林 榕 (南京交通職業(yè)技術(shù)學院 運輸管理學院,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,要進行科學評價,從幾個備選方案中選擇一個比較科學的方案,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雜系統(tǒng)問題,追尋的目標很多,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體系并設(shè)計能對各項指標進行比較判斷的評價準則。盡管如此,對應(yīng)急物流保障系統(tǒng)進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)更加準確而科學,皆離不開對各種備選方案的性質(zhì)和價值進行準確和直觀的判斷。
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。
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的相對性和灰色性,為了尋找另一個比較性參數(shù),有些學者提出運用灰色關(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)性能進行評估,計算出評估指標間的灰色關(guān)聯(lián)度,由關(guān)聯(lián)度的大小給出優(yōu)劣評判。
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,可以降低問題的復雜程度,提高問題解決的準確性。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)用涉獵自然科學和社會科學等眾多領(lǐng)域,發(fā)展前景廣闊。
熵是熱力學中表征物質(zhì)狀態(tài)的參量之一,現(xiàn)已在自然科學和社會科學領(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。
當今,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)驗進行決策,主觀性太強,不夠科學?;诨疑到y(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)的科學決策提供了一種新的方法和思路。
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、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)集合評價(等級)集、評語集、權(quán)重向量的基礎(chǔ)上,進行單因素模糊評價,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,完成多指標綜合評價;最后,對模糊綜合評價結(jié)果進行分析。
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
應(yīng)急物流是針對突發(fā)性災(zāi)難而進行的特殊物流活動,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)進行綜合評價也存在著一些不足,如:計算復雜,對指標權(quán)重矢量的確定主觀性較強等。
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]。當前,云模型已成功地應(yīng)用到自然科學的眾多領(lǐng)域。
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]。
運用云模型對應(yīng)急物流保障系統(tǒng)進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)綜合評價指標體系,對評價前制定的總體評價目標進行細化,得到各個分目標,專家組成員根據(jù)自己的認知和經(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,專家進行打分,利用云發(fā)生器進行認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準的文字描述與數(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]。
TOPSIS方法提出了“理想解”和“負理想解”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到各個備選方案中的最好值;負理想解(記為x)-是一種設(shè)想的最劣解,它的各屬性值都達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,則這個方案應(yīng)當是R中最佳的方案。即對R中n個方案進行排序是利用x∈R與x*和x-的距離信息來作為標準的,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。
運用TOPSIS法進行應(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)。
對應(yīng)急物流保障系統(tǒng)的綜合評價是一項復雜的工作,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,作為進行應(yīng)急物流保障系統(tǒng)評估優(yōu)選的方法。