基于聚類分析法的人員生活用油類區(qū)優(yōu)化研究

汪濤，馬永見，尹曉軍

（1.后勤工程學(xué)院，重慶401311；2.總后勤部 軍需物資油料部，北京100842）

2002年總后頒發(fā)了《軍隊(duì)地面實(shí)物油料供應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)》，對(duì)人員生活用油按照各地自然條件的不同制定了分類供應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)?！盾婈?duì)地面實(shí)物油料供應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)》較好地體現(xiàn)了地區(qū)之間部隊(duì)用油的客觀差異，受到部隊(duì)的歡迎和好評(píng)。近年來(lái)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)快速發(fā)展，物質(zhì)生活日益豐富，道路交通條件明顯改善，生活保障的方便程度有了很大提高，人員生活用油出現(xiàn)了不同程度的下降，類區(qū)之間的差異逐漸減小。因此，需要對(duì)現(xiàn)行人員生活類區(qū)油料供應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行必要的整合，更好地滿足生活勤務(wù)用油的需要。

1 問(wèn)題分析

《軍隊(duì)地面實(shí)物油料供應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)》將人員生活用油標(biāo)準(zhǔn)劃分為二十個(gè)類區(qū)，每個(gè)類區(qū)規(guī)定了干部、戰(zhàn)士的年度油料供應(yīng)量?，F(xiàn)行人員生活類區(qū)油料供應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的制定，是依據(jù)部隊(duì)生活煤、烤火煤、糧秣、蔬菜等13種物資的運(yùn)量、運(yùn)距，按照編制員額計(jì)算人均耗油數(shù)量后，規(guī)定的各個(gè)地區(qū)干部、戰(zhàn)士人均油料供應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)。

人員生活用油類區(qū)優(yōu)化，就是通過(guò)重新調(diào)查13種物資的運(yùn)輸方式、采購(gòu)數(shù)量、運(yùn)輸距離等原始數(shù)據(jù)，按照部隊(duì)裝備的運(yùn)輸車輛類型計(jì)算各類物資運(yùn)輸實(shí)際消耗的油料數(shù)量，獲取各類物資運(yùn)輸人均耗油數(shù)據(jù)。選用適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)處理模型，對(duì)現(xiàn)行二十個(gè)人員類區(qū)進(jìn)行整合，修訂人員生活類區(qū)油料供應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)[1]。

2 人員生活用油數(shù)據(jù)分析

2.1 數(shù)據(jù)收集

本文使用的部隊(duì)生活物資運(yùn)輸耗油資料，來(lái)源于總后有關(guān)業(yè)務(wù)部門要求部隊(duì)上報(bào)的13類生活物資運(yùn)輸數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)具有覆蓋面寬、樣本量大、完整性好的特點(diǎn)，為計(jì)算人員生活用油提供了可靠依據(jù)[2]。

2.2 數(shù)據(jù)處理

計(jì)算人員生活物資運(yùn)輸實(shí)際耗油數(shù)量，首先要對(duì)部隊(duì)上報(bào)的人員生活物資運(yùn)量、運(yùn)距、計(jì)算依據(jù)進(jìn)行甄別。核對(duì)無(wú)誤后輸入相應(yīng)運(yùn)輸車型的耗油標(biāo)準(zhǔn)，計(jì)算物資運(yùn)輸耗油總量，再按編制人數(shù)平均，即可得出人均耗油數(shù)據(jù)。

2.3 數(shù)據(jù)分析

根據(jù)調(diào)查收集的有效樣本，對(duì)各單位的生活物資運(yùn)輸消耗的油料數(shù)量進(jìn)行計(jì)算，按照部隊(duì)人員數(shù)量計(jì)算各類區(qū)的實(shí)際人均耗油量。依據(jù)部隊(duì)編制人數(shù)，對(duì)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)中的干部、戰(zhàn)士人員供應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行加權(quán)平均，并與實(shí)際人均耗油數(shù)量進(jìn)行比較，得到各類區(qū)人均實(shí)際耗油與現(xiàn)行供應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的比例，結(jié)果如圖1所示。計(jì)算結(jié)果表明，大多數(shù)類區(qū)人均實(shí)際耗油相當(dāng)于現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的25%～65%，全部平均為45%。

3 類區(qū)優(yōu)化

假設(shè)條件：為簡(jiǎn)化類區(qū)優(yōu)化過(guò)程，有效控制類區(qū)調(diào)整的復(fù)雜性，假定現(xiàn)行二十個(gè)人員生活類區(qū)的劃分是合理的，即同一類區(qū)內(nèi)的部隊(duì)油料消耗水平接近。因此，對(duì)二十個(gè)類區(qū)進(jìn)行優(yōu)化合并時(shí)，同一類區(qū)的部隊(duì)仍在同一類區(qū)，即把每個(gè)類區(qū)作為一個(gè)整體，只需考慮各類區(qū)之間的耗油差距，不考慮每個(gè)類區(qū)內(nèi)部的情況，以達(dá)到合理整合人員生活類區(qū)的目的。

3.1 構(gòu)建類區(qū)比例縮減模型對(duì)現(xiàn)行二十個(gè)類區(qū)標(biāo)準(zhǔn)量值進(jìn)行縮減處理

人員生活用油類區(qū)優(yōu)化，既要考慮油料消耗的實(shí)際情況，又要兼顧現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定量值，使縮減后的標(biāo)準(zhǔn)量值符合實(shí)際耗油需求，又能照顧到標(biāo)準(zhǔn)的延續(xù)性。類區(qū)比例縮減模型就是依據(jù)類區(qū)實(shí)耗與現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)量值的比例，對(duì)現(xiàn)行的標(biāo)準(zhǔn)量值進(jìn)行處理，將高于平均比例的類區(qū)下調(diào)，低于平均比例的類區(qū)上調(diào)，將人均實(shí)際耗油與現(xiàn)行人員類區(qū)供應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)有效關(guān)聯(lián)。

構(gòu)造類區(qū)比例縮減模型如下：

式（1）中，yi是縮減后i類區(qū)量值；ai是現(xiàn)行i類區(qū)加權(quán)平均后的標(biāo)準(zhǔn)量值；xi是i類區(qū)實(shí)耗與現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的比例；ˉx是實(shí)耗與現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)量值的平均比例。

將現(xiàn)行人員類區(qū)供應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)量值帶入式1求解，得到表1的計(jì)算結(jié)果。

表1 縮減后各類區(qū)量值表

3.2 應(yīng)用多元統(tǒng)計(jì)聚類分析法中的最短距離法對(duì)縮減后的二十類區(qū)進(jìn)行分類

首先，定義二十個(gè)類區(qū)數(shù)據(jù)間的距離采用絕對(duì)距離，計(jì)算各數(shù)據(jù)兩兩距離，得距離矩陣D（1）如下：

續(xù)表

找出D（1）中非對(duì)角線最小元素是0，即D1516，則將G15與G16并成一個(gè)新類，記為G21={X15，X16}，計(jì)算新類G21與其它類的距離。計(jì)算公式如下：

按照式（2）計(jì)算，將G15與G16相應(yīng)的兩行兩列歸并為一行一列，得到距離矩陣D（2）。

再找出D（2）中非對(duì)角線最小元素是1，即D1112=d1112=1，D1720=d1720=1，則將G11與G12并成一個(gè)新類，記為G22={X11，X12}；將G17與G20并成一個(gè)新類，記為G23={X17，X20}，計(jì)算新類G22和G23與其它類的距離。計(jì)算公式如下：

按照式（3）計(jì)算，將G11與G12相應(yīng)的兩行兩列歸并為一行一列，新的行列由原來(lái)的兩行（列）中較小的一個(gè)組成。將G17與G20相應(yīng)的兩行兩列歸并為一行一列，新的行列由原來(lái)的兩行（列）中較小的一個(gè)組成，得到距離矩陣D（3）如下：

續(xù)表

同理，不斷找出每步D（i）中非對(duì)角線最小元素θ，D（4）到D（11）略，再合并新的類，直到最后兩個(gè)類合并完為止。

上述聚類過(guò)程可用分類樹表示，橫坐標(biāo)的刻度是并類的距離θ，如圖2所示。

考慮到人員生活用油標(biāo)準(zhǔn)的延續(xù)性，兼顧類區(qū)優(yōu)化幅度適中的原則，同時(shí)結(jié)合現(xiàn)行二十個(gè)類區(qū)實(shí)際耗油情況，將分類閾值設(shè)置為7較為合理，即要求類與類之間的距離小于7。由此，依據(jù)圖2分類樹，將現(xiàn)行二十個(gè)人員生活類區(qū)合并為十類：

即一、二、三、四、五類區(qū)不進(jìn)行調(diào)整；六、七類區(qū)合并，八、九、十一、十二類區(qū)合并，十、十三、十四類區(qū)合并；十五、十六、十八類區(qū)合并，十七、十九、二十類區(qū)合并。

4 結(jié)束語(yǔ)

生活勤務(wù)用油在部隊(duì)油料消耗中占有較大比重，人員生活類區(qū)油料供應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的調(diào)整，關(guān)系到每個(gè)部隊(duì)的利益。優(yōu)化人員生活類區(qū)標(biāo)準(zhǔn)，需要依靠真實(shí)可信的數(shù)據(jù)資料，采用恰當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)處理模型，得出符合部隊(duì)生活物資運(yùn)輸耗油規(guī)律的類區(qū)整合方案。本文通過(guò)構(gòu)建類區(qū)比例縮減模型，應(yīng)用多元統(tǒng)計(jì)聚類分析理論，采用最短距離法重新劃分了人員生活用油類區(qū)，為決策機(jī)關(guān)修訂人員生活類區(qū)油料供應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)提供了定量參考依據(jù)。

1 彭斌，殷武，汪濤.淺析油料供應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)制定中的博弈問(wèn)題[J].軍用標(biāo)準(zhǔn)化，2004，（2）：11—13.

2 李凌.油料勤務(wù)標(biāo)準(zhǔn)化研究[D].重慶：后勤工程學(xué)院，2009.

3 路向遠(yuǎn)，汪濤，張世偉.油料供應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)制定中信息真實(shí)性問(wèn)題探析[J].物流科技，2010，（1）：117—118