應(yīng)急物流保障系統(tǒng)綜合評價方法探究

林 榕 （南京交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院 運輸管理學(xué)院，江蘇 南京 211188）

自然災(zāi)害、突發(fā)性公共事件等突發(fā)事件具有破壞性、突發(fā)性、持續(xù)性等特征，應(yīng)急物流是救援應(yīng)急管理中必不可少的環(huán)節(jié)和內(nèi)容。面向突發(fā)事件的應(yīng)急物流所處環(huán)境紛繁復(fù)雜，不確定的、潛在的問題很多，應(yīng)急物流保障系統(tǒng)性能在很大程度上決定著救援活動的實施效果。在應(yīng)急物流保障系統(tǒng)決策過程中，要進(jìn)行科學(xué)評價，從幾個備選方案中選擇一個比較科學(xué)的方案，從而為求援物資供應(yīng)提供有力保障。

對應(yīng)急物流保障系統(tǒng)進(jìn)行綜合評價是比較困難的一項工作，主要原因在于這是一個復(fù)雜系統(tǒng)問題，追尋的目標(biāo)很多，需要研究的內(nèi)容十分豐富，系統(tǒng)的性質(zhì)或特性具有很多不確定性，很難建立綜合評價指標(biāo)體系并設(shè)計能對各項指標(biāo)進(jìn)行比較判斷的評價準(zhǔn)則。盡管如此，對應(yīng)急物流保障系統(tǒng)進(jìn)行綜合評價還是十分必要的，因為，無論是針對現(xiàn)有方案存在問題的探究，還是使決策制定者所依靠的決策依據(jù)更加準(zhǔn)確而科學(xué)，皆離不開對各種備選方案的性質(zhì)和價值進(jìn)行準(zhǔn)確和直觀的判斷。

本文對目前常用的應(yīng)急物流保障系統(tǒng)綜合評價方法進(jìn)行探究，分析他們的基本原理和研究內(nèi)容，以期找到一種更加適合應(yīng)急物流保障系統(tǒng)綜合評價的研究方法。

1 基于熵理論和灰色系統(tǒng)理論的方法

在應(yīng)急物流保障系統(tǒng)評價中，如備選方案的比較性數(shù)值相差很小，就會造成決策困難。針對突發(fā)事件應(yīng)急物流方案性能指標(biāo)的相對性和灰色性，為了尋找另一個比較性參數(shù)，有些學(xué)者提出運用灰色關(guān)聯(lián)度分析法結(jié)合熵權(quán)法對應(yīng)急物流保障系統(tǒng)性能進(jìn)行評估，計算出評估指標(biāo)間的灰色關(guān)聯(lián)度，由關(guān)聯(lián)度的大小給出優(yōu)劣評判。

1.1 灰色系統(tǒng)理論

信息不完全的系統(tǒng)稱為灰色系統(tǒng)，信息不完全既系統(tǒng)因素不完全明確，因素關(guān)系不完全清楚，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不完全知道，系統(tǒng)的作用原理不完全明了[1]。目前，我們所知的絕大多數(shù)問題用常規(guī)的數(shù)理統(tǒng)計等方法來解決往往很復(fù)雜，甚至無法解決，究其原因主要在于這些問題往往都具有灰色性，應(yīng)用灰色系統(tǒng)理論解決這些問題是非常有效的方法，可以降低問題的復(fù)雜程度，提高問題解決的準(zhǔn)確性。灰色系統(tǒng)理論自創(chuàng)立至今，在世界范圍內(nèi)受到廣泛重視，發(fā)展迅速，顯示出強大的生命力，它的應(yīng)用涉獵自然科學(xué)和社會科學(xué)等眾多領(lǐng)域，發(fā)展前景廣闊。

1.2 基于熵理論的權(quán)重確定

熵是熱力學(xué)中表征物質(zhì)狀態(tài)的參量之一，現(xiàn)已在自然科學(xué)和社會科學(xué)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。信息中排除了冗余后的平均信息量稱為“信息熵”，可以借助信息熵度量系統(tǒng)有序化程度，信息熵數(shù)值越低，系統(tǒng)呈現(xiàn)的狀態(tài)越是有序；信息熵數(shù)值越高，系統(tǒng)呈現(xiàn)的狀態(tài)越是混亂。決策是人們?yōu)閷崿F(xiàn)某種較重要的目標(biāo)做出行動決定的過程。決策過程中運用信息熵原理，可以對信息進(jìn)行定性分析。如果將整個決策過程看作一個信息熵原理中的系統(tǒng)，那么將這個系統(tǒng)的熵降到最低，就可以使得決策過程處于一個更加有序的狀態(tài)，提高決策的效率。

1.3 基于熵理論和灰色系統(tǒng)理論的方法在應(yīng)急物流保障系統(tǒng)綜合評價中的應(yīng)用

當(dāng)今，自然災(zāi)害、突發(fā)性公共事件等突發(fā)事件的發(fā)生頻率、規(guī)模與影響程度與日俱增，對及時而有效地組織應(yīng)急物流提出了越來越高的要求，考驗著應(yīng)急物流保障系統(tǒng)的性能。由于突發(fā)事件應(yīng)急物流的影響因素較多，方案優(yōu)選困難，以往多依據(jù)專家的經(jīng)驗進(jìn)行決策，主觀性太強，不夠科學(xué)。基于灰色系統(tǒng)理論結(jié)合信息熵權(quán)理論，對突發(fā)事件應(yīng)急物流保障系統(tǒng)決策問題進(jìn)行研究，從多個備選方案中找出最佳方案。采用關(guān)聯(lián)度的方法可以在一定程度上排除方案決策的主觀性，使方案的決策更為合理，結(jié)果更為可信，提高了決策的效率和質(zhì)量，為應(yīng)急物流保障系統(tǒng)的科學(xué)決策提供了一種新的方法和思路。

2 AHP—模糊綜合評價模型

2.1 模糊綜合評價法的概念和原理

模糊綜合評價是建立在模糊集合基礎(chǔ)上，運用模糊數(shù)學(xué)原理對受多種因素影響的事物做出比較全面、客觀評價的一種決策方法，是一種以模糊推理為主的定性與定量相結(jié)合、精確與非精確相統(tǒng)一的分析評價方法。該評價方法通過精確的數(shù)字手段處理模糊的評價對象，能對蘊藏信息呈現(xiàn)模糊性的資料作出比較科學(xué)、合理、貼近實際的量化評價[2]。模糊綜合評價在確定被評價對象的因素（指標(biāo)）集合評價（等級）集、評語集、權(quán)重向量的基礎(chǔ)上，進(jìn)行單因素模糊評價，從而確立模糊關(guān)系矩陣；然后，合成模糊綜合評價結(jié)果矢量，完成多指標(biāo)綜合評價；最后，對模糊綜合評價結(jié)果進(jìn)行分析。

2.2 AHP—模糊綜合評價模型

AHP—模糊綜合評價模型在結(jié)構(gòu)上由層次分析法和模糊綜合評價法兩種方法組成，以層次分析法為基礎(chǔ)展開模糊綜合評價法，兩種方法是相輔相成的，對提升評價的可靠性與有效性共同發(fā)揮著作用。

AHP—模糊綜合評價模型基本流程如圖1所示：

圖1 AHP—模糊綜合評價模型基本流程

2.3 AHP—模糊綜合評價模型在應(yīng)急物流保障系統(tǒng)綜合評價中的應(yīng)用

應(yīng)急物流是針對突發(fā)性災(zāi)難而進(jìn)行的特殊物流活動，突發(fā)事件造成的危害會隨著應(yīng)急物流保障系統(tǒng)性能的提高而減弱，因此，應(yīng)急物流保障系統(tǒng)綜合評價研究成為應(yīng)急物流研究的不可忽視的重要環(huán)節(jié)。由于應(yīng)急物流保障系統(tǒng)可靠性的評價因素中包含大量的不確定性因素，具有模糊性、難以量化等特點，使用模糊綜合評價法對應(yīng)急物流保障系統(tǒng)進(jìn)行綜合評價有明顯的優(yōu)勢。使用模糊綜合評價法對應(yīng)急物流保障系統(tǒng)進(jìn)行綜合評價也存在著一些不足，如：計算復(fù)雜，對指標(biāo)權(quán)重矢量的確定主觀性較強等。

3 云模型

3.1 云模型的定義和基本原理

云模型是云的具體實現(xiàn)方法，也是基于云的運算、推理和控制等的基礎(chǔ)。它可以表示由定性概念到定量表示的過程（正向云發(fā)生器），也可表示由定量表示到定性概念的過程（逆向云發(fā)生器）。以云模型表示自然語言中的基元——語言值，用云的3個數(shù)字特征——期望、熵和超熵表示語言值的數(shù)學(xué)性質(zhì)，通過云的3個數(shù)字特征值可以將模糊性和隨機性綜合到一起，實現(xiàn)定性與定量之間的映射[3]。當(dāng)前，云模型已成功地應(yīng)用到自然科學(xué)的眾多領(lǐng)域。

3.2 云發(fā)生器

云的生成算法既可以用軟件的方式實現(xiàn)，又可以固化成硬件實現(xiàn)，稱為云發(fā)生器，分為正向云發(fā)生器（Forward Cloud Generato）r和反向云發(fā)生器（Backward Cloud Generator）。正向云發(fā)生器是從定性概念到其定量表示的映射，它根據(jù)云的數(shù)字特征 （Ex、En、He）產(chǎn)生云滴，每個云滴都是該概念的一次具體實現(xiàn)；反向云發(fā)生器是實現(xiàn)定量值到定性概念的轉(zhuǎn)換模型，它可以將一定數(shù)量的精確數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為以數(shù)字特征 （Ex、En、He）表示的定性概念[4]。

3.3 云模型在應(yīng)急物流保障系統(tǒng)綜合評價中的應(yīng)用

運用云模型對應(yīng)急物流保障系統(tǒng)進(jìn)行綜合評價的具體步驟如下：第一步，建立應(yīng)急物流保障系統(tǒng)綜合評價指標(biāo)體系，對評價前制定的總體評價目標(biāo)進(jìn)行細(xì)化，得到各個分目標(biāo)，專家組成員根據(jù)自己的認(rèn)知和經(jīng)驗，初步構(gòu)建評價因素體系，同時確定系統(tǒng)總體評價過程中各評價因素所占權(quán)重，完成定性描述；第二步，專家進(jìn)行打分，利用云發(fā)生器進(jìn)行認(rèn)知從定性到定量的轉(zhuǎn)換，并借助反向云發(fā)生器求得數(shù)據(jù)樣本的數(shù)字特征，在此基礎(chǔ)上，借助正向云發(fā)生器生成評價云圖，并根據(jù)云圖比較專家對不同評價因素影響強度的離散程度，反復(fù)若干次，最終確定系統(tǒng)各評價因素的權(quán)重；第三步，編制應(yīng)急物流保障系統(tǒng)綜合評價調(diào)查表，收集系統(tǒng)評價因素的基本數(shù)據(jù)資料，確定各評價因素評價標(biāo)準(zhǔn)的文字描述與數(shù)據(jù)的對應(yīng)關(guān)系，從而明確模糊語言評價的量化范圍；第四步，通過運用云模型發(fā)生器，實現(xiàn)各評價指標(biāo)的定性文字描述與定量之間的轉(zhuǎn)換，從而獲得量化值；最后，在獲得評價指標(biāo)的權(quán)重和量化值后，運用多因素綜合評判方法計算得到系統(tǒng)最終評價得分，根據(jù)得分，判斷系統(tǒng)的運行效果，并相應(yīng)提出優(yōu)化建議[3]。

4 基于TOPSIS法的應(yīng)急物流保障系統(tǒng)綜合評價模型

4.1 TOPSIS基本原理

TOPSIS方法提出了“理想解”和“負(fù)理想解”兩個概念：理想解（記為x*）是一種設(shè)想的最優(yōu)解（方案），它的各個屬性值都達(dá)到各個備選方案中的最好值；負(fù)理想解（記為x）-是一種設(shè)想的最劣解，它的各屬性值都達(dá)到各個備選方案中的最差值[5]。明顯的，在原方案集R中一般并沒有這種x*和x-存在。但是，當(dāng)我們把R中的每個方案與x*和x-作比較，如果其中有一個最接近x*，同時又偏離x-最遠(yuǎn)，則這個方案應(yīng)當(dāng)是R中最佳的方案。即對R中n個方案進(jìn)行排序是利用x∈R與x*和x-的距離信息來作為標(biāo)準(zhǔn)的，TOPSIS法的基本原理就是如此。

為了方便地獲取他們之間的距離信息，應(yīng)該將x∈R和x*,x-放到屬性空間Em中去考察。此時，x是Em中的一個點，其m個分量即為x在m個屬性下的取值fj（x）（j∈M） （基于可比性要求，需要對這m個屬性做規(guī)范化處理并加權(quán)）。一種直接的做法是用歐幾里德距離去衡量x靠近x*和遠(yuǎn)離x-的程度。可是，經(jīng)常會出現(xiàn)這樣的狀況，即某點x雖距x*最近，但卻不是離x-最遠(yuǎn)的，因此這樣就很難比較出相應(yīng)方案的優(yōu)劣。針對這種情況，TOPSIS方法采用了稱為對理想解的相對接近度的測度去判斷方案的優(yōu)劣，因而產(chǎn)生了n個方案的完全序的偏好排序。

4.2 TOPSIS法在應(yīng)急物流保障系統(tǒng)綜合評價中的應(yīng)用

運用TOPSIS法進(jìn)行應(yīng)急物流保障系統(tǒng)綜合評價具有以下三個顯著特點：一是對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行同趨勢和歸一化處理，消除了不同屬性量綱的影響；二是在運算過程中對數(shù)據(jù)分布、樣本含量無嚴(yán)格限制，且運算比較簡潔，適用于類似應(yīng)急物流保障系統(tǒng)綜合評價這樣多決策單元，多決策屬性的大體系；三是信息損失少，而對原始數(shù)據(jù)的信息利用較充分，且決策結(jié)果對反映各個評價方案之間的差距比較精確。TOPSIS法是一種較為有效地實現(xiàn)應(yīng)急物流保障系統(tǒng)綜合評價的方法，通過分析綜合評價指標(biāo)從而比較系統(tǒng)方案的優(yōu)劣程度，有效地成為決策制定者做出決策的參考依據(jù)。

5 結(jié)束語

對應(yīng)急物流保障系統(tǒng)的綜合評價是一項復(fù)雜的工作，目前使用的評價方法較多，以上僅列舉其中比較典型的四種方法，通過比較，發(fā)現(xiàn)他們應(yīng)用在應(yīng)急物流保障系統(tǒng)綜合評價中各有利弊。綜合考慮應(yīng)急物流活動的特征，推薦使用TOPSIS法構(gòu)建應(yīng)急物流保障系統(tǒng)多決策對象的理想點貼合度排序模型，作為進(jìn)行應(yīng)急物流保障系統(tǒng)評估優(yōu)選的方法。