基于混合集合規(guī)劃的多式聯(lián)運(yùn)承運(yùn)人選擇問(wèn)題研究_圖文

1、70中國(guó)物流與采購(gòu)2011年第16期 文/東方由于托運(yùn)人對(duì)多式聯(lián)運(yùn)承運(yùn)人選擇的結(jié)果是多樣性的,其數(shù)量是模糊不確定的,因此使用混合集合規(guī)劃將最優(yōu)解以集合形式表示,并將參與人數(shù)量用集合的基來(lái)表示,可以降低問(wèn)題的求解難度。多屬性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系在客戶對(duì)多式聯(lián)運(yùn)承運(yùn)人的選擇過(guò)程中,各承運(yùn)人之間的競(jìng)爭(zhēng)不僅只有價(jià)格競(jìng)爭(zhēng),還包括除價(jià)格因素以外的深層次競(jìng)爭(zhēng)。因此,建立承運(yùn)人選擇的評(píng)價(jià)指標(biāo)時(shí)應(yīng)當(dāng)考慮包括價(jià)格在內(nèi)的多個(gè)屬性指標(biāo),有時(shí)候服務(wù)質(zhì)量和效率等屬性對(duì)于托運(yùn)人而言比價(jià)格屬性更加重要。結(jié)合多式聯(lián)運(yùn)特性,本文在設(shè)計(jì)多式聯(lián)運(yùn)多屬性指標(biāo)時(shí)主要考慮到各類承運(yùn)人的總運(yùn)費(fèi)、服務(wù)質(zhì)量、信譽(yù)水平及運(yùn)網(wǎng)能力4個(gè)屬性,并將其設(shè)定為一級(jí)

2、評(píng)價(jià)指標(biāo),進(jìn)而確定出多式聯(lián)運(yùn)承運(yùn)人的最佳組合。集裝箱多式聯(lián)運(yùn)服務(wù)的總運(yùn)費(fèi)主要包括海鐵公等基本運(yùn)費(fèi)、附加費(fèi)、雜費(fèi)等;服務(wù)質(zhì)量主要通過(guò)交接便利程度、運(yùn)輸時(shí)間、準(zhǔn)班率、貨損率來(lái)判斷;信譽(yù)情況主要依靠承運(yùn)人信用度和品牌收益情況來(lái)衡量;運(yùn)網(wǎng)能力則主要是對(duì)承運(yùn)人信息化水平、網(wǎng)絡(luò)可達(dá)性以及運(yùn)輸方基于混合集合規(guī)劃的多式聯(lián)運(yùn)承運(yùn)人選擇問(wèn)題研究式協(xié)調(diào)能力的綜合性評(píng)價(jià)。問(wèn)題描述及限定條件多式聯(lián)運(yùn)承運(yùn)人選擇問(wèn)題可以描述為:假定托運(yùn)人現(xiàn)有L 個(gè)聯(lián)運(yùn)任務(wù),通過(guò)招標(biāo)方式向K個(gè)多式聯(lián)運(yùn)承運(yùn)人發(fā)出招標(biāo)信息,欲從中確定出合作對(duì)象。每個(gè)多式聯(lián)運(yùn)承運(yùn)人可以根據(jù)自身優(yōu)勢(shì)對(duì)L 個(gè)任務(wù)中的任何一個(gè)或多個(gè)進(jìn)行投標(biāo),同時(shí)必須要報(bào)出自己的運(yùn)價(jià)、

3、質(zhì)量、信譽(yù)、運(yùn)網(wǎng)能力等屬性情況?？蓪⑼羞\(yùn)人的任務(wù)記為i ,下標(biāo) ,則托運(yùn)人任務(wù)集合記為。根據(jù)上述描述,承運(yùn)人可對(duì)集合A中的任意子集進(jìn)行投標(biāo)。從托運(yùn)人選擇承運(yùn)人的實(shí)際問(wèn)題來(lái)看,有以下幾個(gè)基本條件:多式聯(lián)運(yùn)任務(wù)的安排有兩個(gè)基本原則:“效用最大化”和“不重復(fù)承運(yùn)”,效用最大化是指所有屬性的綜合效用最大;不重復(fù)承運(yùn)是指同一任務(wù)最多只分配給一個(gè)承運(yùn)人來(lái)完成,即不會(huì)出現(xiàn)一個(gè)任務(wù)由多個(gè)承運(yùn)人來(lái)承運(yùn)的情況。多式聯(lián)運(yùn)承運(yùn)人只能進(jìn)行一次投標(biāo),其報(bào)出的信息不能更改。托運(yùn)人可根據(jù)實(shí)際情況限定承運(yùn)人數(shù)量,以控制采購(gòu)的質(zhì)量。任務(wù)集合中的所有項(xiàng)目都要得以完成,并且托運(yùn)人可以通過(guò)指定某承運(yùn)人為合作者之一來(lái)保證其供應(yīng)鏈合作伙伴

4、的連續(xù)性。優(yōu)化模型在選擇過(guò)程中,設(shè)每一種可能的任務(wù)組合方案為A k ,每一種組合A k 都對(duì)應(yīng)著一個(gè)狀態(tài)S k ,將每個(gè)投標(biāo)組合狀態(tài)S k 下各承運(yùn)人的運(yùn)價(jià)屬性、質(zhì)量 屬性、信譽(yù)屬性和運(yùn)網(wǎng)能力屬性指標(biāo) 值分別用和表示。則狀態(tài)S k 的向量格式可以表示為一個(gè)空間向量:。在求解過(guò)程中,托運(yùn)人的最終目的是要通過(guò)比較所有狀態(tài)S k 的綜合水平來(lái)選擇最終組合及其承運(yùn)人。所以,?？煞謩e將各組合中A k 的狀態(tài)向量值 加總得到各方案的屬性指標(biāo)值。從中得到的價(jià)格屬性指標(biāo)最低的記為 , 質(zhì)量屬性指標(biāo)最高的記為,信譽(yù)屬性指標(biāo)最高的記為 ,運(yùn)網(wǎng) 能力屬性指標(biāo)最高的記為 ,即: 分別表示第j種方案對(duì)應(yīng)的總價(jià)格屬 性值

5、、質(zhì)量屬性值、信譽(yù)屬性值和 本文系廣西民族大學(xué)引進(jìn)人才科研啟動(dòng)項(xiàng)目“集裝箱多式聯(lián)運(yùn)服務(wù)組合優(yōu)化研究”(項(xiàng)目編號(hào):2010QD007階段性成果。(東方:廣西民族大學(xué)運(yùn)網(wǎng)能力屬性值。在具體求解中可以分析出,第一,中標(biāo)的承運(yùn)人數(shù)量是不確定的,第二,任務(wù)組合的分配形式和具體內(nèi)容是不確定的,第三,由于以價(jià)格最低、質(zhì)量最高、信譽(yù)最高、運(yùn)網(wǎng)能力最高為目標(biāo),該多目標(biāo)規(guī)劃問(wèn)題未必存在最優(yōu)解。因此,首先使用混合集合規(guī)劃來(lái)求解問(wèn)題中的單目標(biāo)規(guī)劃問(wèn)題,定義4個(gè)單目標(biāo)規(guī)劃問(wèn)題的解為虛擬解,再通過(guò)4維歐式空間距離的比較得到實(shí)際任務(wù)組合中的最優(yōu)解。將問(wèn)題中的任務(wù)組合和對(duì)應(yīng)的承運(yùn)人組合用集合表示,由于涉及到不同的集合體,而它

6、們之間又存在著某種邏輯聯(lián)系,因此可通過(guò)將集合之間的關(guān)系做好約束和空間迭代搜索加以求解,由于變量的初始值域是有限的,隨著空間的切割變小和迭代搜索的向下進(jìn)行,要么找到解,要么證明無(wú)解。虛擬最優(yōu)解是一個(gè)模糊的集合,集合內(nèi)部的元素是不確定的,設(shè)虛擬最優(yōu)解為集合,其對(duì)應(yīng)的承運(yùn)人集合為,所有可能出現(xiàn)的任務(wù)組合方案為Ak,其對(duì)應(yīng)的承運(yùn)人組合為Cj,A中包含的中標(biāo)組合的個(gè)數(shù)為,入選承運(yùn)人個(gè)數(shù)也為,另假設(shè)托運(yùn)人指定承運(yùn)人為合作伙伴之一,此任務(wù)完成的價(jià)格上限為D,同時(shí)為控制質(zhì)量,要求實(shí)際承運(yùn)人數(shù)量最多不超過(guò)K,因此可將問(wèn)題的約束表示為:當(dāng)多式聯(lián)運(yùn)承運(yùn)人做出組合投標(biāo)后,托運(yùn)人則是采用一種優(yōu)化的方法來(lái)分配這些資源。利

7、用歐式空間距離的概念,求出實(shí)際各方案中屬性值與虛擬解之間距離最短的一組,即求出(13,根據(jù)公式(13,選擇歐氏距離最小的方案作為實(shí)際最優(yōu)方案。模擬算例設(shè)某托運(yùn)人共有3項(xiàng)多式聯(lián)運(yùn)任務(wù)需要選擇適當(dāng)?shù)某羞\(yùn)人來(lái)完成,3項(xiàng)任務(wù)分別用A、B、C來(lái)表示,共有18家承運(yùn)人參與競(jìng)爭(zhēng)。托運(yùn)人按照重要程度將分別根據(jù)承運(yùn)人的總運(yùn)價(jià)、服務(wù)質(zhì)量、信譽(yù)水平、運(yùn)網(wǎng)能力做出選擇。表1給出了所有投標(biāo)承運(yùn)人的報(bào)價(jià)信息。為完成所有任務(wù)ABC,計(jì)算得到總運(yùn)費(fèi)最低時(shí),屬性值為40,對(duì)應(yīng)著承運(yùn)人組合C1,C5,C6,任務(wù)組合A1,A5,A6;服務(wù)質(zhì)量最高時(shí),屬性值為60,對(duì)應(yīng)著承運(yùn)人組合C18,任務(wù)組合A18;信譽(yù)水平最高時(shí),屬性值為60,對(duì)應(yīng)著承運(yùn)人組合C15,任務(wù)組合A15;運(yùn)網(wǎng)能力最高時(shí),屬性值為61,對(duì)應(yīng)著承運(yùn)人組合C17,任務(wù)組合A17。由于這四個(gè)虛擬解對(duì)應(yīng)著不同的承運(yùn)人組合,因此還需通過(guò)歐式空間距離求解實(shí)際承運(yùn)人組合中的最優(yōu)解。根據(jù)公式(13,根據(jù)托運(yùn)人意愿可賦予總價(jià)格、服務(wù)質(zhì)量、信譽(yù)水平和運(yùn)網(wǎng)能力不同的權(quán)重。令1=0.4,2=0.3,3=0.2,4=0.1,計(jì)算出歐式距離最小者為9.7313919067383,對(duì)應(yīng)著承運(yùn)人組合C1,C11和任務(wù)組合A1,A11,即由承運(yùn)人C1來(lái)完成任務(wù)A,