多式聯運企業運輸路徑的選擇優化

[摘要] 本文分析多式聯運企業運輸路徑選擇的影響因素，應用主成分分析法對運輸路徑進行評選，最后用實例表明了該算法的有效性和實用性。

[關鍵詞] 多式聯運 運輸路徑 主成分分析法

在多式聯運系統優化研究中，合理的運輸路徑能節省運輸時間、降低運輸成本、提高運輸質量、安全快捷的將貨物運至終點。由于選擇運輸路徑影響因素很多且各因素具有相關性，本文采用主成分分析法對其進行優選。

一、運輸路徑選擇的影響因素分析和指標選取

運輸路徑的選擇中運輸費用、運輸時間、運輸質量、運輸服務水平的高低是幾個重要因素。運輸費用包括各段的運費、中轉費、倉儲費。運輸時間包括各區段的運輸時間、中轉站的中轉時間、倉儲時間。服務水平主要包括設施條件、手續便捷度、運輸信息暢通度和港口、場站的服務質量等。

建立聯運通路時由于不同城市經濟發展水平、交通軟硬件條件、管理部門協作能力等相關因素存在差異，必須對備選城市的具體情況進行分析。根據系統性、層次性、可比性原則，節點城市主要考慮的要素為經濟發展水平、交通條件、商貿環境。經濟發展水平指標主要從固定資產投資總額和工業總產值、GDP來衡量，交通條件主要從運輸成本、運輸安全性、運輸便捷性、鐵路貨運量、公路貨運量和水路貨運量等方面考慮，商貿環境從企業數量和社會消費的零售總額兩方面來考慮。

二、針對評價指標收集數據

針對各評價指標收集原始數據，原始數據為，其中n為樣本容量即被評價的運輸路徑方案的個數，p為評價運輸路徑指標個數。

三、利用主成分分析法選擇運輸路徑

主成分分析法在指標權重選擇上克服了主觀因素的影響，能綜合客觀反映企業的各項信息。

1.數據的標準化處理。由于各評價指標有不同的量綱、不同的數量級，需要對指標的數值進行標準化處理，以消除其量綱數量級上的差異，標準化數據的公式是：

(1)

其中(2)(3)

2.計算樣本相關系數矩陣。

(4)

求取該矩陣的特征值和特征向量，并將特征向量單位正交，得到相應單位正交向量。

3.計算主成分的貢獻率和主成分的表達式。定義為第k個主成分的貢獻率，為前m個主成分的累計貢獻率，如果前m個主成分的累計貢獻率超過85%以上，就可以用其代替所有的原始評價指標。

4.計算主成分值。將標準化的數據帶入，分別得到每個運輸路徑方案的前m個主成分值，計算綜合指標的值，值越大的運輸路徑方案越優。

四、算例

某聯運企業欲在市A至市B之間建立一多式聯運通道，兩市間可供選擇城市為：城市1、城市2、城市3，試優選3種方案：運輸路徑1：A—1—B；運輸路徑2：A—2—B；運輸路徑3：A—3—B。

1.選取指標為：X1運輸成本，X2 運輸時間，X3全社會固定資產總投資，X4運輸安全性，X5鐵路貨運量，X6社會消費總額，X7公路貨運量，X8水路貨運量，X9運輸便捷性，X10工業總產值

2.根據評價指標和聯運企業提供的數據可得樣本矩陣如下：

用公式（1）對樣本進行標準化處理，并求解出標準化矩陣X*

3.使用SPSS統計軟件對數據進行分析，可知第一主成分特征值為6.6163，貢獻率為66.163%，第二主成分的特征值為3.384，貢獻率為33.837%。取累計貢獻率為85%時前2個主成分。主成分Z1由X1、X2、X4、X9，反映城市交通條件方面的信息。主成分Z2由X3、X6，反映社會經濟發展方面的信息。

4.構造評價綜合指標=0.6616Z1+0.3384Z2=0.6616(0.372X1+0.389X2+0.071X3+0.372X4+0.285X5+0.189X6+0.363X7+0.285X8+0.389X9+0.295X10)+0.3384[-0.159X1+(-0.009X2)+0.534X3+(-0.159X4)+0.370X5+(-0475X6)+0.196X7+0.370X8+(0.009X9)+(-0.353X10)]

由上式計算各個方案的綜合評價得分為:城市1為1.78、城市2為0.45、城市3為-1.153，即運輸路徑1(A—1—B)是最優選擇。

五、總結

本文利用主成分法分析了影響運輸路徑選擇的各個因素，在將復雜的原始變量轉變為主成分的過程中，形成了反映主成分和指標包含信息量的權數，最后得到了對于運輸路徑選擇的評價結果，為選擇合適節點城市作為多式聯運的通道提供了定量化的參考意見。

參考文獻:

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