利用TOPSIS法對高鐵貨運的競爭優勢評價分析

付秀春

(西南交通大學 交通運輸與物流學院，四川 成都 610031)

利用TOPSIS法對高鐵貨運的競爭優勢評價分析

付秀春

(西南交通大學 交通運輸與物流學院，四川 成都 610031)

近年來，訂單式生產、電子商務不斷發展，刺激著運輸產品的轉變，產生了大量的小批量、多批次、高附加值的快捷貨物運輸產品。針對快捷貨物運輸市場的發展趨勢，對高鐵貨運、公路貨運以及航空貨運競爭的關鍵因素進行分析，采用AHP法確定各競爭因子的權重，利用TOPSIS法分析判斷各貨運方式的競爭優勢，得出了未來高鐵貨運發展不僅應具備合理的運輸組織方案，還要加強高鐵貨運的薄弱環節-集散的規范化結論。

高鐵貨運； TOPSIS；AHP；競爭優勢

1 利用TOPSIS法對競爭優勢評價分析

TOPSIS(Technique for Order Preference by Similarity to Ideal Solution)法，也稱理想解法。用于在多種可行的多屬性方案，通過方案屬性計算靠近最優解、遠離最劣解，選出最優方案。

TOPSIS法步驟主要有7步：

步驟1：屬性分析。本文中主要涉及的屬性(J)有兩種類型：成本型J1(如成本、價格水平)、效益型J2(如速度、安全性、便利性)。方案(I)有三種：公路、航空、高鐵。決策矩陣為X=(xij3×5) 。

步驟2：矩陣規范化處理。

(1)

步驟3：在規范化的決策矩陣中賦權重。本文中權重采用AHP法確定，將在下一節介紹。

vij=wijrij,j=1,…,5；i=1，2，3

(2)

步驟4：確定最理想解(理想最優解S+、理想最劣解S-)。

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1.1 權重的確定

確定權重的方法為層次分析法(Analytic Hierarchy Process，AHP)。層次分析法是由美國匹茲堡大學教授Thmas L. Saaty在1970s提出的。它是將復雜問題分解成多個組成因素, 并將這些因素按支配關系進一步分解，按目標層、準則層、指標層排列起來，形成一個多目標、多層次的模型，形成有序的遞階層次結構。通過兩兩比較的方式確定層次中諸要素的相對重要性，然后綜合評估主體的判斷確定諸因素相對重要性的總順序。

利用五種屬性構造兩兩對比矩陣，采用1～9個數值的評判標準，進行層次單排序并進行一致性檢驗。

表1 各屬性權重及相關參數

表1中隨機一致性指標CR<0.10，滿足一致性檢驗，權重為：

W={0.063,0.121,0.035,0.272,0.509}

由于針對的貨物產品為快捷貨物，價格對需求的影響較小，且根據未來的發展，其運輸生產流程將比普通貨物更為嚴格規范，有利于減小貨損率，提高貨物的安全性能，因此安全性、成本屬性的權重分配較小。運輸能力、便利性、速度是快捷貨物運輸產品形成規模生產，提高服務水平的重要指標，因此權重分配較其它屬性大。

1.2 數據分析

(1)運送速度。根據資料搜集，目前高鐵的運行速度為200～350 km/h，民用航空飛機的速度為600～1 000 km/h。公路受道路情況的影響較大，根據限速情況可以設定速度為50～100 km/h。

(2)運輸成本。以廣州南到長沙為例，高鐵成本為1.5元/kg，航空為2元/kg，公路為0.4元/kg。

(3)運輸能力。我國鐵路車輛主要有軸重21 t載重60 t、軸重23 t載重70 t、軸重25 t載重80 t的貨車，旅客列車相對軸重較輕，我國采用的CRH動車組系列軸重在14～17 t，根據國外高鐵貨運專列開行經驗，滿足軸重10 t以上將達開行貨運專列要求。據資料顯示，一節高鐵車廂貨物容量相當于一架737飛機的裝載量。若開行一列8節車廂的高鐵貨運專列，其運量相當于8架以上飛機的裝載量；若采用客運“捎帶”的形式，假設其中兩節用于貨運，其運輸能力也遠大于航空。而公路運輸根據車型不同，其運輸能力參差不齊，最大情況可達到40 t，小到8～9 t，遠遠小于高鐵運輸能力。

(4)安全性與送達便利性。安全性的高低代表貨物在運輸過程中損壞可能性的小與大，送達便利性則在一定程度上反映客戶體驗的滿意度。這兩種屬性很難進行定量統計，可通過定性的方法構造兩種屬性在矩陣中的數值，可借鑒AHP中構造判斷矩陣的方法進行構造。

表2 TOPSIS決策矩陣

利用式(1)將決策矩陣規范化：

表3 TOPSIS規范化決策矩陣

1.3 方案的排序與分析

(1)方案的排序

計算對規范化決策矩陣賦權值：

表4 權重矩陣

分別根據成本型、效益型屬性，確定最理想解和最劣解：

S+={0.010 0,0.120 0,0.026 4,0.228 5,0.474 4}

(8)

S-={0.049 9,0.007 5,0.008 8,0.076 2,0.047 4}

(9)

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(11)

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2 結果分析

在以上權重分配情況下，根據親密度選擇快捷貨物運輸產品運輸方式的優先順序為：航空>高鐵>公路。產生該結果的原因在于決策矩陣的構造以及權重的確定過程中側重點的不同。采用TOPSIS法，快捷貨物運輸屬性中速度作為重要屬性時，航空占有絕對優勢，決策矩陣中航空速度僅考慮了干線速度，而航空必需依靠其它運輸方式進行末端運輸，拉低全物流過程的平均速度。本文中采用的是AHP法確定權重，通過兩兩對比，將速度重要程度設置相對較高，同時將運輸能力重要程度設置偏低，但隨著快捷貨物運輸市場的不斷成熟，規模化生產將為運輸企業帶來更大的經濟效益，運輸能力決定了生產規模，因此運輸能力的權值也會隨之上升。

3 結論與啟示

一方面，利用TOPSIS法對方案進行比選與評價的優點在于，可直接利用現實數據，具有一定的客觀性，利用AHP確定權重帶有一定主觀性，兩方法的結合有利于根據人們所需要的不同的側重點結合現實情況進行分析與決策，具有一定現實指導功能。

另一方面，在快捷貨物運輸市場中，由于主要提供的貨運服務產品主要有4種：當日達、次晨達、次日達、隔日達。速度上只要滿足任務需求即可，而非越快越好。特別地，當用戶對時間早幾個小時晚幾個小時的敏感度不高時，高鐵貨運的速度劣勢將會減弱。相較于公路貨運，高鐵貨運在速度、成本以及運能都有明顯的優勢。若高鐵貨運就加強兩端集散作業，以彌補靈活性差的缺點。此外，高鐵貨運在處于公路與航空之間的市場空白位置，并具有一定上升發展空間。目前高鐵貨運已試水運營，高鐵專用貨物列車也處于研發階段，為未來高鐵貨運投入規模化經營提供技術支持。

[1] 王麗雯. 我國高速鐵路貨運產品開發[J]. 石家莊鐵道大學學報(自然科學版)，2014,(3):106-110.

[2] 司守奎,孫璽菁.數學建模算法與應用[M]. 北京：國防工業出版社，2014.

[3] 陸萍. 在高校圖書館評估中運用層次分析法確定指標的權重[J]. 現代情報，2005,(5):36-38.

U2-9

A

1008-3383(2017)10-0159-02

2017-03-23

付秀春，女，在讀研究生。