基于OWA算子灰色模糊的电子商务物流配送模式研究

朱文娟 （福州理工学院，福建 福州350012）

ZHU Wen-juan (Fuzhou Institute of Technology, Fuzhou 350012, China)

0 引 言

中国互联网络信息中心CNNIC 在《第35 次中国互联网络发展状况统计报告》中显示：截至2014 年12 月，中国网民规模达6.49 亿，手机网民5.57 亿，网络购物用户规模达到3.61 亿，网络购物使用率达到55.7%。中国电子商务研究中心在《2014年度中国电子商务市场数据监测报告》中显示，2014 年，中国电子商务市场交易规模达13.4 万亿元，同比增长31.4%。其中，B2B 电子商务市场交易额达10 万亿元，同比增长21.9%。网络零售市场交易规模达2.82 万亿元，同比增长49.7%。电子商务快速发展的同时也带来巨大的冲击，由于受到我国物流配送行业当前发展水平限制，物流的发展速度远远落后于电子商务网络购物的发展速度，但是电子商务物流服务质量是电商企业、物流企业保持并提高其市场竞争力的关键。因此，适应电子商务企业如何在准确的时间内将准确数量的准确产品以最低的费用送达准确的地点的物流配送模式显得尤为重要。

目前电子商务物流配送模式选择方法主要有：矩阵图决策法，如Ballow 决策模型[1]等；定性与定量相结合多目标决策法，如模糊层次分析法（AHP）[2]、TOPSIS 分析法[3]等。然而，随着电子商务物流配送的不断发展，影响因素越来越多，以及在实际决策过程中由于决策者所获取信息的不充分性，进一步增加了物流配送模式选择的难度。因此，本文以灰色模糊理论为基础，提出一种基于OWA 算子权重未知的灰色模糊多准则决策的物流配送模式选择方法。该方法在准则值的设计中，充分考虑到现行决策者知识和经验的不足，以及获取信息的不完全和不确定性，使得决策者往往只能给出某个准则在一定信息量下的模糊值，因此采用区间灰色梯形模型数据来表示。在评价各准则层指标赋权上，提出了基于组合数OWA 算子赋权法，该方法只对决策数据的位置进行加权，从而削弱因主观因素给出的极高值和极小值对权重值的影响，使得这种赋权方法比较客观合理。

1 电子商务物流配送模式

电子商务物流配送模式是指电子商务企业对物流配送所采取的基本方法和战略。目前，国内学者对电子商务物流配送模式研究很多，划分的角度也不一样。因此，在这些学者研究的基础上，对电子商务物流配送模式主要分为以下几类。

（1） 自营物流配送模式。自营物流配送模式是指电子商务企业自建物流系统，实现对企业内外部货物配送的模式。该模式优势是有利于企业对物流的控制，有效协调物流活动的各个环节，避免企业机密的流失，及时掌握最新的顾客信息和市场信息，提高企业品牌价值。劣势是建立初期投资规模较大，增加企业的投资负担和市场风险，对规模不大的企业难以达到规模效应，成本过高。

（2） 网订店取。是指客户在网上下订单，在指定的百货商店、连锁店等提货点，由客户选择最近或最方便的提货点，客户自己取货的一种模式。该模式配送成本极低，可触摸性强，退换货物流成本低，主要适用于有实体店的电子商务企业，该模式有很大的发展潜力。

（3） 商店配送模式。是指电子商务企业将客户订单送至离客户最近的商店，由商店对该订单进行配送。该模式有利于提高配送效率，降低成本。

（4） 厂家配送模式。是指电子商务企业接收的客户订单，由其厂家或供应商按订单中的物品配送至客户的一种模式。该模式有利于提高客户服务水平，保证产品质量，主要适用于不设库存的电子商务企业或者一些大型商品等。

（5） 第三方物流配送。是指电子商务企业把自己需要完成的配送业务委托给第三方物流公司来完成的一种配送模式。该模式的优势在于降低企业经营成本、提高企业的核心竞争力和客户服务水平；劣势在于难以对物流过程和配送时间进行有效的控制。主要适用于自身物流业务处理能力低、经营规模小、资本技术实力较差的一些企业，该模式是目前大多数电子商务企业首选的配送模式。

（6） 共同物流配送模式。是指企业之间为了提高配送效率以及实现配送合理化所建立的一种功能互补的配送联合体[4]。核心在于强化配送功能，优势在于有利于实现配送资源的有效配置，弥补企业配送功能的不足，更好满足用户的需求，降低配送成本。劣势在于由于企业间的经营规模、战略、产品特点和配送要求等不同，难以在目标、理念等方面达成一致，利益纠葛较多以及系统整合难度较大等[3]。

2 电子商务物流配送模式选择方法及评价影响因素

根据电子商务企业的发展战略，电子商务企业在选择物流配送模式时，必须考虑到企业的物流配送能力、配送成本、市场规模、配送服务质量、地理范围、产品特点、企业资本及对物流控制力等因素，综合选择合适的物流配送模式。

文中介绍6 种物流配送模式，但并不是每一种物流配送模式都可适用于本企业，因此，采用两阶段电子商务物流配送模式选择方法，即首先根据企业自身条件进行初选，排除由限制条件导致的不适宜的物流配送模式，然后利用模糊OWA 算子权重未知的灰色模糊多准则决策方法，对评价指标定量化评估，确定电子商务物流配送的主模式，评价过程如图1 所示。

图1 电子商务物流配送模式选择评价过程

3 基于模糊OWA 算子权重未知的灰色模糊多准则决策方法模型

（1） 问题描述

设某灰色模糊多准测决策问题的准则有n个，记为有m个方案，记为各准则权重wi未知，但方案Si在准则Aj下规范化的值为rij。其中，rij为在论域[0,1]上的区间灰色梯形模糊数，可具体表示为：另外表示准则值信息量多少的灰色模糊数的灰部。

（2） 方法步骤

第一步：建立灰色模糊决策矩阵A，并规范化处理。将不同量纲的准则值进行规范化处理，消除量纲的影响。本文采用比重变换法[5]对灰色模糊决策矩阵A中的部分规范化。

根据梯形模糊数运算法则有：

而模部和灰部的值都是在[0,1]中，不需规范化处理。因此灰色模糊决策矩阵A经规范化后得规范化后的决策矩阵R=｛rij｝m×n

第二步：准则值得转换，利用F-OWA 算子和C-OWA 算子分别将R矩阵中灰色模糊数的模部和灰部转化为实数。BUM 函数ρ 可事先根据决策者的风险态度确定[6]，转化后的决策矩阵其中pij为R矩阵中rij的模部由F-OWA 算子转换成实数，pijG为R矩阵中rij的灰部由C-OWA 算子转换成实数，pijF=VijF。

定义1[7]：设[a,b]为区间数，且则称f为连续区间数据OWA 算子，简称C-OWA 算子。

定义2[8]：设A为梯形模糊数，模糊数A的α 截集）是R的闭区间，记为且则称f为模糊OWA 算子，简称F-OWA 算子。

第三步：采用组合数OWA 算子对各准则层指标赋权，首先决策数据集结对评价指标Ai给出决策数据对决策数据从大到小排序并从0 编号，得到c0≥c1≥c2≥…cj≥…ck-1即其次利用组合数对数据cj赋权，得赋权向量为∂j+1然后通过赋权向量∂j+1对决策数据加权，得指标Ai的绝对权重值ηi：其中j=1,2,…,k；最后计算指标Ai的相对权重值其中i=1,2,…,n。

第四步：将决策矩阵p中每个方案在所有准则下的准则值利用下面公式变成确定的实数型的准则值[9]，再将实数型的准则值加权得到方案的综合准则值。

第五步：各个方案按Zi的大小确定各个方案的优先次序，Zi越大，其对应的方案Si越优。

4 模型算例

假设某电子商务企业属于中小企业，资本一般，市场规模中等，地理范围相对分散，物流对本企业非常重要。该企业主要是网上销售，没有实体店，根据自身条件，该企业认为不适合网订店取、商店配送模式和厂家配送模式。

企业现有3 个备选物流配送模式Si（i=1,2,3），分别是自营配送模式S1，第三方物流配送S2，共同物流配送S3；影响物流配送模式的评价指标有：A1配送能力，A2配送成本，A3配送服务质量，A4市场规模。现由专家对各个物流配送方案按上述4 项指标进行打分（范围从0 分到100 分），表格中的数字均为效益值，分值越高表明Aj指标在Si方案下的配送能力、服务质量及市场规模越好，配送成本越低。得到初始灰色模糊决策矩阵A如表1 所示：

表1 初始灰色模糊决策矩阵A

按步骤1 中的公式（1） 将准则值规范化，得灰色模糊决策矩阵R，如表2 所示：

表2 规范化后的灰色模糊决策矩阵R

按步骤2，利用F-OWA 算子和C-OWA 算子分别将R矩阵中灰色模糊数的模部和灰部转化为实数。其中假设BUM 函数为转化后得到决策矩阵

A1 A2 A3 A4 S1 0.2650,0.6,0.2667（）（0.2698,0.7,0.3667）（0.3160,0.8,0.4667）（0.2867,0.9,0.4333）（S2 0.3912,0.9,0.1667）（S3 0.3278,0.7,0.4000）（0.3723,0.8,0.2333）（0.3405,0.8,0.3000）（0.3453,0.9,0.2667）（0.3273,0.8,0.3667）（0.3572,0.9,0.2667）（0.3363,0.8,0.3667）

对影响物流配送模式的评价指标进行权重评分，按重要性程度取值（取值范围1～10），分值越高，代表其对企业越重要。如表4 所示：决策者的个数k=6，根据步骤3 得赋权向量∂j为：

指标 评价者1 评价者2 评价者3 评价者4 评价者5 评价者6 A1 9.7 9.6 9.5 9.5 9.3 9.4 A2 9.0 8.8 8.9 9.1 9.1 9.2 A3 8.1 8.2 8.0 8.4 8.2 8.3 A4 7.2 7.4 7.3 7.4 7.6 7.7

以指标A1的权重计算为例，首先对数据从大到小排序的

则A1绝对权重为：

同理计算η2到η4，依次为：η2=9.03125，η3=8.4，η4=7.41875。

归一化的准则层wj权重向量为：

按步骤4 中的公式（2） 和公式（3） 求得每一方案的综合属性值为：z1=0.1282，z2=0.2479，z3=0.1656，zi越大，其对应的方案Si越优。

所以方案的排序为：S2＞S3＞S1，即适合该电子商务企业最佳的物流配送模式是第三方物流配送模式。

5 结束语

物流配送模式的选择对电子商务企业至关重要。在做出选择时必须考虑综合因素，包括配送成本、配送服务质量、配送能力等。同时也要考虑在实际决策中，由于决策者知识和经验的不足，获取信息的不完全性和不确定性，使得决策更难。而以灰色模糊为理论基础，基于OWA 算子权重未知的灰色模糊多准则决策的物流配送模式选择方法就充分考虑到这一点。对在不同方案下的准则值采用区间灰色梯形模型数据表示，建立灰色模糊矩阵，利用F-OWA 和C-OWA 算子对灰色模糊矩阵转换成实数型矩阵，并用组合数OWA 算子模型对各准则层指标赋权，进而对实数型的准则值加权得到方案的综合排序，得出电子商务物流配送的主模式。

[1] Ronald H. Ballow. Business Logistics Management[M]. Prentice-Hall International. Inc, 1999.

[2] 张晓丽. 面向电子商务的物流配送模式设计方案[J]. 计算机应用与软件，2011(10):147-148.

[3] 张成志，赵亮. 电子商务下的物流配送模式研究[J]. 物流技术，2012(10):66-67.

[4] 周仕仁. 电子商务下的物流配送模式研究[J]. 物流科技，2010(11):56-58.

[5] 尤天慧，樊治平. 区间数多指标决策的一种TOPSIS 方法[J]. 东北大学学报（自然科学版），2002,23(9):540-543.

[6] S H Kim, C H Han. An interactive Procedure for multiple attribute group decision making with incomplete information[J].Computers & Operations Research, 1999,26:755-772.

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[8] 李荣钧. 模糊多属性决策理论及应用[M]. 北京：科学出版社，2002.

[9] 孟利宇. 几种灰色模糊多准则决策方法研究[D]. 长沙：中南大学（硕士学位论文），2008.