飛機(jī)選型問題研究的整理及思考

吳雯靜

【摘? 要】隨著航空運(yùn)輸業(yè)的不斷發(fā)展，航空公司對(duì)運(yùn)輸?shù)男枨蟛粩嘣鲩L(zhǎng)，購(gòu)買新的飛機(jī)成為公司發(fā)展的一個(gè)重要戰(zhàn)略。目前購(gòu)買新的飛機(jī)所考慮的因素不僅是成本這一方面，需要考慮很多方面的因素，是一個(gè)復(fù)雜的多目標(biāo)決策問題。通過對(duì)文獻(xiàn)的梳理與總結(jié)，論文考慮了經(jīng)濟(jì)方面、技術(shù)方面、環(huán)境方面和飛機(jī)內(nèi)部質(zhì)量這幾個(gè)因素，擬運(yùn)用區(qū)間二元組語(yǔ)義VIKOR方法來解決這個(gè)復(fù)雜多目標(biāo)問題。運(yùn)用區(qū)間二元組語(yǔ)義VIKOR方法和層次分析法分別計(jì)算出所選標(biāo)準(zhǔn)和子標(biāo)準(zhǔn)的權(quán)重并進(jìn)行比較，以證明所選方法的有效性。

【Abstract】With the continuous development of the air transport industry， the demand of airlines for transportation is increasing， so the purchase of new aircraft has become an important strategy for the development of the company. At present， the consideration of purchasing new aircraft is not only the cost， but also many factors， which is a complex multi-objective decision making problem. By combing and summarizing the literature， the paper takes into account the economic， technical， environmental and aircraft internal quality factors， and intends to use the interval binary semantic VIKOR method to solve this complex multi-objective problem. The weights of selected criteria and sub-criteria were calculated by using interval binary group semantic VIKOR method and analytic hierarchy process method respectively and compared to prove the effectiveness of the selected method.

【關(guān)鍵詞】飛機(jī)類型;區(qū)間二元組語(yǔ)義;航空運(yùn)輸

【Keywords】aircraft type; interval binary semantic; air transport

【中圖分類號(hào)】 F562? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文章編號(hào)】1673-1069（2020）03-0166-02

1 引言

日益增加的運(yùn)輸需求使得航空公司不斷擴(kuò)大自己的機(jī)隊(duì)規(guī)模，購(gòu)買新的飛行器以滿足自身的發(fā)展需要，從而在整個(gè)行業(yè)中占領(lǐng)主導(dǎo)地位。在制定購(gòu)買戰(zhàn)略前識(shí)別自身的需求是十分重要的。目前對(duì)于航空公司來說，購(gòu)入新的飛機(jī)已經(jīng)不僅僅是考慮成本問題這樣單一了，是一個(gè)復(fù)雜的多目標(biāo)決策問題。做出最優(yōu)的決策不僅能夠幫助航空公司做出更好的選擇來滿足需求，并且可以讓制造商更好地了解航空公司的需求。航空公司事前運(yùn)用此模型更好地了解自己的需求，事后用這個(gè)選擇更適合的機(jī)型滿足自己的需求。制造商事前用更好地滿足航空公司需求，事后用可以和對(duì)手進(jìn)行比較，提出更好的模型去修正和完善舊模型。目前對(duì)于飛機(jī)類型決策問題的研究主要分為五個(gè)方面：技術(shù)方面、經(jīng)濟(jì)方面、服務(wù)質(zhì)量、環(huán)境和其他方面。其中技術(shù)方面主要涉及飛機(jī)和機(jī)場(chǎng)特性以及飛機(jī)性能有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，每篇論文中都考慮了這些方面。經(jīng)濟(jì)方面主要考慮不同類別的成本，也很經(jīng)常被考慮在文章內(nèi)。乘客質(zhì)量方面是指服務(wù)質(zhì)量，可能包括對(duì)顧客很重要的各種標(biāo)準(zhǔn)。環(huán)境方面近來很受歡迎，但這需要飛機(jī)制造商生產(chǎn)出低油耗、低噪音等高性能環(huán)保型飛機(jī)，所以很少有作者考慮這方面。其他方面主要是指無(wú)法歸入前幾個(gè)方面的，如與公司發(fā)展戰(zhàn)略契合、穩(wěn)健性、交貨時(shí)間、付款條件等。

2 文獻(xiàn)綜述

近年來，國(guó)內(nèi)外對(duì)于飛機(jī)類型選擇問題的文獻(xiàn)眾多，考慮的因素和使用的方法都有所不同。2003年，Bharda考慮了航空公司和旅客的需求之間的關(guān)系，他認(rèn)為乘客、距離和樞紐機(jī)場(chǎng)的類型可以幫助航空公司更好地做出選擇。2007年Wang和Chang提出了一個(gè)系統(tǒng)的評(píng)估模型，從飛行員和訓(xùn)練員的角度來看，以幫助空軍學(xué)院選擇最佳訓(xùn)練飛機(jī)，作者使用MCDM方法確定評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)的重要性權(quán)重，并使用TOPSIS以三角模糊數(shù)描述的語(yǔ)言術(shù)語(yǔ)獲得可行替代方案的績(jī)效評(píng)級(jí)。2011年Ozdemir等人運(yùn)用了ANP（分析網(wǎng)絡(luò)過程）模型來為土耳其機(jī)場(chǎng)選擇中型、單通道飛機(jī)。他們考慮了成本、時(shí)間等方面，將其作為標(biāo)準(zhǔn)來建立ANP模型。2012年Gomes等人使用多標(biāo)準(zhǔn)決策輔助方法NAIADE選擇在巴西進(jìn)行區(qū)域租賃的飛機(jī)。2015年? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 對(duì)近年來常用的兩種解決飛機(jī)類型決策問題的MCDM方法（模糊層次分析法和偶數(shù)交換法）進(jìn)行了比較，將兩種方法用于一個(gè)實(shí)際的機(jī)場(chǎng)，并改變其中一些參數(shù)來觀察兩種方法的靈敏度。在2018年對(duì)飛機(jī)類型決策這個(gè)多目標(biāo)決策問題標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí)，提出了不同于前人的標(biāo)準(zhǔn)：增值指標(biāo)（交貨時(shí)間、付款條件、機(jī)隊(duì)通用性和舒適度），建立了模糊成對(duì)比較矩陣并運(yùn)用到實(shí)際的算例中進(jìn)行求解，得出最優(yōu)結(jié)果。

3 研究設(shè)想

論文擬采用模糊評(píng)價(jià)的方法來對(duì)影響飛機(jī)類型選擇的因素進(jìn)行分析，對(duì)于權(quán)重的計(jì)算選擇其他的方法得出最終的排名，然后將此方法與單運(yùn)用模糊層次分析法得出權(quán)重排名的方法進(jìn)行比較。

3.1 研究方法

決策者因?yàn)闀r(shí)間壓力、缺乏經(jīng)驗(yàn)和數(shù)據(jù)等原因?qū)τ谟绊戯w機(jī)類型選擇的因素的評(píng)價(jià)打分是不確定的，會(huì)造成一個(gè)給定的標(biāo)準(zhǔn)估算出不同的結(jié)果，這些不同類型的信息很難用精確的或者模糊的邏輯方法，因此，引入了區(qū)間二元組語(yǔ)義，該模型的優(yōu)點(diǎn)是決策者可以通過使用具有不同粒度的不確定性和/或語(yǔ)義的語(yǔ)言術(shù)語(yǔ)集來表達(dá)他們的偏好，區(qū)間二元組模糊方法更加靈活和精確。步驟如下：

第一步先將語(yǔ)言決策矩陣轉(zhuǎn)換為區(qū)間二元組模糊矩陣;第二步將語(yǔ)言權(quán)重矢量轉(zhuǎn)化為二元組模糊語(yǔ)言權(quán)重矢量;第三步是整合一下決策者的意見，建立一個(gè)區(qū)間二元組語(yǔ)義決策矩陣;第四步是整合決策者提供的標(biāo)準(zhǔn)的權(quán)重來決定二元模糊語(yǔ)言的權(quán)重矢量;第五步是決定出理想的上界和下界;第六步計(jì)算出二元模糊語(yǔ)言的距離;第七步和第八步是計(jì)算幾個(gè)二元組;第九步是通過遞增順序?qū)ΧM進(jìn)行排序來對(duì)備選方案進(jìn)行排序，結(jié)果是一個(gè)排名列表;第十步是提出一個(gè)折中的解決方案。VIKOR這個(gè)方法的目的是排序和選擇。該方法不僅可以避免以前在語(yǔ)言信息處理中出現(xiàn)的信息失真和丟失，還可以模擬決策者在供應(yīng)商選擇中提供的評(píng)估信息的多樣性和不確定性。關(guān)于論文所考慮的因素主要分為以下幾個(gè)方面，選擇五個(gè)備選方案、四個(gè)決策者、四個(gè)標(biāo)準(zhǔn)和八個(gè)子標(biāo)準(zhǔn)。四個(gè)標(biāo)準(zhǔn)分別為經(jīng)濟(jì)表現(xiàn)、技術(shù)性能、環(huán)境影響和飛機(jī)內(nèi)部質(zhì)量。八個(gè)子標(biāo)準(zhǔn)分別為飛機(jī)價(jià)格、制作成本、巡航速度、自動(dòng)化、座位舒適度、機(jī)艙行李艙大小、噪音和環(huán)境污染。擬定一個(gè)虛擬的機(jī)場(chǎng)，有五架可供購(gòu)買的飛機(jī)，四位決策者代表，兩位為航空公司管理者，兩位為飛機(jī)制造企業(yè)的管理代表。根據(jù)他們的語(yǔ)言決策轉(zhuǎn)化為區(qū)間二元組模糊矩陣，然后根據(jù)區(qū)間二元組語(yǔ)義算法流程進(jìn)行計(jì)算得出最終的排名。

另一種模糊評(píng)價(jià)的方法為層次分析法，將專家意見語(yǔ)言轉(zhuǎn)化為成對(duì)比較矩陣，建立層次分析模型，層次分析法的優(yōu)先級(jí)推導(dǎo)用的是特征向量法，從第一階段的成對(duì)比較矩陣中得出優(yōu)先級(jí)最高的幾個(gè)因素，第二階段是建立備選方案的成對(duì)比較矩陣。然后根據(jù)各自的權(quán)重得出最終的排名，并將這兩種方法進(jìn)行比較。區(qū)間二元組語(yǔ)義VIKOR方法的優(yōu)點(diǎn)在于：此方法在語(yǔ)言信息處理中具有確切的特征，它可以有效地避免以前在語(yǔ)言信息處理中出現(xiàn)的信息丟失和失真;可以同時(shí)考慮定性和定量的標(biāo)準(zhǔn)，而且這是一個(gè)通用的方法，可以考慮任何數(shù)量的定性和定量的標(biāo)準(zhǔn);將決策者的想法用模糊的語(yǔ)言表達(dá)而不是精確的數(shù)字，更能表達(dá)他們真實(shí)的想法。層次分析法在決策過程中容易造成信息的丟失，所計(jì)算出的結(jié)果排名之間很容易被取代，并且確定權(quán)重的方法過于單一，容易不被人信服。

3.2 研究結(jié)論

文章擬選用四個(gè)標(biāo)準(zhǔn)和八個(gè)子標(biāo)準(zhǔn)，五個(gè)備選方案，將區(qū)間二元組語(yǔ)義VIKOR方法首次運(yùn)用在飛機(jī)類型問題這個(gè)復(fù)雜多目標(biāo)決策問題中，在計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)和子標(biāo)準(zhǔn)權(quán)重方面是合理的，防止決策者在決策過程中信息的丟失和扭曲。將此方法與層次分析法進(jìn)行比較，此方法保證了決策者在決策過程中信息的完整性，并且最終排名的可靠性較高。

4 結(jié)語(yǔ)

本文主要把飛機(jī)類型決策問題當(dāng)成是一個(gè)復(fù)雜多目標(biāo)決策問題，首先描述近年來國(guó)內(nèi)外關(guān)于影響飛機(jī)類型決策的具體因素，主要分為技術(shù)方面、經(jīng)濟(jì)方面、服務(wù)質(zhì)量、環(huán)境和其他方面這五個(gè)方面，總結(jié)關(guān)于解決飛機(jī)類型問題所使用的方法和模型。通過閱讀大量飛機(jī)選型和航空運(yùn)輸方向的文獻(xiàn)，初步確定了一個(gè)研究方向，即運(yùn)用區(qū)間二元語(yǔ)義VIKOR方法進(jìn)行權(quán)重的計(jì)算得出最終排名，并與層次分析法計(jì)算權(quán)重的決策方法進(jìn)行比較，凸顯出所選方法的優(yōu)點(diǎn)。未來考慮的方向是關(guān)于決策者選擇方面可以更加多元化而不是僅僅選擇高層管理者，或者將兩種模型進(jìn)行敏感性分析，得出更加讓人信服的結(jié)論。