基于AHP的模糊綜合評價方法在貨運綜合運輸優化中應用

鄒姝嫻　常留紅　游　濤

（長沙理工大學水利工程學院，湖南長沙 410004）

基于AHP的模糊綜合評價方法在貨運綜合運輸優化中應用

鄒姝嫻常留紅游濤

（長沙理工大學水利工程學院，湖南長沙 410004）

針對東江流域貨運綜合交通運輸結構的特點，以AHP的多級模糊綜合評價理論為基礎，從社會效益、經濟效益和生態效益三個方面，選取了安全性、成本利潤率、噪聲污染程度等作為定性指標集和定量指標集。應用模糊統計和模糊分布法確定各指標集的隸屬度，結合層次分析法計算出評價指標權重，建立多級多目標模糊綜合評價模型。結果表明：東江流域現有的貨運綜合交通運輸結構有待優化，應該適當提高水路運輸和鐵路運輸比例，從而實現社會、經濟和生態效益的最大化。

綜合交通運輸 AHP 模糊綜合評價模型 指標集

現代的綜合交通運輸體系由公路運輸、鐵路運輸、水路運輸、航空運輸以及管道運輸組成。根據東江流域經濟地理條件，對幾種各運輸方式比重不同的綜合交通運輸方案進行評價，優選出最佳方案，有利于提高貨物運輸效率，能進一步實現運輸方式之間的優勢互補。一般來說，傳統的評價方法主要有AHP法，模糊綜合評價法，專家咨詢法［1］等。但對綜合交通運輸方案進行的評價涉及社會、經濟和生態效益等多個相互制約的指標，這些指標部分是定量的，部分是定性的，是一個復雜的多目標、多層次評價問題。但單獨用一種方法在處理這類型評價時存在一定困難，基于評價指標體系的特殊性，采用AHP法與模糊綜合評價法［2］結合的方式，既能體現定性與定量的結合，又能把具有模糊性的因素定量化。運用AHP法構造評價指標體系層次結構，計算出各指標權重，再構造隸屬函數統一各評價指標的度量標準，采用模糊綜合評判法得到東江流域貨運綜合交通運輸體系各方案的評價結果，選取最優方案，為東江腹地的交通規劃提供參考。

1　基于AHP的模糊綜合評價方法

1.1評價集的確定

評價集通常表示為

1.2評價指標體系的確立

按照綜合交通運輸體系評價的特點，篩選影響評價的主要因素，得到以下評價指標體系［3］:

東江流域貨運綜合交通運輸評價指標體系W=｛經濟效益評價指標W1，社會效益評價指標W2，生態效益評價指標W3｝；

表1　綜合運輸體系評價方案Table 1 The appraisal scheme of the comprehensive transportation system

表2　4個方案的模糊綜合評價矩陣Table 2 The twice-level fuzzy comprehensive appraisal matrix of four schemes

經濟效益評價指標W1=｛單位運輸成本W11，單位投入的運輸量W12，基建投資額W13，投資回收期W14，成本利潤率W15｝；

社會效益評價指標W2=｛運輸效率W21，勞動生產率W22，對經濟的貢獻率W23，運輸安全程度W24，土地開發利用率W25｝；

生態效益評價指標W3=｛水土流失量W31，大氣污染程度W32，噪聲污染程度W33，土地資源占用率W34單位燃料消耗量W35｝。

1.3模糊關系矩陣的建立

1.3.1確定隸屬函數

本文采用模糊統計方法確定定性指標的隸屬度，模糊分布法確定定量指標的隸屬度［4］，對各指標值統一度量標準。由于定量指標中的取值大小分為越大越優型和越小越優型，需要根據其不同點來建立函數表達式，計算出隸屬度，確定模糊評價矩陣R。

1.3.2模糊關系矩陣的表達形式

通常，模糊關系矩陣R的表達形式為

1.4模糊綜合評價

利用層次分析法，求出權向量W。將權重向量W和模糊評價矩陣R按下式求出相應的評價等級隸屬向量Bk。

將s個因素子集Wk作為s個單因素進行總的二級評判

式中:“。”表示合成算子。

根據計算結果，得到各方案的優劣評價。

表3　4個方案的最終評分值Table 3 The ultimate grading value of four schemes

2　東江流域貨運綜合交通運輸體系評價

以東江流域貨運綜合交通運輸體系為例，對其方案進行綜合評價，對東江現有的交通運輸比例提出建議。

2.1方案確定

本文首先將東江流域近年的貨物運輸結構比例構成作為第1個方案，然后在此比例基礎上進行稍微的調整，分別增加水路和鐵路的運輸結構比例，作為第2、3、4方案。具體結構比列如表1:

2.2貨運綜合交通運輸體系的綜合評價

（1）建立評價集。本次模糊綜合評價采用的評價集為:

（2）確定各評價因素權重。運用層次分析法計算各指標權重，得到貨運綜合交通運輸評價體系中各指標權重:

（3）綜合模糊評價及結果分析。

根據公式（3）（4）可得模糊評價值，見表2。

2.3評價結果的處理

從表中可以得知，方案的最終排序為方案3＞方案4＞方案2＞方案1。

3　結語

通過對東江流域現有貨運綜合運輸結構和調整結構分別進行評價，可以看出東江流域現有的運輸結構還有待優化。在參與評價的4個方案中，方案1分值最低，方案3的分值最高。方案2、3、4都是在現有方案結構上提高水路運輸，鐵路運輸比重，降低公路運輸比重。根據評價結果可知，東江流域應當加重對水路運輸和鐵路運輸的開發與建設，使其綜合交通運輸體系在社會效益、經濟效益以及生態效益上符合資源節約型社會的發展。

［1］郭金玉，張忠彬，孫慶云.層次分析法的研究與應用［J］.中國安全科學學報，2008，18（5）：148-153.

［2］劉亞臣，常春光，劉寧等.基于層次分析法的城鎮化水平模糊綜合評價［J］.沈陽建筑工程學院學報（自然科學版），2008，24（1）：132-136.

［3］現代交通遠程教育教材編委會.運輸經濟學［M］.北京：清華大學出版社&北京交通大學出版社，2004，35-45.

［4］過秀成，肖慎，張立早.多級模糊評判法在公路網規劃方案評價中的應用［J］.公路交通科技，2003，20（1）：45-48.

鄒姝嫻（1990—），女， 湖南益陽人，碩士研究生，研究方向：為風險管理。