基于AHP的艦船器材倉庫選址方法研究＊

張 鵬 徐廷學(xué) 王 鑫 潘廣煜

（1.海軍航空工程學(xué)院研究生大隊2隊 煙臺 264001）（2.海軍航空工程學(xué)院兵器科學(xué)與技術(shù)系 煙臺 264001）

1 引言

海軍艦船器材倉庫經(jīng)過幾十年建設(shè)，特別是近幾年軍事斗爭準(zhǔn)備建設(shè)，倉庫保障能力與管理水平有了較大幅度提高，在保障部隊日常戰(zhàn)備、訓(xùn)練和執(zhí)行重大任務(wù)及等級修理方便均發(fā)揮了巨大作用［1］。

2 海軍艦船器材倉庫現(xiàn)狀

現(xiàn)有倉庫體系比較齊全，海軍本級后方倉庫負(fù)責(zé)向艦隊后方倉庫供應(yīng)；艦隊后方倉庫除向轄區(qū)內(nèi)編（大）隊倉庫供應(yīng)外，還負(fù)責(zé)向離倉庫較近的編（大）隊直接供應(yīng)；遠離艦隊后方倉庫的編（大）隊均設(shè)有倉庫，負(fù)責(zé)向編隊內(nèi)艦船供應(yīng)器材。

不可否認(rèn)的是，現(xiàn)有艦船器材倉庫仍然存在著“小”、“散”、“弱”的問題。大多數(shù)隊屬倉庫及個別后方倉庫編制小，儲存能力不足，分布相對較散，保障功能不全；部分艦隊后方倉庫的保障能力與其擔(dān)負(fù)的保障任務(wù)是不相匹配的；部分編（大）隊遠離后方倉庫，器材由后方倉庫供應(yīng)較為困難，但這部分編（大）隊倉庫的儲存供應(yīng)能力相對于器材保障需求而言還較弱，需加強建設(shè)。后方倉庫和隊屬倉庫資源配置不均、布局不合理，保障銜接難度較大，在很大程度上制約著倉庫綜合保障能力的提高，急需根據(jù)倉庫的保障對象、倉庫的地理位置、倉庫之間的保障關(guān)系等，對一些倉庫進行調(diào)整重建。

海軍艦船器材倉庫選址應(yīng)考慮的因素很多，這些因素中有定量的也有定性的，選擇過程中應(yīng)該把定量和定性的因素結(jié)合起來。本文根據(jù)層次分析法（AHP）找出最合理的倉庫選址。

3 選擇決策模型的建立

3.1 層次分析法的基本介紹

層次分析法（Analytical Hierarchy Process，AHP）是美國運籌學(xué)家T.L.Saaty在20世紀(jì)70年代提出的，是一種定性和定量相結(jié)合的多目標(biāo)決策分析方法，它將定性與定量指標(biāo)統(tǒng)一于一個模型中，既能定量分析，又能進行定性的功能評價，對一些較為復(fù)雜、較為模糊的問題有效地做出決策，特別適用于難以完全定量分析的問題。AHP法根據(jù)問題的性質(zhì)及所要達到的目標(biāo)將其分解為不同的組成因素，并按因素間的相互關(guān)聯(lián)和隸屬關(guān)系將其按不同層次聚集組合，形成一個多層次的分析結(jié)構(gòu)模型，最終將系統(tǒng)分析歸結(jié)為方案層相對于決策目標(biāo)的相對重要性權(quán)值的確定或相對優(yōu)劣次序的問題。它大致可歸納為四個步驟：明確求解問題、建立層次結(jié)構(gòu)模型、構(gòu)造判斷矩陣、進行層次排列并對判斷矩陣進行一致性檢驗。

3.2 層次分析法的分析過程

假設(shè)在新建的艦船器材倉庫選址中有m個地址可供選擇，確定有n個影響選址的因素，為了評估這些可供選擇的地址，成立一個由P位專家組成的評估小組。

由專家對每個備選地址按每個因素進行評估，每個備選地址對每個影響因素的評估值為一個m×n的矩陣R″，利用適當(dāng)?shù)姆椒ㄓ嬎愠雒總€地址對每一個影響因素的優(yōu)先分?jǐn)?shù)wik。

由每個備選地址對每個因素的評估矩陣乘以各影響因素的權(quán)數(shù)，即R″×w所得就是備選地址的總評估分?jǐn)?shù)S，即：

S＝（S1，S2，…，Sm）T，maxS即為最合適的倉庫選址。

3.3 權(quán)重的確定和評估分值的確定

構(gòu)造一個因素之間相互連接的層次結(jié)構(gòu)模型，如圖1所示。

圖1 層次結(jié)構(gòu)模型圖

每個指標(biāo)因素與其余指標(biāo)之間的重要程度之比，可以形成P個L×L階矩陣，稱為判斷矩陣

其中Brii＝1；Brij×Brji＝1；i，j＝1，2；r＝1，2，…，P。

為了得到此量化的判斷矩陣，引入1～9的標(biāo)度，如表1所示。

表1 標(biāo)度對應(yīng)表

計算判斷矩陣的特征向量以確定各要素的相對重要度。對以某個上級要素為準(zhǔn)則所評價的同級要素之相對重要程度可以由計算判斷矩陣的特征值獲得。但因其計算方法較為復(fù)雜，而且實際上只能獲得對Rr的粗略估值（從評估價值的尺度上可以看到這一點），因此計算其精確特征值是沒有必要的。實踐中可以采用求和法或求根法來計算特征值的近似值。利用求和法具體步驟如下：

將矩陣按列歸一化（即使列和為1）：

按行求和：

歸一化：

本評估過程相對重要程度的計算采用了求和法了，根據(jù)式（2）～（4）的計算方法對式（1）進行計算，得到一級評價因素的權(quán)重值矩陣為

進行一致性檢驗。通過一致性檢驗分析各評價因素的權(quán)重值，確定是否科學(xué)，檢驗指標(biāo)為

表2 平均隨機一致性指標(biāo)值

根據(jù)上面所述計算出各個備選倉庫地址各個指標(biāo)中最后獲得的分值Sij，找出最高分，即為獲選地址。計算方法為：Sij＝R″×w

4 應(yīng)用案例分析

要新建一處艦船特裝器材倉庫，經(jīng)調(diào)查分析現(xiàn)有四個地址可供選擇。所考慮到的影響因素有基礎(chǔ)設(shè)施條件、自然條件、運輸費用（萬元）、運輸時間（h）、安全保密五個因素，專家組由三位專家組成，由備選地址和影響因素構(gòu)造決策矩陣為：

計算各因素的權(quán)重和各專家的權(quán)重，由表1的標(biāo)度，兩兩比較其重要度后分別得出如下判斷矩陣B1，B2，B3和r：

從表2中得知R.I.＝1.12

計算各矩陣多對應(yīng)的各因素的權(quán)重：

形成R′，以及各專家的權(quán)重r＝（0.2494，0.3972，0.3554）T。經(jīng)檢驗，矩陣B具有較好的一致性，最后按照R′×r的方法計算出各因素的權(quán)值：

歸一化后得最終權(quán)值：

對定性指標(biāo)量化，由專家進行打分如表3所示。

表3 專家打分

對備選的倉庫地址進行標(biāo)準(zhǔn)化，得到矩陣R″：

利用公式Sij＝R″×w計算出各備選地址的總的優(yōu)先分?jǐn)?shù)S：

由上計算可知，各地址的優(yōu)先分?jǐn)?shù)為S4＜S2＜S1＜S3，第三個地址的優(yōu)先分?jǐn)?shù)最高，則應(yīng)該選擇第三個地址作為新建特裝器材倉庫地址。

5 結(jié)語

艦船器材倉庫選址受多方面因素的影響，是一個定性和定量指標(biāo)相結(jié)合的多因素決策問題，將層次分析法（AHP）應(yīng)用于艦船器材倉庫選址方案的優(yōu)選，能將方案選擇中的定性問題定量化，是一種簡單、靈活、實用的分析方法與決策手段，增強了倉庫選址的決策過程中的客觀性、全面性和科學(xué)性。

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