关于应急物流选址与配送优化问题的研究

对外经济贸易大学硕士学位论文

关于应急物流选址与配送优化问题的研究

姓名：邱慧群申请学位级别：硕士专业：国际贸易学指导教师：杨长春

20090501

摘要

尽管当今科技迅猛发展，对自然灾害的预报已发展到相当水平，但局部的、

区域性的、甚至是国家或全球范围的自然灾害、公共卫生突发性事件以及大规模恐怖袭击活动时有发生，这些都给社会造成重大打击，对人类的生存和社会的发展构成了重大的威胁，因此，在天灾与人祸频发的今天，对应急物流系统进行研

究具有重要的现实意义。

本文从应急物流基本概念出发，分析与归纳了应急物流与一般商业物流的差异，阐述了应急物流的概念、特点，应急物流系统的组织结构及其职能，并对应急物流系统的构建及支撑环境进行了探讨；在此基础上，深入研究解决应急物流

中的关键课题——应急物流中心的选址及应急物资调运决策问题：结合应急物流

特点，分析建立了基于模糊层次分析的物流中心选址模型，并基于在灾害中物流运输交通网受损导致路网容量的波动而引起的运输时间不确定的考虑，构建了以运输时间小于限期的路径可靠性最大作为首要优化目标的应急物资紧急调运方案决策模型，并用算例进行了演算证实模型可行性，为突发事件爆发后应急管理人员尽快建立应急物流系统，制定快速、高效的应急物资配送与运输提供辅助决

策工具。

关键词：应急物流；选址；物资调运

ＡＢＳＴＲＡＣＴ

Ｄｕｒｉｎｇｔｈｅｒａｐｉｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｔｏｄａｙ＇ｓｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｔｈｅｆｏｒｅｃａｓｔｉｎｇｏｆｎａｔｕｒａｌｄｉｓａｓｔｅｒｓｈａｓｂｅｅｎｄｅｖｅｌｏｐｅｄｔｏｎａｔｉｏｎａｌ

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学位论文原创性声明

本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文所涉及的研究工作做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律责任由本人承担。

特此声明

学位论文作者签名：

１钳卧呷

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本人完全了解对外经济贸易大学关于收集、保存、使用学位论文的规定，同意如下各项内容：按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本；学校有权保存学位论文的印刷本和电子版，并采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存论文；学校有权提供目录检索以及提供本学位论文全文或部分的阅览服务；学校有权按照有关规定向国家有关部门或者机构送交论文；在以不以赢利为目的的前提下，学校可以适当复制论文的部分或全部内容用于学术活动。保密的学位论文在解密后遵守此规定。

学位论文作者签导师签名：

再茎Ｚ茄

第１章绪论

１．１课题研究的背景与目的

尽管当今科技迅猛发展，对自然灾害的预报已发展到相当水平，

但“天有

不测风云，人有旦夕祸福”。人类社会进入２ｌ世纪以来，诸如“９ １１＂恐怖活动、ＳＡＲＳ和禽流感公共卫生事件、５ １２地震等各种“天灾”、“人祸”频繁发生，

这些都给社会造成重大打击，对人类的生存和社会的发展构成了重大的威胁。

回首２００８，全球共发生了３２１起灾害事件，造成２３５８１６人死亡、２．１１亿人受灾，损失达１８１０亿美元，与２０００－２００７年的年均值相比，２００８年的灾害死亡人数和经济损失都有明显的增加。而２００８年中国的自然灾害共造成近１１１０亿美元的损失，居全球之首。１其中以下两起灾害损失最惨重，影响最深入：

２００８年１月１０日至２月２日我国南方大部分地区发生低温雨雪冰冻灾害，降温幅度之大多年少有、降水之多历史同期罕见、持续时间之长多年未遇、灾害损失之重远超常年。此次灾害造成２１个省（区、市、兵团）受灾，因灾死亡１３２

人，失踪４人，紧急转移安置１６６万人；农作物受灾面积１１８７４．２千公顷，绝收面积１６９０．６千公顷；倒塌房屋４８．５万间，损坏房屋１６８．６万间；因灾直接经济损失１５１６．５亿元。

２００８年５月１２日１４时２８分，四川省汶川县（北纬３１度、东经１０３．４度）发生里氏８级地震。此次地震是新中国成立以来灾害性最为严重的地震，经济损失和救灾难度之大为历史罕见。四川、甘肃、陕西、重庆、河南、湖北、云南、贵州、湖南、山西等省（市、区）共有４１７个县、４６６７个乡镇、４８８１０个村受灾，受灾人口４６２５．６万人，紧急转移安置１５１０．６万人，因灾死亡６９２２７人，失踪１７９２３人，受伤３７．４万人；倒塌房屋７９６．７万间，损坏房屋２４５４．３万间，直接经济损

失８５２３．０９亿元。２

应急管理是在世界各地不断频发自然灾害及各类突发公共事件的情况下出现的一个新的管理学科研究热点，其主要的研究方向分为两类，一类从宏观政府

及政府问协作的角度出发进行研究，另一类则是从微观出发研究一些应对自然灾

害、突发事件的管理策略，物资的组织调配、技术的支撑和信息传递等。应急物流及其相关课题的研究是应急管理领域的一个重要研究方向，它是研究在重大突发事件爆发时，如何运用各种运输工具尽快将特定数量与种类的应急物资运送到

１数据来源：联合围国际减灾战略网站：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｕｎｉｓｄｒ．ｏｒｇ

２数据来源：民政部国家减灾中心网站：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｚａｉｈａｉ．∞

指定的受灾地或事件发生地的物流活动，它的最大目标是物资运送时间最小化。

在灾害发生时，应急物流最能体现“时｜’ｕＪ就是，卜命”的意义。

我国在应急物流系统的建立、应急物资保障等方面还存在诸多不足。冈此为了保障应对突发事件产生的应急系统快速反应，使突发事件造成的损失最小化，

急需对应急物流的指挥体系、采购体系、物资储备体系、物资配送体系等方面进

行研究，进而建立一套适合实际需要的准确、快捷的应急物流系统。在应急物流

系统中，应急物流中心是最主要的枢纽，也是应急物资供应的主要载体。可以说，应急物流中心选址是否得当是应急物流系统建设成功与否的重要衡量标准，它对

应急物流中心的建设和运行将产生巨大的影响，对整个应急系统运行的效率和成本也都将产生很大的影响。随着应急救援活动的展开，应急物资调运问题将成为

整个应急物流系统运作的一个中心问题。对于我国这样一个发展中大国，日常只能储备有限的应急物资以减少沉淀财政资金。因此在突发事件爆发的情况下，只能通过加快应急物资的流动性来弥补应急物资储备不足的缺陷，这就突显了研究解决应急物资调运问题的重要性。同时突发事件的爆发经常会毁坏当地的公路网等基础设施，应急物资的运输需要在部分路段已损坏的道路运输网的情况下开

展。

基于以上分析，确立了本文的研究目标：运用供应链管理理论、现代物流理论、以及应急管理理论分析应急物流的特性、目标与约束条件，深入研究解决应急物流中的关键课题：应急物流中心的选址及应急物资调运决策问题，为突发事件爆发后应急管理人员尽快建立应急物流系统，制定快速、高效的应急物资配送与运输提供辅助决策工具。从应急物流中心选址、运输线路及物资调运决策的综合运作等几个方面提高整个应急物流系统的效率和可靠性。１．２本文的研究主要内容与组织结构

本文的研究主要从３个方面进行：（１）应急物流系统运作分析与设计

从应急物流基本概念出发，归纳应急物流在目标、计划方案、物流网络、物资库存、外部环境等方面与一般商业物流的差异。并从供应链的角度，对整个应急物流系统进行审视，分析应急物流供应链组织、运作情况。

（２）应急物流中心选址评价模型研究

本文在分析该应急物流中心选址的影响因素的基础上，结合定性和定量分析方法，建立基于模糊层次分析法的应急物流中心选址模型。并给出算例进行模型

验证。

２

（３）应急物资紧急调运模型研究

分析应急物资紧急调运的特点，考虑路网等基础设遭到破坏从从而引入应急

物资调运路径可靠性分析，归纳出模型的主要优化目标：运输时间小于规定时问期限的路径可靠性最大，牵扯的供应点数最少和应急物资损失度最小且不能超过

限额。最后确定目标层次关系，构建模型并且引入数据进行模型运算。

本文共分为五章，框架结构如下图：

图１．１全文框架结构

３

第２章应急物流系统研究

２．１应急物流系统概述２．１．１应急物流的内涵

物流是指物品从供应地向接收地的实体流动过程，而应急物流是指在非常规

的状态下，以最佳的效益使必需物资实现快速地流动与转移。概念上，应急物流

则是指为应对严重自然灾害、突发性公共卫生事件、公共安安事件及军事冲突等突发事件而对物资、人员、资金等的需求进行紧急保障的一种特殊物流活动。３

一般物流系统的组成要素主要包括六个方面：流体、载体、流向、流量、流程、流速，具有空间效用、时间效用和形质效用。应急物流系统是一般物流系统

的一个特例，应急物流系统与一般物流系统要素特点的比较如下表：

要素

流体

表２．１应急物流系统与一般物流系统要素特点的比较普通物流应急物流政府在应物流中的作用

主要集中在救灾类的物资，第一类为救生类，第二类为

一般性的物品，生活类；第三类为医疗器械

建立合理的物资储备制

品种无所不包；及药品。物品的来源众多：

度

物品的来源单一有政府提供的公共物品，有

社会捐赠，有企业及个有自

行筹划的物品。

投入公共设施，并且需

固定的设施与场

所

按用户需求确定

载体

固定的和机动的设施与场

所共用

流向救援地并且目标无法

事先确定

要组织人力、物力、财

力维护紧急状态下受损

的公共设施建立应急信息体系，保

证信息的准确性

流向

流向，有提前期

完成物流的时间

流速流量流程

一般，完成物流的时间准确

估计

比较稳定物流的数量稳定基本上按合理化原则进行安排

特定品种的物流流量大增，

其他物品通常减少由于路网的损坏等，常使路

程发生一定的改变

政府对应急物流的组织状况决定了流速的快慢提供某些特定的物资，

数量视政府财力而定保证流程的顺畅

３王丰、姜禾宏、上进，应急物流中国物资版社，２００７年版，第２页

４

２．１．２应急物流与一般商业物流的区别

应急物流足由于突发事件的爆发所引起特殊物流活动。突发事件所表现出的突发性、信息高度缺失等特征决定了应急物流是一个非常念的过程，是所有种类

的物流系统中最具有动态特征的系统。４因此，应急物流与一般商业物流相比存

在较大差异。

一般商业物流是在物资品种确定、物流配送网络齐全、运输配送方案和供应渠道明确等变化幅度较小的环境中运行的物资流转过程。５但应此应急物流实施主体则要在没有充分掌握应急物资需求信息的情况下，立即开展应急物资采购、组织、运输等工作，以满足突发事件发生后出现的短期内大量应急物资需求激增的状况。应急物流要以最快的响应速度来实现应急物资的空间效用与时间效用。因此，突发事件爆发时，政府应急主管部门应立即成立应急救援指挥中心，并协调组建应急物流执行机构，负责具体应急物资保障工作。执行机构通常需要在缺乏信息的条件下，分析、预测应急救援活动所需要的物资种类，再通过各级救灾物资储备库、紧急采购或社会捐赠捐助等渠道筹措应急物资。与此同时建立与突发事件种类和级别相适应的物资供应网络，征集运输工具，以便于快速实现应急

物资的配送。

经过上述对应急物流产生、运作过程的分析，可总结出应急物流与一般商业物流在下以几个方面存在较大的差异：

１．目标：一般商业物流的目标是利润最大化或成本最小化，而应急物流的目标是减少事件所造成的伤害与损失，它是在应急物资运输时间最小化的基础上力求运输费用最小化的一种特殊物流活动。

２．计划周期：一般商业物流的短、中、长期计划分别是配送计划、车辆计划及设施规划。因应急物流具有急迫性，需要在较短时期内做好以上各计划方案。

３．物流设施：一般商业物流的配送设施是根据企业长远规划而建立的长久性设施，而应急物流是由突发事件所引起的，在突发事件处置完毕后，大多急物流

设施就将不再起作用，所以它们具有临时性。

４．物资流转：一般商业物流的物资供应是以用户需求为向导的，按照流程规范进行配送。而应急物流为加快应急物资供应速度，物资流动的参与环节尽可能地精简，在条件允许的情况下，将跳过某些中间环节而直接从供应主体向需求主

体供应。

４

Ｈｏｆｆｍａｎ，Ｗ：，“ＡｖｏｉｄｉｎｇＬｏｇｉｓｔｉｃｓＤｉｓａｓｔｅｒｓ”，ＴｒａｆｆｉｃＷｏｒｌｄ，Ｖ０１．４，Ｊｕｌ．，Ｐ１，２００５

５欧忠文、李科、姜玉宏等，应急物流保障机制研究，物流技术，２００５年第９期，第１３．１５页

５

５．夕ｈ部环境：在一般商、ｌｋ物流中，企业基本能够：掌握物流外部环境的相关信息，且物流活动的外部环境在短期内变化不大。但是在突发事件的影响下，应急流的外部环境的信息在短期内难以掌握，并且通常处于不断变化当中。表现最为

突出的就是车辆运输的交通路网、基础设施等，在地震、洪水等这一类自然灾害爆发后遭到破坏，影响受灾地区的道路通行条件，使部分路段的通行时间增加甚至完全阻断。

２．１．３应急物流系统的特点

经过分析应急物流与一般商业物流的区别，可总结出应急物流系统具有如下几个突出的特点：

１．应急物流系统的“时间’’要素特点。应急物流的突发性特点——应急物流

需求发生的时间具有极大的不确定性及应急物流需求时问约束的紧迫性决定了

在应急物流系统中“时间”是一个重要的系统因素，并且在应急物流系统中，时

间的重要性要远高于成本。

２．应急物流系统的快速反应能力。应急物流的突发性和随机性，决定了应急物流系统需具有快速反应能力，并且通常具有一次性和临时性的特点。

３．应急物流系统的开放性和扩展性。因为应急物流需求的随机性与不确定性，所以在应急物流系统的设计上应具有开放性和扩展性。２．２应急物流系统的设计与建立２．２．１应急物流系统的设计原则

应急物流的特点决定了应急物流系统具有如下特殊的设计原则：１．事前防范与事后应急相结合

应急物流需求的事后选择性决定了高效率的应急物资信息系统和应急运输工具信息系统对于一个高速响应的应急物流系统的是不可缺少的。在突发事件爆发前，建立全国应急物资和应急运输工具大型信息系统或数据库，对于应急物流系统的高效运转具有重要意义。

２．时间效率重于经济效益

应急物流的突发性、不均衡性和时间约束的紧迫性决定了在应急物流系统的设计中时间效率重于经济效益。应急物流系统要对应急物资的采购机制、配送运输机制进行设计，结合运载工具的运输能力、运输路径等决策满意的应急物流方案。应急物流系统设计还应包括运用ＧＰＳ、ＧＩＳ等科技手段对应急物资调运过程

进行控制。

６

３．市场机制与行政机制、法律机制并存

应急物流是针对突发性的灾难性的自然或社会公共危害而进行的物流活

动，物流的控制主体一般为政府机构，受到突发事件危害的主体通常是整个社会

公众或社会公众的一部分，突发事件所造成的危害随着应急物流速度的加快而降低。因此，在应急物流系统的设计中不仅依靠市场机制更要依靠行政机制和法律

机制。

２．２．２应急物流系统的约束条件

应急物流系统的约束条件指在应急物流系统运行过程中，限制应急物流系统

目标实现的各种客观条件。６

１．信息约束

在突发事件发生的短时间内，应急物流信息系统不能够全面掌握有关突发事

件的信息，造成预测和决策的误差。

２．时间约束

应急物流系统的目标是指在约束时间内需实现的系统目标。突发事件所造成的危害随着应急物流速度的加快而减少，应急物流系统的各项功能都应该在约束时间范围内进行。超过了约束时间，应急物流系统的所能实现的价值将降低。‘

３．系统的资源约束

系统的资源约束是指应急物资和应急资金的约束。

４．运载能力约束

运载能力约束即根据系统目标，对各类的应急物资和人员分别给予不同的紧急等级，在满足不同紧急等级的条件下可以获得的运载工具，如飞机、火车、汽

车、轮船等运载能力的约束。

５．运输基础设施约束

由于突发事件极可能对运输基础设施包括公路、铁路、港口、通信、电力、安全和运输环境造成影响，限制了应急物流活动的正常进行。２．２．３应急物流系统的主要组成部分及职能

１．决策主体——政府部门。应急物流指挥中心的运作必须依靠强有力的政府职权，因此应急物流系统领导机构在性质上应该是一个政府工作机构，其负责应

６王旭坪、傅克俊、胡祥培，应急物流系统及其快速反应机制研究，中国软科学，２００５年第６期，第１２９页

７

急物流系统平时和救灾时期的组织领导：［作，保证系统在平时及灾时的正常运转。

２．执行主体——物流中心及企业。应急物流注重速度，要想把大量的物资决

速、安全和有效的送到事发地点单靠政府和军队是无法办到的。因此加盟的物流中心及企业是应急物流系统得以成功运作的基础，是应急物流系统各项保障功能得以实现的执行机构。执行机构通常需要在没有充分掌握突发事件信息的条件下，分析、预测受灾群众与救援行动所需要的物资种类，７再通过各级救灾物资储备库、紧急采购或捐赠捐助等多种渠道筹措应急物资。

３．信息枢纽——信息网络中心。信息、网络系统是是应急物流系统工作的基

本平台，它包括通信平台，信息平台，是应急物流系统高效率、灵活性、可靠性

的保证。信息网络中心与应急物流指挥中心、地震、气象、卫生防疫、环保、交

通等部门保持密切的联系，依托政府公共信息平台建立网络应急物流体系，实施信息发布和管理工作。

４．物资管理——管理指导中心。在平时，应急物流指挥中心的工作主要是做

好救灾物资的预测、预算，进行网络维护，全面了解可能用到的应急物资的生产、

分布情况。在收到可靠的灾情信息之后，指导应急物流中心预先做好物资的筹备、采购工作，以提高对重特大自然灾害和事故提供救灾物资紧急援助的能力，提高

抗灾救灾水平，保障灾民的基本生活。

２．２．４应急物流系统的建立

１．应急物资的采购。应急物资采购包括救灾物资采购和灾后重建物资采购。在应急物流方案中应事先明确各种救灾物资采购的供应商，这样才能通过应急物流指挥中心下达采购指令进行火速采购，精简采购环节。这样既可以保证采购速

度，也可以保证采购质量。

２．应急物资的运输和配送。运输是应急物流系统中非常重要的一环，要根据受害地交通及基础设施状况，选择适合的运输方式，如公路运输、铁路运输、航空运输等，确保应急物资的高效运达受灾地。应急物资对于物资的流动速度要求

高，在选择运输途径时，运输成本已不是首要考虑因素，有效压缩应急物资的运

输时间则是关键。应根据物资的种类、价值及数量，选择合适的运输方式，尽量实现直达运输和联合运输。在灾难发生时，可以考虑建立应急绿色通道，保证物资的畅通，如简化海关检验检疫的手续、实行优先运输等。在时间允许的基础上，

７

ＤｏｕｇｌａｓＣＬ．，ＤｏｎａｌｄＦｗ．，“ＬｏｇｉｓｔｉｃｓｏｆＦａｍｉｎｅＲｅｌｉｅｆ＂，ＪｏｕｒｎａｌｏｆＢｕｓｉｎｅｓｓＬｏｇｉｓｔｉｃｓ，Ｖ０１．１６，

Ｐ２１３．２２９，１９９５

可以采取相关的辅助或优化措施，以节约物流成本。

３．应急物资的储备。针‘对常见的各种自然灾害对救灾物资的需求，应当提前做好各种物资的储备。大量的有效物资储备可在很大程度上压缩从灾害发生到救

灾完成的间隔时Ｊ１日Ｊ，减少采购和运输量，提高救助效率并减少相关成本。

根据各地区频发灾害的实际情况，在应急物资的储备管理中可以采用企业物流管理中的库存控制方法，科学地确定应急物资储备规模，合理地储备救灾物资。例如，应用ＡＢＣ分类法对应急物资进行分类管理，运用数理统计的方法，对物资分类排队，将研究对象按一定的标准区分为Ａ、Ｂ、Ｃ三大类，分别给予不同的管理。常用的可以按照物资占金额、品种百分比分类，见表２．３。

ＡＢＣ管理分法的分类８

品种占用比率（％）金额占用比率（％）

表２．３１０％以下

２０～３０％６０．－一７０％

６０－－－－７０％

类别

ＡＢＣ

管理方式重点管理控制一般管理控制

２０％左右ｌＯ～２０％

简便易行控制

４．应急物流的运作流程。应急物流协调指挥中心下设采购、运输保障、物流中心等，部门并通过物流信息系统进行协调指挥。指挥中心控制和管理各部门的作业并向各部门发送指令信息，同时各部门实时反馈信息，各部门间实现信息

的双向传递（见图２．１）９。

８缪兴锋、秦明森，物流运筹学方法，华南理工大学出版社，２００７年版，第１７５．１７６页９孙统超，应急物流系统的建立，商场现代化，２００８年１２月第５６０期，第１３３．１３４页

９

图２．１应急物流的运作流程

２．２．４应急物流系统的支撑环境ｍ

应急物流系统的支撑环境是指为了保证在突发事件发生后，应急物流系统能够高效运转，完成系统的各项功能，实现系统的目标，整个社会的行政制度、公

共政策、法律制度和技术支持设施所应具备的条件。

１．社会公共应急机制

社会公共应急机制是指为了使应急物流系统高效运转，应该建立和完善的行政制度和公共政策。它包括建立国家突发事件预控中心、应急物资的采购或征用机制、应急运载工具的租用机制、应急物资的发放机制、应急用资金的筹集和使用机制、应急人员的组织和调度机制。

２．法律保障机制

应确立国家突发事件预控中心的法律地位和职责范围，明确各级地方政府和国家机关在突发事件中的职责范围以及与国家突发事件预控中心的关系，以及企业和公民在突发事件中的责任、权利和义务。

３．应急物流系统的技术支持平台

建立应急物资信息系统或数据仓库、应急物流运载工具信息系统或数据仓库、应急物流预案数据库，构筑应急运输方案自动生成的应急物资运输调度平台，以及基于ＧＰＳ、ＧＩＳ的应急物资运输监控平台。

。ｏ王丰、姜玉宏、王进，应急物流中国物资版社，２００７年版，第１８页

１０

第３章基于模糊层次分析法的应急物流中心选址模型

应急物流中心是指国家或地区在应对各种天灾人祸、重大险情或突发事件中，为做好应急救援物资的筹集、运输、储存、配送等工作而建立的一个特殊的物流中心。在应急物流系统中，应急物流中心是最主要枢纽，也是应急物资供应

的主要载体。

３．１应急物流中心选址研究现状

应急物流中心选址问题是应急救援后勤保证和应急物资优化配置的一个重要问题，其模型与方法一直是研究的热点。许多国内外学者从不同的角度提出了

各种定量或定性的方法。

在精确的定量分析应急物流中心选址问题通常采用数学规划模型进行建模和求解，这方面的研究文献有许多：

１９７１年，Ｃ．Ｔｏｒｅｇａｓ等人提出了应急服务设施选址问题，并将问题转化为求一系列的目标函数中费用相等的特殊的集合覆盖问题：对每个需要覆盖的需求点对应一个约束条件，用线性规划求解该覆盖问题，并增加一个割平面约束来解决出现分数解的情况。随后，ｈｄｅｌ

Ａ

ｈｌｙ和Ｊｏｈｎ

Ａｗｈｉ

ｔｅ（１９７８）在以从供应点到

需求点的最短时间为随机变量的基础上以建立服务设施数目最小为目标给出了

集合覆盖模型。

１９９７年，Ｂ．ｈｄｅｎｓｏ—ｄｉａｚ在集合覆盖模型的基础上，考虑在建立应急服务设施点在现有资源的约束下，以覆盖最大人口数量为目标提出了更符合实际的最大覆盖选址问题。Ｌｕｉｓ（２００３）在此基础上，提出了分层覆盖选址问题，该模型事

实上是最大覆盖选址模型的两层推广。

２００４年，方磊、何建敏在满足时间紧迫性的前提下，建立了使应急服务设施点到各个应急地点（赋权重）的距离和最小的优化模型并给出算法求解出最优解。汪定伟，张国祥（２００５）针对灾害救援时间紧迫的特点，提出了考虑灾害扩

散函数、救灾功效的时间函数、救援中心与灾害易发点距离，以及救援中心建设

费用和救援成本等多个因素的救援中心选址模型，并将嵌入启发遗传算法引入模型求解中。２００６年，陈志宗和尤建新以应急救援设施服务需求点的最大距离（或最大加权距离）为最小、应急救援设施超额覆盖需求区域的总权重为最大、应急救援设施服务需求点的总加权距离为最小为目标约束上建立了应急系统选址的多目标决策模型，并采用参数规划的加权法和约束法求解。

上述模型算法都从不同方面提炼了应急服务设施选址问题的特殊约束条件，制定了不同目标函数建立模型求用特定算法求解，其能在一定干罕度Ｌ解决应急物流中心选址问题，但是如上精确的定量模型都建立在严格的假设条件之卜－，需要有详细数据的支持，求解需要一定的技巧和计算时间，这些都影响了定量模型的使用范围。

应急物流中心选址所涉及的因素极为复杂，例如经济因素、技术因素、社会

因素、安全因素等。这些影响因素可以分成定性因素和定量因素。所以应急物流中心的选址应综合运用定性和定量分析相结合的方法。近年来我国学者在这方面

的研究成果较为丰富：２００３年，方磊和何建敏将将基于偏好ＤＥＡ的方法引入应

急物流系统选址模型，采用多个数量指标进行测量、分析和评估，并综合ＡＨＰ

方法，使客观分析与主观评价相结合。此后，张敏、杨超等（２００５）将应急服务

设施选址问题分成ＡＨＰ分析、ＤＥＡ评价及整数规划３个部分，运用ＡＨＰ充分考

虑定性因素，并将候选点进行ＤＥＡ有效性排序，最后代入整数规划模型得到最终决策。陈志宗（２００６）建立了体现设施选址的多重覆盖、公平性和效率性的重大

突发事件应急服务设施选址的多目标决策模型，并采用网络层次法（ＡＮＰ）对城市

防震减灾设施选址决策进行评价。

由于应急物流中通常伴随着通讯道路等基础设施的破坏，导致应急物流中心

选址问题中很多因素难以得到定量值，评估人员只能对其给出定性的、模糊的评

估和判断。此外，考虑到实际的决策指标评价体系具有层次性，并且单一指标值太高或太低都会使评价结果失去实际意义，因而因素的权重要随状态值的变化而变化，这样才能更更准确地反应实际情况。基于上述原因，本文建立了基于模糊层次分析法的应急物流中心选址模型，将层次分析法的客观性与模糊综合评价法的包容性有机融合，为应急物流系统服务设施选址最优决策提供了一种新的实用性方法。并且当选择对象很多、评价精度要求不高时，可以直接用模糊综合评价法给各个对象评分，然后计算其相对隶属度值。对于各因素的权重，则要用层次

分析法来确定。

模糊综合评价法是美国科学家扎德教授在里６０年代提出的，它是针对现实中大量的经济现象具有模糊性而设计的一种评判模型和方法，该方法既有严格的定量刻画，也有对难以定量分析的模糊现象进行主观上的定性描述，ｎ适用于不需要精确评价的决策中。此方法简单易行，一致性（即判断因子包容性）较高，

然而决策结果受主观因素影响较大，最优度不高。这种方法弥补了经典的多目标

ｎ千晓艳、曹苏，基于ＡＨＰ和模糊综合评价的供应商关系绩效评价研究，物流科技，２００７年第８期，第８８．９２页

１２

规划理论方法的不足。

层次分析法由美国运筹学家、匹兹堡大学萨第（Ｔ．Ｌ．Ｓａａｔｙ）在于２０世纪７０年代提出的，其主要的特点是定性与定量分析相结合，将人的主观判断用定量形

式表达出来并进行科学处理，１２适用于多准则、多目标的复杂社会科学领域的问

题的决策分析。层次分析法在层次框架的基础上，通过对比进行标度，增加了判

断的客观性。然而当因素较多（超过９个）时，标度工作量太大，易引起标度专

家反感和判断混乱，从而使判断矩阵的一致性不甚理想。１３３．２模糊层次分析法

３．２．１模糊层次分析法进行决策的一般步骤

（１）建立决策问题的层次递阶结构模型。根据对问题的分析，确定评价指标，并将评价指标因素分层。通常指标体系的层次结构由目标层、准则层、方案层构成，其中准则层可依情况再划分为子准则层、次子准则层等。

（２）建立优先关系矩阵——假定准则层元素Ｂ同下层子准则层中的元素Ｃ有联系，建立它们两两比较重要程度的优先关系矩阵Ｒ＝（％），。。。其中，％表示

元素Ｃ相对于元素Ｂ比元素Ｃ，重要程度的隶属，称为模糊互补矩阵１４，两个元

素的重要程度的隶属度取值可参照下表：

表３．１０．１－－－０．９五标度含义

标度

定义说明

Ｏ．５

同等重要两元素相比较，同等重要

Ｏ．６

稍微重要两元素相比较，前者比后者稍微重要

Ｏ．７

明显重要两元素相比较，前者比后者明显重要

Ｏ．８

强烈重要两元素相比较，前者比后者强烈重要

Ｏ．９

极端重要两元素相比较，前者比后者极端重要

０．１，０．２，０．３，０．４

反比较

利用公式吩＝１一依获得相应取值

１２缪兴锋、秦明森，物流运筹学方法，华南理工大学出版社，２００７年版，１２１页

１３范眶芳、江浩斌、陈昆山，模糊层次分析法在配送中心选址中的应用，铁道货运，２００５年第ｌｌ期第１５．１７页

¨陈欣，模糊层次分析法在方案优选方面的应用，计算机工程与设计，２００４年第２５期，第１８页

（３）将优先关系矩阵换算成模糊一致矩阵。由模糊巨补矩阵构造模糊一致矩

阵旧：如果对模糊互补矩阵按行求和记为Ｉ＝∑ｋ（ｆ＝ｌ，２，…，朋），实施如下数学变

换％：盟＋０．５，则由此建立的矩阵Ｒ：（％）。。。是模糊一致矩阵。

９

２ｍ

、“’’““”

（４）进行层次单排序。用模糊一致的判断矩阵去推算各层次各因素的权重，公式：

ｗ＝ｉ１一云１＋１，ｚ口 喜‰１６（其中：ｎ为矩阵Ｆ的阶数），口＝丁（ｎ－１）。

（５）层次总排序，即在层次单排序的基础上，综合各层权重矩阵和专家评分，

得出各方案的优劣评价数，选择优化方案。３．２．２基于模糊层次分析法的应急物流中心选址模型

影响应急物流中心选址的因素繁多，下面三个方面是评价应急物流中心选址合理与否时必须要重点考虑的因素：

（１）自然环境因素：地质条件、气象条件、地形条件、水文条件；

（２）基础设施状况：交通条件、公共设施状况；

（３）社会环境因素：运输费用、最短时间运送、物资适应性。

本文从影响应急物流中心选址的主要影响因素出发，结合模糊层次分析法原理，确定出应急物流中心选址的三层模型结构：

１５欧忠文、王会云等，应急物流，重庆大学学报，２００４年第２７期，第１６４．１６７页

晡周宇峰，魏法杰，不确定型模糊判断矩阵一致性逼近与权重计算的一种方法，运筹与管理，２００６年４月，第２７．３ｌ页。

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目标层Ａ

准则层Ｂ

次准则层Ｃ

方案层Ｘ

图３．１应急物流中心选址的模型结构

３．２．３应用模糊层次分析法解决应急物流中心选址的举例

假设有关专家要对某四个应急物流中心预设点进行选择，他们针对上述的９

个指标对四个方案的打分综合结果如表３．２所示（采用ｌＯ分制）。

表３．２专家打分综合结果

第一层Ａ（目标层）第二层Ｂ（准则层）第三层Ｃ（具体指标层）第四层Ｄ（方案层）

评价因素

ｌ２３４

应急物流中心选址

自然环境因素

基础设施

水文条件

６９７８

地质

条件

７８６９

气象条件

８８８８

地形条件

７９８９

交通条件

７６７８

公

共

设施

８７６８

社会因素还准

物资

输时

适应还费

性

用送

８９７６

８９７６

７８７７

现应用模糊层次分析法（ＦＡＨＰ）求解上述实例如下：

第一步，建立上述问题的层次结构评价模型。最高层（目标层）为选择最佳的应急物流方案，第二层（准则层）为选择应急物流方案所要考虑的因素，第三层（指

标层）为准则层的具体细化指标（共９个），最Ｆ层为候选应急物流预案。

第二步，建立优先关系矩阵。各层次因素之问的相对重要性关系矩阵（模糊互补矩阵）如表３．２—３．６所示。

表３．３

指标Ａ

Ｂ１Ｂ２Ｂ３

Ｂｌ

Ａ．Ｂ优先关系矩阵

Ｂ２Ｏ．４０．５０．６

Ｂ３Ｏ．３Ｏ．４Ｏ．５

Ｏ．５０．６Ｏ．７

表３．４

指标Ｂ１

Ｃ１Ｃ２Ｃ３Ｃ４

Ｃ１Ｏ．５Ｏ．７Ｏ．６Ｏ．４

Ｂ．Ｃ优先关系矩阵（对Ｂ１）

Ｃ２０．３０．５Ｏ．４Ｏ．３

Ｃ３０．４０．６Ｏ．５Ｏ．６

Ｃ４Ｏ．６Ｏ．７０．４Ｏ．５

表３．５Ｂ．Ｃ优先关系矩阵（对Ｂ２）

Ｃ５Ｏ．５Ｏ．３

Ｃ６０．７Ｏ．５

指标Ｂ２

Ｃ５Ｃ６

指标Ｂ３

Ｃ７Ｃ８Ｃ９

Ｃ７Ｏ．５Ｏ．６Ｏ．４

Ｃ８０．４０．５０．２

Ｃ９Ｏ．６Ｏ．８Ｏ．５

第三步，将上述优先关系矩阵转化为模糊一致矩阵如表３．７．３．１０所示。

表３．７

指标Ａ

Ｂ１Ｂ２Ｂ３

Ｂ１０．５０００．５５００．６００

Ａ．Ｂ模糊一致矩阵

Ｂ２０．４５００．５０００．５５０

Ｂ３０．４０００．４５００．５００

表３．８Ｂ－Ｃ模糊一致矩阵（对Ｂ１）

指标Ｂ１

Ｃ１Ｃ２Ｃ３Ｃ４

Ｃｌ０．５０００．５８８Ｏ．５１３０．５００

Ｃ２０．４１３０．５０００．４２５０．４１３

Ｃ３０．４８８０．５７５０．５０００．４８８

Ｃ４０．５０００．５８８Ｏ．５１３０．５００

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