融合概率語(yǔ)言的VIKOR方法在中藥飲片包裝材料評(píng)價(jià)中的應(yīng)用

唐未兵 孟慧靜

1. 湖南工業(yè)大學(xué) 商學(xué)院 湖南 株洲 412007

2. 湖南工業(yè)大學(xué) 湖南省包裝經(jīng)濟(jì)研究基地 湖南 株洲 412007

0 引言

中醫(yī)藥在中國(guó)有著悠久歷史，是我國(guó)的國(guó)粹之一，也是我國(guó)醫(yī)療衛(wèi)生事業(yè)的重要組成部分。中藥飲片是中藥行業(yè)的三大支柱之一，成為了中醫(yī)臨床防病、治病的重要手段。由于中藥飲片性質(zhì)的特殊性，選擇包裝材料時(shí)，需綜合考慮材料的穩(wěn)定性、遮光性、氣密性、相容性等性能。因而，如何選擇合適的中藥飲片包裝材料成為研究熱點(diǎn)。

最初，研究者提出先將非定量的指標(biāo)轉(zhuǎn)化為定量信息，再使用傳統(tǒng)VIKOR（vlsekriterijumska optimiz acija I kompromisno resenje）、TOPSIS（technique for order preference by similarity to an ideal solution）等[1]方法對(duì)包裝材料進(jìn)行決策。但是，對(duì)于中藥飲片包裝材料，有些材料的性能指標(biāo)難以采用定量方式衡量。而模糊集可以很好地解決數(shù)據(jù)的不確定性問(wèn)題。L. A.Zadeh[2]首先定義了模糊集這一概念，隨后，直覺模糊集[3]、猶豫模糊集[4]、概率語(yǔ)言術(shù)語(yǔ)集（probabilistic linguistic term sets，PLTS）[5]等相繼被提出。其中，PLTS既能反映決策者對(duì)方案或指標(biāo)的語(yǔ)言偏好評(píng)價(jià)，又能體現(xiàn)語(yǔ)言評(píng)價(jià)值的概率，能夠更加客觀細(xì)致地描述決策問(wèn)題的不確定性。

VIKOR方法采用折衷解法解決具有沖突指標(biāo)或指標(biāo)度量單位不一致的多指標(biāo)決策問(wèn)題。故本文擬將PLTS與傳統(tǒng)VIKOR方法相結(jié)合，使用PLTS描述決策者的偏好信息，用傳統(tǒng)VIKOR方法構(gòu)建多指標(biāo)決策模型，對(duì)中藥飲片包裝材料的評(píng)價(jià)問(wèn)題進(jìn)行研究。

1 相關(guān)概念

下面給出PLTS的定義、性質(zhì)及比較規(guī)則，設(shè)計(jì)VIKOR方法的決策步驟，以便后續(xù)決策模型的構(gòu)建。

1.1 概率語(yǔ)言術(shù)語(yǔ)集

1.2 VIKOR方法

2 PLTS-VIKOR多指標(biāo)決策模型

包裝材料對(duì)于中藥飲片的質(zhì)量有著重要影響[11]。評(píng)價(jià)中藥飲片包裝材料時(shí)，構(gòu)建良好的指標(biāo)體系是解決多指標(biāo)決策問(wèn)題的基礎(chǔ)。目前市場(chǎng)上主要的中藥飲片包裝材料有以下4種：聚乙烯塑料膜（塑料袋）、鋁箔袋、聚丙烯塑料袋、牛皮凝膜紙袋[12]。中藥飲片包裝材料需要根據(jù)中藥的種類進(jìn)行選擇，因而研究人員探討了不同中藥如黃芪、當(dāng)歸、半夏等包裝材料的選擇問(wèn)題[13-15]。對(duì)于黃芪飲片來(lái)說(shuō)，考慮到黃芪的有效成分，聚乙烯塑料袋是最優(yōu)選擇包裝；對(duì)于當(dāng)歸來(lái)說(shuō)，考慮到相容性及貯藏溫度，鋁箔復(fù)合膜袋是更適合的包裝。中藥飲片種類繁多，因此可以選擇較為重要的指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)，以此進(jìn)行中藥飲片包裝材料的選擇。通過(guò)查閱大量參考文獻(xiàn)，篩選了對(duì)中藥飲片包裝材料影響較大而且范圍較廣的4個(gè)指標(biāo)（詳見表1），并選擇了目前市場(chǎng)上性能較好、綜合評(píng)價(jià)較高、使用頻率較高的聚乙烯塑料膜、鋁箔袋、聚丙烯塑料袋、牛皮凝膜紙袋4種包裝材料[16]作為候選方案，建立中藥飲片包裝材料評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，如表1所示。

表1 中藥飲片包裝材料評(píng)價(jià)指標(biāo)Table 1 Evaluation indicators of packaging materials for traditional Chinese medicine decoction pieces

3 算例分析

為驗(yàn)證本文所用方法的正確性和普適性，通過(guò)以下算例來(lái)檢驗(yàn)；以消融實(shí)驗(yàn)證實(shí)方法的有效性。

3.1 算例檢驗(yàn)

本文在強(qiáng)化個(gè)體遺憾、折衷均衡、強(qiáng)化群體效用等3種決策機(jī)制下，v值分別取0.25, 0.50, 0.75，利用式（6）分別得到4種方案的Q值，所得結(jié)果如表2所示。

表2 不同決策機(jī)制下的Q值Table 2 Q value under different decision mechanisms

在所選擇的3種決策機(jī)制下，將表2折衷評(píng)價(jià)值Qi與各候選方案的Si和Ri，均按照取值由小到大排序，結(jié)果如下：

根據(jù)VIKOR方法判別最優(yōu)方案的2項(xiàng)準(zhǔn)則，表2中3種決策機(jī)制下的Qi值（Q4-Q1≥1/3）均滿足準(zhǔn)則1中的4個(gè)條件，因此方案x1為最穩(wěn)定的最優(yōu)解。此時(shí)無(wú)需再按準(zhǔn)則2判別，所以根據(jù)本文給出的準(zhǔn)則1，無(wú)論在何種決策機(jī)制下進(jìn)行選擇，候選方案x1均為最優(yōu)解。

本文運(yùn)用傳統(tǒng)VIKOR方法結(jié)合PLTS，構(gòu)建PLTS-VIKOR多指標(biāo)決策模型，此模型保留了VIKOR方法的優(yōu)點(diǎn)，并且能夠充分運(yùn)用原始數(shù)據(jù)信息。在進(jìn)行實(shí)際決策計(jì)算時(shí)，通過(guò)計(jì)算兩個(gè)PLTS之間的距離來(lái)計(jì)算Si、Ri和Qi值，可以更加充分地運(yùn)用原始數(shù)據(jù)信息，并且計(jì)算過(guò)程更簡(jiǎn)潔，使用簡(jiǎn)單，能夠得到更加可靠的結(jié)果。

3.2 消融實(shí)驗(yàn)

為了驗(yàn)證融合概率語(yǔ)言的VIKOR方法的有效性，仍然以上述算例為研究對(duì)象進(jìn)行消融實(shí)驗(yàn)。利用3.1節(jié)中的專家評(píng)價(jià)信息，選取4項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)中的3項(xiàng)：遮光性、氣密性和相容性，采用PLTS-VIKOR多指標(biāo)決策模型進(jìn)行分析，得到3種決策機(jī)制下的Q值，如表3所示。

表3 不同決策機(jī)制對(duì)應(yīng)的Q值Table 3 Corresponding Q-values of different decision-making mechanisms

根據(jù)VIKOR方法判別最優(yōu)方案的準(zhǔn)則，表3中3種決策機(jī)制下的Qi值（Q3-Q1≥1/3）均滿足準(zhǔn)則1中的4個(gè)條件，無(wú)需再按準(zhǔn)則2判定，因此選方案x1為最穩(wěn)定的最優(yōu)解。

上述消融實(shí)驗(yàn)表明，融合概率語(yǔ)言的VIKOR方法，在解決多指標(biāo)決策問(wèn)題時(shí)，是有效的且是實(shí)用的。這也證實(shí)了本文所選擇的評(píng)價(jià)指標(biāo)的重要性、最優(yōu)方案x1的穩(wěn)定性。

4 結(jié)語(yǔ)

本文首先使用PLTS對(duì)中藥飲片包裝材料各個(gè)指標(biāo)進(jìn)行描述評(píng)價(jià)，最大程度地保留了原始信息；然后在構(gòu)建的PLTS-VIKOR決策模型時(shí)，通過(guò)計(jì)算PLTS距離來(lái)簡(jiǎn)化決策步驟；最后運(yùn)用VIKOR方法進(jìn)行一系列計(jì)算，通過(guò)選擇不同的決策機(jī)制系數(shù)，得到了最終的決策結(jié)果。

由文中的算例分析可知，在不同的決策機(jī)制下，得到同一決策結(jié)果。這說(shuō)明使用PLTS-VIKOR模型解決多指標(biāo)決策問(wèn)題的穩(wěn)定性，同時(shí)證明了此方法的有效性，拓展了決策方法的邊界。

因此本文方法在解決不確定語(yǔ)言環(huán)境下的中藥飲片包裝材料選擇問(wèn)題，具有很大優(yōu)勢(shì)，可以推廣應(yīng)用于其他決策領(lǐng)域，例如：工程項(xiàng)目評(píng)估、企業(yè)能力評(píng)估等。在后續(xù)研究中，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)中藥飲片包裝材料的相關(guān)研究，繼續(xù)實(shí)現(xiàn)PLTS與其它決策方法的有效結(jié)合。