1、基于不確定性AHP和群決策理論的港口岸線等級評價模型 第 卷第 期 重慶交通大學學報 自然科 學版 . . 年 月 .基于不確定性和群決策理論的港口岸線等級評價模型蔣 軍重慶交通大學交通運輸學院,重慶摘要:從政策法規、自然條件、經濟、交通區位、配套效勞等方面選取了影響港口岸線等級優劣的指標,引入了不確定性和群決策理論來確定評價指標權重。使評價結果更具科學性和可信性。通過實證分析,將港口岸線分為個等級,并提出了不同等級的開發使用意見,具有一定的推廣和應用價值。關 鍵 詞:不確定性;群決策;港口岸線;等級評價中圖分類號: . 文獻標志碼: 文章編號: ? ? , , : , , ?, , ?, .

2、 ?, ,.: ; ;近年來,隨著我國國民經濟和對外貿易的高速 表性、可行性等原那么,筆者從政策法規、自然條件、經開展,港口岸線的區位優勢得到了更加明顯的表達。 濟、交通區位、配套效勞等方面選取了影響港口岸線等級優劣的評價指標 ,詳見表 。為適應這一趨勢,我國許多港口城市不斷新建或改表 港口岸線等級評價指標體系擴建碼頭泊位,取得了驕人的業績。但也暴露出了 .工程建設時缺乏對岸線利用的合理規劃,出現了深水岸線淺用、港口建成后“曬太陽或維護費用太高等諸多問題。因此,在港口工程建設前,對港口岸線等級進行綜合評價,并提出不同等級岸線的建設使用意見就顯得尤為重要。然而,傳統的評價方法大多存在評價指標不夠

3、全面,評判過程過于主觀化等弊端。因此,筆者在全面分析影響港口岸線等級優劣因素的根底上,擬定出全面且有代表性的指標。在確定評價指標權重時引入不確定性層次分析法和群決策理論,以期使評價結果更具科學性和可信性。評價指標的選取港口岸線等級評價是一個多因素的系統評價問題,其涉及的評價指標和因素很多,本著全面性、代收稿日期: ? ? :修改期:一 ? 作者簡介:蔣 軍一 ,男,湖北石首人,碩士,主要從事港: 、航運與綜合物流等方面研究。 ? :. .。第 期 蔣 軍:基于不確定性和群決策理論的港口岸線等級評價模型續表【 】. . 誤差傳遞理論在權重計算中的應用將區間數判斷矩陣? , 口 ,進行一致性逼近得

4、判斷矩陣 ,其權重向量為:, ,?, 。記 一口 , ? , 。和 稱為 與 的極差矩陣。考慮隨機誤差的傳遞計算,設函數. ,?, , , ,?, 的隨機誤差記為 ,:,? , ,相應的均方差為 ,?, ,那么函數 的隨機誤差均方差的計算公式為:薹 ,基于不確定性和群決策理論其中: 為相關系數。假設 的隨機誤差相互獨立,的評價指標權重確實定那么上面的公式可以簡化為:因為人們對事物認識的多樣性以及評判過程中存在的不確定性和模糊性,所以,不確定性法 ;。改變了傳統法中評估專家在構造判斷矩陣時,由于在大多數實際問題中,采用極差進行誤差比擬的結果只能是介于/ 與 之間的 個確定數評定比擬容易,因此函數

5、 的隨機誤差傳遞公式可字的模式,而改由采用 個區間數來加以量化,這樣改寫為:就較好地解決了數值描述與實際狀態不相符的問煮題。不確定性法是對傳統法的改良,兩應用誤差傳遞公式可進行區間數判斷矩陣的權者具有相同的應用步驟。不確定性法評估指重向量分析計算。可得:標權重的計算要分 步 :利用判斷矩陣的一致性逼近與誤差理論計算區間權重;根據專家的 。 ? : ,打分結果,計算出各專家的相對可信度;將各專家 可信度和對指標的評判值加權匯總,得出最后各指由極差矩陣定義知:標的權重。 口 ?, ? . 區間權重計算 卜由此可得區間數判斷矩陣 的權重為:. . 區間數判斷矩陣一致性逼近的計算, , , 定理 :設

6、某一區間判斷矩陣, ,其中: : 一 , /,取. 專家可信度的計算 由于不同專家的知識背景不同,個人偏好不同, , ,?,/所以各專家評判值肯定有差異。為準確反響各個專那么稱互反性的一致性數字矩家的評判水平,應求得各專家判斷矩陣的可信度,并陣。據此作為各專家的可信度。專家可信度由專家評判定理 :設 為一致性數字判斷矩值的相似度和差異度來組合度量。陣,那么 的權重向量為 , :,?, ,其中: . . 群判斷中相似度的計算利用向量間的空間位置關系來反映專家評判的 : , ,?, 相似性,即利用兩向量夾角余弦的大小來反映。設有兩個 維列向量 和/ ,其中 ,口:,?,由定理 可知,令 的權重向量

7、為, , : , :,?, ,兩向量問的夾角為 ,那么山 ,?, ,其中:由兩向量的夾角的余弦定義可知:重慶交通 大學學報 自然科 學版 第 卷評判因素所作的評判值 即判斷矩陣的特征向量 ,甜 , ,?, ,?, ,表示 個專家的可信度矩陣。那么第 個判斷因素的相對權重為:一 評價指標定量化港口岸線等級評價指標定量化是件很復雜的事情,局部指標可以直接定量化,如氣候條件中年霧日或其他惡劣天氣導致碼頭不能作業的天數、改造水陸域條件所需投資額、使用岸線的直接收益等,只需叼 叼 一要按水工工程設計技術標準或按常理確定一個滿意值 上限 和不滿意值 下限 ,根據實際值按上限 和下限插值即可。具體插值方法為

8、:.,一 一: , , 上 一 下式中: 為第 段港口岸線第 個評價指標的定量化評分 ; 嘲為第 段港口岸線第 個:叩/叩 , ,?,評價指標的直接定量化值; 為港口岸線第 個評價指標的滿意值上限; 下為港口岸線第個評價指標的滿意值下限。其余大局部指標屬定性指標,不能直接定量描述,可采用專家打分法來使其定量化,即設定滿意值 上限 為 ,不滿意值 下限 為 。另外,定性指標除很滿意 上限 為 ,不滿意 下限。, ,?,凡為 外,還約定中間取值的參考標準:滿意為 . ,比擬滿意為 . ,一般為 . ,較不滿意為 . 。評價結果的計算與歸類港口岸線等級評價模型的計算公式為:再令 尼 , ,?, 式中

9、: 為第 段港口岸線的綜合得分值, ; 為港口岸線第 個評價指標的總權重,令 : ; 為第 段港口岸線第 個評價指標的定量化得分, 。結合以往研究成果和相關專家的意見,最終評價結果可以歸類為 個不同的等級。即:一類港口岸線 . ;二類港口岸線 .;三類港口岸線 . .。此外,假設 . ,那么說明該岸線有明顯的先天缺乏,要建設令 為第 個專家的可信度,當/ ,成為港口岸線,需要經過很復雜很困難的工程整治,技術上和經濟上都很不合理,因此不適合作為港口, 一/ 一 岸線,可在經過有關主管部門的批準后調劑到相關行業開發利用或直接留作自然岸線保存。算例分析現有 位權威專家進行評判打分,以第 級指標為例,

10、 位專家的評判數據為:第 期 蔣 軍:基于不確定性和群決策理論的港口岸線等級評價模型, 兒 . , . 兒 . , . 兒 , . 兒 . ,. , ,號 , ,%,.,. ,.,了 兒,丁, , 專.,.,兒 兒了, , ,手,.辛去, .,.,.兒 了 兒 了 兒了, , , , , ,去 , , , ?, 兒 . , . 兒 . , . 兒 . , 兒 . , . , . ., . , . , ,. ,. ,. ,.,%,.,.,.,了 . . ., ,了 :, , . ,. . ,% , ,.,% ,去, ,.了, 專 .。 , , .,. ,.,. ,.。 . 計算區間權重根據區間權

11、重計算公式,可得表 所示的各專,%,.,.,.,.家對 級評判指標的評判值區間。, 。, .,.,.,. 計算專家可信度將表 中各專家對 級指標的評判值區間取中, ,%: , ,.值,作為各專家對 級指標的評判值,并組成 個行向量,即:,% , 川.,表 各專家對 級評判指標的評判值區間匯總 .度為: .; : .; : . ;.: . ,. , . , . ,.: . ,. , . , . , .: .;. 將專家可信度與專家對/. , . , . , . , .各指標的評判值加權匯總得 級指標的相對權重, . , . , . , . , .匯總如表 。. , . ,. , . , .表 級

12、指標最終評判結果 . 那么有:各專家與其他專家評判相似度為: . ;。 ; 。; :. ;. 同理,各 級指標權重的評判結果也可依此算那么有:各專家的評判差異度為: . ; . ; . ; . ; 出。. . 計算各評價指標的總權重將指標層中每個指標的相對權重乘以與之對應由于. ,所以各專家可信的某類因素的權重,計算結果見表 。 重慶 交通大學學報 自然科 學版 第 卷 圓啪 表 各指標總權重匯總 根據以上計算結果,可以將 個評價港區單元 .劃分為 類。即:一類港口岸線 . :白滸山港區岸線: . 、陽邏港區岸線 . 、武石化港區岸線: . 、武鋼工業港港區岸線 . 。一類港口岸線是建設港口碼

13、頭,特別是公用碼頭的優良岸線,沒有自然岸線資源方面的明顯缺陷,具有強烈的排他性。應確保用于港口建設,并在碼頭建設集約化和運營高效率的原那么下合理使用、持續開發。二類港口岸線 . . :楊泗港區岸線: . 、沌口港區岸線: . 、漢口客運港區岸線: . 、金口港區岸線. 、紅鋼城港區岸線 . 、涂家巷港區岸線 .、余家頭港區岸線. 。二類港口岸線,是建設港口比擬優良的岸線,有一定的自然條件方面的缺乏,但也具有較強的排他性。應優先用于港口建設,遵循深水深用、淺水淺用、遠近結合、各得其所的原那么加以開發利用。三類港口岸線 . .:紗帽港區岸線 . 、諶家磯港區岸線.。三類港口岸線,是經過一定的工程措施整治后可以建設港口的岸線,雖有明顯的先天缺乏,但也