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海纳百川，有容乃大；壁立千仞，无欲则刚。——林则徐

运输方式选择的多属性决策模型及其算法研究

一、引言

在物流系统中，运输方式选择是非常重要的一步，它关系到运

输成本、交货期、货物的完整性等问题。由于不同的运输方式

有不同的特点和优劣势，因此在选择运输方式时需要考虑多种

因素。多属性决策模型是解决此问题的重要方法，常见的多属

性决策模型有层次分析法、灰色关联度法、熵权法等方法，本

文将会对其进行详细介绍和算法研究。

二、多属性决策模型

多属性决策模型是指面对多种可选方案及其多个属性，综合考

虑多种因素，确定最优方案的一种方法。在运输方式选择中，

需要考虑的因素包括：运输距离、运输时间、运输成本、可靠

性等等。多属性决策模型的目标就是将这些因素综合起来，选

择出最具优势的运输方式。

1.层次分析法

层次分析法是一种将复杂问题层次化、分解成逐层递进的子问

题，并通过逐层比较来确定各子问题之间重要性和询问结果的

方法。其基本思想是将目标或决策问题分解为若干个层次，构

建出层次结构模型，并通过对层次结构模型进行一系列的层次

分析，得到各个层次的分析结果，最终确定方案。

对于运输方式的选择，分别进行层次分析，这些层次分析的主

以家为家，以乡为乡，以国为国，以天下为天下。——《管子》

要要素有目标层次、准则层次、方案层次三个层次。

（1）目标层次：该层次反应选定运输方式的目标或终极利益

满足度，或运输方案的综合效益水平。

（2）准则层次：该层次为目标层次的补充，即准备解决方案

层次的决策要素，如运输时间、运输费用、运输安全性和可靠

性等。

（3）方案层次：该层次包括实施决策的方案，常常用两个处

理单元来评价方案，以评定方案的一致性和相对重要性。

2.因素分析法

因素分析法又称主成分分析方法，其基本思想是通过降维处理

的方式，将多个评价指标转化为少数不相关的评价指标，从而

便于对各方案进行评价比较。对于运输方式的选择问题，只要

确定各评价指标及其权重，就可以用因子分析法计算权重与因

子之间的关系。

在运输方式选择中，一般采用因子分析法来计算各指标之间的

相关性。这样做的好处是可以分析出多个维度的因素，从而作

为选择运输方式的指导意见。

3.灰色关联度法

灰色关联度法是一种基于关联度理论和灰色理论的方法，它可

士不可以不弘毅，任重而道远。仁以为己任，不亦重乎?死而后已，不亦远乎?——《论语》

以对具有不确定性和不明确性特点的系统进行分析。对于运输

方式选择问题，灰色关联度法可以有效的分析各个指标之间的

关联性，从而综合衡量各运输方式多个指标的优劣。

灰色关联度法主要是将不同运输物流系统指标的特征序列转变

为灰色关联序列，从而得到不同指标之间的关联度，最终确定

最优的运输方案。在这个过程中需要确定各指标的权重，确定

关联系数。

4.熵权法

熵权法是一种基于信息熵原理的多属性决策模型，通过计算指

标分布信息的熵值，得到各评判指标的权重。在运输方式选择

问题中，熵权法可以通过计算各指标的熵值，确定各指标之间

的关联度，从而帮助确定最优运输方案。

三、算法研究

1.层次分析法算法设计

(1)确定目标、准则、方案层次结构。

(2)编制层次结构图。

(3)确定准则层次的各个指标的权重。

(4)对于各种方案，可以构建一个综合测度模型，这个模型需

要对各种评价指