港口物流功能模糊綜合評價研究——以欽州港為例

[摘 要] 本文應用模糊數學理論，把模糊綜合評價方法具體應用到港口物流功能綜合評價研究中，結合港口物流的實際情況，將港口物流功能評價系統根據需要分成若干個指標，建立因子集、評價集、隸屬函數和權重集，實現對港口物流功能的綜合評價。采用層次分析法計算評價的權重集，并對取大取小算法和評價結果的最大隸屬度原則進行改進，取得較好的效果。實證結果表明，模糊綜合評價法可操作性強、效果較好，可在一般的功能評價中廣泛應用。

[關鍵詞] 港口物流功能;模糊綜合評價;層次分析法;權重

doi : 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2010 . 06 . 042

[中圖分類號]F275.5 [文獻標識碼]A [文章編號]1673 - 0194(2010)06 - 0101 - 03

1 研究背景與意義

當前，港口物流得到了廣泛關注，港口物流行業也取得了迅速發展，但對港口物流的功能評價研究的較少。模糊綜合評價是以模糊數學為基礎，應用模糊關系合成的原理，將一些邊界不清、不易定量的因素定量化，進行綜合評價的一種方法[1，2] 。在港口物流功能綜合評價中，不僅涉及大量的復雜現象和多種因素的相互作用，而且評價中存在大量的模糊現象和模糊概念。因此，常用模糊綜合評價的方法進行定量化處理，評價出港口物流功能的水平等級。

2 模糊綜合評價法的實施過程描述

根據被評價事物的復雜程度，可分為一級模糊綜合評判和多級模糊綜合評判。模糊綜合評判法是對一個與各種模糊因素有關的事物加以綜合考慮，并做出總的評價的方法。通過綜合各方面的因素，做出一個更接近實際的評價，由此避免了僅從某一個因素做出評價而帶來片面性。針對多指標綜合評價問題，該方法的步驟如下:

(1)確定評價方案的指標論域U={u1，u2，…，un}和評語等級論域V={v1，v2，…，vn}。其中，ui為最低層指標(i=1，2，…，n)。如果n>7，則采用遞階結構，即大指標下有小指標，小指標下還有小指標的結構，并保證總目標及每個指標下所對應的下一層指標的個數不超過6個。m為評語等級集合的個數，每一個等級可對應一個模糊子集。一般情況下，m取3、5、7，這樣不僅符合模糊綜合評價的質量要求，而且可以使被評方案的等級歸屬中有一個中間等級。具體等級可以依據評價內容用適當的語言描述[3]。

(2)確定指標的權向量W={w1，w2，…，wn}T。進行模糊綜合評價時，權重對最終的評價結果會產生很大的影響，因此必須選擇合適的方法確定評價指標的權重，才能做出正確的評價，面對復雜的多指標評價體系，一般選用層次分析法確定各指標的權重。

(3)對每個方案進行評價，建立其模糊關系矩陣R。逐個對被評方案從每個最底層指標ui=(i=1，2，…，n)上進行量化，也就是確定從單指標來看被評方案對各等級模糊子集的隸屬度(R|ui)，進而得到模糊關系矩陣R:

式中，S是評價結果向量，它反映了該方案總體上對評語論域r中各模糊變量的隸屬程度。

3 港口物流功能評價模型構建與求解

3.1 港口物流功能的兩級模糊綜合評價指標及其抽樣數據

由于港口物流功能綜合評價的指標很多，也比較復雜，所以采用兩級模糊綜合評價。以欽州港的港口物流功能評價為例，以港口物流專家和港口物流企業管理人員、作業人員為調查對象，采用自填式問卷法收集數據。將涉及港口物流功能的有關評價指標設計成問卷，采用分層抽樣法，將問卷隨機發放給被調查人，讓其獨立完成調查問卷，并對每份問卷進行有效性審查。共發放問卷200份，收回有效問卷182份，有效回收率為91.0%。問卷設計成李克特量表的格式，所制定的港口物流功能評價指標體系由6個一級指標和19個二級指標構成，指標的測量采用李克特量表的方法，利用語義學標度分為4個測量等級:好、良好、一般、差。為了便于計算，將主觀評價的語義學標度進行量化，并依次賦值為4、3、2、1。在采用不同的綜合評價方法時，可以根據具體的條件和需要，使用不同的指標量化方法和量化標準[4] 。本文所設計的評價定量標準見表1。

借助抽樣調查數據，說明基于層次分析法的模糊綜合評價在該方面的應用，確定評價對象的因素集，即確定評價指標。港口物流功能評價指標體系包括港口物流規模、港口物流基礎設施、港口物流信息化[5] 、集疏運條件[6] 、服務水平、物流支持6個一級指標以及19個二級指標，具體見表2。

3.2 利用層次分析法確定評價指標權重

利用層次分析法，結合T.L.Satty教授提出的1~9比例標度構造判斷矩陣，借助Matlab數學軟件進行計算，結果顯示，港口物流功能評價模型所有7個層次單排序的CR值均小于0.1，符合滿意一致性的要求，說明各項指標無邏輯性錯誤，計算具體結果見表2所示。

4 港口物流功能的兩級模糊綜合評價

4.1 港口物流功能的加權平均模糊合成綜合評價

利用加權平均M(?誗，?茌)模糊合成算子將A與R合成得到模糊綜合評價結果向量B。模糊綜合評價中常用的取大取小算法，在因素較多時，每一因素所分得的權重常常很小。在模糊合成運算中，信息丟失很多，常導致結果不易分辨和不合理(即模型失效)的情況[6]。所以，針對上述問題，本文采用加權平均型的模糊合成算子。計算公式為:

4.2 兩級模糊綜合評價結果向量

確定評價對象集P=欽州港口物流功能;構造評價因子集為U={港口物流規模，港口物流基礎設施，港口物流信息化，集疏運條件，服務水平，物流支持};確定評語等級論域，建立評價集V={好，良好，一般，差}。然后進行欽州港口物流功能兩級模糊綜合評價。

A=aoR=(0.183，0.128，0.210，0.174，0.199，0.106)o

0.1540.4040.4100.0320.0060.2720.5000.2230.0530.7560.1910.0000.1070.3680.3540.1700.3730.4080.1890.0300.1640.4360.3130.087

計算結果為A=(0.150 309，0.458 948，0.311 525，0.079 172)，歸一化得A' =(0.150，0.459，0.312，0.079)。

類似求得B=(0.082 535，0.225 865，0.498 879， 0.197 111)，歸一化得B' =(0.084，0.226，0.499，0.197)。

C=(0.035，0.370，0.511，0.084)。

D=(0.032 137，0.278 859，0.501 06，0.188 481)，歸一化得D' =(0.032，0.279，0.501，0.188)。

E=(0.002 6734，0.029 9618，0.496 156，0.177 492)，歸一化得E' =(0.027，0.300，0.496，0.177)。

F=(0.020 012，0.231 374，0.456 622，0.292 563)，歸一化得F' =(0.020，0.231，0.457，0.292)。

4.3 綜合評價向量

U=(0.202，0.156，0.165，0.109，0.166)o

0.1500.4590.3120.0790.0480.2260.4990.1970.0350.3700.5110.0840.0320.2790.5010.1880.0270.3000.4960.1770.0200.2310.4570.292

=(0.056 29，0.316 428，0.456 311，0.166 291)，歸一化得U '=(0.057，0.318，0.458，0.167)

4.4 對綜合評分值進行等級評定及結果分析

VA=4×0.150+3×0.459+2×0.312+1×0.079=2.68;

VB=4×0.084+3×0.226+2×0.499+1×0.197=2.09;

VC=4×0.035+3×0.370+2×0.511+1×0.084=2.356;

VD=4×0.032+3×0.279+2×0.501+1×0.188=2.155;

VE=4×0.027+3×0.300+2×0.496+1×0.177=2.177;

VF=4×0.020+3×0.231+2×0.457+1×0.292=1.979。

由上述計算結果，對照表1的評價分級標準可得欽州港口物流功能的“港口物流規模”評價指標的評價結果為“良好”，屬于E2級，其他5個指標的評價結果都均為“一般”，屬于E3級。按照各個指標的評分等級的大小可以對其排序，其中“物流支持”指標的評價結果要比其他指標低一點。而對總體的綜合評判分值為:

V=4×0.057+3×0.318+2×0.458+1×0.167=2.65

說明欽州港口物流功能的總體水平為“良好”，屬于E2級。

實際中最常用的方法是最大隸屬度原則，但此方法的使用是有條件的，存在有效性問題，可能會得出不合理的評價結果。根據此問題提出加權平均原則求隸屬等級的方法，采用加權平均原則對上述各級評價指標的評價結果進行分析，得出的結果雖然與采用最大隸屬度原則方法得到的結果有點出入，但較符合實際情況。

5結束語

在應用模糊數學對港口物流功能進行綜合評價時，由于評價指標較多，常用的取大取小算法，常常出現結果不易分辨的情況。采用加權平均型進行評價，取得了較好的效果。在對模糊綜合評價結果進行分析時，對常用的最大隸屬度原則方法存在的有效性問題，采用加權平均原則方法對結果進行分析，并可對多指標進行比較排序，結果令人滿意。對于權重的確定，目前大多由專家憑經驗給出，人為干擾較為嚴重，導致評判結果與實際情況有所出入，因此在模糊綜合評價中采用層次分析法來確定權重，此方法具有較強的邏輯性、實用性和系統性，并能準確地得出各評價指標的權重。

基于層次分析法的模糊綜合評價在港口物流功能綜合評價與排序研究中得以應用，效果較好。該模型符合實際情況，有利于促進港口對其資源的利用并對已有資源進行優化配置，促進港口物流功能整體水平和規模的發展;模型求解簡便，有較好的應用前景和推廣價值。

主要參考文獻

[1] 程言清. 港口物流管理[M]. 北京:電子工業出版社，2007:9-10.

[2] 胡永宏，賀恩輝. 綜合評價方法[M]. 北京:科學出版社，2000:167-188

[3] 郭亞軍. 綜合評價理論、方法及應用[M]. 北京:科學出版社，2008:22-25.

[4] 郭鈞. 天津港口綜合發展評價理論與方法研究[D]. 天津:天津大學管理學院，2008.

[5] 馬永剛. 基于FCE-AHP的港口物流競爭力研究[J].經濟管理，2007(22):78-80.

[6] 陳雙喜，戴明華. 港口競爭力評價模型與東北亞港口競爭力的評價[J]. 大連海事大學學報:社會科學版，2006(5):88-89.