基于TOPSIS法的公路运输配载问题研究
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作者: 王道勇 张磊
［摘 要］运输费用在物流费用中占很大比例,货物配载对运输效率影响很大,货物配载方法的优化能为物流企业带来巨大的效益。本文指出了公路运输配载的原则,建立了公路运输配载问题指标体系,运用TOPSIS法建立模型,对该问题进行了研究。
［关键词］逼近理想点法；配载；理想解
［中图分类号］F542 ［文献标识码］A ［文章编号］1005-6432（2011）28-0140-02
1 引 言
据统计运输费用约占整个物流费用的40%,是物流费用中所占比例最大的。货物配载对运输效率影响很大,空载造成运力的巨大浪费。货物配载方法的优化能为物流企业带来巨大的效益。正确合理的安排货物装车,可以提高车辆装载率,减少车辆的空驶率,减少货物损坏,降低运输成本,提高客户服务质量和企业经济效益。公路运输有诸多优点。比如,灵活性强，可以实现门对门的运输，运输速度快,物品损耗少,装卸方便等。本文采用TOPSIS,即逼近理想点法以“货选车”为例来研究公路运输配载问题。
2 问题研究
2.1 关于公路运输配载问题
配载,即承运人按照货物托运人提出的托运计划,根据所属运输工具的具体运班确定应装运的货物品种、数量及体积。货物配载是一个非线性的,复杂的多目标决策问题。如何将一批批数量众多、品种各异、送达地点和体积各不相同的货物配装到车辆上,及时送给客户,是一个需要统筹兼顾、反复权衡的决策过程。
近几年,我国货运运输车辆实载率平均为50%左右,有一半的车辆处于空驶状态。每年车辆空驶造成能源无效消耗达108亿元。在我国,货物配载多年来一直采用很原始的手段,货物配送机构一般规模小。这种原始的配载方式已不能满足市场发展的要求,随着物流企业接到的小批量运输业务的不断增加,货物配载的作用越来越大。物流企业掌握科学的配载方法,在公路运输中能提高车辆利用率,节约成本,保证企业运输业务的顺利开展,提高服务质量。
2.2 TOPSIS 法简介
TOPSIS 法即逼近理想点法，是一种逼近于理想解的排序法。它通过构造多目标问题的理想解与负理想解，并以靠近理想解和远离负理想解的相对距离长度作为决策标准，来评价各方案的优劣。TOPSIS 法的基本做法：通过检测评价对象与最优解、最劣解的距离来进行排序,若评价对象最靠近最优解同时又最远离最劣解，则为最优解；否则为最劣解。TOPSIS 法是一种综合评价方法，主要用于有限方案多目标决策分析,它的优点是应用范围广，信息失真小,灵活简便易行等。
2.3 公路运输配载问题指标体系
（1）公路运输配载的原则
①经济性,经济性是指组织经营活动过程中获得一定数量和质量的产品和服务及其他成果时所耗费的资源最少。经济性主要关注的是资源投入和使用过程中成本节约的水平和程度及资源使用的合理性。物流企业追求的也是投入最少的资源,为顾客提供所需的服务。在决策时,成本往往是最受关注的一个因素。
②快速性,物流企业提高服务水平,增强竞争力的一个关键因素是快速。方便快捷的服务会获得顾客良好的评价,提高顾客的满意度。如果物流企业不能将货及时地送到顾客手中,将有可能失去这些客户,从而失去市场。
③安全性,不同的运输车辆对所承载的货物的安全性的影响不同。运输途中货物的灭失或者损坏也是我们在选择运输车辆时要考虑的重要因素。如果发生事故,造成损失,企业不仅要作出赔偿,还会给企业的声誉带来不利影响。
（2）公路配载问题指标体系的建立
①耗油量：油料消耗是运输过程中成本的一个重要组成部分,与汽车的型号和运输里程有关,另外汽车的维修费用、路桥费、折旧费等也与型号和运输里程相关,为了研究方便这些费用我们把它计入油料费中,不单独列出。耗油量通常以升/百千米来计量。
②载重量：载重量是车辆选择考虑的一个重要因素。实载率,实际装载货物重量与车辆载重量的比值,越大说明运力利用率越高,越经济,越合理。
③运抵时间：指客户下订单到货物运抵目的地交付给顾客所需要的时间。包括从客户下订单到车辆进货场装载完毕的时间加上运输途中所用时间。
④安全指数:影响运输安全性的因素有很多,比如,汽车型号、车龄、驾驶员的安全驾驶小时等。在这里我们统一用安全指数来衡量,该指数越高安全性越好。如果为车辆购买保险,指数越高保险费率越低。我把它分成“1,2,3,4,”四个等级,“1”表示“不太安全”,“2”表示“较安全”,“3”表示“安全”,“4”表示“非常安全”。
（3）说明：影响配载的因素有很多,比如,货物的特性,有的需冷藏,有的不能挤压；货物的体积、形状,有的货物特别大,形状很特殊。因素过多,太复杂导致我们无法研究。在这里我们抓住主要因素,忽略次要因素,假设货物的装载只与其质量有关,而且单个货物的体积足够小。
2.4 用TOPSIS法解决公路配载问题的基本步骤
权重确定的方法很多,基本上可分成两类:一类是主观赋权法,常用的有专家直接赋值法和特征向量法；另一类是客观赋权法,它是通过科学的方法对客观资料进行整理、计算、分析而得到的权重,常见的有均方差法和熵值法。
第四步，确定理想解x*和负理想解x0。
理想解是假想的最优的解，它的各个属性值都达到各备选方案中的最好值；而负理想解是假想的最劣的解，它的各个属性值都达到各备选方案中的最差值。
第五步，计算各方案到理想解与负理想解的距离。
设理想解的第j个属性值为x*j，负理想解第j个属性值为x0j,则备选方案到理想解的距离为：
2.5 此模型的使用
（1）此模型中的候选车辆既可以是从货物所在地出发的,也可以是途径货物所在地的车辆,此时车的载重量就应该是该车剩余载重量,即车辆的总载重量减去已载货物重量。运抵时间就应该输入从客户下订单到该车到达货物所在地装货完毕的时间加上在途时间。
（2）物流公司现在正在进行维修的车辆也可以列为候选车辆,只不过运抵时间应加上维修时间。
（3）对于“车选货”类型也可以用类似的方法予以解决。
（4）求解多目标评价问题的方法很多,常见的还有加权和法、加权积法、层次分析法等。可以选用不同的方法来解决同一问题,没有哪种方法是十全十美的,而且不同方法其结果可能还不一样。比较好的做法是多用几种方法求解,综合比较各种结果,得出方案。
3 结 论
公路运输是物流企业运输系统的一个重要组成部分,公路运输配载问题很大程度上影响着运输系统的工作效率和运营成本。本文运用TOPSIS法(逼近理想点法)建立模型,找到了一种帮助物流企业根据自己的实际情况和货主要求,选择出最合适的运输方案的一般性方法和模式。在此基础上物流企业可以借助信息技术和计算机技术,综合其他决策方法,建设自己的公路运输配载决策系统,提高决策的科学性。
参考文献:
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［作者简介］王道勇(1978―),湖北钟祥人,中南财经政法大学硕士研究生,研究方向：物流经济;张磊(1984―)安徽宿州人,中南财经政法大学硕士研究生,研究方向：供应链管理。
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