集裝箱碼頭發展策略的選擇

摘要：層次分析法和灰關聯綜合評價法都是應用十分廣泛的評價方法。文章將這兩種系統評價方法結合起來，形成了一種多目標多層次的綜合評價方法，并將這種方法應用于以增加碼頭效益為目的的各種方案的綜合評價。實例應用結果證明，該方法簡明易行，比較有效。

關鍵詞：層次分析；灰關聯；綜合評價

中圖分類號：U691文獻標識碼：A文章編號：1002-3100(2008)06-0004-03

Abstract: AHP（Analytic Hierarchy Process）and GMRA（Grey Model Relative Analysis）are applied very extensively nowadays. This paper combined the two methods and developed a new evaluation method with varied objectives. This method was applied to evaluate different developing tactics for a crane wharf to increase income. It turned out that this method worked effectively.

Key words: AHP（Analytic Hierarchy Process）; GMRA（Grey Model Relative Analysis）; combined method

0引言

隨著中國經濟的快速發展，運輸業也日益繁榮。水運以其低廉的成本在大宗貨品的長途運輸中占據著主導地位。集裝箱運輸是先進的運輸方式之一，是交通運輸現代化的重要標志，其優越性已被社會廣泛接受。越來越多的貨物裝箱運輸，使得集裝箱運量逐年大幅增長。集裝箱航運市場出現了運力繼續增長的趨勢，但需求仍然旺盛。未來世界經濟和外貿仍將繼續增長，將繼續帶動集裝箱運輸業的發展。

在這樣的大背景下，許多碼頭都面臨著如何改善碼頭環境、提高裝卸效率、增加碼頭效益的問題。在各種方案的選擇過程中，碼頭經營者既希望所選擇的方案費用較低，又希望該方案帶來的收益增加較大，同時又要兼顧方案的可行性、先進性等多種因素，這就需要對備選方案進行綜合評估。由于集裝箱碼頭是一個由相互關聯、相互制約的眾多因素構成的復雜系統，系統的規模大、層次多、呈遞階結構，所以很難用單一的目標函數或單一準則進行評價，而且在決策過程中往往會遇到許多灰色信息與隨機不確定性。因此，最佳策略選擇問題是一個多參數、多目標及多層次的優選和排序問題。

本文根據集裝箱碼頭發展策略評估的特點，提出一種加權的多層次多目標灰關聯綜合評估方法，對各種方案進行綜合評價，進而選擇最佳的方案。

1算法原理

1.1層次分析法原理

在層次分析法中首先要建立決策問題的遞階層次結構的模型，構成一個以目標層、若干準則層和方案層所組成的遞階層次結構。構造系統的層次結構的過程是從最高層（目標）開始，通過中間層（準則），到最低層（方案）為止。然后構造一系列下層各因素對上一層準則的兩兩比較判斷矩陣（所需判斷值由專家打分、數據比較等多種方式獲得）。有了判斷矩陣后，計算其最大正特征向量，作為參與比較的各因素的權重向量。然后由下至上，逐層合成，直至得出在最高目標下各種方案的權重為止。當然，在整個計算過程中，需要檢測是否符合一致性原則，不符合時要對相應部分做出修改。

1.2灰關聯法原理

灰關聯分析基本思想是：以因素的數據列為依據，用數學的方法研究因素間的幾何對應關系。首先要有待分析序列（包括參考序列和比較序列）。然后將變量序列無量綱化。接著求差序列、最大差和最小差。在此基礎上求序列中每個元素的關聯系數。再對每個序列求它的加權關聯度。最后按照關聯度大小對序列進行排列。

1.3綜合應用層次分析和灰關聯法

有多種途徑可將以上兩種方法綜合起來應用。

又比如，在層次分析法中，當多種方案針對某個準則進行排序時，可以假設一個目標序列，然后每個方案和這個目標進行比較，分別求出關聯度。將各個方案的關聯度歸一處理后可作為它們的權重向量。

在本文的例子中，以上兩種方法均有所應用。

2應用實例

本文對某集裝箱碼頭為了提高效益而擬采取的三種方案（分別記為方案Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ）進行綜合評估。Ⅰ為擴建碼頭，Ⅱ為購買新設備，Ⅲ為應用智能控制系統。三種方案各有優缺點，很難依據單一的準則來取舍。根據層次分析法理論和集裝箱碼頭的特點，我們建立綜合評估模型如下見圖1：

方案的第一層次指標有收益、可行性、先進性、成本四個。對于一個具體實施的方案來說，除了考慮能直接計算出來的收益成本因素，方案的可行性和先進性也不可或缺。而這四個指標又由多個子指標組成。其中收益由擴大容量、提高效率兩個具體指標衡量?？尚行允侵冈诓豢紤]金錢時方案實施的難易程度，主要包括對環境的影響和交通條件的限制。成本由研制費用、維護費用、制造費用、耽誤成本四個具體指標衡量。維護費用又由人工費用、非人工費用兩個具體指標衡量。顯然，這是一個多層次、多目標的綜合評價問題。

2.1成本的綜合評價及分析

為了方便起見，把不同層次的指標放在同一張表格中。各種不同方案關于成本的各項指標值如表1：

考慮成本時，若只是把各項費用機械地相加然后排序，是不大符合實際情況的。研制費用、制造費用、耽誤成本之類都是一次性的支出，即使短期支出很大在長期看來可能也是可以接受的。而維護費用是長期的支出，而且隨著雇傭成本和商品價格的變化而變化，具有較強的不可預見性。從成本指標下四個子指標的權重向量計算結果來看，維護費用的影響力是最大的，這也符合人們的評價習慣。

2.2收益、可行性、先進性的綜合評價及分析

2.3方案綜合評價及分析

在實際中，該碼頭是一個歷史比較悠久的集裝箱碼頭，前身是一個散貨碼頭，堆場不大，水深也淺。客觀條件制約了它的發展。由于眾多新興港口的競爭，預計集裝箱總量的增加也不會很大。但是跟國外高效率的碼頭比較，它還是有一定發展空間的。于是就面臨選擇何種方案的問題。實踐中，該碼頭沒有采取單一的方案，而是重點實施方案Ⅲ，同時部分實施方案Ⅱ。一方面聘請專家對現有的控制系統進行評估、改進，用高效的計算機程序在一定程度上代替控制人員的直覺判斷；另一方面購置了一些先進設備，提高了對場地的利用率。這樣做取得了比較好的增收效果。

3總結

本文綜合了層次分析法和灰關聯綜合評估法的優點，將定性和定量分析有機地結合了起來，對集裝箱碼頭的改進方案進行綜合評價，比較好地處理了多指標多層次綜合評價的問題。同時，這種綜合評價方法也能為其他領域不同方案的選擇提供一定的科學指導。

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