因此，本文选择运用重心法和层次分析法以求得准确的最优解。

4.1重心法得出候选地址（具体过程不赘述）

由于可供选址的地点比较多，且需要综合考虑众多影响因素，导致选址问题极为复杂。利用重心法，从农产品产量和需求点、供给点的地理位置入手，以配送中心选址最重要的因素总运输成本最少为目标，排除大多数的劣质选址地点，只得出少数的地址作为候选地址方案。

构造参照坐标系：

研究的范围是Q市市中心O区和其下辖的五区三市。其坐标以及农产品年平均产量如表一所示。

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表一Q市区县坐标

区县 东经 北纬 农产品平均产量（万吨） O区 120.19 36.04 0.2 A区 120.20 36.07 0.3 B区 120.26 36.10 1.0 C区 120.20 36.17 10.4 D区 120.33 36.12 14.6 E区 120.10 35.77 53.1 F市 122.75 36.15 44.9 H市 120.26 36.73 49.8 I市 119.75 36.65 84.1 J市 120.65 36.27 53.5 通过重心法得出的结果是C、D、J三地为Q是农产品配送中心选址的候选地点。

4.2采用层次分析法进行方案决策

在重心法求得的三个候选地点的基础上运用层次分析法对除物流成本以外的影响选址的定性和定量因素综合考虑，求出最优选址方案。

4.2.1建立层次分析结构模型

建立层次分析结构是层次分析法中最重要的一步，为此要对系统进行深入分析，弄

清系统的范围、所包含的因素、因素之间的相互关系和最终需要解决的问题。配送中心选址的过程中涉及的因素比较多，选择时要考虑各因素的重要性、影响力或者有限程度，建立准则层和指标层。根据上文对农产品配送中心选址主要影响因素的分析，可建立结构模型如图二所示。从图二可以看出，目标层是最优的选址方案；准则层为评价配送中心地址方案优劣的准则，包括交通条件、服务水平、经营环境、货源分布与数量、现有基础设施等；方案层为候选地点，也就是重心法所求出的三个候选方案。

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图二：农产品配送中心选址层次结构模型图

4.2.2构造判断矩阵

构造判断矩阵就是给出每一层次各要素之间的相对重要性，即针对上一层的元素，

本层元素之间的相对重要性，如表１到表６所示，其中的标度采用的类型为１～９，数值越大表示Ｘ因素比Ｙ因素影响程度也越大。一般情况下，不同的决策案例中，不同的决策者根据自己的具体情况给出相应的判断矩阵中的判断标度，不同决策者对不同因素的重视程度不同影响着判断标度的不同。本案例中，根据事先所收集的相关数据和信息确定判断标度。构造合适的判断矩阵关系到能否得出准确的决策方案。

标度类型：1~9

表1. 最优选址方案 判断矩阵一致性比例：0.0584; 对总目标的权重：1.0000; \\lambda_{max}：5.2617 最优选址方案 服务水平 经营环境 货源分布与数量 交通条件 现有基础设施 表2. 服务水平 判断矩阵一致性比例：0.0516; 对总目标的权重：0.1160; \\lambda_{max}：3.0536 服务水平 候选方案１（Ｃ） 候选方案２（Ｄ） 候选方案３（Ｊ） 表3. 经营环境 判断矩阵一致性比例：0.0036; 对总目标的权重：0.0507; \\lambda_{max}：3.0037 经营环境 候选方案１（Ｃ） 候选方案２（Ｄ） 候选方案３（Ｊ） 候选方案１（Ｃ） 1.0000 0.3333 2.0000 候选方案２（Ｄ） 3.0000 1.0000 5.0000 候选方案３（Ｊ） 0.5000 0.2000 1.0000 Wi 0.3090 0.1095 0.5816 候选方案１（Ｃ） 1.0000 2.0000 3.0000 候选方案２（Ｄ） 0.5000 1.0000 3.0000 候选方案３（Ｊ） 0.3333 0.3333 1.0000 Wi 0.1571 0.2493 0.5936 2.0000 4.0000 3.0000 5.0000 0.5000 2.0000 1.0000 3.0000 0.3333 1.0000 0.1587 0.4136 服务水平 1.0000 0.2000 3.0000 经营环境 5.0000 1.0000 4.0000 货源分布与数量 0.3333 0.2500 1.0000 0.5000 0.3333 2.0000 0.2500 0.2000 0.5000 0.1160 0.0507 0.2609 交通条件 现有基础设施 Wi 6

表4. 货源分布与数量 判断矩阵一致性比例：0.0370; 对总目标的权重：0.2609; \\lambda_{max}：3.0385 货源分布与数量 候选方案１（Ｃ） 候选方案２（Ｄ） 候选方案３（Ｊ）

表5. 交通条件 判断矩阵一致性比例：0.0036; 对总目标的权重：0.1587; \\lambda_{max}：3.0037 交通条件 候选方案１（Ｃ） 候选方案２（Ｄ） 候选方案３（Ｊ） 表6. 现有基础设施 判断矩阵一致性比例：0.0516; 对总目标的权重：0.4136; \\lambda_{max}：3.0536 现有基础设施 候选方案１（Ｃ） 候选方案２（Ｄ） 候选方案３（Ｊ） 候选方案１（Ｃ） 1.0000 4.0000 2.0000 候选方案２（Ｄ） 0.2500 1.0000 1.0000 候选方案３（Ｊ） 0.5000 1.0000 1.0000 Wi 0.1494 0.4742 0.3764 候选方案１（Ｃ） 1.0000 0.2000 0.5000 候选方案２（Ｄ） 5.0000 1.0000 3.0000 候选方案３（Ｊ） 2.0000 0.3333 1.0000 Wi 0.5816 0.1095 0.3090 候选方案１（Ｃ） 1.0000 3.0000 5.0000 候选方案２（Ｄ） 0.3333 1.0000 3.0000 候选方案３（Ｊ） 0.2000 0.3333 1.0000 Wi 0.1047 0.2583 0.6370 以上几个表都是经过层次分析法yaahp软件处理过的，可以看出判断矩阵一致性比例都小于0.10，可以判定本案例中准则层关于目标层、方案层关于准则层的判断矩阵的一致性是可以接受的。

4.2.3决策结果

经过计算，得到三个候选方案的排序权重，如表7所示：

表７：最终结果 备选方案 候选方案１（Ｃ） 候选方案２（Ｄ） 候选方案３（Ｊ） 权重 0.2153 0.3154 0.4693 根据上述的层次分析结果，候选方案3是最优方案，即Ｊ点是Ｑ市最优的农产品配送中心建设地点。

5 结束语

本文在影响城市农产品配送中心的因素分析基础之上，以Ｑ市为例，用重心法对其

六区四市计算得到Ｃ、Ｄ、Ｊ三个最佳的候选地址；然后用层次分析法对这三个县市多种因素综合考虑分析，得出Ｊ县是Ｑ市最佳的城市农产品配送中心选址地点。但是由于重心法只是单一的考虑运输成本因素，只关注相对地理位置和年平均产量，忽视了自然条件、地理条件等重要因素，所得出的结论局限性很大。其次层次分析法中准则层各因

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素的选取、判断矩阵的标度设置有一定程度的主观性，结论也有主观性的影响。因此在进一步的研究中还应该考虑其他因素，比如不同候选地点的运输费率等；此外还可以采用多方评价的方法尽可能的避免层次分析法带来的主观性影响。

现代物流与供应链管理这门专选课着重讲述了层次分析法在选址问题上的研究，如何通过建立模型，用数学的办法计算出最优解。虽然在练习当中做的例子比较简单，规模也不大，但已经很好地让我了解了层次分析法的重要性。

参考文献

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/5nyp.html