基于模糊綜合法的智能倉儲績效評價(jià)

李 娟，鄒 浩

（湖南財(cái)政經(jīng)濟(jì)學(xué)院，湖南 長沙 410205）

0 引言

近年來，我國物流行業(yè)發(fā)展十分迅速，并且已經(jīng)在我國的國民經(jīng)濟(jì)中占據(jù)了重要的地位。倉儲是物流運(yùn)營的核心環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)倉儲運(yùn)營基本依靠人工，容易出錯(cuò)，作業(yè)也不夠靈活，有些實(shí)時(shí)的需求無法及時(shí)地做出相應(yīng)的調(diào)整，由此造成的損失不計(jì)其數(shù)。因倉儲信息更新延遲造成的倉儲閑置、倉儲不足等問題，不僅嚴(yán)重影響到企業(yè)的運(yùn)營，而且由于倉儲管理的不恰當(dāng)，造成的損失往往是由多方承擔(dān)的。此外，傳統(tǒng)倉儲在信息管理方面非常繁瑣，人工需求量大的特性，一定程度上增加了倉儲運(yùn)營的成本。智能倉儲在物流運(yùn)營體系中起著關(guān)鍵的作用，各商業(yè)企業(yè)發(fā)展趨于平穩(wěn)時(shí)，提高倉儲運(yùn)營水平，提升快遞運(yùn)送效率將成為企業(yè)盈利的重要手段。隨著智慧化、信息化的不斷深入，未來，智能倉儲、智能物流將成為物流行業(yè)的主流。

關(guān)于智能倉儲，已有不少學(xué)者分別從不同的角度對其進(jìn)行了研究。文獻(xiàn)[1]進(jìn)行了基于物聯(lián)網(wǎng)的智能倉儲管理系統(tǒng)的理論研究；文獻(xiàn)[2]為解決在倉儲管理中存在的各種問題，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)和WSN技術(shù)，構(gòu)建了智能物流倉儲管理系統(tǒng)；文獻(xiàn)[3]提出了一種智能倉儲系統(tǒng)，可解決調(diào)試時(shí)容易出現(xiàn)的問題；文獻(xiàn)[4]分析了當(dāng)前的倉儲管理，并為其優(yōu)化管理提出了相應(yīng)的策略；文獻(xiàn)[5]構(gòu)建了基于電能計(jì)量裝置的智能倉儲系統(tǒng)，使庫房零人工作業(yè)成為可能；文獻(xiàn)[6]優(yōu)化了智能倉儲與物流運(yùn)輸管理系統(tǒng)，提高了物流運(yùn)輸效率；文獻(xiàn)[7]構(gòu)建了新型的立體倉庫自動化物流控制系統(tǒng)；文獻(xiàn)[8]設(shè)計(jì)了分布式控制系統(tǒng)；文獻(xiàn)[9]提出的精確定位技術(shù)實(shí)現(xiàn)了對化學(xué)品儲存狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測；文獻(xiàn)[10]提出了一種能夠監(jiān)測果品的存儲環(huán)境信息的技術(shù)；文獻(xiàn)[11]研究了機(jī)器人在智能倉儲中的運(yùn)用問題。

查閱大量文獻(xiàn)資料發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有的關(guān)于智能倉儲的文獻(xiàn)大多是注重模式優(yōu)化和策略分析，而針對其績效評價(jià)進(jìn)行的研究較少。文獻(xiàn)[12]提出了績效活動的本質(zhì)是一個(gè)典型的投入和產(chǎn)出過程，并指出績效活動的考察，不能單純地考察其投入產(chǎn)出過程，還要考察績效活動最終對經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展的貢獻(xiàn)。本文由AHP法確定各指標(biāo)權(quán)重，從倉儲建設(shè)投入、倉儲運(yùn)營能力、倉儲決策時(shí)效性、倉庫安全狀況、倉庫儲貨能力、人工需求狀況六個(gè)方面建立智能倉儲績效評價(jià)指標(biāo)體系，并結(jié)合模糊綜合法對體系進(jìn)行綜合評價(jià)。

1 智能倉儲績效評價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建

1.1 評價(jià)指標(biāo)

隨著電商企業(yè)和物流行業(yè)的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)的倉儲已經(jīng)不能滿足行業(yè)的發(fā)展需求，智能化、信息化的不斷深入將引領(lǐng)智能物流成為趨勢，智能倉儲作為銜接各方的紐帶，在物流過程中扮演著至關(guān)重要的角色，企業(yè)想要在未來激烈的競爭中搶占領(lǐng)域的高地，必須不斷地提升自身的業(yè)務(wù)水平。倉儲作為物流的核心環(huán)節(jié)，把握好對其的管理顯得至關(guān)重要。相較于傳統(tǒng)倉儲，智能倉儲的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在管理簡便高效、人工需求量少等方面，劣勢主要是其建設(shè)運(yùn)營的成本高，因而智能倉儲還沒有被普遍運(yùn)用。本文綜合影響智能倉儲績效的各種因素，對其進(jìn)行績效評價(jià)，以最后的結(jié)果分析智能倉儲建設(shè)的可行性，依據(jù)各因素的對比結(jié)果，分析智能倉儲發(fā)展是否可成大趨勢。選取倉儲建設(shè)投入、倉儲運(yùn)營能力、倉儲決策時(shí)效性、倉庫安全狀況、倉庫儲貨能力、人工需求狀況這六項(xiàng)作為評價(jià)智能倉儲績效的指標(biāo)體系，詳細(xì)的評級指標(biāo)見表1。

表1 智能倉儲績效評價(jià)指標(biāo)含義

1.2 AHP法確定指標(biāo)權(quán)重

層次分析法是美國運(yùn)籌學(xué)家T.L.Saaty 教授首次提出的，AHP法將定性問題進(jìn)行定量分析，把復(fù)雜問題中的各種因素通過劃分層次，使之條理化，根據(jù)對一定客觀現(xiàn)實(shí)的主觀判斷將其用數(shù)量形式表達(dá)出來，并進(jìn)行科學(xué)處理，定性和定量相結(jié)合，是一種簡單易操作的可用于多方案或多目標(biāo)的決策方法。本文的評價(jià)對象為智能倉儲，因此本文采用單層次模型結(jié)構(gòu)，具體計(jì)算步驟如下：

（1）構(gòu)造兩兩比較判斷矩陣。由決策者在智能倉儲績效評價(jià)中對這六個(gè)因素進(jìn)行評價(jià)打分，對其進(jìn)行優(yōu)劣排序并權(quán)量其相對的重要性，可以得到判斷矩陣(D1,D2,D3,D4,D5,D6)，子約束層的判斷矩陣有(d11,d12,d13,d14) 、(d21,d22,d23) 、(d31,d32,d33) 、(d41,d42,d43)、(d51,d52,d53,d54)、(d61,d62)。

（2）計(jì)算單一準(zhǔn)則因素的相對重要性。計(jì)算判斷矩陣的最大特征值λmax，并對其進(jìn)行歸一化處理得到特征向量，由此得到的特征向量就作為對應(yīng)評價(jià)因素的權(quán)重向量。

2 模糊綜合評價(jià)模型

模糊集合理論的概念是由美國的查德教授提出的，基于模糊數(shù)學(xué)的綜合評價(jià)法將定性評價(jià)轉(zhuǎn)化為定量評價(jià)，是一種能對其總體優(yōu)劣受多種因素影響的事物作出一個(gè)合理的綜合評判的方法，考慮影響智能倉儲績效評價(jià)的因素眾多，本文采用模糊綜合評價(jià)法進(jìn)行建模，具體步驟如下：

（1）確定評價(jià)對象的因素論域。U={u1,u2,...,um}，式中：有m個(gè)評價(jià)指標(biāo)，表明對被評價(jià)對象從哪些方面來進(jìn)行評判描述。

（2）確定評語等級論域。評語集是評價(jià)者對被評價(jià)對象可能做出的各種總的評價(jià)結(jié)果組成的集合，V={v1,v2,...,vn},本文中V={v1,v2,v3,v4,v5}={好，良好，一般，較差，差}。

（3）進(jìn)行單因素評價(jià)，建立模糊關(guān)系矩陣R。單獨(dú)從一個(gè)因素出發(fā)進(jìn)行評價(jià)，以確定評價(jià)對象對評價(jià)集合V的隸屬程度，稱為單因素模糊評價(jià)。在構(gòu)造了等級模糊子集后，就要逐個(gè)對被評價(jià)對象從每個(gè)因素ui(i=1,2,...,m)上進(jìn)行量化，也就是確定從單因素來看被評價(jià)對象對各等級模糊子集的隸屬度，進(jìn)而得到模糊關(guān)系矩陣：R=(r11,r12,...,r1n) ，其中rij(i=1,2,...,m;j=1,2,...,n)表示被評價(jià)對象從因素ui來看對vj等級模糊子集的隸屬度。

（4）多因素模糊評價(jià)。利用合適的合成算子將w與模糊關(guān)系矩陣R合成得到各被評價(jià)對象的模糊綜合評價(jià)結(jié)果向量S。模糊綜合評價(jià)的模型為：S=WR=(w1,w2,...,wm)(r11,r12,...,r1n) =(s1,s2,...,sj),其中sj(j=1,2,...,n)是由w與R的第j列運(yùn)算得到的，表示被評級對象從總體上看對vj等級模糊子集的隸屬程度。

（5）對模糊綜合評價(jià)結(jié)果進(jìn)行分析。處理模糊綜合評價(jià)向量常用的兩種方法有：

①最大隸屬度原則。若模糊綜合評價(jià)結(jié)果向量S={s1,s2,...,sj}中的sr=max{sj}(1 ≤j ≤n)，則被評價(jià)對象總體上來講隸屬于第r等級，即為最大隸屬度原則。

②加權(quán)平均原則。

3 實(shí)例分析

本文以智能倉儲為評價(jià)對象，結(jié)合其自身的系統(tǒng)特點(diǎn)以及重要影響因素，以倉儲建設(shè)投入、倉儲運(yùn)營能力、倉儲決策時(shí)效性、倉庫安全狀況、倉庫儲貨能力、人工需求狀況六項(xiàng)作為評價(jià)指標(biāo)體系，對智能倉儲績效進(jìn)行評價(jià)。評價(jià)數(shù)據(jù)通過問卷調(diào)查和專家及專業(yè)人士的評價(jià)打分兩種途徑獲得。

3.1 AHP法確定指標(biāo)權(quán)重

根據(jù)得到的數(shù)據(jù)，利用AHP 法將評價(jià)結(jié)果轉(zhuǎn)換為具體的數(shù)據(jù)，得到一級、二級權(quán)重矩陣，構(gòu)建兩兩比較矩陣并計(jì)算判斷矩陣的最大特征值λmax，最后依據(jù)上文所述的公式進(jìn)行一致性檢驗(yàn)，當(dāng)CR ≤0.1時(shí)，即表明評價(jià)數(shù)據(jù)符合要求。整理后的數(shù)據(jù)分別見表2-表5。

一級指標(biāo)倉儲建設(shè)投入、倉儲運(yùn)營能力、倉儲決策時(shí)效性、倉庫安全狀況、倉庫儲貨能力、人工需求狀況兩兩對比其相對重要性，由專家及相關(guān)專業(yè)人士按照一定的原則進(jìn)行評價(jià)打分，得到一級指標(biāo)的兩兩比較矩陣，見表2。同理，按照相同的方法，將各二級指標(biāo)的相對重要性分別進(jìn)行兩兩比較，可以得到二級指標(biāo)兩兩比較矩陣見表3-表5。

表2 一級指標(biāo)(D1,D2,D3,D4,D5,D6)權(quán)重矩陣

表3 二級指標(biāo)(d11,d12,d13,d14)、(d21,d22,d23)權(quán)重矩陣

表4 二級指標(biāo)(d31,d32,d33)、(d41,d42,d43)權(quán)重矩陣

表5 二級指標(biāo)(d51,d52,d53,d54)、(d61,d62)權(quán)重矩陣

3.2 模糊綜合評價(jià)模型的應(yīng)用

3.2.1 評價(jià)對象的因素論域。U={u1,u2,...,um}，對應(yīng)本文的評價(jià)指標(biāo)體系，式中的m等于6，評價(jià)對象的因素分別為倉儲建設(shè)投入、倉儲運(yùn)營能力、倉儲決策時(shí)效性、倉庫安全狀況、倉庫儲貨能力、人工需求狀況。

3.2.2 評價(jià)等級論域。依據(jù)對智能倉儲績效的實(shí)際評價(jià)中可能出現(xiàn)的評價(jià)結(jié)果，總結(jié)為：好，良好，一般，較差，差。以此作為評價(jià)等級。

3.2.3 進(jìn)行單因素評價(jià)，建立模糊關(guān)系矩陣。以倉儲的建設(shè)投入出發(fā)，確定其二級指標(biāo)在各個(gè)評價(jià)結(jié)果中分別所占的比例，可得到其隸屬度矩陣，同理，依據(jù)相同的運(yùn)算，可以得到其他因素的隸屬度矩陣，分別如下：

3.2.4 多因素模糊評價(jià)。將二級指標(biāo)權(quán)重w1與隸屬度矩陣R1進(jìn)行矩陣的點(diǎn)乘運(yùn)算，可以得到智能倉儲的模糊綜合評價(jià)結(jié)果向量s1有：

同理，分別將二級指標(biāo)層的權(quán)重wi與隸屬度矩陣Ri進(jìn)行相同的模糊變換,可以得到模糊綜合評價(jià)的結(jié)果向量分別如下：

3.2.5 綜合分析。由上式可得到最終的模糊綜合評價(jià)結(jié)果向量，可以表示為:

對模糊綜合評價(jià)結(jié)果進(jìn)行分析，根據(jù)最大隸屬度原則，0.37為最大值，對應(yīng)的評價(jià)結(jié)果為好，因此智能倉儲的績效評價(jià)為好。

4 結(jié)語

影響智能倉儲績效評價(jià)的因素眾多，對其進(jìn)行科學(xué)合理的評價(jià)，有助于智能倉儲的廣泛應(yīng)用，從而推動物流行業(yè)的發(fā)展速度?？紤]智能倉儲本身的特性以及影響倉儲運(yùn)行的幾大重要因素，從倉儲建設(shè)投入、倉儲運(yùn)營能力、倉儲決策時(shí)效性、倉庫安全狀況、倉庫儲貨能力、人工需求狀況六個(gè)方面構(gòu)建了智能倉儲績效評價(jià)的指標(biāo)體系，并運(yùn)用模糊綜合法聯(lián)合AHP法對智能倉儲的績效進(jìn)行了評價(jià)分析。評價(jià)結(jié)果表明，智能倉儲的各方面條件都比較良好，綜合考慮其建設(shè)成本，運(yùn)營能力等等因素來看，其優(yōu)勢依舊明顯，由此可見，智能倉儲發(fā)展的綜合條件是優(yōu)越的，這為智能倉儲的推廣提供了依據(jù)。隨著信息化、智慧化的不斷滲入，未來的各個(gè)行業(yè)，包括物流行業(yè)，各個(gè)運(yùn)營環(huán)節(jié)將更多的會運(yùn)用智慧化、信息化的設(shè)備，機(jī)器替代大部分人工是大勢所趨，智能倉儲成為倉儲主流也只是時(shí)間問題。