应急物流保障系统综合评价方法探究

林 榕 （南京交通职业技术学院 运输管理学院，江苏 南京 211188）

自然灾害、突发性公共事件等突发事件具有破坏性、突发性、持续性等特征，应急物流是救援应急管理中必不可少的环节和内容。面向突发事件的应急物流所处环境纷繁复杂，不确定的、潜在的问题很多，应急物流保障系统性能在很大程度上决定着救援活动的实施效果。在应急物流保障系统决策过程中，要进行科学评价，从几个备选方案中选择一个比较科学的方案，从而为求援物资供应提供有力保障。

对应急物流保障系统进行综合评价是比较困难的一项工作，主要原因在于这是一个复杂系统问题，追寻的目标很多，需要研究的内容十分丰富，系统的性质或特性具有很多不确定性，很难建立综合评价指标体系并设计能对各项指标进行比较判断的评价准则。尽管如此，对应急物流保障系统进行综合评价还是十分必要的，因为，无论是针对现有方案存在问题的探究，还是使决策制定者所依靠的决策依据更加准确而科学，皆离不开对各种备选方案的性质和价值进行准确和直观的判断。

本文对目前常用的应急物流保障系统综合评价方法进行探究，分析他们的基本原理和研究内容，以期找到一种更加适合应急物流保障系统综合评价的研究方法。

1 基于熵理论和灰色系统理论的方法

在应急物流保障系统评价中，如备选方案的比较性数值相差很小，就会造成决策困难。针对突发事件应急物流方案性能指标的相对性和灰色性，为了寻找另一个比较性参数，有些学者提出运用灰色关联度分析法结合熵权法对应急物流保障系统性能进行评估，计算出评估指标间的灰色关联度，由关联度的大小给出优劣评判。

1.1 灰色系统理论

信息不完全的系统称为灰色系统，信息不完全既系统因素不完全明确，因素关系不完全清楚，系统结构不完全知道，系统的作用原理不完全明了[1]。目前，我们所知的绝大多数问题用常规的数理统计等方法来解决往往很复杂，甚至无法解决，究其原因主要在于这些问题往往都具有灰色性，应用灰色系统理论解决这些问题是非常有效的方法，可以降低问题的复杂程度，提高问题解决的准确性。灰色系统理论自创立至今，在世界范围内受到广泛重视，发展迅速，显示出强大的生命力，它的应用涉猎自然科学和社会科学等众多领域，发展前景广阔。

1.2 基于熵理论的权重确定

熵是热力学中表征物质状态的参量之一，现已在自然科学和社会科学领域广泛应用。信息中排除了冗余后的平均信息量称为“信息熵”，可以借助信息熵度量系统有序化程度，信息熵数值越低，系统呈现的状态越是有序；信息熵数值越高，系统呈现的状态越是混乱。决策是人们为实现某种较重要的目标做出行动决定的过程。决策过程中运用信息熵原理，可以对信息进行定性分析。如果将整个决策过程看作一个信息熵原理中的系统，那么将这个系统的熵降到最低，就可以使得决策过程处于一个更加有序的状态，提高决策的效率。

1.3 基于熵理论和灰色系统理论的方法在应急物流保障系统综合评价中的应用

当今，自然灾害、突发性公共事件等突发事件的发生频率、规模与影响程度与日俱增，对及时而有效地组织应急物流提出了越来越高的要求，考验着应急物流保障系统的性能。由于突发事件应急物流的影响因素较多，方案优选困难，以往多依据专家的经验进行决策，主观性太强，不够科学。基于灰色系统理论结合信息熵权理论，对突发事件应急物流保障系统决策问题进行研究，从多个备选方案中找出最佳方案。采用关联度的方法可以在一定程度上排除方案决策的主观性，使方案的决策更为合理，结果更为可信，提高了决策的效率和质量，为应急物流保障系统的科学决策提供了一种新的方法和思路。

2 AHP—模糊综合评价模型

2.1 模糊综合评价法的概念和原理

模糊综合评价是建立在模糊集合基础上，运用模糊数学原理对受多种因素影响的事物做出比较全面、客观评价的一种决策方法，是一种以模糊推理为主的定性与定量相结合、精确与非精确相统一的分析评价方法。该评价方法通过精确的数字手段处理模糊的评价对象，能对蕴藏信息呈现模糊性的资料作出比较科学、合理、贴近实际的量化评价[2]。模糊综合评价在确定被评价对象的因素（指标）集合评价（等级）集、评语集、权重向量的基础上，进行单因素模糊评价，从而确立模糊关系矩阵；然后，合成模糊综合评价结果矢量，完成多指标综合评价；最后，对模糊综合评价结果进行分析。

2.2 AHP—模糊综合评价模型

AHP—模糊综合评价模型在结构上由层次分析法和模糊综合评价法两种方法组成，以层次分析法为基础展开模糊综合评价法，两种方法是相辅相成的，对提升评价的可靠性与有效性共同发挥着作用。

AHP—模糊综合评价模型基本流程如图1所示：

图1 AHP—模糊综合评价模型基本流程

2.3 AHP—模糊综合评价模型在应急物流保障系统综合评价中的应用

应急物流是针对突发性灾难而进行的特殊物流活动，突发事件造成的危害会随着应急物流保障系统性能的提高而减弱，因此，应急物流保障系统综合评价研究成为应急物流研究的不可忽视的重要环节。由于应急物流保障系统可靠性的评价因素中包含大量的不确定性因素，具有模糊性、难以量化等特点，使用模糊综合评价法对应急物流保障系统进行综合评价有明显的优势。使用模糊综合评价法对应急物流保障系统进行综合评价也存在着一些不足，如：计算复杂，对指标权重矢量的确定主观性较强等。

3 云模型

3.1 云模型的定义和基本原理

云模型是云的具体实现方法，也是基于云的运算、推理和控制等的基础。它可以表示由定性概念到定量表示的过程（正向云发生器），也可表示由定量表示到定性概念的过程（逆向云发生器）。以云模型表示自然语言中的基元——语言值，用云的3个数字特征——期望、熵和超熵表示语言值的数学性质，通过云的3个数字特征值可以将模糊性和随机性综合到一起，实现定性与定量之间的映射[3]。当前，云模型已成功地应用到自然科学的众多领域。

3.2 云发生器

云的生成算法既可以用软件的方式实现，又可以固化成硬件实现，称为云发生器，分为正向云发生器（Forward Cloud Generato）r和反向云发生器（Backward Cloud Generator）。正向云发生器是从定性概念到其定量表示的映射，它根据云的数字特征 （Ex、En、He）产生云滴，每个云滴都是该概念的一次具体实现；反向云发生器是实现定量值到定性概念的转换模型，它可以将一定数量的精确数据转换为以数字特征 （Ex、En、He）表示的定性概念[4]。

3.3 云模型在应急物流保障系统综合评价中的应用

运用云模型对应急物流保障系统进行综合评价的具体步骤如下：第一步，建立应急物流保障系统综合评价指标体系，对评价前制定的总体评价目标进行细化，得到各个分目标，专家组成员根据自己的认知和经验，初步构建评价因素体系，同时确定系统总体评价过程中各评价因素所占权重，完成定性描述；第二步，专家进行打分，利用云发生器进行认知从定性到定量的转换，并借助反向云发生器求得数据样本的数字特征，在此基础上，借助正向云发生器生成评价云图，并根据云图比较专家对不同评价因素影响强度的离散程度，反复若干次，最终确定系统各评价因素的权重；第三步，编制应急物流保障系统综合评价调查表，收集系统评价因素的基本数据资料，确定各评价因素评价标准的文字描述与数据的对应关系，从而明确模糊语言评价的量化范围；第四步，通过运用云模型发生器，实现各评价指标的定性文字描述与定量之间的转换，从而获得量化值；最后，在获得评价指标的权重和量化值后，运用多因素综合评判方法计算得到系统最终评价得分，根据得分，判断系统的运行效果，并相应提出优化建议[3]。

4 基于TOPSIS法的应急物流保障系统综合评价模型

4.1 TOPSIS基本原理

TOPSIS方法提出了“理想解”和“负理想解”两个概念：理想解（记为x*）是一种设想的最优解（方案），它的各个属性值都达到各个备选方案中的最好值；负理想解（记为x）-是一种设想的最劣解，它的各属性值都达到各个备选方案中的最差值[5]。明显的，在原方案集R中一般并没有这种x*和x-存在。但是，当我们把R中的每个方案与x*和x-作比较，如果其中有一个最接近x*，同时又偏离x-最远，则这个方案应当是R中最佳的方案。即对R中n个方案进行排序是利用x∈R与x*和x-的距离信息来作为标准的，TOPSIS法的基本原理就是如此。

为了方便地获取他们之间的距离信息，应该将x∈R和x*,x-放到属性空间Em中去考察。此时，x是Em中的一个点，其m个分量即为x在m个属性下的取值fj（x）（j∈M） （基于可比性要求，需要对这m个属性做规范化处理并加权）。一种直接的做法是用欧几里德距离去衡量x靠近x*和远离x-的程度。可是，经常会出现这样的状况，即某点x虽距x*最近，但却不是离x-最远的，因此这样就很难比较出相应方案的优劣。针对这种情况，TOPSIS方法采用了称为对理想解的相对接近度的测度去判断方案的优劣，因而产生了n个方案的完全序的偏好排序。

4.2 TOPSIS法在应急物流保障系统综合评价中的应用

运用TOPSIS法进行应急物流保障系统综合评价具有以下三个显著特点：一是对原始数据进行同趋势和归一化处理，消除了不同属性量纲的影响；二是在运算过程中对数据分布、样本含量无严格限制，且运算比较简洁，适用于类似应急物流保障系统综合评价这样多决策单元，多决策属性的大体系；三是信息损失少，而对原始数据的信息利用较充分，且决策结果对反映各个评价方案之间的差距比较精确。TOPSIS法是一种较为有效地实现应急物流保障系统综合评价的方法，通过分析综合评价指标从而比较系统方案的优劣程度，有效地成为决策制定者做出决策的参考依据。

5 结束语

对应急物流保障系统的综合评价是一项复杂的工作，目前使用的评价方法较多，以上仅列举其中比较典型的四种方法，通过比较，发现他们应用在应急物流保障系统综合评价中各有利弊。综合考虑应急物流活动的特征，推荐使用TOPSIS法构建应急物流保障系统多决策对象的理想点贴合度排序模型，作为进行应急物流保障系统评估优选的方法。