基于聚类分析法的人员生活用油类区优化研究

汪涛，马永见，尹晓军

（1.后勤工程学院，重庆401311；2.总后勤部 军需物资油料部，北京100842）

2002年总后颁发了《军队地面实物油料供应标准》，对人员生活用油按照各地自然条件的不同制定了分类供应标准。《军队地面实物油料供应标准》较好地体现了地区之间部队用油的客观差异，受到部队的欢迎和好评。近年来，我国经济社会快速发展，物质生活日益丰富，道路交通条件明显改善，生活保障的方便程度有了很大提高，人员生活用油出现了不同程度的下降，类区之间的差异逐渐减小。因此，需要对现行人员生活类区油料供应标准进行必要的整合，更好地满足生活勤务用油的需要。

1 问题分析

《军队地面实物油料供应标准》将人员生活用油标准划分为二十个类区，每个类区规定了干部、战士的年度油料供应量。现行人员生活类区油料供应标准的制定，是依据部队生活煤、烤火煤、粮秣、蔬菜等13种物资的运量、运距，按照编制员额计算人均耗油数量后，规定的各个地区干部、战士人均油料供应标准。

人员生活用油类区优化，就是通过重新调查13种物资的运输方式、采购数量、运输距离等原始数据，按照部队装备的运输车辆类型计算各类物资运输实际消耗的油料数量，获取各类物资运输人均耗油数据。选用适当的数据处理模型，对现行二十个人员类区进行整合，修订人员生活类区油料供应标准[1]。

2 人员生活用油数据分析

2.1 数据收集

本文使用的部队生活物资运输耗油资料，来源于总后有关业务部门要求部队上报的13类生活物资运输数据。这些数据具有覆盖面宽、样本量大、完整性好的特点，为计算人员生活用油提供了可靠依据[2]。

2.2 数据处理

计算人员生活物资运输实际耗油数量，首先要对部队上报的人员生活物资运量、运距、计算依据进行甄别。核对无误后输入相应运输车型的耗油标准，计算物资运输耗油总量，再按编制人数平均，即可得出人均耗油数据。

2.3 数据分析

根据调查收集的有效样本，对各单位的生活物资运输消耗的油料数量进行计算，按照部队人员数量计算各类区的实际人均耗油量。依据部队编制人数，对现行标准中的干部、战士人员供应标准值进行加权平均，并与实际人均耗油数量进行比较，得到各类区人均实际耗油与现行供应标准的比例，结果如图1所示。计算结果表明，大多数类区人均实际耗油相当于现行标准的25%～65%，全部平均为45%。

3 类区优化

假设条件：为简化类区优化过程，有效控制类区调整的复杂性，假定现行二十个人员生活类区的划分是合理的，即同一类区内的部队油料消耗水平接近。因此，对二十个类区进行优化合并时，同一类区的部队仍在同一类区，即把每个类区作为一个整体，只需考虑各类区之间的耗油差距，不考虑每个类区内部的情况，以达到合理整合人员生活类区的目的。

3.1 构建类区比例缩减模型对现行二十个类区标准量值进行缩减处理

人员生活用油类区优化，既要考虑油料消耗的实际情况，又要兼顾现行标准的规定量值，使缩减后的标准量值符合实际耗油需求，又能照顾到标准的延续性。类区比例缩减模型就是依据类区实耗与现行标准量值的比例，对现行的标准量值进行处理，将高于平均比例的类区下调，低于平均比例的类区上调，将人均实际耗油与现行人员类区供应标准有效关联。

构造类区比例缩减模型如下：

式（1）中，yi是缩减后i类区量值；ai是现行i类区加权平均后的标准量值；xi是i类区实耗与现行标准的比例；¯x是实耗与现行标准量值的平均比例。

将现行人员类区供应标准量值带入式1求解，得到表1的计算结果。

表1 缩减后各类区量值表

3.2 应用多元统计聚类分析法中的最短距离法对缩减后的二十类区进行分类

首先，定义二十个类区数据间的距离采用绝对距离，计算各数据两两距离，得距离矩阵D（1）如下：

续表

找出D（1）中非对角线最小元素是0，即D1516，则将G15与G16并成一个新类，记为G21={X15，X16}，计算新类G21与其它类的距离。计算公式如下：

按照式（2）计算，将G15与G16相应的两行两列归并为一行一列，得到距离矩阵D（2）。

再找出D（2）中非对角线最小元素是1，即D1112=d1112=1，D1720=d1720=1，则将G11与G12并成一个新类，记为G22={X11，X12}；将G17与G20并成一个新类，记为G23={X17，X20}，计算新类G22和G23与其它类的距离。计算公式如下：

按照式（3）计算，将G11与G12相应的两行两列归并为一行一列，新的行列由原来的两行（列）中较小的一个组成。将G17与G20相应的两行两列归并为一行一列，新的行列由原来的两行（列）中较小的一个组成，得到距离矩阵D（3）如下：

续表

同理，不断找出每步D（i）中非对角线最小元素θ，D（4）到D（11）略，再合并新的类，直到最后两个类合并完为止。

上述聚类过程可用分类树表示，横坐标的刻度是并类的距离θ，如图2所示。

考虑到人员生活用油标准的延续性，兼顾类区优化幅度适中的原则，同时结合现行二十个类区实际耗油情况，将分类阈值设置为7较为合理，即要求类与类之间的距离小于7。由此，依据图2分类树，将现行二十个人员生活类区合并为十类：

即一、二、三、四、五类区不进行调整；六、七类区合并，八、九、十一、十二类区合并，十、十三、十四类区合并；十五、十六、十八类区合并，十七、十九、二十类区合并。

4 结束语

生活勤务用油在部队油料消耗中占有较大比重，人员生活类区油料供应标准的调整，关系到每个部队的利益。优化人员生活类区标准，需要依靠真实可信的数据资料，采用恰当的数学处理模型，得出符合部队生活物资运输耗油规律的类区整合方案。本文通过构建类区比例缩减模型，应用多元统计聚类分析理论，采用最短距离法重新划分了人员生活用油类区，为决策机关修订人员生活类区油料供应标准提供了定量参考依据。

1 彭斌，殷武，汪涛.浅析油料供应标准制定中的博弈问题[J].军用标准化，2004，（2）：11—13.

2 李凌.油料勤务标准化研究[D].重庆：后勤工程学院，2009.

3 路向远，汪涛，张世伟.油料供应标准制定中信息真实性问题探析[J].物流科技，2010，（1）：117—118