模糊綜合評(píng)價(jià)法在新建貨運(yùn)站選址中的應(yīng)用

錢建國(guó)

（上海鐵路局 貨運(yùn)處，上海 200071）

貨運(yùn)站及貨場(chǎng)是鐵路運(yùn)輸?shù)闹饕a(chǎn)單位，是貨運(yùn)作業(yè)和裝卸等活動(dòng)的場(chǎng)所，具有運(yùn)輸組織、中轉(zhuǎn)換裝、裝卸儲(chǔ)存、信息服務(wù)等功能。既有的貨運(yùn)站大都是在計(jì)劃經(jīng)濟(jì)條件下設(shè)置的，隨著城市化進(jìn)程的加快，城市規(guī)劃與既有貨運(yùn)站布局逐漸不相適應(yīng)，以上海鐵路局為例，當(dāng)前面臨搬遷或正在搬遷的貨場(chǎng)已超過(guò) 20 個(gè)。另一方面，在新線建設(shè)過(guò)程中，也面臨新建貨運(yùn)站的選址問(wèn)題。貨運(yùn)站的位置是否合理將直接影響貨運(yùn)站的作業(yè)能力、運(yùn)輸效率、運(yùn)輸成本、城市發(fā)展規(guī)劃等。貨運(yùn)站的選址是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)問(wèn)題，受到多種因素的影響?；趯哟畏治龅哪：C合評(píng)價(jià)法[1]，可以在復(fù)雜的環(huán)境下對(duì)某種目標(biāo)進(jìn)行綜合決策評(píng)價(jià)，能較好地處理多要素、模糊性及主觀判斷等問(wèn)題，把定性因素定量化，并能在一定程度上減少主觀影響，使評(píng)價(jià)更趨科學(xué)化。

1 貨運(yùn)站選址的主要影響因素

（1）與城市發(fā)展規(guī)劃的適應(yīng)性。鐵路貨運(yùn)站的選址要與城市發(fā)展規(guī)劃相一致，符合城市工業(yè)布局、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和城市交通的變化需求。①適應(yīng)城市工業(yè)布局的發(fā)展要求。新建貨運(yùn)站應(yīng)盡可能位于工業(yè)基地、物流園區(qū)、經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)等主要貨源生成地或集疏地，滿足地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展要求。②與城市交通發(fā)展規(guī)劃相協(xié)調(diào)。貨運(yùn)站的布置要盡量避免鐵路與城市主要干道的平面交叉和對(duì)城市的干擾。

（2）建設(shè)運(yùn)營(yíng)費(fèi)用的經(jīng)濟(jì)性。貨場(chǎng)的建設(shè)費(fèi)用主要包括用地費(fèi)用、建設(shè)費(fèi)用及拆遷費(fèi)用等。要兼顧規(guī)劃超前性和實(shí)施的可操作性，盡可能合理利用原有設(shè)施，節(jié)省投資，提高效益。同時(shí)，要合理確定貨運(yùn)站的服務(wù)半徑，使其既能滿足生產(chǎn)企業(yè)的運(yùn)輸要求，又避免與鄰近或周邊貨運(yùn)站的無(wú)序競(jìng)爭(zhēng)。

（3）貨運(yùn)站發(fā)展的可持續(xù)性。鐵路貨場(chǎng)的服務(wù)功能應(yīng)完善，規(guī)模要適度超前，滿足運(yùn)量增長(zhǎng)的遠(yuǎn)景要求。應(yīng)符合用地政策，充分利用城市地形、地貌等條件，并留有發(fā)展余地。要充分考慮環(huán)境保護(hù)要求，盡可能減少或避免給城市造成的噪聲、粉塵、污水等影響。

（4）鐵路運(yùn)輸組織的便捷性。在路網(wǎng)結(jié)構(gòu)中，新建貨運(yùn)站應(yīng)與編組站、技術(shù)作業(yè)站聯(lián)系便捷，車流順暢，縮短運(yùn)行里程，并加速車輛周轉(zhuǎn)。貨運(yùn)站與編組站之間按貨物主要流向順向布置，貨場(chǎng)與車站到發(fā)場(chǎng)聯(lián)系方便，貨場(chǎng)與專用線布置協(xié)調(diào)，減少和避免調(diào)車取送作業(yè)與正線的交叉干擾。

（5）與城市綜合交通的協(xié)調(diào)性。貨運(yùn)站的設(shè)置應(yīng)考慮與周圍短途交通的合理銜接，使貨運(yùn)站與公路、港口、內(nèi)河通道相互配套、協(xié)調(diào)發(fā)展，發(fā)揮綜合運(yùn)輸效益。新建貨運(yùn)站應(yīng)具備良好的進(jìn)出貨通道條件，與城市貨運(yùn)主干道緊密銜接，方便進(jìn)出貨。要充分利用內(nèi)河河道、港口等資源，通過(guò)新建港池、深入港區(qū)等方式，實(shí)現(xiàn)多種交通方式的綜合協(xié)調(diào)，促進(jìn)多式聯(lián)運(yùn)的發(fā)展。

2 模糊綜合評(píng)價(jià)法在貨運(yùn)站選址中的應(yīng)用

2.1 確定貨運(yùn)站選址評(píng)價(jià)指標(biāo)集

在對(duì)貨運(yùn)站站址進(jìn)行比選的過(guò)程中，應(yīng)充分考慮貨運(yùn)站布局的各項(xiàng)影響因素。概括來(lái)說(shuō)，鐵路貨運(yùn)站選址方案可用以下指標(biāo)集 U 進(jìn)行評(píng)價(jià)：與城市發(fā)展規(guī)劃的適應(yīng)性 u1，建設(shè)運(yùn)營(yíng)費(fèi)用的經(jīng)濟(jì)性 u2，貨運(yùn)站發(fā)展的可持續(xù)性 u3，鐵路運(yùn)輸組織的便捷性 u4，與城市綜合交通的協(xié)調(diào)性 u5。定義貨場(chǎng)選址的評(píng)價(jià)指標(biāo)集為：U=( u1，…，ui，…，un)，其中u1，…，ui，…，un為 n 個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)，在此 n 取 5。

2.2 確定貨運(yùn)站選址方案評(píng)語(yǔ)集

設(shè)定貨場(chǎng)選址評(píng)語(yǔ)集為 V =( v1，…，vj，…，vm)，其中 v1，…，vj，…，vm為 m 個(gè)評(píng)語(yǔ)等級(jí)。根據(jù)實(shí)際需要，設(shè)定為5個(gè)等級(jí)，V=(很好，較好，一般，差，較差)。

2.3 確定貨運(yùn)站選址評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重

層次分析法是多目標(biāo)綜合評(píng)價(jià)的一種定量方法。層次分析法把復(fù)雜的問(wèn)題分解為各個(gè)組成因素，將這些因素按支配關(guān)系分組形成有序階梯層次結(jié)構(gòu)，通過(guò)兩兩比較的方式確定層次中各因素的相對(duì)重要性，然后進(jìn)行計(jì)算和判斷，以決定多個(gè)決策因素相對(duì)重要性的總順序。建立貨場(chǎng)選址評(píng)價(jià)的層次分析圖如圖1所示。利用成對(duì)比較法，將準(zhǔn)則層中各指標(biāo)兩兩比較，構(gòu)造矩陣 A。若有 n 個(gè)指標(biāo)參與比較，則 A=(aij)n×n稱為成對(duì)比較矩陣。成對(duì)比較矩陣中 aij的取值采用 1~9 標(biāo)度方法[2]，標(biāo)度賦值如表1所示。

圖1 貨運(yùn)站選址評(píng)價(jià)的層次分析圖

表1 標(biāo)度賦值含義

運(yùn)用 MATLAB 軟件，求得矩陣 A 最大特征值和相對(duì)應(yīng)的特征向量；計(jì)算一致性指標(biāo) CI，查出對(duì)應(yīng)的隨機(jī)一致性指標(biāo) RI，求得一致性比例 CR。當(dāng)CR＜0.1時(shí)，判定成對(duì)比較陣 A 具有滿意的一致性，或其不一致程度是可以接受；否則就調(diào)整成對(duì)比較矩陣A，直到達(dá)到滿意的一致性為止。在達(dá)到滿意一致性的條件下，對(duì)矩陣 A 最大特征值相對(duì)應(yīng)的特征向量進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，就得到對(duì)目標(biāo)層的總排序權(quán)重集 W。

2.4 建立單因素評(píng)價(jià)矩陣

建立評(píng)價(jià)指標(biāo)集 U 到評(píng)語(yǔ)集V 的映射，導(dǎo)出從U 到 V 的模糊關(guān)系矩陣 Rk=(rij)n×m，其中 rij表示 ui隸屬于vj的程度，取值為[0，1]；k 表示第 k 個(gè)選址方案?？捎萌缦路椒ㄇ蟮?rij值：根據(jù)影響貨運(yùn)站選址的主要因素，通過(guò)給 p 個(gè)專家發(fā)放評(píng)判表，對(duì)照評(píng)語(yǔ)集 V，分別對(duì)第 k 個(gè)選址方案進(jìn)行評(píng)判。若對(duì)于評(píng)價(jià)指標(biāo) ui，有 pi1個(gè)專家認(rèn)為“很好”，有 pi2個(gè)專家認(rèn)為“較好”，……，有 pi5個(gè)專家認(rèn)為“較差”，則有ri1= pi1/ p， ri2= pi2/ p，……，ri5= pi5/ p，其中 p 為參與評(píng)判的專家總?cè)藬?shù)。

2.5 綜合評(píng)價(jià)

根據(jù)計(jì)算出的評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重集 W 和模糊關(guān)系矩陣 Rk，計(jì)算模糊合成積矩陣：Bk=W×Rk。由于B 仍為一個(gè)向量，難以直觀反映評(píng)價(jià)結(jié)果，引入評(píng)分向量 F，分別對(duì)評(píng)語(yǔ)集V 中各等級(jí)指標(biāo)進(jìn)行賦值。假設(shè)“很好”為5分，“較好”為4分，“一般”為3分，“差”為2分，“較差”為1分，則有 F =(5，4，3，2，1)T。計(jì)算各選址方案的綜合評(píng)分值 Ek=Bk×F，其中綜合評(píng)分值較大者為相對(duì)理想方案。

3 實(shí)例分析

3.1 確定貨運(yùn)站選址評(píng)價(jià)要素的權(quán)重

根據(jù)已確定的貨運(yùn)站選址評(píng)價(jià)指標(biāo)，通過(guò)征求專家組意見(jiàn)，得到成對(duì)比較矩陣如下：

計(jì)算得到A最大特征值λmax(A)=5.073，CI=0.018，查得RI=1.12，計(jì)算 CR=CI/RI=0.016＜0.1。 這說(shuō)明 A 具有滿意的一致性，A 的不一致程度是可接受的。通過(guò)向量標(biāo)準(zhǔn)化，A 的最大特征值對(duì)應(yīng)的特征向量，即評(píng)價(jià)要素的權(quán)重集：W =(0.457，0.263，0.051，0.103，0.126)。

3.2 確定影響因素對(duì)評(píng)語(yǔ)集的隸屬度

假設(shè)某地新建貨場(chǎng)有3個(gè)選址方案，邀請(qǐng) 30 名專家對(duì)各方案進(jìn)行評(píng)判，評(píng)判結(jié)果如表2所示。

表2 專家評(píng)價(jià)結(jié)果匯總

根據(jù)表2，可以計(jì)算出：

3.3 綜合評(píng)價(jià)

計(jì)算綜合評(píng)分值 Ek。對(duì)于方案Ⅰ：

E1=W×R1×F=(0.457 0.263 0.051 0.103 0.126)×

(5 4 3 2 1)T=3.31

同理可得，方案Ⅱ的計(jì)算結(jié)果 E2=3.45；方案Ⅲ的計(jì)算結(jié)果 E3=3.59。由此可知，貨場(chǎng)選址方案Ⅲ為相對(duì)理想方案。

4 結(jié)束語(yǔ)

新建貨運(yùn)站的選址確定是一個(gè)復(fù)雜的決策過(guò)程，受到城市規(guī)劃、土地使用、交通配套等多種因素的影響。在貨運(yùn)站選址方案過(guò)程中，引入模糊綜合評(píng)價(jià)法，能夠?qū)⒍ㄐ詥?wèn)題轉(zhuǎn)化為定量分析，從而在一定程度上避免在方案決策中的盲目性、片面性和主觀性，使方案比選結(jié)果更加科學(xué)合理。

[1] 郝 海，蹤家峰. 系統(tǒng)分析與評(píng)價(jià)方法[M]. 北京：經(jīng)濟(jì)科學(xué)出版社，2007.

[2] 王 驍，郎茂祥，楊 方. 編組站危險(xiǎn)貨物運(yùn)輸風(fēng)險(xiǎn)模糊綜合評(píng)價(jià)[J]. 鐵道貨運(yùn)，2011，29(2)：34-38.