基于AHP的模糊综合评价方法在货运综合运输优化中应用

邹姝娴　常留红　游　涛

（长沙理工大学水利工程学院，湖南长沙 410004）

基于AHP的模糊综合评价方法在货运综合运输优化中应用

邹姝娴常留红游涛

（长沙理工大学水利工程学院，湖南长沙 410004）

针对东江流域货运综合交通运输结构的特点，以AHP的多级模糊综合评价理论为基础，从社会效益、经济效益和生态效益三个方面，选取了安全性、成本利润率、噪声污染程度等作为定性指标集和定量指标集。应用模糊统计和模糊分布法确定各指标集的隶属度，结合层次分析法计算出评价指标权重，建立多级多目标模糊综合评价模型。结果表明：东江流域现有的货运综合交通运输结构有待优化，应该适当提高水路运输和铁路运输比例，从而实现社会、经济和生态效益的最大化。

综合交通运输 AHP 模糊综合评价模型 指标集

现代的综合交通运输体系由公路运输、铁路运输、水路运输、航空运输以及管道运输组成。根据东江流域经济地理条件，对几种各运输方式比重不同的综合交通运输方案进行评价，优选出最佳方案，有利于提高货物运输效率，能进一步实现运输方式之间的优势互补。一般来说，传统的评价方法主要有AHP法，模糊综合评价法，专家咨询法［1］等。但对综合交通运输方案进行的评价涉及社会、经济和生态效益等多个相互制约的指标，这些指标部分是定量的，部分是定性的，是一个复杂的多目标、多层次评价问题。但单独用一种方法在处理这类型评价时存在一定困难，基于评价指标体系的特殊性，采用AHP法与模糊综合评价法［2］结合的方式，既能体现定性与定量的结合，又能把具有模糊性的因素定量化。运用AHP法构造评价指标体系层次结构，计算出各指标权重，再构造隶属函数统一各评价指标的度量标准，采用模糊综合评判法得到东江流域货运综合交通运输体系各方案的评价结果，选取最优方案，为东江腹地的交通规划提供参考。

1　基于AHP的模糊综合评价方法

1.1评价集的确定

评价集通常表示为

1.2评价指标体系的确立

按照综合交通运输体系评价的特点，筛选影响评价的主要因素，得到以下评价指标体系［3］:

东江流域货运综合交通运输评价指标体系W=｛经济效益评价指标W1，社会效益评价指标W2，生态效益评价指标W3｝；

表1　综合运输体系评价方案Table 1 The appraisal scheme of the comprehensive transportation system

表2　4个方案的模糊综合评价矩阵Table 2 The twice-level fuzzy comprehensive appraisal matrix of four schemes

经济效益评价指标W1=｛单位运输成本W11，单位投入的运输量W12，基建投资额W13，投资回收期W14，成本利润率W15｝；

社会效益评价指标W2=｛运输效率W21，劳动生产率W22，对经济的贡献率W23，运输安全程度W24，土地开发利用率W25｝；

生态效益评价指标W3=｛水土流失量W31，大气污染程度W32，噪声污染程度W33，土地资源占用率W34单位燃料消耗量W35｝。

1.3模糊关系矩阵的建立

1.3.1确定隶属函数

本文采用模糊统计方法确定定性指标的隶属度，模糊分布法确定定量指标的隶属度［4］，对各指标值统一度量标准。由于定量指标中的取值大小分为越大越优型和越小越优型，需要根据其不同点来建立函数表达式，计算出隶属度，确定模糊评价矩阵R。

1.3.2模糊关系矩阵的表达形式

通常，模糊关系矩阵R的表达形式为

1.4模糊综合评价

利用层次分析法，求出权向量W。将权重向量W和模糊评价矩阵R按下式求出相应的评价等级隶属向量Bk。

将s个因素子集Wk作为s个单因素进行总的二级评判

式中:“。”表示合成算子。

根据计算结果，得到各方案的优劣评价。

表3　4个方案的最终评分值Table 3 The ultimate grading value of four schemes

2　东江流域货运综合交通运输体系评价

以东江流域货运综合交通运输体系为例，对其方案进行综合评价，对东江现有的交通运输比例提出建议。

2.1方案确定

本文首先将东江流域近年的货物运输结构比例构成作为第1个方案，然后在此比例基础上进行稍微的调整，分别增加水路和铁路的运输结构比例，作为第2、3、4方案。具体结构比列如表1:

2.2货运综合交通运输体系的综合评价

（1）建立评价集。本次模糊综合评价采用的评价集为:

（2）确定各评价因素权重。运用层次分析法计算各指标权重，得到货运综合交通运输评价体系中各指标权重:

（3）综合模糊评价及结果分析。

根据公式（3）（4）可得模糊评价值，见表2。

2.3评价结果的处理

从表中可以得知，方案的最终排序为方案3＞方案4＞方案2＞方案1。

3　结语

通过对东江流域现有货运综合运输结构和调整结构分别进行评价，可以看出东江流域现有的运输结构还有待优化。在参与评价的4个方案中，方案1分值最低，方案3的分值最高。方案2、3、4都是在现有方案结构上提高水路运输，铁路运输比重，降低公路运输比重。根据评价结果可知，东江流域应当加重对水路运输和铁路运输的开发与建设，使其综合交通运输体系在社会效益、经济效益以及生态效益上符合资源节约型社会的发展。

［1］郭金玉，张忠彬，孙庆云.层次分析法的研究与应用［J］.中国安全科学学报，2008，18（5）：148-153.

［2］刘亚臣，常春光，刘宁等.基于层次分析法的城镇化水平模糊综合评价［J］.沈阳建筑工程学院学报（自然科学版），2008，24（1）：132-136.

［3］现代交通远程教育教材编委会.运输经济学［M］.北京：清华大学出版社&北京交通大学出版社，2004，35-45.

［4］过秀成，肖慎，张立早.多级模糊评判法在公路网规划方案评价中的应用［J］.公路交通科技，2003，20（1）：45-48.

邹姝娴（1990—），女， 湖南益阳人，硕士研究生，研究方向：为风险管理。