于上媛 劉曉冰 薛方紅
(大連理工大學(xué)管理與經(jīng)濟(jì)學(xué)部,遼寧 大連 116023)
基于灰色層次分析法的船舶修理項(xiàng)目?jī)?yōu)先級(jí)評(píng)價(jià)研究*
于上媛 劉曉冰 薛方紅
(大連理工大學(xué)管理與經(jīng)濟(jì)學(xué)部,遼寧 大連 116023)
在資源有限的情況下,如何正確地評(píng)價(jià)各船舶修理項(xiàng)目的優(yōu)先級(jí)是船舶修理企業(yè)面臨的首要問(wèn)題。首先,結(jié)合平衡計(jì)分卡確定評(píng)價(jià)維度,采用實(shí)地調(diào)研和文獻(xiàn)瀏覽法對(duì)維度進(jìn)行細(xì)化,建立符合船舶修理企業(yè)特點(diǎn)的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系;其次,考慮到待修船舶信息資料不充分、灰度大等特點(diǎn),采用灰色層次分析法建立評(píng)價(jià)模型;最后,運(yùn)用算例對(duì)模型的合理性進(jìn)行了驗(yàn)證并與模糊層次分析法進(jìn)行比較,同時(shí)采用MATLAB來(lái)簡(jiǎn)化評(píng)價(jià)模型計(jì)算。為船舶修理企業(yè)確定船舶修理項(xiàng)目?jī)?yōu)先級(jí)提供了一種新的思路,具有較強(qiáng)的易用性。
船舶修理項(xiàng)目;項(xiàng)目?jī)?yōu)先級(jí);平衡計(jì)分卡;灰色層次分析法
由于每條待修船舶的船型、修理項(xiàng)、修理周期等不同,具有獨(dú)特性、一次性的特點(diǎn),船舶修理企業(yè)可以將每條待修船舶作為一個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行管理[1-2]。船舶修理項(xiàng)目存在重要程度差異、技術(shù)難度不同、船舶修理周期不同等特點(diǎn),再加上船舶修理企業(yè)船塢、吊車(chē)等資源有限,因此船舶修理企業(yè)應(yīng)按照項(xiàng)目的重要程度對(duì)資源進(jìn)行合理配置,以實(shí)現(xiàn)效益最大化。
項(xiàng)目?jī)?yōu)先級(jí)評(píng)價(jià)是指根據(jù)各項(xiàng)目的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)(如項(xiàng)目的重要程度、是否有助于企業(yè)戰(zhàn)略實(shí)現(xiàn)等)對(duì)企業(yè)的所有項(xiàng)目進(jìn)行綜合分析、評(píng)價(jià)并排序,以最先滿足優(yōu)先級(jí)高的項(xiàng)目資源需求[3]。項(xiàng)目?jī)?yōu)先級(jí)評(píng)價(jià)可以指導(dǎo)船舶修理企業(yè)正確、合理地進(jìn)行多項(xiàng)目的資源配置,緩解組織管理矛盾,提高生產(chǎn)管理效率。
近幾年來(lái),多項(xiàng)目?jī)?yōu)先級(jí)評(píng)價(jià)的方法有很多,易明等將平衡計(jì)分卡(BSC)和熵權(quán)法運(yùn)用到優(yōu)先級(jí)評(píng)價(jià)中,但缺乏各指標(biāo)之間的橫向比較[4];李元元等在熵法的基礎(chǔ)上對(duì)TOPSIS法進(jìn)行改進(jìn),并應(yīng)用于項(xiàng)目?jī)?yōu)先級(jí)評(píng)價(jià),雖然原理清晰、計(jì)算簡(jiǎn)便,但缺少主觀指標(biāo)的評(píng)價(jià)[5];單汨源等采用RAGA-AHP對(duì)項(xiàng)目?jī)?yōu)先級(jí)進(jìn)行評(píng)價(jià),但計(jì)算過(guò)程較為復(fù)雜,易用性較差[6];曾玉成等采用STL-AHP法對(duì)項(xiàng)目的優(yōu)先級(jí)進(jìn)行評(píng)定,側(cè)重于企業(yè)戰(zhàn)略與項(xiàng)目之間的耦合程度[7]。現(xiàn)有研究主要側(cè)重于對(duì)項(xiàng)目?jī)?yōu)先級(jí)的評(píng)價(jià)方法進(jìn)行優(yōu)化,卻忽略了將評(píng)價(jià)指標(biāo)的構(gòu)建和評(píng)價(jià)方法的選擇與具體行業(yè)相結(jié)合進(jìn)行分析。
目前,關(guān)于船舶修理企業(yè)船舶修理項(xiàng)目?jī)?yōu)先級(jí)評(píng)價(jià)的研究較少,船舶修理項(xiàng)目具有修理項(xiàng)目繁多、過(guò)程復(fù)雜、工期不確定等特點(diǎn),如何建立一個(gè)科學(xué)的、全面的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系和選擇一個(gè)簡(jiǎn)單易行、準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)方法確定船舶修理項(xiàng)目的優(yōu)先級(jí),進(jìn)而使優(yōu)先級(jí)高的船舶修理項(xiàng)目最先獲得有限的設(shè)備、人員等資源,已成為船舶修理企業(yè)亟待解決的問(wèn)題。
在現(xiàn)實(shí)中,船舶修理企業(yè)在確定項(xiàng)目修理順序時(shí),并不能完全了解各項(xiàng)目的重要程度。雖然可以通過(guò)船東提供的資料或上船勘驗(yàn)獲得一定信息,但大多數(shù)信息是隱蔽的,評(píng)價(jià)者不能明確,數(shù)據(jù)灰度較大。同時(shí),船舶修理項(xiàng)目?jī)?yōu)先級(jí)評(píng)價(jià)中對(duì)定性指標(biāo)的評(píng)價(jià)具有較大的主觀性,從而導(dǎo)致綜合評(píng)價(jià)值的準(zhǔn)確性降低?;疑珜哟畏治龇ㄟm合在資料、信息不充分的情況下進(jìn)行評(píng)價(jià),同時(shí)可以減少層次分析法所帶來(lái)的個(gè)人主觀因素的影響。
1.1 船舶修理項(xiàng)目?jī)?yōu)先級(jí)的評(píng)價(jià)維度
Dennis等認(rèn)為站在戰(zhàn)略高度對(duì)多項(xiàng)目進(jìn)行選擇、評(píng)價(jià)和實(shí)施,將多項(xiàng)目的選擇融入企業(yè)的整體戰(zhàn)略之中,能夠有效地整合企業(yè)資源,成為企業(yè)不斷發(fā)展的動(dòng)力[8]。平衡計(jì)分卡可以將企業(yè)的戰(zhàn)略目標(biāo)與多項(xiàng)目的選擇緊密聯(lián)系[9]。企業(yè)可以通過(guò)運(yùn)用平衡計(jì)分卡和多項(xiàng)目管理來(lái)實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)略目標(biāo)。同時(shí),企業(yè)必須以戰(zhàn)略的眼光、科學(xué)的方法和手段對(duì)多項(xiàng)目?jī)?yōu)先級(jí)進(jìn)行評(píng)價(jià)[10]。運(yùn)用平衡計(jì)分卡的思想建立評(píng)價(jià)指標(biāo),將船舶修理企業(yè)的戰(zhàn)略目標(biāo)和具體的項(xiàng)目聯(lián)系起來(lái),有利于管理者判斷船舶修理項(xiàng)目對(duì)企業(yè)戰(zhàn)略目標(biāo)的貢獻(xiàn)程度。本文結(jié)合BSC的相關(guān)理論,從財(cái)務(wù)、客戶、內(nèi)部流程、學(xué)習(xí)和成長(zhǎng)這四個(gè)維度進(jìn)行船舶修理項(xiàng)目的評(píng)價(jià)。對(duì)四個(gè)維度有以下解釋:
(1)財(cái)務(wù)維度。評(píng)價(jià)單個(gè)船舶修理項(xiàng)目的財(cái)務(wù)情況,各項(xiàng)目的收益與成本會(huì)對(duì)企業(yè)戰(zhàn)略目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)產(chǎn)生重要影響。
(2)客戶維度。雖然項(xiàng)目還未實(shí)施,不存在客戶反饋,但客戶、社會(huì)公眾等利益相關(guān)者會(huì)影響企業(yè)對(duì)項(xiàng)目的重視程度。因此,從客戶和社會(huì)公眾對(duì)船舶修理項(xiàng)目認(rèn)同度的方面對(duì)優(yōu)先級(jí)進(jìn)行評(píng)價(jià)。
(3)內(nèi)部流程維度。主要是指項(xiàng)目執(zhí)行過(guò)程中的制約因素,如企業(yè)能力、項(xiàng)目客觀條件的要求或者客戶的特殊需求等。本文從資源需求、工期要求、技術(shù)復(fù)雜性等影響船舶修理項(xiàng)目實(shí)施流程的角度對(duì)本維度進(jìn)行評(píng)價(jià)。
(4)學(xué)習(xí)和成長(zhǎng)維度。主要是評(píng)價(jià)項(xiàng)目能否有助于企業(yè)的經(jīng)驗(yàn)積累、戰(zhàn)略實(shí)現(xiàn)等。
1.2 船舶修理項(xiàng)目?jī)?yōu)先級(jí)評(píng)價(jià)要素的確定
本文首先采用文獻(xiàn)瀏覽的方法借鑒、總結(jié)相關(guān)文獻(xiàn)中提及的評(píng)價(jià)要素,從而對(duì)BSC的四個(gè)維度做進(jìn)一步的細(xì)分;其次,通過(guò)訪談4位船舶修理企業(yè)的管理者,分析、修改、總結(jié)出評(píng)價(jià)要素;最后,建立船舶修理項(xiàng)目的優(yōu)先級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,見(jiàn)表1。
表1 船舶修理項(xiàng)目的優(yōu)先級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)
2.1 灰色層次分析法的介紹
灰色層次分析法主要是在層次分析法的基礎(chǔ)上結(jié)合區(qū)間灰數(shù)白化處理,具有灰色系統(tǒng)理論和層次分析法兩者的優(yōu)點(diǎn),在評(píng)價(jià)指標(biāo)數(shù)據(jù)時(shí)能夠降低數(shù)據(jù)主觀性的影響[11]。本文首先通過(guò)層次分析法計(jì)算各級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重值;其次,結(jié)合灰色評(píng)估相關(guān)理論將專家對(duì)目標(biāo)的評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)進(jìn)行白化處理,以減少個(gè)人評(píng)估的失誤對(duì)整個(gè)評(píng)估結(jié)果的影響;最后,對(duì)各目標(biāo)的評(píng)價(jià)得分進(jìn)行分析比較。
2.2 灰色層次分析法在船舶修理項(xiàng)目?jī)?yōu)先級(jí)評(píng)價(jià)中的應(yīng)用步驟
2.2.1 確定指標(biāo)權(quán)重
在同一指標(biāo)體系中,各評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)目標(biāo)的影響程度不同。因此,在分析各指標(biāo)對(duì)目標(biāo)的影響時(shí),應(yīng)根據(jù)各指標(biāo)的重要性賦予不同的權(quán)重,其中重要指標(biāo)占的權(quán)重較大。本文中A=(a1,a2,a3,a4)表示一級(jí)指標(biāo)Ui權(quán)重集合,Ai=(ai1,ai2,ai3,ai4)表示二級(jí)指標(biāo)Uij權(quán)重集合。
2.2.2 劃分指標(biāo)Uij的評(píng)分原則
對(duì)于定性指標(biāo),劃分優(yōu)、良、中、差4個(gè)標(biāo)準(zhǔn)衡量船舶修理項(xiàng)目在該指標(biāo)的優(yōu)劣程度,對(duì)應(yīng)的分值是4,3,2,1分,而優(yōu)劣程度在相鄰等級(jí)之間所對(duì)應(yīng)的分值是3.5,2.5,1.5,0.5分。
對(duì)于定量指標(biāo),將帶有不同量綱的Uij進(jìn)行非量綱化處理,以排除量綱對(duì)評(píng)價(jià)結(jié)果的影響,并按照4分制折算得分。標(biāo)準(zhǔn)化的計(jì)算公式如下:
對(duì)于正向指標(biāo)
yij=zij/maxzij
對(duì)于逆向指標(biāo)
yij=minzij/zij
式中,yij為評(píng)價(jià)指標(biāo)Uij的無(wú)量綱指標(biāo)值;zij為評(píng)價(jià)指標(biāo)Uij的有量綱指標(biāo)值;maxzij為正向評(píng)價(jià)指標(biāo)Uij所應(yīng)達(dá)到的最佳值; minzij為逆向評(píng)價(jià)指標(biāo)Uij所應(yīng)達(dá)到的最佳值。
2.2.3 對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)打分,建立評(píng)價(jià)矩陣
2.2.4 確定船舶修理項(xiàng)目的評(píng)價(jià)灰類
本文將船舶修理項(xiàng)目的評(píng)價(jià)灰類取為“優(yōu)”“良”“中”“差”四個(gè)等級(jí)(分別用e=1,2,3,4表示),所對(duì)應(yīng)的白化函數(shù)fe如下:
(1)1灰類f1(“優(yōu)”),灰數(shù)←1∈[4,),即
(2)2灰類f2(“良”),灰數(shù)←2∈[0,3,6],即
(3) 3灰類f3(“中”),灰數(shù)←3∈[0,2,4],即
(4) 4灰類f4(“差”),灰數(shù)←4∈[0,1,2],即
上述白化權(quán)函數(shù)見(jiàn)圖1。
圖1 白化權(quán)函數(shù)a)1灰類f1 b)2灰類f2 c)3灰類f3 d)4灰類f4
2.2.5 計(jì)算灰色評(píng)價(jià)權(quán)矩陣
式中,ni為第i個(gè)一級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)下的二級(jí)指標(biāo)個(gè)數(shù)。
2.2.6 計(jì)算綜合評(píng)價(jià)得分
由于B(s)為向量,不可直接將船舶修理項(xiàng)目進(jìn)行評(píng)價(jià)排序,必須進(jìn)行單值化處理,W(s)表示第s個(gè)船舶修理項(xiàng)目的綜合評(píng)價(jià)得分,再根據(jù)W(s)的大小排出優(yōu)劣順序。計(jì)算公式為:W(s)=B(s)·CΤ。其中,CΤ為評(píng)價(jià)灰類等級(jí)值化向量,可根據(jù)灰類等級(jí)的“灰水平”進(jìn)行賦值。
3.1 船舶修理項(xiàng)目?jī)?yōu)先級(jí)評(píng)價(jià)的應(yīng)用流程
距待修船舶入廠修理的一個(gè)月左右,船舶修理企業(yè)按慣例會(huì)召開(kāi)例會(huì),會(huì)議內(nèi)容主要是向全廠通報(bào)合同內(nèi)容和條款等,各部門(mén)進(jìn)行資源和技術(shù)的準(zhǔn)備。船舶修理企業(yè)可在例會(huì)中召集所有專業(yè)主管和項(xiàng)目經(jīng)理對(duì)該船舶修理項(xiàng)目的評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行打分并建立評(píng)價(jià)矩陣,計(jì)算得出該船舶修理項(xiàng)目的綜合評(píng)價(jià)得分。在每月月末對(duì)下月的船舶修理項(xiàng)目的綜合評(píng)價(jià)得分進(jìn)行排序,從而得出下月船舶修理項(xiàng)目?jī)?yōu)先級(jí)的順序,為優(yōu)先級(jí)高的修理項(xiàng)目最先配置資源。具體的流程見(jiàn)圖2。
3.2 船舶修理項(xiàng)目?jī)?yōu)先級(jí)評(píng)價(jià)的算例
A船舶修理企業(yè)目前有3個(gè)船舶修理項(xiàng)目,合同金額分別為210萬(wàn)元、175萬(wàn)元、140萬(wàn)元,項(xiàng)目總成本分別為120萬(wàn)元、80萬(wàn)元、60萬(wàn)元,按照上文步驟對(duì)3個(gè)船舶修理項(xiàng)目進(jìn)行優(yōu)先級(jí)評(píng)價(jià)。
(1)確定各指標(biāo)的權(quán)重,A=(0.39,0.08,0.39,0.14);A1=(0.33,0.67);A2=(0.33,0.57,0.1);A3=(0.55,0.09,0.23,0.13);A4=(0.31,0.58,0.11)。
(2)合同金額為正向指標(biāo),項(xiàng)目總成本為逆向定量指標(biāo),根據(jù)公式進(jìn)行折算計(jì)算得分。合同金額得分分別為4,3,2.5,項(xiàng)目總成本得分分別為2,3,4。
(3)專家評(píng)分并建立評(píng)分矩陣。本例中選取5位專家進(jìn)行評(píng)分,評(píng)分矩陣如下。同理,可得第2、3船舶修理項(xiàng)目的評(píng)分矩陣D(2),D(3)。
圖2 船舶修理項(xiàng)目?jī)?yōu)先級(jí)評(píng)價(jià)流程
(4)計(jì)算第1船舶修理項(xiàng)目的灰色權(quán)矩陣為
B(1)=(0.332 4,0.376 1,0.291 3,0)。
由公式W(s)=B(s)·CΤ,可知W(1)=3.040 6。
第1條船舶修理項(xiàng)目的綜合評(píng)價(jià)得分為3.040 6,同理可得第2、3條船舶修理項(xiàng)目的綜合評(píng)價(jià)得分分別為3.140 6,3.205 7。由綜合評(píng)價(jià)得分可知第3條船舶修理項(xiàng)目的優(yōu)先級(jí)高,應(yīng)優(yōu)先進(jìn)行資源配置,組織修理。
將本算例數(shù)據(jù)采用模糊層次分析法(參考文獻(xiàn)[10])進(jìn)行驗(yàn)證,得到第1、2、3條待修船舶的評(píng)價(jià)分?jǐn)?shù)分別為68.328 2,76.878 7,79.102 0。第3條待修船舶的優(yōu)先級(jí)最高,第2條次之,與本文計(jì)算結(jié)果相符。
將模糊層次分析法與灰色層次分析法得到的綜合評(píng)價(jià)得分進(jìn)行歸一化處理,從圖3中可看出采用灰色層次分析法評(píng)價(jià)各個(gè)船舶修理項(xiàng)目之間的差別程度較小,減少了由于個(gè)別指標(biāo)的得分較高或較低而造成的整個(gè)項(xiàng)目得分的波動(dòng),使評(píng)價(jià)結(jié)果趨于穩(wěn)定和精確。
圖3 模糊層次分析法與灰色層次分析法評(píng)價(jià)得分對(duì)比
3.3 船舶修理項(xiàng)目?jī)?yōu)先級(jí)評(píng)價(jià)的MATLAB實(shí)現(xiàn)
MATLAB是矩陣實(shí)驗(yàn)室(Matrix Laboratory)的簡(jiǎn)稱,核心是一個(gè)基于矩陣運(yùn)算的快速解釋處理程序,其具有強(qiáng)大的矩陣計(jì)算及仿真能力[13]。本文通過(guò)利用MATLAB簡(jiǎn)化灰色層次分析法的計(jì)算,提高船舶修理項(xiàng)目評(píng)價(jià)的速度和效率,使其具有更大的易用性。部分代碼見(jiàn)圖4。
MATLAB的輸出結(jié)果,第1條船舶修理項(xiàng)目的灰色評(píng)價(jià),綜合評(píng)價(jià)分值為3.040 6,與前述方法計(jì)算結(jié)果相同,說(shuō)明適用于船舶修理項(xiàng)目?jī)?yōu)先級(jí)評(píng)價(jià)的計(jì)算。
各項(xiàng)目的優(yōu)先級(jí)是船舶修理企業(yè)制訂計(jì)劃、資源配置首要考慮的問(wèn)題。為解決船舶修理企業(yè)船舶修理項(xiàng)目的優(yōu)先級(jí)問(wèn)題,首先,本文結(jié)合平衡計(jì)分卡的思想,將船舶修理項(xiàng)目的評(píng)價(jià)分為四個(gè)維度,并且通過(guò)實(shí)地調(diào)研、文獻(xiàn)瀏覽法對(duì)維度進(jìn)行細(xì)分,確定評(píng)價(jià)要素,從而建立船舶修理項(xiàng)目?jī)?yōu)先級(jí)的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系;其次,利用灰色層次分析法評(píng)價(jià)船舶修理項(xiàng)目的優(yōu)先級(jí);最后,通過(guò)算例進(jìn)行驗(yàn)證,同時(shí)運(yùn)用MATLAB程序來(lái)簡(jiǎn)化計(jì)算。算例表明該方法的評(píng)價(jià)結(jié)果科學(xué)合理,計(jì)算過(guò)程較為簡(jiǎn)便,適合船舶修理企業(yè)的實(shí)際應(yīng)用。
圖4 MATLAB程序部分代碼(軟件截圖)
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大連市科技計(jì)劃項(xiàng)目“面向大型船舶修理企業(yè)的智能制造系統(tǒng)平臺(tái)的研發(fā)(2014A11GX031)”。
2016-04-25