基于MCDM/A的物流中心选址外文翻译资料

 2021-11-30 06:11

英语原文共 10 页

基于MCDM/A的物流中心选址

作者: JacekŻak SzymonWęgliński

摘要

本文介绍了基于MCDM / A的两阶段程序的第一阶段,从而选择了最理想的物流中心位置。在第一阶段,对区域进行宏观分析,并对其技术,基础设施,经济,社会和环境潜力进行多项标准评估。决策问题被制定为多标准排名问题。考虑到Electre III / IV的MCDM / A方法的应用,所考虑的变体 - 区域从最好到最差 - 根据它们在其边界内定位物流中心的适合性 - 进行排序。定义了变体和一致的标准族,决策者的偏好被建模并且计算了计算实验的结果。

关键词:物流中心,选址问题,MCDM / A方法,Electre III / IV方法;

1. 介绍

“位置问题”(Owen,Daskin,1998; Farahani,Hekmatfar,2009)在于考虑决策者(DM)的偏好,确定考虑区域内基础设施组成部分(地面,场地,设施)的正确位置。和现有的约束。它具有普遍性,可能涉及不同类别的场地/设施(Farahani,Hekmatfar,2009; Farahani等,2010)。许多数学公式已经报道了解决该问题的方法,包括:数学规划(Klose,Drexl,2005),对所考虑的站点的评估和排序(Ouml;zcan,等人,2011; Korpelaa,Tuominen,1996; Awasthi等人,2011)。位置问题在物流中也起着至关重要的作用,它指的是找到物流设施最理想的位置(见第2节)。

其中一个典型的物流位置问题是指物流中心的正确布局(Van Thai,Grewal,2005; Kayikci,2010)。物流中心(LC)是在安全区域内运营的独立实体,其中所有物流活动(运输和运输,物料搬运,仓储,库存管理,交叉对接,多式联运,货物物流)均在其中运输出于商业目的。在3PL和4PL的现代概念中(Rushton等,2006),LC在物流服务集成商中发挥着重要作用,为客户提供全面,优质的服务,并连接所有可能的运输方式(公路,铁路,水路和航空) 。

本文的作者属于一小组研究人员(例如Daganzo,1996),他们发现LC位置问题可能而且应该被视为一个两级的分层问题。在第一级,上层,应对更广泛的区域进行宏观分析 - 宏观区域,以确定其整体潜力和将LC放置在其领土上的适合性。在第二个微观层面,进行微观分析以确定在先前在1级选择的区域内LC的最合适的特定位置。在本文中,作者考虑了LC位置问题的第1级,仅。他们对选定区域进行宏观分析,并确定最理想的区域/区域来开展物流活动。基于多标准决策/辅助(MCDM / A)的方法学原理(Figueira等,2005; Roy,1990a; Vincke,1992; Zak,2005; Zak,2011)及其在物流中的应用(Drezner,Hamacher, 2002; Awasthi,et al,2011;Ouml;zcan,et al,2011)作者将区域选择问题制定为多标准排序问题,并通过Electre III / IV方法的应用来解决它。

该论文由六个部分组成。第一个包括介绍性说明和LC位置问题的背景。在第二部分,介绍了有关物流设施选址问题的文献综述。第三部分描述了MCDM / A的方法。在下一节中,制定了关注宏观区域评估的决策问题,作为LC位置问题的第一个组成部分。变体 - 区域,评估标准和DM的偏好在本节中定义。第五部分包含计算实验的结果,而最后一部分则给出了结论和进一步的研究方向。

2. 运输和物流中的位置问题

位置问题是运输和物流中广泛讨论的主题(Owen,Daskin,1998; Chen等,2007; Daganzo,1996;Ouml;zcan,et al,2011),并且指的是选择这些设施的具体位置(Van Thai,Grewal,2005; Drezner,Hamacher,2002; Fierek等,2007; Church,Murray,2009; Farahani,Hekmatfar,2009):仓库,配送中心,交通枢纽,客运和货运码头,物料库存和交叉 - 停靠区,停车场,乘客交换终端等等。在大多数情况下,物流设施的位置问题具有战略特征,所产生的解决方案/决策具有长期影响。

一般而言,面向物流的位置问题可以根据不同的分配标准分为以下几类(Farahani等,2010; Klose,Drexl,2005):

- 制定决策问题的应用方法(排名和数学规划 -

优化问题)。

- 建议的评估标准数量(单个和多个目标位置问题)。

- 提出的处理风险和不确定性的方法(确定性和非确定性问题)。

- 网络的地形特征以及选择设施位置的最终方法(连续和离散的位置问题)。

- 正在考虑的对象/位置的数量(单个和多个设施位置问题)。

Klose和Drexl(2005)对不同的面向物流的位置问题进行了全面的分析,并将其作为数学规划(优化)问题。Farahani等人(2010年)提出了一个关于位置问题的评论,该问题被制定为多个标准决策问题。

值得强调的是,就作者所知,物流中心(LC)的多阶段,多标准位置分析尚未在文献中报道。因此,拟议的方法似乎是原始的,并且符合该领域目前的调查议程。

3. MCDM / A方法

3.1. MCDM / A简介

MCDM / A是一个研究领域,专注于数学程序的开发和先进的基于计算机的方法,支持DM解决多个标准决策问题(Figueira,et al,2005; Vincke,1992)。多标准决策问题是这样一种情况,其中定义了一组行动/变体/解决方案A和一致的标准系列F,DM倾向于(Vincke,1992; Zak,2005):

a) 根据F(选择问题)确定A中动作/变体/解决方案的最佳子集,

b) 根据具体的分类规则(排序问题),将A划分为表示特定类别的动作/变体/解决方案的子集,

c) 根据F(排名问题),将A中的行动/变体/解决方案从最好到最差排列。

基于上面引用的定义,可以容易地确定每个多标准决策问题的主要组成部分,即一组动作/变体/解决方案A和一致的标准族F(Roy,1990a; Vincke,1992; Figueira,et al ,2005)。

在基于多个标准的决策过程中,使用不同的基于计算机的MCDM / A方法。与经典的运筹学技术相比,多标准方法不能产生“客观上最好”的解决方案。而不是他们寻求折衷的解决方案,考虑到标准和DM的偏好之间

的权衡。MCDM / A方法可以根据几个标准进行分类,包括三个主要标准:决策过程的总体目标(Zak,2005),DM偏好定义的时刻(Zak,2005)以及偏好聚合(Roy,1990a; Vincke,1992)。基于第一分区标准,可以识别以下多标准决策方法(Zak,2005):选择(优化)方法;分类(排序)方法;排名方法。关于第二分区标准,确定了三类方法(Zak,2011):具有a#39;priori定义偏好的方法(例如,Electre I-IV,Promethee I和II);具有a#39;posteriori定义的偏好的方法(例如,PSA方法);交互方法(例如,STEM,VIG,LBS)。根据第三种

分类标准,人们可以区分:基于效用函数的美国灵感方法(例如,AHP,UTA);基于排名关系的欧洲/法国血统的方法(例如,Electre I-IV,Promethee I-II)。

根据Roy(1990a),Vincke(1992)和Zak(2005)的建议,可以区分多标准决策问题的解决过程的以下主要阶段:

 对决策问题的识别和口头描述;承认其类别和决策过程主要参与者的定义。

 决策问题的数学表述,包括:

- 变体集A的定义,

- 构建一致的标准族F,

 DM的偏好建模,

 选择最合适的MCDM / A方法来解决所考虑的决策问题。

 使用所选MCDM / A方法运行计算实验。聚合DM使用特定合成模型的偏好。

根据MCDM / A方法,以下主要机构参与上述解决方案程序,通常称为决策过程:决策者(DM),分析师和干预者/利益相关者(Figueira,et al,2005; Vincke, 1992年)。

在本文中,应用了上述解决方案程序和最具代表性的多重标准欧洲MCDM / A学校的排名方法,ELECTRE III / IV,用于评估构成将LC放置在其领土上的区域的替代区域。该方法的简短描述如下。

3.2. Electre III / IV方法的基本特征

ELECTRE III / IV方法属于一系列ELECTRE方法,由Roy(1990b)提出,它基于二元排名关系(Roy,1990a; Vincke,1992)。在该方法中,基本数据集由以下元素组成:变量A的有限集合,标准F的一族,以及DM提交的优先信息。优先信息以标准权重-w和无差异-q,偏好-p和veto-v阈值的形式定义(Roy,1990b)。阈值定义了每个标准的变体之间的以下优先级间隔:无差异(高达q),弱偏好(q和p之间),(强)偏好(p和v之间)和不可比性(超过v)。如果变量a和b在特定标准上的评价f(a)和f(b)之间的差异如此之小(小于

q),则DM不能对变体进行任何区分,则认为变体a和b无关紧要。变量a对于变体b是弱优先的,如果他们对特定标准的评价f(a)和f(b)之间的差异对于DM(q和p之间)是显而易见的,但是他/她对于偏好它们中的一个是犹豫不决的。变量a对于变体b是强烈优选的,如果它们对特定标准的评价f(a)和f(b)之间的差异对于DM(p和v之间)是实质性的并且他/她确信a优于b 。如果变量a和b在特定标准上的评估f(a)和f(b)之间的差异如此之大(大于v),则DM不能将它们视为可比较对象,则变量a和b是无法比较的。

ELECTRE III / IV方法中的排名关系建立在所谓的一致性和不一致性测试的基础上。在一致性测试中,构建由全局一致性指标C(a,b)组成的一致性矩阵。在不一致性测试中,计算每个标准j的不一致指数dj(a,b)。排名关系表明总体上“超出b”的程度。该关系由可信度d(a,b)表示,其等效于由不一致指数dj(a,b)弱化的全局一致性指标C(a,b)。d(a,b)的值来自区间[0,1]。可信度d(a,b)= 1当且仅当断言a S b(“a a outranks b”)有充分根据时,d(a,b)= 0如果没有支持S b的论证(不a S b - “a不高于b”)。d(a,b)的定义导致可信矩阵的构建,基于该可信矩阵,该方法使用分类算法(蒸馏程序)建立两个初步排序(完全预订)。在此过程中,可以获得降序和升序预订。在降序中,排名过程从选择最佳变体开始,该变体位于排名的顶部。在升序蒸馏中,变体以相反的顺序排列。最终排名是作为上述完整预订的交集而生成的。它可以以排序矩阵的形式或以排名图的形式呈现。在那里可以区分以下情况:无差异(I),偏好(P),缺乏偏好(P~)和不可比性(R)。

4. 制定地区的选择问题

4.1. 问题描述和应用的解决方案程序

所考虑的决策问题在于选择最理想的区域/区域以将LC放置在其领土上。它被制定为多标准排名问题,涉及对所考虑区域的多维评估,包括不同的:技术,经济,社会,市场导向和环境方面。如前所述,决策问题构成了LC位置问题的第一个组成部分。

正在考虑的决策对许多感兴趣的团体(利益相关者)很重要,包括:当地社区(居民),当地商业环境 -公司和业务部门,包括物流服务运营商。关于选择LC位置以及与其选择区域/区域相关的决定由投资者或一组投资者做出。在决策过程中,DM必须考虑上述利益相关者的矛盾利益。他/她必须平衡某些权衡并寻找最满意

的折衷解决方案。对于地方当局而言,投资者的决定也非常重要,他们的总体兴趣在于将资金投入该地区,为该地区的发展做出贡献并创造新的就业机会和岗位。

由于上述区域排名问题的特征,它具有多目标特征。从而,解决多标准决策问题的一般程序(Roy,1990a; Zak,2005)已经应用并定制解决(见3.1节)。决策问题具有通用性,并已通过普遍的术语制定和解决。本案例研究涉及波兰的当地情况。

4.2. 变体的定义 - 潜在的宏观区域

所考虑的变体(如下所述)被定义为10个宏观区域,分布在波兰各地(见图1),并代表将LC-s放置在其领土上的潜在区域。每个变种的面积为12-44千公里2 ,人口为2,5,550万。变体以对应于它们的序列号和地理位置的缩写来命名,例如变体1-V_1-NW(西北)。

变体1(V_1 - NW)位于波兰的西北部。该地区的总面积接近37 000公里2 ,人口达2,700万人。该地区的特点是接近平均水平的经济发展,以人均国内生产总值10 755美元为代表。它被认为是投资 - 具有最低的单位投资成本(392美元/米2)和平均值经济特区(SEZ)的水平。该地区的其他优势包括:环境友好和高交通安全。变式1的弱点是:交通基础设施条件相对较差,社会问题严重,包括16.5%的非常高的失业率。从物流的角度来看,该地区并不具吸引力。所有运输货物的数量非常低,低于100亿公里。

变体2(V_2 - N)位于波兰北部。该地区的总面积略高于36 000公里2 ,其人口达到43万人。该地区的特点是人均国内生产总值略低于平均水平(10 953美元),具有一定的物流吸引力

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