高太光,陳培友,錢小虎,楊　姝

(1.黑龍江科技大學(xué) 管理學(xué)院,哈爾濱 150022； 2.東北大學(xué) 信息科學(xué)與工程學(xué)院,沈陽 110819)

?

基于Choquet積分的煤炭物流聯(lián)盟運(yùn)營評價

高太光1,2,陳培友1,錢小虎2,楊姝1

(1.黑龍江科技大學(xué) 管理學(xué)院,哈爾濱 150022； 2.東北大學(xué) 信息科學(xué)與工程學(xué)院,沈陽 110819)

為了降低自身的運(yùn)營成本和提升市場競爭力，提高煤炭物流聯(lián)盟運(yùn)營中的管理和決策水平，促進(jìn)聯(lián)盟內(nèi)部煤炭物流資源的有效協(xié)調(diào)，應(yīng)用Choquet積分和模糊數(shù)直覺模糊數(shù)等理論，構(gòu)建煤炭物流聯(lián)盟運(yùn)營中各盟員綜合表現(xiàn)評價模型，對評價指標(biāo)值模糊化處理后，利用Choquet積分對聯(lián)盟盟員的聯(lián)盟貢獻(xiàn)情況進(jìn)行科學(xué)打分，根據(jù)模型進(jìn)行仿真實驗和算例分析。結(jié)果表明：該模型可以有效和準(zhǔn)確地評價各盟員的綜合表現(xiàn)，仿真實驗驗證了模型的合理性和客觀性，可以為煤炭物流聯(lián)盟的決策提供參考。

煤炭物流聯(lián)盟； 聯(lián)盟運(yùn)營管理； Choquet積分； 模糊數(shù)直覺模糊數(shù)； 多屬性評價

0　引　言

受到經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境污染等問題的影響，煤炭產(chǎn)業(yè)的發(fā)展態(tài)勢不容樂觀。2014年以來，我國大多數(shù)煤炭企業(yè)利潤持續(xù)大幅下降，普遍存在著收入下滑、虧損現(xiàn)象頻發(fā)等問題。煤炭資源開發(fā)結(jié)構(gòu)性過剩雖然是導(dǎo)致一系列連鎖問題的癥結(jié)之一，但對傳統(tǒng)經(jīng)營模式的過分依賴和對現(xiàn)有資源的低效利用等也是導(dǎo)致問題發(fā)生的關(guān)鍵[1]。煤炭物流作為煤炭生產(chǎn)和銷售的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，始終是煤炭企業(yè)降低運(yùn)營成本和提升企業(yè)市場競爭力的源泉。煤炭物流具有物流路線長而雜、物流網(wǎng)絡(luò)節(jié)點多、運(yùn)輸要求多樣化和受自然環(huán)境影響明顯等特點[2]，導(dǎo)致煤炭企業(yè)自營的物流資源，在生產(chǎn)和銷售旺季時，經(jīng)常會出現(xiàn)運(yùn)輸能力無法達(dá)到實際需要，而在生產(chǎn)和銷售淡季時，大量物流資源閑置的情況。近些年，物流聯(lián)盟化運(yùn)營的興起和發(fā)展，為煤炭企業(yè)間實現(xiàn)物流資源的協(xié)同化運(yùn)營和發(fā)展提供了良好的契機(jī)，成為煤炭企業(yè)降低自身物流運(yùn)營成本和提升物流服務(wù)質(zhì)量的首選[3-4]。煤炭物流的聯(lián)盟化運(yùn)營不但可以很好地化解煤炭生產(chǎn)和銷售的季節(jié)性和區(qū)域性影響，降低大型煤炭企業(yè)重新組建煤炭物流的管理和運(yùn)營成本，實現(xiàn)煤炭企業(yè)間物流資源的互補(bǔ)，還可以充分利用行業(yè)內(nèi)和社會上的中小型具有煤炭物流運(yùn)輸資質(zhì)的物流企業(yè)的運(yùn)輸資源；不但可以幫助中小煤炭生產(chǎn)和物流企業(yè)更為有效地把握市場機(jī)遇，也為實現(xiàn)物流運(yùn)輸方案的全局優(yōu)化和降低物流運(yùn)輸成本奠定了基礎(chǔ)[5]。

為了適應(yīng)市場環(huán)境和獲得長遠(yuǎn)發(fā)展，很多生產(chǎn)企業(yè)更加深入地關(guān)注供應(yīng)鏈上企業(yè)間的關(guān)系，并不斷開始嘗試將企業(yè)運(yùn)營中的物流環(huán)節(jié)與伙伴間進(jìn)行共享或聯(lián)盟[6]。在國內(nèi)，高太光等[1]針對煤炭企業(yè)和煤炭物流運(yùn)輸?shù)奶攸c，基于自動協(xié)商理論，提出煤炭物流聯(lián)盟的構(gòu)建管理機(jī)制；李敏[7]為煤業(yè)集團(tuán)發(fā)展現(xiàn)代物流提出了相關(guān)建議；劉祺[8]為實現(xiàn)煤炭物流聯(lián)盟化發(fā)展構(gòu)建了具體的發(fā)展模式；劉滿芝等[9]為煤炭供應(yīng)鏈系統(tǒng)的管理設(shè)計了動態(tài)優(yōu)化模型，為煤炭物流聯(lián)盟的組建與管理提供了參考。在國外，L.Huemer等[10]提出構(gòu)建物流聯(lián)盟的基本策略；D.M.Gligor等[11]系統(tǒng)分析物流聯(lián)盟內(nèi)部成員的關(guān)系，為物流聯(lián)盟的運(yùn)營管理提出了合理化建議；S.W.Ji等[12]從物流外包的角度對物流合作伙伴間的行為關(guān)系進(jìn)行博弈分析。以上研究的核心,基本都是圍繞著物流聯(lián)盟的組建而展開，而對后期運(yùn)營中的監(jiān)管缺乏系統(tǒng)的考慮。

煤炭物流聯(lián)盟的組建，可以有效推動當(dāng)下煤炭中小企業(yè)資源整合、體制整頓的去產(chǎn)能化發(fā)展進(jìn)程，并為尋求經(jīng)濟(jì)新常態(tài)環(huán)境下的煤炭行業(yè)發(fā)展探索提供一條新的出路。一套合理的聯(lián)盟運(yùn)營管理和評價機(jī)制，可以有效地優(yōu)化煤炭物流聯(lián)盟的運(yùn)營環(huán)境，促進(jìn)聯(lián)盟內(nèi)部資源的進(jìn)一步協(xié)同優(yōu)化與發(fā)展，進(jìn)而適應(yīng)多變的市場環(huán)境。筆者以煤炭物流聯(lián)盟盟主的視角，基于Choquet積分和模糊數(shù)直覺模糊數(shù)等理論，提出了煤炭物流聯(lián)盟運(yùn)營的評價模型，并通過仿真實驗對模型的有效性和合理性進(jìn)行驗證。

1　模糊測度與Choquet積分

1.1模糊測度

設(shè)P(S)為S={s1,s2,…，sn}的冪集，令λ(-1，∞)，g∶P(S)→[0，1] ，如果滿足以下條件，則稱g為S上的模糊測度[13-14]：

g(φ)=0,g(S)=1；

?A，B∈P(S),A∩B=φ，則

g(A∪B)=g(A)+g(B)+λg(A)g(B)。

(1)

(2)

若S為評價過程中某多屬性決策問題的指標(biāo)集，則?A，B∈P(S)，g(A)和g(B)可看作是A和B的權(quán)重。如果λ=0，則測度g是可加的，g(A∪B)=g(A)+g(B)，即集合A和B相互獨立；若λ>0，則g(A∪B)>g(A)+g(B)，表明集合{A，B}存在互補(bǔ)關(guān)聯(lián)的乘法效應(yīng)；若-1<λ<0，則g(A∪B)

1.2Choquet積分

若g為定義在S上的模糊測度，則函數(shù)f：S→[0，1]關(guān)于模糊測度g的Choquet積分定義[14]：

(3)

其中，0≤f(s(1))≤f(s(2))≤…f(s(n))≤1，f(s(0))=0，且A(i)={s(i)，s(z),…，s(n)}。根據(jù)式(1)中定義，g(A(i))可由式(4)和(5)遞歸表示：

g(A(n))=g({s(n)})=gn，

(4)

g(A(n))=gi+g(A(i+1))+λgig(A(i+1))，

(5)

其中，1≤i

1.3模糊數(shù)直覺模糊集及其運(yùn)算

ψ1⊕ψ2=<(a1+a2-a1a2，b1+b2-b1b2，

c1+c2-c1c2)，(r1r2，m1m2，t1t2)>,

(6)

ψ1⊕ψ2=<(a1a2，b1b2，c1c2)，(r1+r2-r1r2，

m1+m2-m1m2，t1+t2-t1t2)>,

(7)

βψ=<(1-(1-α)β，1-(1-b)β，1-(1-

c)β)，(rβ，mβ，tβ)>，β≥0，

(8)

ψβ=<(aβ，bβ，cβ)，(1-(1-r)β，1-(1-m)β，1-(1-t)β)，>，β≥0。

(9)

不難得知，式(6)～(9)運(yùn)算后仍得到模糊數(shù)直覺模糊集，且滿足：

ψ1⊕ψ2=ψ2⊕ψ1；ψ1⊕ψ2=ψ2⊕ψ1；

β(ψ1⊕ψ2)=βψ1⊕βψ2，β≥0。

另外，ψ=<(a，b，c)，(r，m，t)>的得分函數(shù)[16]可表示為

(10)

其中,K(ψ)越大ψ越大，0≤K(ψ)≤1。若存在多個ψi(i=1，2，…，n)的得分相等的情況，則用式(11)進(jìn)行衡量：

(11)

其中，Q(ψ)越大ψ越大，0≤Q(ψ)≤1。

1.4模糊數(shù)直覺模糊數(shù)的Choquet積分

根據(jù)文獻(xiàn)[13-14]中的模糊數(shù)直覺模糊數(shù)和Choquet積分的基本定義和性質(zhì)可概括為：

定義設(shè)g為S={s1，s2，…，sn}的模糊測度，對應(yīng)的模糊數(shù)直覺模糊數(shù)為ψi(i=1，2，…，n)，則ψ關(guān)于g的離散Choquet積分可以定義為：

(12)

其中，0≤ψ(1)≤ψ(2)≤…≤ψ(n)≤1，ψ(s(0))=0，且A(i)={s(i)，…，s(n)}，g(A(i)) 的遞歸表示參照式(4)和(5)。

式(12)計算過程中，若出現(xiàn)g(s(i))=g(A(i))-g(A(i+1))，(i=1，2，…，n)時,則多相關(guān)屬性評價退化為多相互獨立屬性評價。該式具有冪等性、有序單調(diào)性、有界性和置換不變性等屬性[13]。

2　Choquet積分的煤炭物流聯(lián)盟評價

為了能夠系統(tǒng)、準(zhǔn)確、真實地對組建后的煤炭物流聯(lián)盟進(jìn)行科學(xué)的評價，有效地反映出煤炭物流聯(lián)盟在發(fā)展中存在的缺陷和不足，需要建立全面系統(tǒng)的聯(lián)盟信息采集與整理體系。為了保障信息的全面性、系統(tǒng)性和科學(xué)性，必須要保證信息采集途徑、涉及方面和方法的多樣性與系統(tǒng)性，不能局限于煤炭物流聯(lián)盟盟主或部分核心企業(yè)的主觀感覺，要注意對煤炭物流聯(lián)盟運(yùn)營中全部節(jié)點的信息進(jìn)行收集和整理。

2.1模型操作過程的設(shè)計

假設(shè)D={D1，D2，…，Dm}為煤炭物流聯(lián)盟運(yùn)營過程中各盟員的綜合表現(xiàn)信息集合，反映了各盟員對聯(lián)盟發(fā)展的貢獻(xiàn)情況，其中m為整個煤炭物流聯(lián)盟中的盟員個數(shù)量；S={s1，s2，…，sn}為對各盟員的表現(xiàn)情況的評價指標(biāo)集，其中n為評價指標(biāo)的數(shù)量。ψij=<(aij，bij，cij)，(rij，mij，tij)>為盟主企業(yè)按指標(biāo)si對盟員i的表現(xiàn)情況Di進(jìn)行測度后所得的值，即Di特征信息在指標(biāo)sj下的模糊數(shù)直覺模糊數(shù)表示。具體評價過程：

(1)盟主企業(yè)通過對煤炭物流聯(lián)盟運(yùn)營過程中發(fā)生的具體數(shù)據(jù)進(jìn)行整理后，得到全部盟員的綜合表現(xiàn)信息集合D。

(2)邀請專家對任意盟員i的各指標(biāo)和指標(biāo)集的模糊測度進(jìn)行評定，并確定Di在sj下的評估值ψij，進(jìn)而得到矩陣：

(13)

(3)利用式(10)和式(11)對矩陣G進(jìn)行評價并按大小進(jìn)行排序后，利用式(12)對每個盟員企業(yè)的信息進(jìn)行綜合集成，獲得綜合評價值。

(4)根據(jù)綜合評價值，利用式(10)和式(11)得到全部盟員企業(yè)在煤炭物流聯(lián)盟運(yùn)用中綜合表現(xiàn)(貢獻(xiàn))的評價排序。

2.2仿真實驗與算例分析

以黑龍江省某大型煤炭企業(yè)X組建的煤炭物流聯(lián)盟為例進(jìn)行分析。2010年，煤炭企業(yè)X為了提高煤炭物流的服務(wù)質(zhì)量和降低煤炭物流的運(yùn)營與管理成本，與五家小型煤炭企業(yè)(具有煤炭物流運(yùn)輸能力)和兩家煤炭專業(yè)化物流運(yùn)輸企業(yè)合作，構(gòu)建了煤炭物流聯(lián)盟。煤炭物流聯(lián)盟組建初期，各方均積極開展合作，明顯提高了煤炭物流服務(wù)質(zhì)量和對已有煤炭物流資源的利用效率，同時還減少了對環(huán)境的污染和破壞。但經(jīng)過幾年的發(fā)展，煤炭企業(yè)X發(fā)現(xiàn)，由于聯(lián)盟成員均屬于獨立核算的經(jīng)濟(jì)體，受到設(shè)備更新成本高、運(yùn)輸環(huán)境差異大和盟員間也存在一定的競爭關(guān)系等的影響，各盟員對聯(lián)盟的貢獻(xiàn)差異逐漸拉大，而在利潤分配中卻并沒有得到很好的體現(xiàn)，極大地挫傷了貢獻(xiàn)大的盟員企業(yè)的積極性。因此，煤炭企業(yè)X需要對聯(lián)盟中各盟員的表現(xiàn)進(jìn)行科學(xué)的評價和分析，并分別給予貢獻(xiàn)最大的和貢獻(xiàn)最小的盟員企業(yè)相應(yīng)的獎勵和懲罰，進(jìn)而促進(jìn)該煤炭物流聯(lián)盟的健康發(fā)展。評估主要對三個指標(biāo)(屬性)進(jìn)行考核：聯(lián)盟分配任務(wù)承擔(dān)率、準(zhǔn)時交貨率、顧客評價滿意率，煤炭企業(yè)X通過記錄的運(yùn)行信息，對七個盟員企業(yè)的綜合表現(xiàn)信息集合進(jìn)行評價。七個盟員企業(yè)在三個指標(biāo)下的評估信息經(jīng)過統(tǒng)計和處理后，被表示為模糊數(shù)直覺模糊數(shù)，如表1所示。

表1　模糊數(shù)直覺模糊數(shù)矩陣

根據(jù)模型操作過程，基于以上信息對七個盟員的具體評價操作如下。

首先，根據(jù)煤炭物流運(yùn)輸和評價指標(biāo)的特點，邀請專家評定出屬性和屬性集的模糊測度值如下：

g(φ)=0，g(S)=g{s1，s2，s3}=1，g{s1}=0.5，g{s2}=g{s3}=0.6，g{s1，s2}=0.75，g{s2，s3}=0.8，g{s1，s3}=0.7。

然后，利用式(10)和式(11)對每個盟員企業(yè)的各指標(biāo)值進(jìn)行打分和排序處理，結(jié)果見表2。

表2模糊數(shù)直覺模糊數(shù)的打分及排序

Table 2Score and order of fuzzy-number-intuitionstic-fuzzy-number

盟員信息s1s2s3排序(總分)D12(0.475)3(0.600)1(0.175)2(1.250)D22(0.325)1(0.200)3(0.400)5(0.925)D32(0.350)3(0.475)1(0.075)6(0.900)D43(0.600)2(0.275)1(0.250)4(1.125)D51(0.375)3(0.625)2(0.500)1(1.500)D62(0.200)1(0.125)3(0.475)7(0.800)D72(0.400)3(0.575)1(0.250)3(1.225)

注：表中數(shù)值含義為排序(打分值)。

接下來，利用式(12)對各盟員企業(yè)的信息進(jìn)行綜合集成處理，結(jié)果為：

D1=<(0.615，0.644，0.747)，(0.132，0.132，0.238)>，

D2=<(0.462，0.538，0.64)，(0.123，0.2，0.288)>，

D3=<(0.456，0.542，0.628)，(0.119，0.146，0.238)>，

D4=<(0.595，0.613，0.717)，(0.141，0.157，0.245)>，

D5=<(0.648，0.682，0.751)，(0.0，0.132，0.217)>，

D6=<(0.428，0.507，0.611)，(0.1，0.132，0.235)>，

D7=<(0.557，0.644，0.733)，(0.132，0.132，0.235)>。

最后，利用式(10)和(11)計算出集成后的模糊數(shù)直覺模糊數(shù)得分：

K(D1)=0.504，K(D2)=0.342，K(D3)=0.38，K(D4)=0.459，K(D5)=0.57，K(D6)=0.364，K(D7)=0.487。

按照每個各盟員企業(yè)的打分，可以得到其在聯(lián)盟中的表現(xiàn)排序為

D5>D1>D7>D4>D3>D6>D2。

(14)

從式(14)的排序結(jié)果可以看出，盟員企業(yè)D5的表現(xiàn)最佳，為聯(lián)盟的運(yùn)營和發(fā)展做出了最大的貢獻(xiàn)，而盟員企業(yè)D2表現(xiàn)最差，說明盟員企業(yè)D2對煤炭物流聯(lián)盟的貢獻(xiàn)最小，盟主需要與其進(jìn)行商討后期合作的相關(guān)事宜，督促其進(jìn)行改進(jìn)和提高，進(jìn)而推動聯(lián)盟的健康發(fā)展。通過比較式(14)和表2的總分排序可以看出排序發(fā)生了變化，主要原因是表2中的排序結(jié)果為簡單的對各項指標(biāo)得分進(jìn)行累加，忽視了各指標(biāo)間的相互關(guān)聯(lián)和影響關(guān)系，也沒有考慮到不同指標(biāo)得分的是否存在較大差異。因此，式(14)的排序更加具有說服力。另外，在具體管理和決策中，表2所得評價結(jié)果也不能忽略掉，特別是那些評價值特別低的指標(biāo)，如盟員企業(yè)D3的s3指標(biāo)評價值僅有0.075。這說明盟員企業(yè)D3的顧客滿意率最低，這將影響整個聯(lián)盟的聲譽(yù)，因此盟主需要督促D3提高自身的顧客服務(wù)水平。

聯(lián)盟可以依據(jù)盟員的表現(xiàn)得分制定必要的獎勵和懲罰機(jī)制，并根據(jù)排序結(jié)果進(jìn)行適當(dāng)?shù)莫剟詈蛻土P，以促進(jìn)聯(lián)盟內(nèi)部合作與競爭關(guān)系的健康發(fā)展。對于綜合表現(xiàn)最優(yōu)的盟員給予更大的聯(lián)盟利潤分享比例，并可獲得聯(lián)盟任務(wù)的優(yōu)先選擇權(quán)。對于綜合表現(xiàn)最差的聯(lián)盟盟員可以考慮降低其聯(lián)盟利潤分享比率，或考慮解除其聯(lián)盟盟員的身份。對于那些綜合表現(xiàn)評價不差，但單向指標(biāo)評價偏低的盟員，也可以考慮適當(dāng)降低其聯(lián)盟利潤分享比率作為懲罰，或給其一定時間的整改機(jī)會，視其整改效果決定懲罰結(jié)果。如客戶滿意度太低，會影響整個煤炭物流聯(lián)盟的聲譽(yù)，因此，即使其整體排名不算靠后，仍需對其進(jìn)行懲罰。另外，現(xiàn)實中對煤炭物流的運(yùn)輸不但要考慮成本、效率，煤炭物流的環(huán)境影響情況也是需要重點考慮的因素之一，因此，即使某個盟員在成本和效率方面表現(xiàn)特別突出，其整體表現(xiàn)排名靠前，但其若對環(huán)境破壞特別嚴(yán)重，也是煤炭物流聯(lián)盟所不能接受的，必須根據(jù)其在煤炭物流中的環(huán)境破壞損失或潛在隱患進(jìn)行懲罰或督促其整改。這樣，才可以有效防止煤炭物流聯(lián)盟的畸形化發(fā)展。

3　結(jié)束語

對煤炭物流聯(lián)盟盟員企業(yè)運(yùn)營狀況評價模型，充分考慮了評價指標(biāo)間的關(guān)聯(lián)和影響關(guān)系，可以為煤炭物流聯(lián)盟的運(yùn)營管理提供參考，有效保證煤炭物流聯(lián)盟中決策的科學(xué)性和合理性。將模糊數(shù)直覺模糊數(shù)理論和Choquet積分進(jìn)行融合，通過數(shù)值仿真和分析，可以看出，該模型不但可以在考慮屬性間關(guān)聯(lián)的基礎(chǔ)上對煤炭物流聯(lián)盟中的盟員表現(xiàn)情況進(jìn)行客觀的評價，還可以有效防止單一關(guān)注整體評價結(jié)果，而忽視了對某個或某幾個表現(xiàn)特別差的指標(biāo)評價情況，能夠有效促進(jìn)煤炭物流聯(lián)盟的合理有序發(fā)展。

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(編輯徐巖)

Evaluation of coal logistics alliance operating based on Choquet integral

GAO Taiguang1,2，CHEN Peiyou1，QIAN Xiaohu2，YANG Shu1

(1.School of Management,Heilongjiang University of Science &Technology,Harbin 150022,China; 2.School of Information Science &Engineering,Northeastern University,Shenyang 110819,China)

This paper is aimed at improving the management and decision-making level of coal logistics alliance while reducing the operating costs,and thereby promoting the effective coordination among partner enterprises.The study is focused on building the comprehensive evaluation model of partner enterprises in the operating of coal logistics alliance based on the theory of Choquet integral and fuzzy number intuitionistic fuzzy number and running the simulation experiment and numerical example analysis.The experiment proves the ability of the proposed model to provide an effective and accurate evaluation of the comprehensive performance of each partner in coal logistics alliance and verifies its rationality and objectivity.

coal logistics alliance;alliance operations management;Choquet integral;fuzzy number intuitionistic fuzzy number;multiple attributes evaluation

2016-05-05

國家自然科學(xué)基金項目 (71540019；71071028)

高太光(1979-),男，山東省成武人,講師,碩士,研究方向：商務(wù)智能建模與優(yōu)化、多邊多議題自動協(xié)商、現(xiàn)代煤炭物流建模與優(yōu)化等，E-mail:gtg_001@163.com。

10.3969/j.issn.2095-7262.2016.03.022

7050;U116.1

2095-7262(2016)03-0340-05

A