基于區(qū)間直覺模糊集的木材進(jìn)口物流服務(wù)商評價(jià)與選擇*

甄夢迪 蔣業(yè)恒 陳 勇

(中國林業(yè)科學(xué)研究院林業(yè)科技信息研究所 北京 100091)

木材進(jìn)口的運(yùn)輸有多種方式，目前我國以海運(yùn)運(yùn)輸為主，從東南亞、新西蘭、澳大利亞、美國、智利等國家進(jìn)口的木材都采用海運(yùn)運(yùn)輸?shù)姆绞絒1]。這種運(yùn)輸方式主要由產(chǎn)地集中木料，通過海路運(yùn)輸從原產(chǎn)國口岸運(yùn)送至我國。在這樣一個(gè)物流活動(dòng)過程中，涉及的運(yùn)輸方式和運(yùn)輸工具是多樣化的。由于我國進(jìn)口的原木屬于非標(biāo)產(chǎn)品，所以在進(jìn)行貨物堆碼、裝貨卸貨、裝集裝箱時(shí)存在一定的操作難度，這與其他物資的進(jìn)口運(yùn)輸活動(dòng)存在較大差異，同時(shí)也使得木料進(jìn)口的物流成本較高[2]。因此，進(jìn)口木材的運(yùn)輸一直是困擾木材行業(yè)發(fā)展的一大瓶頸，如何改善木材運(yùn)輸方式，降低木材運(yùn)輸成本，提高運(yùn)輸效率，成為木材流通領(lǐng)域的研究重點(diǎn)。

早期對木材物流的研究多為定性研究，但是目前已向定量分析發(fā)展，并且開展了以定量分析為核心的系統(tǒng)性研究。國內(nèi)學(xué)者吳磊[3]運(yùn)用經(jīng)典SLP規(guī)劃方法對連云港木材物流園區(qū)的服務(wù)功能進(jìn)行了規(guī)劃和創(chuàng)建；蔡亞軒等[4]分析了木材加工企業(yè)物流運(yùn)輸成本控制方式，并就如何提升木材企業(yè)的物流成本控制優(yōu)勢提出了相關(guān)建議；毛波等[5]以木材運(yùn)輸費(fèi)用最優(yōu)化為研究重點(diǎn)，分析和評價(jià)了木材運(yùn)輸中的產(chǎn)銷平衡問題，并求解出總運(yùn)費(fèi)最少的木材運(yùn)輸分配方案；李鵬飛等[6]創(chuàng)設(shè)了一個(gè)全新的生態(tài)技術(shù)——滑道集材，并建立了集材運(yùn)輸方案數(shù)學(xué)模型；林玉英等[7]探討木材物流網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的模型與算法，在分析用戶特征及功能需求的基礎(chǔ)上，采用Web GIS技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、組件集成技術(shù)，對系統(tǒng)進(jìn)行分析與設(shè)計(jì)；謝韜等[8]認(rèn)為在木材整體的供應(yīng)鏈之中，上游企業(yè)所給予的最低價(jià)格和物流成本對木材價(jià)格的影響最大，若在物流成本上進(jìn)行優(yōu)化，可以有效降低企業(yè)的成本，提高企業(yè)競爭力；周潔[1]以幫助木材行業(yè)的眾多企業(yè)選出最優(yōu)木材進(jìn)口第三方物流服務(wù)提供商為研究目標(biāo)，構(gòu)建了相應(yīng)的評價(jià)指標(biāo)體系及DEA-Topsis兩階段選擇模型。國外學(xué)者Trochu等[9]探討了建筑行業(yè)正在大規(guī)?；厥漳静倪@一現(xiàn)象，并通過混合整數(shù)線性規(guī)劃(MILP)模型來最大限度地降低木材回收過程的總成本；Forsberg等[10]通過對大卡車運(yùn)輸和長途列車運(yùn)輸問題進(jìn)行研究，創(chuàng)建了規(guī)劃性與決策性的木材交通運(yùn)輸支撐體系，有效降低了跨區(qū)域運(yùn)輸?shù)奈锪鞒杀?；Mesquita等[11]整合森林道路網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)和維護(hù)，并為木材裝載地點(diǎn)和木材運(yùn)輸問題提供解決方案；Shabaev等[12]描述了木材運(yùn)輸調(diào)度優(yōu)化的方法，創(chuàng)建了一個(gè)多標(biāo)準(zhǔn)數(shù)學(xué)模型，利用單純形方法和遺傳算法，基于分解方法，開發(fā)了一種求解一般車輛路徑問題(GVRP)的混合算法；Fran?ois等[13]提出了一個(gè)戰(zhàn)術(shù)規(guī)劃模型，以優(yōu)化綜合運(yùn)輸能力下的木材采購問題。上述研究在企業(yè)控制物流成本、節(jié)約企業(yè)開支方面進(jìn)行了有益探索，但在企業(yè)如何選擇最優(yōu)化物流服務(wù)商、高效控制物流成本方面仍有待深入研究。因決策環(huán)境信息的不確定性和人類認(rèn)知的模糊性，決策活動(dòng)往往存在著不確定性信息，屬于模糊決策問題。區(qū)間直覺模糊集利用區(qū)間數(shù)表示屬性的隸屬度、非隸屬度和猶豫度，可以較好地呈現(xiàn)決策中的不確定性信息。木材進(jìn)口物流服務(wù)商評價(jià)是木材供應(yīng)鏈的關(guān)鍵一環(huán)，其通過一系列的數(shù)學(xué)模型、統(tǒng)計(jì)方法、管理方法按照一定的標(biāo)準(zhǔn)對供應(yīng)商進(jìn)行客觀公正的綜合決策評判。因?yàn)槭鞘孪仍u估，很多指標(biāo)缺乏統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，只能由相關(guān)專家對指標(biāo)進(jìn)行定性評價(jià)，因此其屬于典型的模糊決策問題[14]?；谏鲜龇治?，本文在借鑒有關(guān)學(xué)者對物流服務(wù)商的選擇評價(jià)的基礎(chǔ)上，將研究對象進(jìn)一步細(xì)化到木材物流服務(wù)商，建立了進(jìn)口木材物流服務(wù)商評價(jià)指標(biāo)體系，并構(gòu)建基于區(qū)間直覺模糊集的木材進(jìn)口物流服務(wù)商的評價(jià)及選擇模型，通過計(jì)算備選方案與理想解的相似度，對第三方物流服務(wù)商進(jìn)行綜合排序，選出最優(yōu)的木材進(jìn)口物流服務(wù)商[15]，并在應(yīng)用分析的基礎(chǔ)上，為進(jìn)口木材運(yùn)輸領(lǐng)域進(jìn)一步發(fā)展提出建議。

1 進(jìn)口木材物流服務(wù)商評價(jià)指標(biāo)

物流服務(wù)商即第三方物流服務(wù)商，主要負(fù)責(zé)提供優(yōu)質(zhì)的物流服務(wù)，并且?guī)椭髽I(yè)減少物流成本。本研究評價(jià)的木材進(jìn)口物流服務(wù)商主要為海運(yùn)物流服務(wù)商(進(jìn)口流程見圖1)，主要考察物流服務(wù)商的海運(yùn)運(yùn)輸?shù)木唧w價(jià)格、倉儲(chǔ)設(shè)備情況、供應(yīng)商的運(yùn)輸能力等方面。由于木材進(jìn)口具有一定的特殊性，還要考察木材裝卸效率、報(bào)關(guān)報(bào)檢效率等指標(biāo)[8]。

圖1 木材進(jìn)口流程

由于木材進(jìn)口物流服務(wù)企業(yè)所提供的物流活動(dòng)具有一定專業(yè)性，本文主要從企業(yè)綜合能力、倉儲(chǔ)能力、交付能力、木材裝卸能力、運(yùn)輸能力、進(jìn)口增值服務(wù)能力6個(gè)層面出發(fā)，在合理性、全面性、科學(xué)性的基礎(chǔ)上，建立進(jìn)口木材物流服務(wù)商評價(jià)指標(biāo)體系(表1)。

表1 進(jìn)口木材物流服務(wù)商選擇評價(jià)指標(biāo)體系

2 指標(biāo)評價(jià)方法

2.1 區(qū)間直覺模糊集評價(jià)法

設(shè)X為一個(gè)非空集合，在X上的2個(gè)映射μA：X→[0，1]，νA：X→[0，1]，

x∈XμA(x)∈[0,1],

及

x∈XνA(x)∈[0,1],

并滿足條件

0≤μA(x)+νA(x)≤1,

則稱μA和νA確定了論域X上的一個(gè)直覺模糊集A[16]，可簡記為：

A={〈x，μA(x)，νA(x)〉|x∈X},

μA和νA被稱為A的隸屬函數(shù)和非隸屬函數(shù)[16]，μA(x)和νA(x)被稱為x屬于A的隸屬度和非隸屬度。

(1)

與此同時(shí)，x屬于A的猶豫度為：

(2)

(3)

熵是系統(tǒng)無序程度的一個(gè)度量，對于某項(xiàng)指標(biāo)來說，熵值可以很好地界定某個(gè)指標(biāo)的離散程度[17]。

(4)

上述公式是考慮了全部要素的區(qū)間直覺模糊集的熵函數(shù)，在將隸屬度、非隸屬度以及猶豫度與熵函數(shù)進(jìn)行比較時(shí)，顯得更加明確且直觀，并體現(xiàn)了信息的不確定性。

假設(shè)在某項(xiàng)準(zhǔn)則下存在著n個(gè)互不相同的評價(jià)指標(biāo)，在這些評價(jià)指標(biāo)中，將第i個(gè)指標(biāo)的熵記為Ei，權(quán)重記為：

(5)

設(shè)X為一個(gè)非空的集合，且

(6)

將M和N的2個(gè)直覺模糊集的相似度定義為：

S(M,N)=1-d(M,N)。

(7)

由上式可明顯看出，當(dāng)S(M,N)越大時(shí)，區(qū)間直覺模糊集M和N的相似度就越大。

2.2 進(jìn)口木材物流服務(wù)商評價(jià)模型

進(jìn)口木材物流服務(wù)商的選擇與評價(jià)為多屬性決策問題，是現(xiàn)代決策科學(xué)的一個(gè)關(guān)鍵組成部分。由于無法預(yù)知各個(gè)指標(biāo)的權(quán)重，并且對各個(gè)指標(biāo)的評價(jià)與判定存在模糊不確定性，所以可采取區(qū)間直覺模糊集評價(jià)法來解決該問題[18]。

圖2 建模流程

3 應(yīng)用分析

通過參考有關(guān)學(xué)者對木材物流企業(yè)的實(shí)地調(diào)研數(shù)據(jù)[1]，并對數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選和處理，最終選擇了9家物流企業(yè)作為評價(jià)對象。首先對物流服務(wù)商的初始數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化處理，然后應(yīng)用區(qū)間直覺模糊集的選擇評價(jià)模型進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，最終對9家服務(wù)商進(jìn)行評價(jià)后選出一家最優(yōu)的物流服務(wù)商。在歸一化處理中，對木材損壞率、缺貨率、海運(yùn)運(yùn)輸單價(jià)應(yīng)用以下公式計(jì)算：

其余指標(biāo)，均應(yīng)用常用公式計(jì)算：

計(jì)算結(jié)果如下：

1) 確定方案集B= (B1,B2,B3,B4,B5,B6,B7,B8,B9) ，對整理好的數(shù)據(jù)進(jìn)行區(qū)間直覺模糊處理，利用式(4)式(5)計(jì)算得出每個(gè)指標(biāo)的區(qū)間直覺模糊熵及權(quán)重為：

E1j=(0.306 0，0.353 6，0.400 9),ω1j=(0.36，0.33，0.31)；

E2j=(0.329 8),ω2j=(1)；

E3j=(0.312 5，0.406 7，0.256 5，0.277 4),ω3j=(0.25，0.22，0.27，0.26)；

E4j=(0.250 7，0.226 8),ω4j=(0.49，0.51)；

E5j=(0.444 7，0.239 2，0.405 9),ω5j=(0.29，0.40，0.31)；

E6j=(0.315 1，0.391 9，0.388 6),ω6j=(0.36，0.32，0.32)。

2) 利用式 (3) 計(jì)算各方案準(zhǔn)則層指標(biāo)的評價(jià)結(jié)果，再計(jì)算得出準(zhǔn)則層每個(gè)指標(biāo)的區(qū)間直覺模糊熵及權(quán)重：Ei=(0.166，0.133，0.156，0.138，0.176，0.181),ωi=(0.17，0.14，0.16，0.15，0.19，0.19)。

3) 利用式(6)計(jì)算各方案與理想解之間的賦權(quán)歐幾里得距離為：

d(B,A*)=( 0.298,0.068,0.115,0.098,0.083,0.141,0.135,0.233,0.143)。

4) 利用式(7)計(jì)算得到各供應(yīng)商與理想解之間的相似度及排序(表2)。

表2 相似度排序表

由于B2即第2家物流服務(wù)商與最優(yōu)解的相似度最大，因此第2家第三方物流服務(wù)提供商為最優(yōu)選擇。在實(shí)際操作中，木材企業(yè)可以先和第2家第三方物流企業(yè)一同商討木材運(yùn)輸方案，在雙方都協(xié)商一致的前提下簽訂合同，開展后續(xù)合作。在后續(xù)實(shí)際合作過程中，要嚴(yán)格檢測和監(jiān)控其實(shí)際的物流活動(dòng)開展情況。同時(shí)，要科學(xué)評估運(yùn)輸方案的實(shí)際成本、供應(yīng)商的服務(wù)能力、雙方合作的默契程度，若評價(jià)結(jié)果符合木材企業(yè)的預(yù)期，則可以考慮與該物流服務(wù)商建立長期合作關(guān)系。

4 結(jié)論與建議

4.1 結(jié)論

本文從企業(yè)綜合能力、倉儲(chǔ)能力、交付能力、木材裝卸能力、運(yùn)輸能力、進(jìn)口增值服務(wù)能力6個(gè)維度搭建了進(jìn)口木材物流服務(wù)商選擇評價(jià)指標(biāo)體系。末端指標(biāo)層在考量木材進(jìn)口物流獨(dú)有特征的基礎(chǔ)上，引入了防火防潮能力、木材破損率、木材裝卸效率等指標(biāo)，使指標(biāo)體系更具科學(xué)性?；诖罱ê玫闹笜?biāo)體系，構(gòu)建了基于區(qū)間直覺模糊集的木材進(jìn)口物流服務(wù)商評價(jià)與選擇模型，其中集合了模糊數(shù)學(xué)中的直覺模糊集、模糊綜合評價(jià)與模糊層次分析法的優(yōu)勢，綜合考量了模糊性、不確定性及猶豫性等特征，以此得出更加客觀的評價(jià)結(jié)果[19]。在應(yīng)用分析部分，選取了9家木材進(jìn)口物流服務(wù)商作為備選對象，在充分獲取調(diào)研數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，將數(shù)據(jù)代入已構(gòu)建好的區(qū)間直覺模糊集評價(jià)模型中，得出9家企業(yè)在物流服務(wù)方面的優(yōu)先次序，為木材企業(yè)選擇木材進(jìn)口物流服務(wù)商提供了更加科學(xué)有效的方法。

4.2 建議

為了實(shí)現(xiàn)木材進(jìn)口物流活動(dòng)中資源的有效整合與利用，提高木材運(yùn)輸效率，降低木材運(yùn)輸和交易成本，提出以下3點(diǎn)建議：

一是優(yōu)化木材進(jìn)口物流運(yùn)作模式。木材進(jìn)口物流模式與普通快遞物流(食品、電子產(chǎn)品等)的運(yùn)作模式相差甚遠(yuǎn)，而且木材進(jìn)口的資源整合率較低，物流信息系統(tǒng)也有待提升。在木材供應(yīng)體系中，木材進(jìn)口物流商起到了至關(guān)重要的運(yùn)輸保障作用，是聯(lián)結(jié)木材上下游企業(yè)的必要一環(huán)。因此，應(yīng)從物流運(yùn)輸、物流倉儲(chǔ)、物流包裝等諸多方面著力整合現(xiàn)實(shí)資源，建立溝通機(jī)制，使各個(gè)中間環(huán)節(jié)木材進(jìn)口效率有所提升。此外，物流服務(wù)商應(yīng)運(yùn)用電子商務(wù)手段著力建立現(xiàn)代化物流信息系統(tǒng)，建立更加便捷、更加專業(yè)、性價(jià)比更高、更受客戶信任與喜愛的信息傳輸平臺，為木材進(jìn)口物流注入新鮮動(dòng)力。當(dāng)前，已有多家木材企業(yè)搭建了較為成功的線上平臺，如木材云智慧物流平臺 (WMS)、淘木網(wǎng)、采木網(wǎng)、木頭云等等，實(shí)現(xiàn)了對木材的全過程、全狀態(tài)的精確管理，大大提升了木材流通效率、簡化運(yùn)輸流程，并可避免信息不對稱導(dǎo)致的市場失靈。電子商務(wù)可以將生產(chǎn)流通和市場消費(fèi)需求有機(jī)地聯(lián)系在一起，真正實(shí)現(xiàn)木材供應(yīng)鏈的透明化。因此，建議更多的木材進(jìn)口物流服務(wù)商建設(shè)物流交易線上平臺，提高木材進(jìn)口物流效率。

二是更新木材進(jìn)口海運(yùn)運(yùn)輸?shù)牧鞒桃约奥肪€。自俄烏沖突爆發(fā)以來，油價(jià)出現(xiàn)大幅波動(dòng)，直接影響船舶燃油價(jià)格，進(jìn)而影響燃油成本，對航運(yùn)企業(yè)的運(yùn)營產(chǎn)生重大影響。俄烏沖突帶來的運(yùn)力供需改變會(huì)帶來運(yùn)價(jià)的改變，進(jìn)而推動(dòng)新的均衡狀態(tài)形成。因沖突爆發(fā)，多家班輪公司更改航線，取消前往沖突地區(qū)相關(guān)港口，造成太平洋西海岸運(yùn)力大幅減少，海運(yùn)運(yùn)價(jià)暴漲。所以在設(shè)計(jì)路線時(shí)，要時(shí)刻關(guān)注國際局勢，提高風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)變能力，盡全力打造一條效率高且方案合理的木材進(jìn)口運(yùn)輸路線。

三是引進(jìn)高科技設(shè)備和高素質(zhì)人才。如何有效提高木材裝卸效率是進(jìn)口木材物流服務(wù)商需要重點(diǎn)解決的問題。建議服務(wù)商增加引進(jìn)高科技裝卸設(shè)備以提高機(jī)械化水平，進(jìn)而提高準(zhǔn)時(shí)交貨率、木材裝卸效率、單位時(shí)間周轉(zhuǎn)量等。對于勞動(dòng)強(qiáng)度大、工作條件差，以及簡單重復(fù)的運(yùn)輸環(huán)節(jié)，應(yīng)盡可能采用有效的機(jī)械化作業(yè)方式，并將人力作業(yè)比例適當(dāng)降低。此外，可吸引更多高素質(zhì)人才參與到運(yùn)輸方案的決策中，設(shè)計(jì)出更加合理的木材進(jìn)口方案，有效避免因決策失誤而導(dǎo)致物流成本過高等問題的發(fā)生，更好地提高企業(yè)外部競爭力，并提升風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)變能力。