楊文芳

（1.惠州城市職業(yè)學(xué)院，廣東　惠州　516025；2.惠州商貿(mào)旅游高級(jí)職業(yè)技術(shù)學(xué)校，廣東　惠州　516003）

基于DEA-TOPSIS組合法的石化港區(qū)績(jī)效評(píng)價(jià)

楊文芳1，2

（1.惠州城市職業(yè)學(xué)院，廣東惠州516025；2.惠州商貿(mào)旅游高級(jí)職業(yè)技術(shù)學(xué)校，廣東惠州516003）

首先介紹了DEA方法和TOPSIS法，然后構(gòu)建DEA-TOPSIS組合法模型，先后運(yùn)用了這3種方法對(duì)惠州荃灣港區(qū)、東聯(lián)港區(qū)、馬鞭洲港區(qū)、碧甲港區(qū)等四個(gè)港區(qū)進(jìn)行績(jī)效評(píng)價(jià)，通過(guò)對(duì)結(jié)果的對(duì)比，實(shí)現(xiàn)對(duì)決策結(jié)果的全排序，得到四個(gè)港區(qū)的績(jī)效評(píng)價(jià)結(jié)果，對(duì)建設(shè)四個(gè)港區(qū)有一定的參考價(jià)值。

DEA；TOPSIS；績(jī)效評(píng)價(jià)；石化港區(qū)；港區(qū)物流

1　引言

港口是國(guó)家進(jìn)出口貿(mào)易的窗口與節(jié)點(diǎn)，港口建設(shè)是國(guó)家基礎(chǔ)建設(shè)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的先行行業(yè)之一。合理規(guī)劃港口區(qū)位建設(shè)，將實(shí)現(xiàn)資源有效配置，有效改善港口物流能力，拉動(dòng)內(nèi)需，促進(jìn)區(qū)域及腹地經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

惠州市位于廣東省東南部，屬珠江三角洲經(jīng)濟(jì)區(qū)。南部毗鄰南海、大亞灣，西南接深圳、香港，西與廣州市和東莞市相連，北臨河源市，東接汕尾?；葜菔鞋F(xiàn)陸地面積1.12萬(wàn)km2，占珠三角經(jīng)濟(jì)區(qū)1/4的面積。海域面積4 520km2，海岸線長(zhǎng)223.6km，是廣東省的海洋大市之一。

惠州港是國(guó)家級(jí)石化基地，主要貨物為石油及石化產(chǎn)品，惠州港沿海港區(qū)現(xiàn)分為四大港區(qū)：荃灣港區(qū)、東聯(lián)港區(qū)、馬鞭洲港區(qū)、碧甲港區(qū)；三個(gè)裝卸點(diǎn)：亞婆角、范和、鹽洲?；葜菅睾８劭谝呀ǔ缮a(chǎn)性泊位40個(gè)（含萬(wàn)噸級(jí)以上泊位19個(gè)），年核定通過(guò)能力約10 011萬(wàn)t（含集裝箱14萬(wàn)TEU）。目前在建的集裝箱碼頭工程項(xiàng)目有2個(gè)5萬(wàn)t級(jí)集裝箱泊位和1個(gè)3 000t級(jí)泊位，碼頭泊位長(zhǎng)度為800m，項(xiàng)目占地面積約60萬(wàn)m2，前沿及航道水深達(dá)15.2m，年設(shè)計(jì)吞吐能力為80萬(wàn)TEU［1］。

在港口建設(shè)規(guī)劃前先要對(duì)港區(qū)進(jìn)行綜合績(jī)效評(píng)價(jià)，才能更科學(xué)、更合理、有步驟地進(jìn)行。目前績(jī)效綜合評(píng)價(jià)方法按所涉及的學(xué)科領(lǐng)域可分為德?tīng)柗品ǎ?］、指標(biāo)公式法、因子分析法、聚類(lèi)分析法、主成分分析法、多目標(biāo)決策法、AHP、模糊綜合評(píng)價(jià)法以及DEA法、接近理想值等方法，各方法均有其優(yōu)缺點(diǎn)和適用范圍，將多種方法組合研究是未來(lái)研究的一種趨勢(shì)。

2　DEA-TOPSIS決策模型

2.1超效率DEA

DEA數(shù)據(jù)包絡(luò)分析（Data Envelopment Analysis，DEA）是Chames和W.W.Coope等于1978年創(chuàng)建的。Andersen和Petersen于1993年提出了超效率DEA排序方法，它保留了傳統(tǒng)DEA（由于編幅有限，本文在此不再介紹傳統(tǒng)DEA）的強(qiáng)客觀性，改善傳統(tǒng)DEA不能全排序的缺陷，得到?jīng)Q策的全面排序，提供了更全面的決策判斷信息，使有效決策單元之間也能進(jìn)行效率高低的比較［3］。假設(shè)有n個(gè)決策單元，每一個(gè)決策標(biāo)記為DMU，且每一個(gè)DMU有k種輸入和m種輸出。xij，yrj分別為第j個(gè)決策單元DMU在第i項(xiàng)的輸入值及第r項(xiàng)輸出值。

式中vi，ur分別為它們的權(quán)重。

式（1）的對(duì)偶模型如下：

2.2TOPSIS模型

接近理想點(diǎn)法［4］（Technique for Order Preference by Similarity to Ideal Solution），即TOPSIS，是由Hwang和Yoon于1981年提出的一種有效的多屬性決策方法。其基本思路是在現(xiàn)有決策信息中把最大輸出和最小輸入指標(biāo)集合成正理想方案，并把最小輸出和最大輸入指標(biāo)集合成負(fù)理想方案，然后分別計(jì)算各待選方案與正理想方案和負(fù)理想方案的距離。越接近正理想方案且越遠(yuǎn)離負(fù)理想方案越好。模型如下：

（1）構(gòu)造規(guī)范化決策矩陣。線性變換后，成本型屬性越小越好，因此：

效益型屬性越大越好，得到：

（2）構(gòu)造加權(quán)規(guī)范化矩陣。使用德?tīng)柗品ù_定權(quán)重W，得到加權(quán)規(guī)范化矩陣V，V=R×W。

（3）確定正理想方案和負(fù)理想方案

正理想方案為：A+=maxi［Vij］；

負(fù)理想方案為：：A-=mini［Vij］。

（4）計(jì)算距離。各決策方案與正理想方案之間的距離為：

各決策方案與負(fù)理想方案之間的距離為：

各決策方案與正、負(fù)理想方案之間的接近度為：

2.3超效率DEA-TOPSIS組合模型

建立超效率DEA-TOPSIS兩階段組合模型，第一階段使用DEA方法計(jì)算出在正理想方案、負(fù)理想方案的約束下每個(gè)決策單元的相對(duì)效率；第二階段使用TOPSIS方法進(jìn)行排序。

Step1構(gòu)建正理想方案并進(jìn)行效率評(píng)價(jià)。設(shè)正理想方案有輸入值為輸出值為然后根據(jù)模型（1）計(jì)算各決策單元基于正理想方案的最大DEA效率值

Step2構(gòu)建負(fù)理想方案并進(jìn)行效率評(píng)價(jià)。設(shè)負(fù)理想方案有輸入值為輸出值為然后根據(jù)模型（2）計(jì)算各決策單元基于負(fù)理想方案的最小DEA效率值

Step3基于正理想方案的各決策相對(duì)效率評(píng)價(jià)。在所有輸入和輸出指標(biāo)、最大輸出和最小輸入的約束下，根據(jù)模型（1）計(jì)算每個(gè)決策單元的相對(duì)有效值

Step4基于負(fù)理想方案的各決策相對(duì)效率評(píng)價(jià)。在所有輸入和輸出指標(biāo)、最小輸出和最大輸入的約束下，根據(jù)模型（2）計(jì)算每個(gè)決策單元的相對(duì)有效值

Step5基于TOPSIS計(jì)算各決策C值并排序。根據(jù)TOPSIS的思想，計(jì)算各決策單元與正理想方案之間的距離，與負(fù)理想點(diǎn)之間的距離，然后根據(jù)其相對(duì)貼近度進(jìn)行排序，即：

C值越大，則方案越優(yōu)，C值越小，則方案越劣。

3　模型應(yīng)用

本文選取惠州港的荃灣港區(qū)、東聯(lián)港區(qū)、馬鞭洲港區(qū)、碧甲港區(qū)等四個(gè)港區(qū)為例，先后采用DEA法、TOPSIS法和超效率DEA-TOPSIS組合模型進(jìn)行績(jī)效評(píng)價(jià)。

3.1指標(biāo)選取

對(duì)于港區(qū)物流能力績(jī)效評(píng)價(jià)，主要從財(cái)務(wù)績(jī)效、港口環(huán)境、基礎(chǔ)設(shè)施、港口集疏運(yùn)能力、服務(wù)管理水平五個(gè)角度設(shè)計(jì)指標(biāo)體系，本文選取（I）N1港口區(qū)位條件，（I）N2港口自然條件為輸入值；（O）U1深水泊位數(shù)量，（O）U2服務(wù)管理水平，（O）U3集疏散能力，（O）U4貨物吞吐量（以石化產(chǎn)品為主）為輸出值。

3.2計(jì)算過(guò)程

3.2.1運(yùn)用超效率DEA模型計(jì)算。根據(jù)前期對(duì)四個(gè)港區(qū)的調(diào)查并進(jìn)行數(shù)據(jù)整理，借助DEAP軟件計(jì)算，得到分析后的數(shù)據(jù)，其綜合效率排序?yàn)椋簴|聯(lián)港區(qū)＞荃灣港區(qū)＞馬鞭洲港區(qū)＞碧甲港區(qū)，見(jiàn)表1。

表1　運(yùn)用超效率DEA計(jì)算排序?qū)Y(jié)果

3.2.2運(yùn)用TOPSIS模型計(jì)算。使用德?tīng)柗品ù_定權(quán)重，W=［0.14，0.08，0.18，0.16，0.12，0.32］，根據(jù)式（5）-式（8）計(jì)算得到各決策方案的C值，見(jiàn)表2，馬鞭洲港區(qū)得分略高于荃灣港區(qū)。其綜合效率排序?yàn)椋簴|聯(lián)港區(qū)＞馬鞭洲港區(qū)＞荃灣港區(qū)＞碧甲港區(qū)

表2　運(yùn)用TOPSIS計(jì)算排序?qū)Y(jié)果

3.2.3運(yùn)用DEA-TOPSIS組合模型計(jì)算。構(gòu)建正理想、負(fù)理想方案，見(jiàn)表3。

表3　惠州四大港區(qū)決策輸入、輸出指標(biāo)

表4　惠州四大港區(qū)決策排序

從表1-表3可以看出，組合模型的評(píng)價(jià)結(jié)果與超效率DEA評(píng)價(jià)結(jié)果一致，所以可認(rèn)定是合理的。而表2運(yùn)用TOPSIS法得到的結(jié)果出現(xiàn)了不一致，是由于主觀權(quán)重的設(shè)置可能有利于或不利于被評(píng)價(jià)單元，得到結(jié)果有細(xì)微不一致，但其最優(yōu)方案和最差方案還是與表1表4一致。所以最后可以判定惠州四大港區(qū)的排序?yàn)闁|聯(lián)港區(qū)＞荃灣港區(qū)＞馬鞭洲港區(qū)＞碧甲港區(qū)。

4　結(jié)束語(yǔ)

本文通過(guò)運(yùn)用超效率DEA、TOPSIS和DEA-TOPSIS組合模型三種方法對(duì)惠州四個(gè)港區(qū)進(jìn)行評(píng)價(jià)，該組合模型集合兩種模型的優(yōu)點(diǎn)，DEA克服了TOPSIS法在各指標(biāo)賦權(quán)中難以找到合適的賦值方法而存在一定限制，而TOPSIS法又補(bǔ)充了正負(fù)理想方案，使得DEA在多目標(biāo)決策中更科學(xué)。本文對(duì)惠州四個(gè)港區(qū)的實(shí)例分析表明，該組合模型能夠得到更優(yōu)化的決策方案。

［1］張瑞光.惠州港集裝箱碼頭吞吐量預(yù)測(cè)及發(fā)展對(duì)策研究［J］.中國(guó)水運(yùn)，2015，15（7）.

［2］劉彩芳.基于DEA-AHP的港口物流績(jī)效評(píng)價(jià)研究［J］.物流技術(shù)，2011，30（12）.

［3］楊文芳.基于超效率DEA模型的惠州港口物流企業(yè)績(jī)效評(píng)價(jià)［J］.商場(chǎng)現(xiàn)代化，2016，（9）.

［4］卞亦文.基于虛擬包絡(luò)面和TOPSIS的DEA排序方法［J］.系統(tǒng)工程理論與實(shí)踐，2013，33（2）.

［5］孟夢(mèng)，等.城市道路建設(shè)序列決策DEA/TOPSIS組合模型［J］.交通運(yùn)輸系統(tǒng)工程與信息，2011，11（3）.

［6］張宏亮.基于多目標(biāo)決策的物流供應(yīng)商選擇決策支持系統(tǒng)研究［D］.北京:北京郵電大學(xué)，2013.

Performance Evaluation of Petrochemical Ports Based on DEA-TOPSIS Combination

Yang Wenfang1，2
（1.City College of Huizhou，Huizhou 516025；2.Huizhou College of Business，Huizhou 516003，China）

In this paper，we first introduced the DEA process and the TOPSIS process，then established the DEA-TOPSIS combination model，applied the three models successively to the performance evaluation of the Tsuenwan port，Donglian port，Mabianzhou port and Bijia port，and at the end，by comparing the results，realized the total ordering of the results.

DEA；TOPSIS；performance evaluation；petrochemical port area；port logistics

F552；F224

A

1005-152X（2016）06-0112-03

10.3969/j.issn.1005-152X.2016.06.026

2016-05-03

廣東省惠州城市職業(yè)學(xué)院創(chuàng)新強(qiáng)校課題“服務(wù)于國(guó)家級(jí)石化基地港航物流的校企協(xié)同創(chuàng)新平臺(tái)”（HZC2015-1-2）階段性成果之一，主持人：張玲

楊文芳（1983-），女，福建古田人，碩士，講師，研究方向：倉(cāng)儲(chǔ)配送、港口物流、職業(yè)教育等。