基于后悔理论的动态三角模糊数在冷链配送中心选址中的应用.pdf

年月南宁师范大学学报(自然科学版)J u n 第 卷 第期J o u r n a l o fN a n n i n gN o r m a lU n i v e r s i t y(N a t u r a l S c i e n c eE d i t i o n)V o l N o D O I:/j c n k i i s s n 文章编号:()基于后悔理论的动态三角模糊数在冷链配送中心选址中的应用陈嘉鑫a,李梅a,b,刘鹂园a,王锐a(南宁师范大学a 物流管理与工程学院;b 广西人机交互与智能决策重点实验室,广西 南宁 )摘要:为了提高冷链配送中心选址的精确性和合理性,该研究构建了一种基于后悔理论的动态三角模糊数多属性决策方法.该方法应用在广西南宁市某公司冷链配送中心选址的研究上.通过整理文献、实地考察以及咨询专家等方法,建立了以运营成本、交通运输情况、人力资源情况和经济环境等个指标为主的评价指标体系;考虑到不同时间段各指标数值的差异性,引入动态三角模糊数,同时,为了避免在决策中决策者产生负面情绪,并考虑冷链配送中心本身的增长性,采用了后悔理论的方法;通过实例验证了本研究构建方法的可行性.关键词:后悔理论;动态三角模糊数;冷链配送中心;选址中图分类号:E ;F 文献标志码:A.引 言 年发布的 中共中央关于制定国民经济和社会发展第十四个五年规划和二三五年远景目标的建议 明确提出,要加快完善县乡村三级农村物流体系,实施农产品仓储保鲜冷链物流设施建设工程.作为物流体系建设的关键环节,冷链配送中心选址对于减少运输成本和实现准时配送发挥着至关重要的作用.已有的文献报道了部分学者从不同的角度对冷链配送中心选址问题进行了研究.王淑云等以蓄冷式和机械式多温共配为研究对象,建立了以成本最小和客户满意度最大的多目标函数,通过改进型的遗传算法对模型求解.张得志等为实现低碳排放,建立了基于低碳与随机需求的多目标模型,并根据该模型的特点,设计了一种快速有效的P a r e t o最优的多目标遗传算法进行求解.黄露等充分考虑顾客的延误损失,建立规划模型,并通过遗传算法对其进行求解.张思颖等运用双层规划方法构建了低碳冷链物流配送系统优化决策模型,上层为政府目标,追求整体冷链配送系统总成本最小化;下层为冷链物流企业目标,追求企业成本最小化,最后运用混沌粒子群算法求解了该模型,这些方法的核心都是通过建立多目标规划模型,运用智能算法对其进行求解,但该方法并不适用于非线性模型的求解,于是将多属性决策方法应用到配送中心选址问题中,成为了众多学者的研究方向.何婷婷等基于新测度提出区间二元语义效用偏差加权及加权有序集成算子,提出了一种新的多属性群体决策方法.范荣华根据评价过程中的模糊性,将犹豫度考虑在内,通过组合赋权的方法构建了一种针对模糊数的配送中心选址评价方法.孙培英等将区间模糊集 TO P S I S方法应用到配送中心选址中.大多数学者关于冷链配送中心选址的研究都是基于静态进行的,但在现实生活中,冷链配送中心受到季节和温度变化的影响,导致每个时间段的控温成本存在差异;受到地理位置因素的影响,使得不同时间段的交通拥挤程度不一.因此用静态分析的方式来描述研究对象,与现实情况不符,会影响到研究结果的准确性.在选址决策中考虑动态因素时,为了解决上述问题提供了一种新的思路,然而目前关于动态决策理论的研究,大多数学者只考虑了备选方法本身的效用,并没有考虑其增长性,导致最终的实验结果存在一定的误差,综合以上问题,本研究提出了一种基于后悔理论的动态三角模糊数决策方法,收稿日期:基金项目:广西高等学校千名中青年骨干教师培育计划资助项目(QG RW );广西哲学社会科学规划研究课题(F G L );四川省高校人文社会科学重点研究基地科研项目(D S WL )第一作者:陈嘉鑫(),男,贵州六盘水人,硕士生,研究方向:农产品冷链物流、模糊决策理论与方法通信作者:李梅(),女,黑龙江大庆人,研究员,博士,研究方向:农产品冷链物流,模糊决策理论与方法 南宁师范大学学报(自然科学版)第 卷该方法不仅充分考虑了决策者的风险偏好,还考虑了备选方法之间的差异性和备选方法本身的增长性,最后通过设置偏差参数来满足决策者对于差异性和增长性的偏好程度,以帮助决策者做出最优选择.模糊集及后悔理论三角模糊数定义设a是一个三角模糊数,那么aaL,aM,aU,其中:aLaMaU,隶属度函数为a(x)xaLaMaLxaUaMaUxaLaLxaMaMxaUxaU()其中,aU和aL分别是a的上界和下界,aM是a的中值.当aLaMaU时,三角模糊数将退化为普通实数.定义设aaL,aM,aU,bbL,bM,bU,则三角模糊数的运算法则为:()abaL,aM,aUbL,bM,bUaLbL,aMbM,aUbU;()abaL,aM,aUbL,bM,bUaLbL,aMbM,aUbU;()abaL,aM,aUbL,bM,bUaLbL,aMbM,aUbU;()a aL,aM,aU,其中;()a aL,aM,aU()后悔理论后悔理论认为决策者在众多冷链配送中心地址进行选择时,不仅会关注该地址所产生的效用,而且会将自己的选择与其他备选地址进行比较,在比较之后,决策者会产生欣喜和后悔的情绪,当所选地址的效用高于备选地址时,决策者会感到高兴,反之会感到后悔.在决策过程中,备选地址给决策者带来的感受可以用效用值来进行表示,为了能够更好地确定各地址的效用值,需要构建效用函数V(x).通过对已有文献的整理和对个别决策者的调查发现,现实生活中,决策者一般为风险规避性,因此,效用函数V(x)是单调递增的凸函数,也就是说V(x)满足:V(x),V (x).根据文献 所提出的效用函数来计算各备选地址属性的效用值,其计算式为:V(x)x其中,x是表示的是冷链配送中心地址的属性值,()代表决策者的风险规避系数,越小,表示决策者越不想看到风险的出现,反之则表示决策者对于风险的接受能力越大.对于属性值的描述,本研究所采用三角模糊区间的方式,因此,冷链配送中心的实际属性值x是在区间rLi j,rUi j 内随机取值且服从某种分布,常见的分布有种,分别是正态分布和均匀分布.当x服从正态分布时,根据正态分布的原则,x有 的概率分布区间为i ji j,i ji j.此时,冷链配送中心地址的实际属性值x的概率密度函数为:fi j(x)pii je(xi j)i j()其中,均值i jrLi jrUi j,标准差i jrUi jrLi j.当x服从均匀分布时,实际的属性值x的概率密度函数为:fi j(x)rUi jrLi jrLi jxrUi j其他()第期陈嘉鑫,等:基于后悔理论的动态三角模糊数在冷链配送中心选址中的应用 根据上式,属性值x的效应值Vi j计算式为:Vi jrUi jrLi jv(x)fi j(x)d x()后悔 欣喜值表示的是决策者将自己所选择地址产生的效用与未选地址的效应进行比较所产生的数值.本研究将正负理想点与后悔 欣喜函数相结合,算式为(代表决策者的风险规避系数):Ri je x p(Vi jVj)()式中Vjm a x(Vi j)表示正理想点效用.该式子表示属性Cj下,方案Yi相对于正理想点的后悔值.Gi je x p(Vi jVj)()其中Vjm i n(Vi j)表示负理想效用.该式子表示属性Cj下,方案Yi相对于负理想点的欣喜值.综合后悔值和欣喜值可以得出冷链配送中心地址的后悔 欣喜值为:Ti jRi jGi j()再将冷链配送中心地址的效用值和决策者产生的后悔 欣喜值进行结合,就可以得到该地址的感知效用:Ui jVi jTi j()基于后悔理论的动态三角模糊数在冷链配送中心选址应用冷链配送选址指标体系构建图冷链配送中心选址评价指标集冷链配送中心是冷链体系的关键环节,除了考虑传统配送中心的辐射范围、运营成本、交通拥挤程度等,还需要考虑该配送中心是否具备冷链存储和冷链配送能力.同时对温度的控制也更加敏感,若运输物主要是农产品,还需要考虑其配送中心与货物生产源之间的距离.一个好的冷链配送中心,不仅可以达到客户满意度优良,还可以在降低运营成本的同时,促进整个供应链效率的提升,本研究参考了一定量的文献,结合实际冷链配送情况,并综合了多个专家的意见,最终得出了评价指标作为冷链配 送中心选址 问 题 的 评 价 指 标 集 合,如 图所示.运营成本主要包括受环境因素影响的控温成本,基础设施建设成本,运输成本以及日常消耗成本;交通运输情况主要考虑交通流畅程度,运输辐射范围,运输时长;人力资源情况主要是包括该地址是否能够吸引技术人才,管理人才等,是否能够保证整个运作过程中的人员充沛;经济环境主要是指,该区域的政策支持情况,市场需求情况等.基于后悔理论的动态三角模糊数决策方法矩阵tk时间段冷链配送中心地址的评价矩阵FtkCCCC备选地址Af(tk)f(tk)f(tk)f(tk)备选地址Af(tk)f(tk)f(tk)f(tk)备选地址Amfm(tk)fm(tk)fm(tk)fm(tk)设某企业为了促进乡村农产品流通,需要在某区域建立一个冷链物流配送中心,经过专业人员的前期现场考察和市场前景调查分析后,确定了m个地点可以作为冷链配送中心的地址,但为了从m地址中找出最优地址,该企业组织专家人员对这些地址进行了动态评价,得到评价矩阵.矩阵中:fi j(tk)fLi j(tk),fMi j(tk),fUi j(tk)表示tk(k,p)时间段备选冷链配送中心地址Am相对 于评价指标Ci的评价指 标值;w(tk)(w(tk),w(tk),w(tk),南宁师范大学学报(自然科学版)第 卷w(tk)为tk时间段下的各评价指标的权重,且满足jwj(tk),wj(tk);wk表示tk时间段综合评价值的时间权重,且pkwk,wk.步骤根据式()和式()构建tk时间段下的冷链配送中心地址的效用值矩阵V(tk)Vi j(tk)m.步骤利用式()()求出决策者的后悔欣喜值矩阵T(tk)Ti j(tk)m,再利用式()求出各备选地址的感知效用Ui j.步骤利用式:Ui(tk)jwjUi j()计算出各冷链配送中心地址的综合感知效用.步骤根据Ui(tk)的大小,对各冷链配送中心地址进行排序,Ui(tk)越大,则表示该地址越优.以上步骤只考虑到了地址之间的差异性,并没有考虑地址本身之间的增长性,以下是考虑增长性的计算步骤.步骤根据评价矩阵F(tk)计算出增长系数矩阵B(tk):B(tk)bi j(tk)m F(tk)F(tk)fi j(tk)m fi j(tk)m()步骤根据式()和式()构建tk时间段下的冷链配送中心地址的增长系数效用值矩阵V(tk)Vi j(tk)m.步骤利用式()()求出决策者的后悔欣喜值矩阵 T(tk)Ti j(tk)m,再利用式()求出各备选地址的增长感知效用Ui j.步骤利用公式()计算各冷链配送中心增长系数的综合感知效用 Ui(tk).步骤根据Ui(tk)的大小,对各冷链配送中心地址进行排序,Ui(tk)越大,则表示该地址越优.步骤 计算tk时间段各备选地址的差异和增长程度:gi(tk)Ui(tk)Ui(tk)()其中,是相对重要程度,满足,.当时,表示决策则只关注备选地址的增长性,当时.代表决策者只关注备选地址之间的差异性.步骤 根据式:Gipkwkgi(tk)()计算出加权后的综合感知效用,并以此进行排序,Gi越大,则表示该地址Am越优.实例分析某公司为了促进广西农产品流通,降低公司运营成本,决定在南宁市建立一个冷链配送中心,经过专业团队的实地考察和调研,最终确定了四个地方可以为该公司的冷链配送中心备选地址,该公司邀请专业团队对备选的四个地址分两个阶段分别进行评价,得到了基于三角模糊数的动态评价数(矩阵).矩阵t时间段基于三角模糊数的动态评价数CCCCA ,A ,A ,A ,第期陈嘉鑫,等:基于后悔理论的动态三角模糊数在冷链配送中心选址中的应用 矩阵t时间段基于三角模糊数的动态评价数CCCCA ,A ,A ,A ,通过专家对该公司战略规划,地区情况以及整个市场的综合分析,得到各个评价指标在不同阶段的权重指标w(t)(,),w(t)(,);且各时间段的时间权重为w,w 步骤根据评估矩阵,利用式()和式()构建t时间段下的冷链配送中心地址的效用值矩阵,设决策者的规避系数为(矩阵)(以t时间段为例).步骤利用式()()求出决策者的后悔 欣喜值矩阵,再利用式()求出各备选地址的感知效用(矩阵)(这里C是成本型,CC是效益型).矩阵t时间段的备选地址的感知效用CCCCA A A A 矩阵t时间段的效用值矩阵CCCCA A A A 步骤计算出t时间段各冷链配送中心地址的综合感知效用(矩阵).步骤的操作过程与步骤类似,这里直接给出结果(矩阵和矩阵).矩阵t时间段各冷链配送中心地址的综合感知效用AAAA效用值 矩阵t时间段各冷链配送中心地址的综合感知效用AAAA效用值 矩阵增长性评估矩阵中各冷链配送中心地址的综合感知效用AAAA效用值 步骤 假设决策者对关于差异性和增长性同等看重,则计算各时间段段各备选地址的差异和增长程度(矩阵).步骤 加上时间权重计算出加权后的综合效用并排序,(矩阵).矩阵各时间段段各备选地址的差异和增长程度AAAAt时间 t时间 矩阵 冷链配送中心加权后的综合效用AAAA效用值 从矩阵 可以得出个备选地址的排序为:A A A A.即通过专家的评价,A的综合效用最高,最终确定A作为冷链配送中心,从上述过程可以看出,从差异性的角度出发,无论是t还是t时间段,A的效用值都高于其他的备选方案,从增长性的角度出发,A的效用值同样也高于其他的备选方案,因此无论决策者更加的偏向某一时间段或者偏向差异性或者增长性其中一个,都不会改变结果,A仍然是最佳的冷链配送中心地址.南宁师范大学学报(自然科学版)第 卷结 语冷链配送中心选址问题是整个冷链系统的关键环节,对于降低企业的运营成本,减少运输时间,提高客户满意度等,发挥着十分重要的作用,因此选择一个良好的地址是实现企业战略规划的关键步骤,也是提升企业核心竞争力的有效方法,对于企业的发展有着重要的作用.首先,采用三角模糊数来描述评价指标,使其更加符合实际生活情况以及决策者决策过程中存在的模糊性,并在传统的动态决策基础上,考虑了冷链配送中心地址特性,提出地址的增长性.其次,为了考虑决策者的主观因素,以及避免决策者决策过程后产生后悔等消极负面情绪,利用后悔理论对其求解.最后,通过广西某冷链企业为例,验证了该方法的可行性,为冷链配送中心的选择提供一种新的算法.参考文献:王淑云,陈莒伟冷链品配送系统双目标优化研究:基于多温共配的比较研究J工业技术经济,():汤希峰,何杰,张浩考虑碳排放的两阶段选址 路径问题及其算法J/O L西南交通大学学报,网络首发,():黄露,纪延光考虑顾客延误损失的配送中心选址双层规划问题研究J工业工程,():张思颖,陈宁,李延晖,等低碳视角下城市冷链物流配送系统优化决策研究J工业工程与管理,():何婷婷,陈绍松基于区间二元语义效用偏差集结算子的多属性群决策方法J广西师范学院学报(自然科学版),():,范荣华基于直觉模糊数的物流配送中心选址的评价方法J统计与决策,():孙培英,黄鑫基于区间直觉模糊集 T O P S I S的物流配送中心选址研究J九江学院学报(自然科学版),():v a nL a a r h o v e nPJM,P e d r y c zWAf u z z ye x t e n s i o no f s a a t y s,p r i o r i t y t h e o r yJF u z z yS e t s a n dS y s t e m s,:李美娟,易思成,邱启荣,等基于T O P S I S的动态三角模糊多属性决策方法J系统科学与数学,():T v e r s k yA,K a h n e m a nD A d v a n c e s i np r o s p e c t t h e o r y:c u m u l a t i v e r e p r e s e n t a t i o no fu n c e r t a i n t yJJ o u r n a lo fR i s ka n dU n c e r t a i n t y,():A p p l i c a t i o no fD y n a m i cT r i a n g u l a rF u z z yN u m b e rB a s e do nR e g r e tT h e o r y i nC o l dC h a i nD i s t r i b u t i o nC e n t e rL o c a t i o nCHE NJ i a x i na,L IM e ia,b,L I UL i y u a na,WAN GR u ia(a S c h o o l o fL o g i s t i c sM a n a g e m e n t a n dE n g i n e e r i n g,N a n n i n gN o r m a lU n i v e r s i t y,N a n n i n g ,C h i n a;b G u a n g x i K e y L a b o f H u m a n m a c h i n e I n t e r a c t i o n a n d I n t e l l i g e n tD e c i s i o n,N a n n i n gN o r m a lU n i v e r s i t y,N a n n i n g ,C h i n a)A b s t r a c t:I no r d e rt oi m p r o v et h ea c c u r a c ya n dr a t i o n a l i t yo fc o l dc h a i n d i s t r i b u t i o nc e n t e rl o c a t i o n,t h i sp a p e rc o n s t r u c t sad y n a m i ct r i a n g u l a rf u z z yn u m b e r m u l t i a t t r i b u t ed e c i s i o n m a k i n gm e t h o db a s e do nr e g r e t t h e o r y,a n da p p l i e s i t t o t h ec a s eo f c o l dc h a i nd i s t r i b u t i o nc e n t e r l o c a t i o no f ac o m p a n y i nN a n n i n g,G u a n g x i F i r s t l y,b ys o r t i n go u t t h e l i t e r a t u r e,o nt h es p o t i n v e s t i g a t i o na n dc o n s u l t i n ge x p e r t s,a ne v a l u a t i o ni n d e xs y s t e mb a s e do nf o u r i n d i c a t o r so fo p e r a t i o nc o s t,t r a n s p o r t a t i o ns i t u a t i o n,h u m a nr e s o u r c e ss i t u a t i o na n de c o n o m i ce n v i r o n m e n ti se s t a b l i s h e d S e c o n d l y,c o n s i d e r i n gt h ed i f f e r e n c eo fe a c hi n d e xv a l u ei nd i f f e r e n tt i m ep e r i o d s,t h i sp a p e r i n t r o d u c e sd y n a m i ct r i a n g u l a rf u z z yn u m b e r A t t h es a m et i m e,i no r d e rt oa v o i dn e g a t i v ee m o t i o n so fd e c i s i o nm a k e r si nd e c i s i o n m a k i n g,a n dc o n s i d e r i n g t h eg r o w t ho f c o l dc h a i nd i s t r i b u t i o nc e n t e r i t s e l f,t h em e t h o do f r e g r e t t h e o r yi sa d o p t e d F i n a l l y,t h e f e a s i b i l i t yo f t h em e t h o d i sv e r i f i e db ya ne x a m p l e K e yw o r d s:r e g r e t t h e o r y;d y n a m i c t r i a n g u l a r f u z z yn u m b e r;c o l dc h a i nd i s t r i b u t i o nc e n t e r;l o c a t i o n 责任编辑:黄天放