基于模糊综合评价法的设施选址研究

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  引言:设施选址是企业等投资主体的战略性决策,不同类型的投资主体对设施选址的要求是不同的,所适合的分析方法也是不同的。本文主要针对此类问题,综合了层级分析法和模糊综合评价法建立了评价模型,考虑了更多因素,具有较好的实用意义。
  一、研究现状
  目前,针对设施选址问题所提出的分析方法归纳起来有解析方法(如微积分模型、线性模型、整数模型)、模拟方法(如蒙特卡罗模拟法)和启发式方法(如蚁群算法)等。以上分析方法的评估准则不外乎软硬件设施的构建成本、土地价格、储存容量、运输成本与数量等因素,以明确的数值寻找最有效率的设施位置。然而在实际应用中,有些评估准则往往不易数量化,无法使用精确的数值加以评估及判断。设施选址评选问题本身与决策过程充满着不确定性,如果使用以上方法加以判定,会有一定程度上的信息丢失,容易造成决策上的失误。模糊综合评价法可以把定性评价转化为定量评价的评价方法。
  二、模糊综合评价法介绍
  多目标决策问题最早由意大利经济学家帕累托(V.Pareto)于19世纪末提出来的,他把许多本质上不可比较的目标,设法变换成一个单一的最优目标来进行求解。有关研究和讨论多目标决策的方法随之蓬勃发展。对于 个目标,一般用 个目标函数 表达,其中 表示方案,而 的约束就是备选方案范围。设最优解为 ,它满足:
  目前,在技术改造项目决策应用实践中,普遍使用模糊综合评价,该方法是应用模糊变换原理和最大隶属度原则,考虑与被评价事物相关的各个因素,对其做出综合评价的一种十分有效的多目标决策方法。
  三、综合使用层次分析法和模糊综合评价法解决设施选址评价问题的步骤
  模糊综合评价模型方法步骤如下:
  (1)建立因素集
  因素集 是影响评判对象的各个因素组成的集合,其中元素 代表各个影响因素,这些因素具有不同程度的模糊性。
  (2)建立权重集
  一般说来,因素集U中的各因素对系统的影响程度是不一样的,根据各因素的影响程度,配以不同的权重模糊子集,即 ,各权重 应满足归一性和非负性条件:
  (0≤ai≤1)
  求权重是综合评价的关键,可以专家给定,也可以利用层次分析法将各因素
  有序层、条理化后再定量表示。
  (3)建立评判集
  评判集是由对评判对象可能作出的评判结果所组成的集合,表示为 ,元素 是作出的若干可能评判结果。
  (4)构建隶属度矩阵
  各评价因素的隶属度由专家评分确定。假设隶属度用 表示,则 表示多个评价主体对某一评价因素在ui方面做出oj评价的可能性大小,即表示第i个因素的评价对于第j个等级的隶属度,第i个因素的隶属度向量Ri=(ri1,ri2,ri3,……rim),
  且满足 , ; 。 个因素的隶属度矩阵记为:
  。
  (5)单因素模糊评判
  单独从一个因素出发进行评判,以确定评判对象对评判集元素的隶属度,称为单因素模糊评判。设评判对象按因素集中第 个因素。 进行评判,对评判集第 个元素 隶属程度为 ,则按第 个因素 ,评判结果可表示为:
  , 称为单因素评判集,它是评判集 上的模糊子集。
  (6)分析得出评判结果
  在对模糊综合评价结果进行分析时,对常用最大隶属度原则方法、加权平均原则或者多指标排序比较等需要认真选择,从而得出较为满意的结果。
  四、算例分析
  某企业原有三个生产基地(编号分别为ⅠⅡⅢ),欲投资建设一新的生产基地Ⅳ,用来加工来自基地Ⅰ的半成品平均供给基地Ⅱ、Ⅲ使用。现有3个备选厂址:甲、乙、丙。
  1.根据专家(本例选择6位专家)意见及经验数据,对两级准则层进行评定,得到判断矩阵并进行归一化检验,这里不再赘述。用AHP法确定各指标权重:W=(0.024,0.004,0.010,0.024,0.036,0.106,0.255,0.036,0.106,0.106,0.071,0.159 ,0.042 ,0.022)
  2.对每个方案进行单因素评价,得到判断矩阵并进行模糊综合评价,得到甲、乙、丙各方案的模糊综合评判集分别为:
  = =(0.56,0.464,1.505,1.983,0.563)
  = =(0.071,0.377,0.917,3.066 ,0.644)
  = =(0.191,0.377,1.577,2.625 ,0.605)
  3.对各方案进行最后等级评价,各方案的得分为:
  = =16.75
  = =19.06
  = =19.20
  从以上得分排序来看,乙地、丙地都是比较好的投资地点,其中丙地稍占优。
  五、结论
  可见,对于大型工业企业选址决策这类受到多种因素制约的问题,采用模糊综合评价法做出一个总体的评价。它具有结果清晰,系统性强的特点,能较好地解决模糊的、难以量化的问题,适合各种非确定性问题的解决。
  参考文献:
  [1]林立千.设施规划与物流中心设计[M].清华大学出版社,2003.
  [2]汪应洛.系统工程[M].机械工业出版社,2004,08.
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