基于模糊DEA 的航運(yùn)公司安全管理有效性評(píng)價(jià)

陳辰，胡甚平

(上海海事大學(xué) 商船學(xué)院，上海 201306)

0 引言

近年來(lái)，隨著我國(guó)航運(yùn)業(yè)的不斷發(fā)展，航運(yùn)公司不斷增多、建設(shè)速度加快、規(guī)模日趨擴(kuò)大.然而，隨著航運(yùn)公司逐漸大型化，公司內(nèi)部的管理環(huán)境大大改變，這些變化對(duì)公司的安全管理效率和海上交管部門對(duì)公司的管理提出更高要求.因此，有必要對(duì)航運(yùn)公司安全管理體系進(jìn)行分析研究.目前多采用模糊評(píng)價(jià)方法進(jìn)行研究［1-3］，要給出客觀準(zhǔn)確的權(quán)重往往較為困難，對(duì)評(píng)價(jià)結(jié)果的準(zhǔn)確性產(chǎn)生一定影響.本文綜合運(yùn)用基于數(shù)據(jù)包絡(luò)分析(Data Envelopment Analysis，DEA)的模糊綜合評(píng)判方法［4］對(duì)安全管理有效性進(jìn)行定量計(jì)算，根據(jù)計(jì)算結(jié)果對(duì)各安全管理有效性進(jìn)行評(píng)價(jià).結(jié)合文獻(xiàn)數(shù)據(jù)，提出基于DEA 方法的模糊綜合評(píng)判模型，結(jié)合航運(yùn)公司安全管理的過(guò)程與結(jié)果指標(biāo)進(jìn)行應(yīng)用.

1 DEA 方法及C2R 模型

DEA 方法是美國(guó)著名運(yùn)籌學(xué)家CHARNES 等提出的一種效率評(píng)價(jià)方法.該方法把單輸入和單輸出的過(guò)程效率推廣到多輸入和多輸出同類決策單元(Decision Making Unit，DMU)的有效性評(píng)價(jià)之中，同時(shí)達(dá)到有效避免主觀因素、簡(jiǎn)化算法、減小誤差的目的.

假設(shè)有n個(gè)決策單元，每個(gè)決策單元Dj(j=1，2，…，n)都有m 種類型的輸入Xi以及s 種類型的輸出Yr，則有:

則Dj的輸入和輸出可分別表示為

Dj的相對(duì)效率值hj可表示為

此時(shí)，要對(duì)Dj中的某個(gè)Dj0進(jìn)行評(píng)價(jià)，則可以構(gòu)造其C2R 模型，見式(2);同時(shí)在計(jì)算過(guò)程中，為了方便，通常將此分式規(guī)劃問題通過(guò)Charnes-Cooper 變換轉(zhuǎn)化為其對(duì)應(yīng)的線性規(guī)劃模型P，見式(3)，且此過(guò)程中將j0記為0:

此時(shí)，可以根據(jù)線性規(guī)劃對(duì)偶理論，得到(P)的對(duì)偶規(guī)劃模型:

對(duì)于以上模型，有以下結(jié)論成立:

當(dāng)線性規(guī)劃(P)的解ω*和μ*滿足VP=μ*Ty0=1時(shí)，D0為弱DEA 有效;

當(dāng)線性規(guī)劃(P)的解ω ＞0，μ*＞0，且有VP=μ*Ty0=1 時(shí)，D0為DEA 有效;

線性規(guī)劃(D)的最優(yōu)值VD=1 時(shí)，D0為弱DEA有效;

線性規(guī)劃(D)的最優(yōu)值VD=1，且對(duì)于每個(gè)最優(yōu)解均有s*-=0，s*+=0 時(shí)，D0為DEA 有效.

然而，為了能夠更加直接地判斷DEA 的有效性，需要引入非阿基米德無(wú)窮小量ε 概念，構(gòu)造具有非阿基米德無(wú)窮小量的C2R 模型［5］，見式(5)，其線性規(guī)劃模型和對(duì)偶規(guī)劃模型分別為式(6)和(7):

對(duì)于Dε，則有:

θ*=1，D0為弱DEA 有效;

θ*=1，且s*-=0，s*+=0，D0為DEA 有效;

θ*＜1，D0為非DEA 有效.

2 基于DEA 的模糊綜合評(píng)判方法

2.1 基于DEA 的模糊綜合評(píng)判基本步驟

(1)建立層次結(jié)構(gòu)評(píng)價(jià)模型:確定評(píng)價(jià)指標(biāo)，將評(píng)價(jià)指標(biāo)因素分為目標(biāo)層、指標(biāo)層和評(píng)價(jià)對(duì)象層.

(2)根據(jù)文獻(xiàn)資料確定樣本數(shù)據(jù).

(3)將DEA 分析結(jié)果模糊化.考慮得到的DEA效率評(píng)價(jià)指數(shù)是單一數(shù)值，而各評(píng)價(jià)指標(biāo)有很強(qiáng)的模糊性，所以根據(jù)確定的評(píng)價(jià)等級(jí)，利用模糊數(shù)學(xué)中的隸屬度函數(shù)將DEA 效率指數(shù)模糊化，求出各指標(biāo)隸屬度向量，構(gòu)成隸屬度矩陣.

將模糊函數(shù)區(qū)間［0，1］分為5個(gè)不同的子區(qū)間，在各個(gè)子區(qū)間內(nèi)定義隸屬度函數(shù)pj，對(duì)應(yīng)于評(píng)價(jià)的5個(gè)不同等級(jí):好、較好、一般、較差、差.

(4)模糊綜合評(píng)價(jià)A=W·R［6］，其中W為一級(jí)指標(biāo)相對(duì)于目標(biāo)層的權(quán)重向量矩陣，R為隸屬度向量組成的隸屬度矩陣，A為綜合評(píng)價(jià)結(jié)果.

(5)最終評(píng)價(jià)結(jié)果由最大隸屬度原則確定.

2.2 航運(yùn)公司安全管理的評(píng)價(jià)模型

影響航運(yùn)公司安全管理的因素很多，本文結(jié)合ISM 規(guī)則，以安全管理的符合性、有效性和實(shí)時(shí)性效果進(jìn)行長(zhǎng)期跟蹤評(píng)價(jià)，將ISM 規(guī)則的要素與航運(yùn)公司安全需求、行業(yè)組織的安全指南相結(jié)合［7］，把體系運(yùn)營(yíng)過(guò)程和結(jié)果作為一級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)集，把人力資源管理、操作管理、體系完善管理、環(huán)境污染程度、事故數(shù)目和外審?fù)ㄟ^(guò)率作為二級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)集，確定航運(yùn)公司安全管理的4 層結(jié)構(gòu)評(píng)價(jià)模型，見圖1.

圖1 航運(yùn)公司安全管理評(píng)價(jià)模型

采用的數(shù)據(jù)來(lái)自“上海海事局‘航運(yùn)公司安全管理有效性評(píng)價(jià)’軟課題項(xiàng)目”，航運(yùn)公司安全管理相關(guān)領(lǐng)域11 名專家及其所監(jiān)管的上海市多家航運(yùn)公司(所有人、經(jīng)營(yíng)人、管理人)共58 名管理部門高級(jí)人員對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)的匯總，主要采用典型公司現(xiàn)狀調(diào)查、專家頭腦風(fēng)暴、歷史數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析等方法，并經(jīng)過(guò)多次問卷發(fā)放和會(huì)議討論確定的實(shí)際統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，見表1.把數(shù)據(jù)處理后分別代入模型(7)中可以得出DEA 模型的最優(yōu)解，并根據(jù)隸屬度函數(shù)pj把得到的DEA 結(jié)果模糊化，見表2.

表1 各航運(yùn)公司安全管理體系影響因素

表2 DEA 數(shù)值及隸屬度

根據(jù)實(shí)際情況所定義的隸屬度函數(shù)為

(1)記體系運(yùn)營(yíng)過(guò)程和結(jié)果兩種情況的權(quán)向量為W=(0.6，0.4)，相應(yīng)隸屬度矩陣的值見表2.由A=W·R，得到綜合評(píng)價(jià)結(jié)果及對(duì)應(yīng)的評(píng)價(jià)等級(jí)［8］，見表3.

表3 綜合評(píng)價(jià)結(jié)果

(2)根據(jù)最大隸屬度原則，結(jié)合表3 的綜合評(píng)價(jià)結(jié)果可以得出8個(gè)航運(yùn)公司安全管理體系優(yōu)劣的綜合排序?yàn)?D8＞D3＞D4＞D7＞D2＞D5＞D6＞D1.此排序結(jié)果與資料顯示的各個(gè)公司實(shí)際安全運(yùn)營(yíng)情況基本一致，與實(shí)際相符，是比較合理、有效的.

(3)根據(jù)上述研究結(jié)果可知:為了提高安全管理水平，排名靠后的航運(yùn)公司應(yīng)該在公司的安全管理體系制定過(guò)程和體系運(yùn)營(yíng)結(jié)果兩個(gè)方面多加重視;特別是要加強(qiáng)人員培訓(xùn)、提高人員素質(zhì)，合理設(shè)置公司內(nèi)部安全管理組織機(jī)構(gòu)、優(yōu)化安全操作相關(guān)資源配置;同時(shí)，部門相關(guān)人員應(yīng)該認(rèn)真組織落實(shí)所制定的安全管理體系，積極調(diào)查實(shí)施情況，并及時(shí)反饋結(jié)果，不斷完善安全管理體系，充分認(rèn)識(shí)到良好安全的管理體系對(duì)公司安全水平提升所起到的作用，以達(dá)到減少環(huán)境污染及事故數(shù)目、提高公司安全管理審核通過(guò)率的目的.

3 結(jié)束語(yǔ)

在以往的評(píng)價(jià)方法中，各種單一評(píng)價(jià)方法均有其優(yōu)缺點(diǎn)，多種方法的綜合使用可以取長(zhǎng)補(bǔ)短，如模糊DEA和灰色DEA 等方法的應(yīng)用往往可以得到更好的結(jié)果.目前DEA 在海事領(lǐng)域的應(yīng)用還較少，本文引入模糊DEA 對(duì)航運(yùn)公司安全管理體系進(jìn)行有效性評(píng)價(jià)，結(jié)果顯示本方法在對(duì)主客觀數(shù)據(jù)進(jìn)行耦合分析方面有很強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，可為風(fēng)險(xiǎn)決策的研究提供基本的工具與方法.

本文在航運(yùn)公司安全管理體系評(píng)價(jià)中引用基于DEA 的模糊評(píng)價(jià)方法，直觀性好，模糊綜合評(píng)判結(jié)果的客觀性增強(qiáng).［9-10］它不僅可以考察每個(gè)對(duì)象在多個(gè)因素中的表現(xiàn)，指出評(píng)價(jià)單元的優(yōu)點(diǎn)和弱點(diǎn)，以便進(jìn)一步改進(jìn)和完善，還可以把一組對(duì)象作為一個(gè)整體進(jìn)行關(guān)于某個(gè)因素的評(píng)價(jià)，然后進(jìn)行綜合.［11］由于它把多個(gè)評(píng)價(jià)對(duì)象放在一起討論計(jì)算，可比性很強(qiáng)、評(píng)價(jià)效率很高.因此，該方法既能客觀體現(xiàn)各指標(biāo)因素的相對(duì)有效性，又能很好表現(xiàn)出評(píng)價(jià)的模糊性和不確定性.根據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果及影響因素為評(píng)價(jià)排名靠后的評(píng)價(jià)對(duì)象提供改善的意見與方法，為航運(yùn)公司安全管理體系綜合評(píng)判以及公司總體安全管理水平的提高提供一定的參考價(jià)值.

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