基于粗糙集和改進TOPSIS法的我國中小物流企業運營模式選擇研究

姚　銘，蔣恵園

（武漢理工大學　交通學院，湖北　武漢　430063）

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基于粗糙集和改進TOPSIS法的我國中小物流企業運營模式選擇研究

姚銘，蔣恵園

（武漢理工大學交通學院，湖北武漢430063）

針對運營模式評價與比選過程中指標冗余、權重確定主觀化和信息不確定的問題，提出了基于粗糙集的改進TOPSIS法的中小物流企業運營模式評價選擇方法。研究表明，自營物流模式和外包物流模式評分較高，是企業的較優選擇，虛擬物流模式和第四方物流模式適應物流信息化的發展方向，也可逐步采用。

粗糙集；改進TOPSIS法；中小物流企業；運營模式

1　引言

隨著我國物流行業的發展，作為第三利潤源的物流產業吸引了越來越多企業的關注。我國中小物流企業在擁有機遇的同時也面臨著大型物流企業乃至國際物流巨擘的競爭，最為重要的一項工作就是企業運營模式的選擇，這關系到企業的發展與日常的運營管理。盡管相關的評價研究頗多，但大多存在著三個方面的問題：一是評價指標冗余；二是評價指標權重的確定主觀性太強；三是評價信息具有極大的不確定性。

針對現有評價的不足，眾多學者進行了諸多卓有成效的工作。粗糙集理論中的簡約思想可以解決指標冗余問題，灰數可以解決信息的不確定性，TOPSIS法是一種有效的綜合評價方法，將上述三種理論結合是可行的，也有學者進行了相關的嘗試。許國兵等（2007）將灰色關聯與TOPSIS法相結合［1］，李曉莉（2013）將粗糙集理論與TOPSIS相結合［2］，均取得了不錯的評價效果，但涉及物流企業運營模式的評價與比選研究還沒有。綜上本文提出了一種基于粗糙集的改進TOPSIS評價法，將粗糙集理論、灰數概念和TOPSIS法融合來評價和比選現有的中小物流企業運營模式。

2　相關理論概述

研究涉及到三種理論的融合，首先用粗糙集理論對指標體系進行約簡，摒除冗余指標，確定指標權重；再將灰數概念運用于TOPSIS矩陣的建立；最后通過與灰色理想解的貼近度來評判各運營模式的優劣。

2.1粗糙集約簡理論及重要性理論

研究運用到的粗糙集理論主要是其中的知識約簡和自身屬性的重要性，知識約簡是該理論的核心內容之一，即在保持知識庫分類能力不變的條件下，刪除其中不相關或者不重要的知識［3］，而重要性理論主要借助信息量的概念，從客觀的角度確定指標的權重，其核心內容包含以下6個概念。

概念3：R中所有必要的屬性組成的集合稱作屬性集R的核，記為若P?R，且P、R均相互獨立則P為R的約簡，記為

2.2灰數概念

人們認知能力有限，獲取精確信息十分困難，一般僅能獲知大致范圍，我們將僅知道取值范圍的不確定數稱作灰數［4］。一般用“?”來表示灰數，x的灰數記為其中分別為灰數的上界和下界。研究將灰數的概念引入TOPSIS評價法，形成改進TOPSIS法，主要運用到了以下的運算法則：

兩個灰數之間的歐式空間距離為：

2.3基于粗糙集的改進TOPSIS評價法

TOPSIS（Technique for Order Preference by Similarity to Ideal Solution）是一種逼近理想解的排序法，其概念清晰，運算簡潔，適用范圍較廣［5］，但傳統的TOPSIS法也有一定的缺陷，結合上述的粗糙集理論和灰數概念可形成基于粗糙集的改進TOPSIS評價法，其基本步驟如下：

（1）初始評價指標體系的建立。設有m個備選方案，分別為x1,x2,…,xm，有n個評價指標，分別為p1,p2,…,pn，各評價指標的權重為wj,j=1,2,…,n。

（3）指標的約簡與權重的確定。指標的約簡就是摒除指標體系中的非核指標，保留核指標，具體做法參照概念3。指標權重的確定首先要確定各指標的信息量和重要性，再根據概念6計算各指標的權重。

（4）灰色決策矩陣的標準化。將約簡后的灰色決策矩陣進行標準化處理，如此可消除量綱的影響，具體做法參照式（4）：

標準化后的灰色決策矩陣為：

（6）灰色理想解的確定。根據TOPSIS評價法的一般步驟，理想解包括正理想解和負理想解，而研究引入灰數概念進行了改進，只需對原有公式略作改動即可，設則灰色正理想解為：灰色負理想解為：

（7）各方案到灰色理想解的貼近度。首先借助式（3）計算各方案到灰色正理想解和灰色負理想解的距離，然后根據式（7）計算各方案到灰色理想解的貼近度，評分越高則方案越優。

各方案到正理想解的距離為：

各方案到負理想解的距離為：

各方案到灰色理想解的貼近度

3　中小物流企業運營模式的評價與比選

3.1中小物流企業運營模式簡介

運營模式是指企業在經營過程中所進行的計劃、組織、實施和控制等一系列環節的管理工作的統稱。一般而言，我國大部分中小物流企業所采取的運營模式大致可分為六類，詳見表1。

表1　中小物流企業各運營模式特點

3.2中小物流企業各運營模式評價

對中小物流企業6種典型的運營模式進行評價和比選，可采取基于粗糙集的改進TOPSIS法，根據理論概述相關內容可按下述步驟進行：

（1）確立初始的評價指標體系。研究建立中小物流企業運營模式評價指標體系，可借鑒已有的企業運營模式評價體系并融合中小物流企業的特點，構建本文的初始指標評價體系，詳見表2。

表2　中小物流企業運營模式初始評價指標體系

（2）灰色決策矩陣的建立。根據專家對各運營模式指標的評判及語意信息的捕捉，將其轉化為灰數，建立灰色決策矩陣如下：

（3）指標的約簡及權重的確定。由于粗糙集理論只能對確定數進行約簡，所以要先將灰色決策矩陣中的灰數進行離散化，處理的具體標準為離散化情況見表3。

表3　初始指標評分離散化信息表

根據上述粗糙集約簡理論可以得到如下關系：

根據概念6可以得到各指標的權重，詳見表4。

表4　評價指標權重表

（4）灰色決策矩陣的標準化。按照式（4）可對約簡后的灰色決策矩陣進行標準化處理，處理后的矩陣為：

（5）灰色加權決策矩陣的求解。按照的原則可以求得灰色加權矩陣如下：

（6）確定正理想解和負理想解。按照上述公式可以求得正理想解?X+和負理想解?X-分別如下：

（7）計算各運營模式到理想解的距離。各運營模式到理想解的距離可按照式（5）和式（6）進行計算，結果如下：

各模式到負理想解的距離分別如下：

（8）計算各運營模式到灰色理想解的貼近度。按照式（7）即可求得各運營模式到灰色理想解的貼近度，具體的結果見表5。

表5　各運營模式貼近度

3.3評價結果分析

由表5得到各運營模式的優劣排序，從優到劣依次為：x4＞x3＞x6＞x5＞x2＞x1，即外包物流模式＞自營物流模式＞第四方物流模式＞虛擬物流模式＞集成物流模式＞物流聯盟模式。物流聯盟模式評分較低主要源于中小物流企業的天然特性，其組織結構不健全、信用機制不成熟，故聯盟十分松散；集成物流模式由于實行一體化經營，涵括范圍極廣，需要的人員、設備、資金等較多，一般中小物流企業難以負擔；而虛擬物流模式和第四方物流模式盡管概念新穎，但由于其需要較強的技術和人才儲備，需要較高的成本運營；自營物流模式和外包物流模式評分較高，由于其關注核心業務或將非核心業務外包，使得其服務質量較高，且企業自身的規模能得到控制，運營成本較低，十分適合中小物流企業的發展。

4　結論及建議

本文提出了基于粗糙集的改進TOPSIS評價法。研究方法思路清晰，計算便捷，在一定程度上解決了傳統中小物流企業運營模式選擇評價過程中指標冗余、指標權重確定的主觀化和信息不確定性這三個不足，為相關中小物流企業選擇運營模式提供了理論支持。外包物流模式和自營物流模式評分較高，中小型物流企業進行運營模式選擇時可偏向這兩種模式。當中小型物流企業選擇集成運營模式得到一定發展后，可考慮逐步融入虛擬物流模式和第四方物流模式。外包物流模式和自營物流模式有其優越性，但其適應的是協作化、專門化的管理，即物流發展的第三個階段，從整個行業的發展來看，信息化、網絡化的方向是大勢所趨，而虛擬物流模式和第四方物流模式順應了這一變化。

［1］許國兵，張文杰.基于灰色關聯和TOPSIS的兩階段第三方物流服務商選擇模型［J］.北京交通大學學報，2007，6（4）：30-33.

［2］李曉莉.基于粗糙集的灰色TOPSIS法的第三方逆向物流供應商評價研究［J］.科技管理研究，2013，33（14）：67-71.

［3］張文修，吳偉志，梁吉業，等.粗糙集理論與方法［M］.北京：科學出版社，2001.

［4］劉思峰，楊英杰，吳利豐，等.灰色系統理論及其應用［M］.北京：科學出版社，2014.

［5］張杰，唐宏，蘇凱，等.效能評估方法研究［M］.北京：國防工業出版社，2009.

Operational Mode Selection for Chinese Small-and-medium-sized Logistics Enterprises：An Evaluation Based on Rough Set and Improved TOPSIS

Yao Ming， Jiang Huiyuan
（School of Communication， Wuhan University of Technology， Wuhan 430063， China）

In this paper， in view of the problems in the evaluation and selection of operational modes by the Chinese small- andmedium-sized logistics enterprises， we proposed the rough-set and improved TOPSIS process， using which we found that the self-operatedmode and outsourcing mode were optimal choices for these enterprises while the virtual logistics mode and fourth party logistics mode werethe future trend and thus should be adopted gradually.

rough set； improved TOPSIS； small-and-medium-sized logistics enterprise； operational mode

F253；F224

A

1005-152X（2016）01-0063-04

10.3969/j.issn.1005-152X.2016.01.017

2015-12-14

姚銘（1989-），男，山東菏澤人，碩士研究生，研究方向：交通運輸規劃與管理、物流管理；蔣恵園（1965-），女，安徽無為人，教授，研究方向：交通運輸規劃與管理、物流管理。