供应链视角下应急物流中心选址研究

甘秋明，赵道致，王敏

（1．天津大学管理与经济学部，天津300072；

2．军事交通学院科研部，天津300161：

3．军事交通学院军事物流系、天津3001611）

摘要：本文基于供应链视角对应急物流中心选址问题进行了研究，提出了供应链视角下应急物流中心选址的相关指标，在此基础上应用主成分分析法对应急物流中心选址问题进行了建模和分析。实例表明，主成分分析方法能够解决供应链视角下应急物流中心选址问题，从而为应急物流中心选址决策提供科学的参考依据。

关键词：供应链；应急物流中心；选址；主成分分析

1 引言

  从震惊世界的9.11恐怖袭击到印度洋海啸，从肆虐全球的SARS到汶川地震，人类社会正在遭遇着严峻的、难以预料的突发公共事件，并且呈现出由“非常态化偶发”逐渐向“常态化频发”转变的趋势。突发公共事件的发生造成了人民生命和财产的重大损失，给社会经济的发展和人民的生活带来了巨大的冲击和震撼。实施应急管理，高效应对频发的突发公共事件，减少人员伤亡和财产损失，保持资源、环境和经济的良好发展是摆在人类面前迫切需要解决的难题。

 以满足突发公共事件应急物资需要为目的应急物流，是应急管理的核心内容。在应急物流中，应急物流中心的合理选址不仅可以降低成本，而且能够保证应急物资的时效性，直接影响应急保障的效率和效果。因此，开展应急物流中心选址研究是提高突发事件物资保障的基础和关键。目前，部分学者开展了相关的研究，提出多目标选址优化模型、灾害相对分类的选址模型和基于GIS的区域应急物流中心选址模型等。这些模型对应急物流中心的选址具有重要意义。但是，上述学者没有考虑应急供应链，忽视了应急供应链对应急物流中心选址的重要作用。

 基于以上分析，本文基于供应链的视角对应急物流中心选址进行了研究，提出了供应链视角下应急物流中心选址指标，在此基础上应用主成分分析法对物流中心选址问题进行了建模和分析。

2供应链视角下应急物流中心选址指标

2.1  传统应急物流中心选址指标

 传统的应急物流中心选址主要考虑自然环境因素、经济因素、基础设施状况和环境保护等其他因素，针对上述因素的细分指标，采用综合评价方法进行选择。

 (1)自然环境。主要考虑应急物流中心存放物资对气候的要求不同，依据所存放物资的特性，结合地区地形、地质、气象水文和消防安全等因素来选择适宜的地址。

 (2)经济因素。主要国土资源利用率、应急物流中心建设和运作成本，以及应急物资运输、存储、流通加工、装卸搬运等相应设备、人力成本。

 (3)交通设施。应急物流中心是国家应急物流的重要节点，对国家交通设施有一定的依赖性。因此，应急物流中心选址要考虑铁路、公路、航线、管道等交通线路的建设情况，是否可以依托机场、站台、码头等实体节点进行快速保障等。

 (4)相关政策。包括国家政策法规、环境保护规定和区域相关政策和条例条令等。

2.2供应链视角下应急物流中心选址要求

 供应链视角下应急物流中心选址主要是基于应急供应链的物流中心选址。应急供应链是一个比较新的概念，是从政府应急管理与虚拟供应链两概念中衍生出来的，是为保障突发公共事件引起的应急物资的生产与供给，由政府提供技术支持平台，并以政府为指挥控制中心而组建的动态供应链联盟。应急供应链管理的目标是快速响应能力，主要考虑应急物资需求信息的准确性、应急物资的易获性、供应的及时性等。因此，在供应链视角下进行应急物流中心选址，除了考虑传统应急物流中心选址的相关要求外，还要考虑以下相关因素。

 (1)供应商分布。应急物资消耗数量大、品种多、保障时效性强。单纯地靠需求预测，进而存储物资很难满足保障要求，因为需求预测的品种、数量和实际可能不相符。因此，转变实物储备为虚拟储备，建立虚拟供应链是应急物流中心的关键任务。这就要求应急物流中心所在区域供应商分布广泛，各类供应商的主要产品、生产能力、产品质量、用户响应具有一定的水平。一旦突发事件发生，能够快速调拨供应商相应物资满足应急需要。

 (2)物流产业水平。不同区域物流产业发展水平是不一样的，尤其是物流园区、第三方物流公司发展不平衡。应急物流中心可以借助本地区快速发展和具有比较优势的物流产业资源，实施横向一体化，进一步提升应急物资保障水平。如整合第三方物流资源，进行应急物资配送，或者借助物流园区开展联合库存管理等。因而进行应急物流中心选址时，要充分考虑本地区物流产业的发展水平及其主要优势。

 (3)信息网络建设。信息是保障应急物流顺利实施的桥梁和纽带，应急物流中心不仅要处理应急物资保障指挥信息的上传下达，而且要处理应急物资需求、供应、制造、运输方式、配送时间等各类纷繁复杂的信息。因此，应急物流中心选址要求区域光缆、电缆、卫星等通信基础设施建设完善，以便于建立高效的集信息获取、传输、处理于一体的应急物流中心信息系统。

3供应链视角下应急物流中心选址模型

 上面对供应链视角下应急物流中心选址指标进行了分析，针对上述指标对应急物流中心选址有很多方法，如模糊综合评价法、聚类分析法、神经网络方法等。但是这些方法需要人为赋予权重，计算结果在某种程度上体现了人为干预性；同时各方法应用过程中需要考虑众多因素，各因素间存在一定的相关性，在某些信息上可能重叠，不仅增加了计算量，而且使问题分析变得复杂化。为了规避这一问题，本文提出应用主成分分析方法对应急物流中心进行选址研究。主成分分析(PrincipalComponent Analysis，PCA)也称主分量分析或矩阵数量分析。它通过变量变换的方法把相关的变量变为若干不相关的综合指标变量。由于变量线性无关，使得分析和评价指标变量时，可切断相关的干扰，找出主导因素，做出准确地评估和选择。主成分计算步骤如下。

3.1原始数据的标准化

 由于评价指标体系中各指标的量纲不一致，并且数量间差异很大，为了消除这种影响，对原始数据进行标准化处理，将其转化为同量纲的指标。

设m为评价方案数，n为指标数，则观测样

3.2计算标准化矩阵的相关系数矩阵

 根据原始数据的标准化矩阵y求其相关系数矩阵。设rkj，为该标准化处理之后指标k与指标j之间的相关系数，则

 通过上面公式逐一计算后，得相关系数矩阵

3.3确定主成分的个数

 对应于相关系数矩阵R，求其非负特征值，有

 上式中求得p个非负特征值，并将其按大小排列为A，丑：三…丑。20，这些特征值描述了各个主成分在评价对象时所起的作用，也称主成分的贡献率。设a，为第f个主成分的贡献率，则有

 ai表明第t个主成分所包含的信息占整个指标体系总信息量的比例。一般来说，主成分个数等于原始指标个数。但如果原始指标个数较多，进行综合评价时相对复杂，并且不能凸显个别指标的重要性。利用主成分分析法进行计算，希望选取尽量少的k(k<p)个主成分来代表尽量多的指标。因此，通常选定一个临界值，使选取的前K个主成分满足：

 对最终评价值F进行比较，F值较大的即为应急物流中心选址方案。

4实例分析

某地为了更好地应对突发事件，快速提供应急物资保障，拟建立应急物流中心。根据调研和论证，结合供应链视角下应急物流中心选址要求，初步确定4个应急物流中心方案。各方案的相关调研简略信息如表1所示。

根据上述调研信息，邀请相关领域的专家对各个方案的选址指标进行打分，获得了各方案的评价原始数据如表2所示。

根据公式(1)对上述数据进行标准化处理，则得标准化矩阵：

根据公式(2)并求得标准化后矩阵的相关系数矩阵：

根据公式(3)和(4)确定相关系数矩阵的特征值及其对应主成分的贡献率如表3所示。

由表3可知，表中前两项特征值的累计贡献率87.4%>85%，根据公式(5)可以选择第一和第二主成分进行综合评价。前2个主成分已经基本包含了应急物流中心选址的重要因素。选用第一和第二主成分对选址进行评价，可以起到降维的作用，从而提高评价与选择的效率。根据公式(6)计算两个主成分分别为：

 在第一主成分F1中，y4、Ys、y6系数相对较大，说明与F具有较强的正相关。因此，第一主成分是由区域相关政策、供应商分布及物流产业状况决定的一项综合指标，反映了相关政策及区域物流发展水平对应急物流中心选址的影响；而在第二主成分F中，Y2. y3.y．系数相对较大，说明与F具有较强的正相关，第二主成分是由经济因素、交通设施和信息网络决定的一项综合指标，反映了区域经济及相关基础设施建设对应急物流中心选址的影响。

根据公式(7)计算应急物流中心4个备选方案F值见表4所示。

 由表4易知方案Al的综合评价值最大，因此方案Al为最优方案。应用主成分分析法找出了选址的主导因素，从而确定了供应链视角下应急物流中心的最优选址方案。

5结论

 应急物流中心选址问题是一项复杂的系统工程，涉及区域环境、经济以及交通设施等相关要素。随着虚拟供应链的发展，基于供应链视角下应急物流中心选址问题更加复杂。本文分析了供应链视角下应急物流中心选址的相关指标，在此基础上应用主成分分析法对其进行了研究。一方面减少了评价与选址的人为干预性；另一方面对选址指标进行降维，降低了选址问题的复杂性，提高了评价与选择的效率。实例表明主成分分析方法能够较好地解决供应链视角下应急物流中心选址问题，从而为应急物流中心选址决策提供科学的参考依据。