基于集對分析的航材應急物流儲備元選擇

俞魁 崔崇立 董釗才

摘要：本文以集對分析的思想構造了儲備元選擇的數學模型，通過定量分析，將評價指標的不確定性因素確定下來，從而提高了模型的實踐能力。按照定性分析和定量計算的方式詳細描述了航材應急物流儲備元的組織結構和運行規律，研究成果豐富了航材應急儲備的理論，創新了航材應急儲備管理方式方法，為提高航材應急保障的反應靈敏度提供了一種新的視角，對提升航材系統執行多樣化應急軍事任務的能力具有重要的理論和現實意義。

Abstract： This paper constructs a mathematical model of reserve element selection based on the idea of set pair analysis. Through quantitative analysis， the uncertainty factors of evaluation indicators are determined， thereby improving the practical ability of the model. According to qualitative analysis and quantitative calculation， the organization structure and operation rules of the aviation material emergency logistics reserve element are described in detail. The research results have enriched the theory of aviation material emergency storage， innovated the management method of aviation material emergency storage， provided a new perspective for improving the response sensitivity of emergency support for aviation materials， and had important theoretical and practical significance for improving the ability of the aviation material system to perform diversified emergency military tasks.

關鍵詞：航材物流;集對分析;指標體系

Key words： aviation materiel logistics;set pair analysis;index system

中圖分類號：E075? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1006-4311（2020）23-0066-05

0? 引言

雖然航材工作者已經將航材的戰備儲備納入到工作日程中，但由于目前航材的應急儲備體系還不完善、應急儲備機制還不健全、應急儲備標準還不統一、應急儲備方式還不科學、應急儲備規模還不合理，因此航材應急保障難于實現其時間效應和空間效應，傳統的航材儲備思維、方法已不再有效，沒有科學合理且彈性很強的航材應急物流儲備體系支援，飛機的迅速出動以及高強度飛行將十分困難甚至無法實施。所以，建立合理的航材應急物流儲備元評價指標體系，能解決航材應急儲備管理存有的缺陷，為提高航材應急儲備能力提供理論技術支撐。

1? 航材應急物流儲備元評價指標體系構建

航材應急物流儲備元的評價指標設計必須全面真實地反映航材應急儲備的各個細節，以幫助航材決策者對航材的應急儲備狀態有一個更加清楚直觀的認識，從而實現航材應急物流儲備元的最優選擇。

1.1 指標體系構建原則

1.1.1 全面系統性原則? 評價指標體系應該包含對航材應急物流儲備元影響較大的主要指標，必須涵蓋航材應急儲備管理的全過程，全面反映目前航材應急儲備的綜合水平，以保證評價指標內容的完整性。同時指標體系必須層級合理、結構完善、協調統一，能為儲備元的選擇提供必要的數據。

1.1.2 簡明科學性原則? 評價指標體系的大小必須適宜，能夠客觀如實地反映航材應急物流儲備元各分子素，即指標體系設置應有一定的科學性。如果指標體系過大，層次過多、指標過細、勢必將決策者的注意吸引到細小的問題上;而指標體系過小、指標層次過少、指標過粗，又不能充分反映航材應急儲備現狀[1]。

1.1.3 穩定可比性原則? 評價指標體系一旦確定，應在一定時期內保持相對穩定，不宜經常變動、頻繁修改，在執行一段時間后，如有不妥，經過總結再進行改進和完善[2]。而且不同儲備元在同一評價指標體系上的取值區間、單位標準等應相同，相互間應可比或經換算后可比[3]。

1.1.4 可靠易操作原則? 航材急物流儲備元體系的指標很多，在設置評價指標體系過程中，既要考慮到選擇結果的可靠性，又要考慮到掌握運用簡單、數據統計容易、計算分析方便，減少求解的復雜度[4]。

1.2 航材應急物流儲備元評價指標體系

在對航材應急物流儲備元評價過程中，關鍵的一步就是建立合理的評價指標體系[5]。結合航材應急物流儲備元自身的一些特點，在實證基礎上，結合專家評估，總結歸納出五大類影響航材應急物流儲備元評價的指標，如圖1。

該指標體系只是全面反映航材應急物流儲備元的基礎情況，并不是在任何條件下都必須完全符合所有指標要求，我們需要根據客觀環境和主觀愿景來篩選具體指標值。比如在執行空軍作戰任務時，主要考慮的是即時的行為和反應的速度，因此航材的輪換和報廢處理成本指標就可以忽略，而這時戰備儲備航材會消耗，不存在輪換的問題，因此也不需要考慮戰備儲備航材輪換指標。

2? 基于集對分析的航材應急物流儲備元評估方法

選擇合適的儲備元，是關系航材系統應對多樣化應急軍事任務、執行應急行為的關鍵問題。現有的經常用到的選擇方法有層次分析法、數據包絡分析法、理想解法等[6]。這些方法在標度評價指標時使用的多是精確數據，而航材應急物流儲備元中包含大量的不確定性和模糊性指標，不可能獲得精確數據，航材的決策專家們更偏好于給出模糊語言評價。因此，本文將集對分析的思想運用到航材應急物流儲備元的選擇中，以此提高選擇的合理度。

運用集對分析思想選擇航材應急物流儲備元，實質就是建立能夠客觀反映儲備元整體效能的各個指標，從這些指標中選擇最優值重新構造一個理想的儲備元，以此為參照標準，通過評價模型計算出待選儲備元各個指標值與理想指標值之間的同一度、差異度和對立度，并按照一定的關系確定這2個集合的擬合度，以擬合度的高低來表達待選儲備元的優劣。當然其中的差異度越小，即不確定因素越小，儲備元選擇的精度越高。

2.1 確定指標相對隸屬度

從上文可知，航材應急物流儲備元指標的選取既涉及到指標類型的確立問題，也涉及到定性、定量指標的獲得問題。因此首先必須針對客觀應急環境，對指標的定位問題進行決策，選擇合理的能夠解決當時應急條件下航材儲備問題的指標樣本，將航材應急物流儲備元備選集記為D={d1，d2，…，dn}，dq為第q個儲備元，將評價指標集記為E={e1，e2，…，em}，ep為第p個指標。然后通過統計分析、專家評估、函數計算等方法得出指標樣本所有的指標值，由這些值構成航材應急物流儲備元決策矩陣，記為

Spq代表第q個儲備元的第p項指標值，n為儲備元總數，m為指標總數。考慮評價指標集E中評價指標的特點，記E1為效益型指標，既指標數值越大，對評估結果越有益的指標;E2為成本型指標，既指標數值越大，對評估結果越有害的指標。由于指標的類型不統一，體現在數值方面的表達也多種多樣，因此難以相互對比，為消除指標量綱和數量級因素的影響，必須對各個指標進行同度量化處理，即

（ep）max，（ep）min，分別為第p個指標的最大值和最小值。上式將所有指標值轉化為區間內的效益型指標，從而得到航材應急物流儲備元指標相對隸屬度特征矩陣，即

2.2 構造理想指標評估值

根據航材應急物流儲備元指標相對隸屬度特征矩陣，確定最優評價集U={u1，u2，…，um}和最劣評價集V={v1，v2，…，vm}，其中，up，vp分別表示評價指標ep的最優和最劣指標值，因此比較區間為[vp，up]。理想指標評價集即為U。

2.3 構造同異反聯系矩陣

2.4 確定各評價指標權重

對于某項指標值p，若各待選應急物流儲備元的指標值εpq之間的差距越大，則該指標在綜合評價中的作用越大，該指標的權重也越大;反之亦反。因此，可以利用各項指標的差異度對各指標做出權重調整，做到動態賦權。

2.4.1 計算特征指標值εpq在指標ep中的貢獻度

2.4.2 對于貢獻度包含的信息內容，可用Hp表示所有儲備元對第p項指標的貢獻總量，計算公式為

2.4.3 計算各指標貢獻度的差異系數gp，計算公式為

對于指標ep，εpq的差異系數gp越小，則Hp越大，當εpq完全相等時，Hp=1，此時指標ep無作用;當εpq的差異系數gp越大時，該指標ep對于待選儲備元所起的作用也越大。

2.4.4 確定各指標權重ωp，計算公式為

該方法的算法流程如圖2所示。

2.5 儲備元優劣排序評價

式（9）聯系度μ{εpq，up}只是表示應急物流儲備元dq關于某一評價指標ep的優劣程度。由于各評價指標對整個儲備元的作用有輕重之分，需要以權重系數表示各指標的重要程度，因此儲備元體系集{dq}和理想體系集{d0}的聯系度為

由于aq、cq是相對確定的，分別表示待選儲備元{dq}接近理想儲備元{d0}的肯定和否定程度。在相對確定的條件下，將集對勢理論[7]進行拓展，定義待選儲備元{dq}接近理想儲備元{d0}的相對貼近度

相對貼近度λq的值越大，說明待選儲備元{dq}越接近理想儲備元{d0}，故可根據λq的大小對所有儲備元進行優劣排序。

3? 實例分析

假設在局部戰爭條件下，航材管理決策者要對提交的六個航材應急物流儲備元進行選擇，尋找最優儲備方案，并立即組織施行。

3.1 確立航材應急物流儲備元評價指標體系

將圖1建立的航材應急物流儲備元指標體系與擔負的航材應急保障任務實情結合起來，確定評價指標體系包含的內容;并通過統計、專家評估、函數計算等方法得到相關指標值，見表1。

3.2 得到航材應急物流儲備元指標的相對隸屬度

表1的各項性能指標中，交通狀況、地理位置、配置區域合理度、倉庫容量、儲存條件、發展潛力、物資分配合理度、保密意識、防御能力、偽裝措施、智能化管理能力、自動化管理能力、精確化管理能力、集裝化管理能力、封存包裝技術、野戰存儲條件、機械化管理能力、管理成本、保管成本、裝卸搬運成本、封存包裝成本、設施設備維護成本、人力資源成本、溝通協調成本、航材維修成本、品種配套率、數量滿足率、維修能力屬于效益型指標;運輸距離、缺貨損失成本、風險成本、設施設備折舊成本、缺航材解決時間、機務部門抱怨率屬于成本性指標。對所有指標值進行規范化處理，得到在[0，1]區間內的效益型指標，見表2。

3.3 構造理想指標值

由表2可知最優值和最劣值的特征矩陣分別為U=（1，1，…，1）T和V=（0，0，…，0）T，這里可以用V=（0.01，0.01，…，0.01）T代替，并不影響決策判斷。因此，理想指標集即為U。

3.4 求聯系矩陣

航材應急物流儲備元指標集與理想指標集的同一度和對立度見表3。

3.5 求指標權重

將表2中的數據代入式（10）至式13），求解指標的權系數ω。

ω=（0.0214，0.0324，0.0333，0.0213，0.0412，0.0240，0.0280，0.0244，0.0270，0.0430，0.0257，0.0396，0.0224，0.0272，0.0308，0.0247，0.0422，0.0250，0.0238，0.0360，0.0312，0.0333，0.0423，0.0362，0.0323，0.0251，0.0310，0.0213，0.0325，0.0235，0.0313，0.0237，0.0234，0.0193）。

3.6 聯系度指標合成及評估結果排序

根據式（14）、式（15）求解綜合聯系度，即集對分析評價結果，見表4，圖3。

對最終評價結果進行分析，可以看到，采用集對分析法得到的六個儲備元的評價排序結果為儲備元d5>儲備元d4>儲備元d1>儲備元d3>儲備元d2>儲備元d6。

4? 總結

本文確定了一組能夠客觀反映整體效能的航材應急物流儲備元指標，但大多具有不確定性，而集對分析理論主要解決指標模糊的問題，本文就是按照集對分析的思想，構造出表示兩個集合貼近程度的數學模型，以此評價儲備元的優劣，達到了客觀評價、闡釋航材應急物流儲備元運作原理的效果。建立了航材應急物流儲備元的方法模型，并通過一組實例，驗證了模型的準確性，為航材保障提供了一個新的思路。

參考文獻：

[1]柳燕.風電設備第三方物流商選擇評價體系的構建[J].上海大中型電機，2013（03）：78-80.

[2]李彬.天津地區物流企業倉儲管理模式研究[D].天津大學，2010.

[3]洪怡恬.倉儲企業績效評價指標體系研究[J].商品儲運與養護，2008（06）：69-70，62.

[4]趙媛莉. 基于集對分析的軍地一體化應急物資采購供應商選擇[C].Information Engineering Research Institute， USA.Proceedings of 2013 International Conference on Social Sciences Research（SSR 2013 V2）.Information Engineering Research Institute， USA：智能信息技術應用學會，2013：98-104.

[5]王勇，張云豐.模糊群決策方法在物流服務商選擇中的應用[J].工業工程與管理，2009，14（01）：19-23.

[6]李艷玲.物流金融業務風險研究[D].東華大學，2009.

[7]王幫俊，楊東濤.基于集對分析的軍地一體化應急物流供應商評價研究[J].運籌與管理，2012，21（06）：63-67.