黃帥 舒炳林 趙瑞嘉 謝新連

摘要：為使液化天然氣（liquefied natural gas， LNG）船舶管理公司準(zhǔn)確掌握LNG船的實(shí)際運(yùn)營(yíng)狀況及管理水平，結(jié)合LNG船運(yùn)輸特點(diǎn)，從健康安全環(huán)境、船舶管理和船舶營(yíng)運(yùn)3個(gè)方面構(gòu)建LNG船運(yùn)輸績(jī)效評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。針對(duì)數(shù)據(jù)包絡(luò)分析（data envelopment analysis， DEA）在績(jī)效評(píng)價(jià)中僅能處理定量指標(biāo)的問(wèn)題，引入證據(jù)推理法來(lái)處理定性指標(biāo)。首先運(yùn)用DEA交叉效率模型對(duì)船舶營(yíng)運(yùn)中的投入產(chǎn)出指標(biāo)進(jìn)行處理，得到的DEA交叉效率矩陣采用熵權(quán)法進(jìn)行集結(jié)，再把集結(jié)后的交叉效率值作為船舶營(yíng)運(yùn)指標(biāo)的評(píng)價(jià)值，最后使用證據(jù)推理法完成LNG船運(yùn)輸績(jī)效評(píng)價(jià)。以某LNG船舶管理公司的7艘LNG船的運(yùn)輸績(jī)效評(píng)價(jià)為例，分析方法的可行性和有效性。結(jié)果表明，所構(gòu)建的方法能夠準(zhǔn)確衡量LNG船的實(shí)際運(yùn)營(yíng)情況，可以為L(zhǎng)NG船的運(yùn)輸管理工作提供參考。

關(guān)鍵詞： 液化天然氣船（LNG船）; 績(jī)效評(píng)價(jià); 數(shù)據(jù)包絡(luò)分析（DEA）; 交叉效率; 證據(jù)推理

中圖分類(lèi)號(hào)： U695.2+8 ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A

Abstract： In order to enable the liquefied natural gas （LNG） ship management companies to accurately grasp the actual operation status of LNG ships and management level， combining the transport characteristics of LNG ships， LNG ship transport performance evaluation system is built from three aspects： health-safety-environment， ship management and ship operation. For the data envelopment analysis （DEA） can only deal with quantitative indicators in performance evaluation， the evidential reasoning method is introduced to deal with qualitative indicators. Firstly， the DEA cross-efficiency model is used to process the input and output indicators of ship operation， the obtained DEA cross-efficiency matrix is aggregated by the entropy weight method， then the cross-efficiency value after aggregation is used as the evaluation value of the ship operation indicator， and the LNG ship transport performance evaluation is achieved finally by the evidential reasoning method. Taking the transport performance evaluation of 7 LNG ships of an LNG ship management company as an example to analyze the feasibility and effectiveness of this method， the result shows that the constructed method can accurately measure the actual operation of LNG ships， which can provide reference for transport management of LNG ships.

Key words： liquefied natural gas ship （LNG ship）; performance evaluation; data envelopment analysis （DEA）; cross-efficiency; evidential reasoning

0 引 言

隨著科技的發(fā)展，在天然氣產(chǎn)業(yè)鏈中，液化天然氣（liquefied natural gas， LNG）的船舶運(yùn)輸逐漸趨于完善，并成為當(dāng)前天然氣運(yùn)輸?shù)闹匾绞街弧NG船多服務(wù)于固定的LNG項(xiàng)目，在LNG船出現(xiàn)問(wèn)題不能繼續(xù)運(yùn)行時(shí)，難以找到替代船。另外，在離岸價(jià)交付模式下，若錯(cuò)過(guò)既定的裝船日期，則買(mǎi)方有可能失去裝貨機(jī)會(huì)（簡(jiǎn)稱(chēng)丟貨），進(jìn)而影響生產(chǎn)方庫(kù)存。LNG船能否安全、可靠、經(jīng)濟(jì)地運(yùn)營(yíng)不僅可以反映LNG船舶管理公司的管理水平，更關(guān)系到買(mǎi)賣(mài)雙方的切身利益。提出符合LNG船運(yùn)輸特點(diǎn)和要求的績(jī)效評(píng)價(jià)方法，有助于提高LNG船舶管理公司的管理水平。

在LNG船運(yùn)輸方面，文獻(xiàn)[1]利用層次分析法對(duì)LNG船運(yùn)營(yíng)管理狀況進(jìn)行了評(píng)價(jià);文獻(xiàn)[2]對(duì)LNG船執(zhí)行航次運(yùn)輸任務(wù)的可靠性進(jìn)行了綜合評(píng)價(jià);文獻(xiàn)[3]運(yùn)用投影尋蹤方法構(gòu)建安全評(píng)價(jià)模型，對(duì)中國(guó)LNG進(jìn)口海上運(yùn)輸通道進(jìn)行了安全評(píng)價(jià)。運(yùn)輸績(jī)效評(píng)價(jià)是對(duì)一定時(shí)期內(nèi)的運(yùn)輸活動(dòng)或運(yùn)輸效益和效果做出客觀、準(zhǔn)確的綜合評(píng)價(jià)和解釋的過(guò)程。文獻(xiàn)[4]采用數(shù)據(jù)包絡(luò)分析（data envelopment analysis， DEA）模型評(píng)價(jià)中國(guó)交通運(yùn)輸行業(yè)績(jī)效，對(duì)中國(guó)交通運(yùn)輸行業(yè)的發(fā)展歷程進(jìn)行了劃分;文獻(xiàn)[5]基于DEA-Malmquist生產(chǎn)率指數(shù)評(píng)價(jià)法對(duì)吉林省公路運(yùn)輸系統(tǒng)績(jī)效變動(dòng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析;文獻(xiàn)[6]選用模糊綜合評(píng)價(jià)方法對(duì)吉林省的公路運(yùn)輸績(jī)效進(jìn)行了評(píng)價(jià);文獻(xiàn)[7]運(yùn)用層次分析法對(duì)不同農(nóng)業(yè)公司的運(yùn)輸績(jī)效進(jìn)行了多準(zhǔn)則排序;文獻(xiàn)[8]建立運(yùn)輸量、效率、質(zhì)量、收益為主結(jié)構(gòu)的績(jī)效評(píng)估體系，運(yùn)用改進(jìn)的動(dòng)態(tài)逼近理想解排序法對(duì)鐵路運(yùn)輸績(jī)效進(jìn)行了評(píng)價(jià)。

DEA是基于投入產(chǎn)出數(shù)據(jù)的相對(duì)有效性評(píng)價(jià)方法，在績(jī)效評(píng)價(jià)方面有廣泛的應(yīng)用[9-10]。由于LNG船的運(yùn)輸績(jī)效受到多種因素影響，僅從定量角度難以對(duì)其進(jìn)行綜合分析，證據(jù)推理法以Dempster-Shafer證據(jù)理論、模糊數(shù)學(xué)和效用理論為基礎(chǔ)，在定性和定量因素共存的情況下，能夠?qū)崿F(xiàn)混合多指標(biāo)問(wèn)題的融合決策分析[11]。本文從船舶管理者角度，結(jié)合LNG船的運(yùn)輸特點(diǎn)，建立包含定量和定性指標(biāo)的LNG船運(yùn)輸績(jī)效評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，在DEA的基礎(chǔ)上結(jié)合證據(jù)推理法解決LNG船運(yùn)輸績(jī)效評(píng)價(jià)中的多準(zhǔn)則多屬性問(wèn)題。

1 LNG船運(yùn)輸績(jī)效評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

LNG船運(yùn)輸模式單一，經(jīng)過(guò)壓載航行、裝載港裝貨、滿載航行、卸載港卸貨四個(gè)階段，往返于固定的裝載港和接收站。但LNG船設(shè)備復(fù)雜，在航行、靠泊、裝卸作業(yè)等環(huán)節(jié)受眾多因素制約[12]，其船舶狀態(tài)也受到各方的關(guān)注。通過(guò)分析與總結(jié)LNG船運(yùn)輸特點(diǎn)，查閱相關(guān)資料[13]，征求租船人、LNG船舶管理公司意見(jiàn)，結(jié)合石油公司國(guó)際海事論壇（Oil Companies International Marine Forum， OCIMF）、國(guó)際氣體運(yùn)輸船和碼頭經(jīng)營(yíng)者協(xié)會(huì)等國(guó)際組織制定的相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，從健康安全環(huán)境（health-safety-environment， HSE）、船舶管理和船舶營(yíng)運(yùn)3個(gè)方面構(gòu)建LNG船運(yùn)輸績(jī)效評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。該指標(biāo)體系包括3個(gè)一級(jí)指標(biāo)和12個(gè)二級(jí)指標(biāo)，具體見(jiàn)表1。

HSE指標(biāo)。在LNG船上工作的船員不僅要面對(duì)復(fù)雜多變的海洋環(huán)境，而且其在機(jī)艙及甲板上的工作條件也十分苛刻，他們長(zhǎng)期處在具有潛在危險(xiǎn)的環(huán)境中，隨時(shí)面臨著人身傷害的可能。此外，船舶作為一種交通工具，也是一種流動(dòng)污染源，操作管理不規(guī)范導(dǎo)致的海損事件和違章排放不僅會(huì)導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)損失也會(huì)對(duì)海洋環(huán)境造成污染。選取員工傷害事件、資產(chǎn)損失事件和環(huán)境污染事件作為HSE的評(píng)價(jià)指標(biāo)。根據(jù)各類(lèi)事件發(fā)生的次數(shù)及嚴(yán)重程度進(jìn)行定性評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)等級(jí)分為5級(jí)：最好、較好、一般、較差、最差。

船舶管理指標(biāo)。為保證LNG船具有良好的航行、適貨受載狀態(tài)，OCIMF、港口國(guó)、賣(mài)方和租船人將定期或不定期對(duì)LNG船進(jìn)行登船檢查，從多個(gè)角度對(duì)船舶狀況進(jìn)行審核和評(píng)估，其檢查結(jié)果直接反映船舶管理存在的問(wèn)題。一旦發(fā)現(xiàn)有嚴(yán)重的缺陷項(xiàng)，就有船舶停租和滯留的風(fēng)險(xiǎn)。以SIRE檢查、PSC檢查、賣(mài)方檢查和租船人檢查作為船舶管理的評(píng)價(jià)指標(biāo)比較客觀。根據(jù)檢查中存在的缺陷項(xiàng)數(shù)量及嚴(yán)重程度進(jìn)行定性評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)等級(jí)分為3級(jí)：好、中、差。

船舶營(yíng)運(yùn)指標(biāo)。LNG船的經(jīng)濟(jì)性及運(yùn)輸計(jì)劃的完成情況也是租船方最為關(guān)心的部分。依據(jù)“照付不議”條款，即使買(mǎi)方提取貨物的數(shù)量少于約定的量，也要按約定的量照付貨物費(fèi)用，因此希望LNG船在完成既定運(yùn)輸任務(wù)的同時(shí)提高船舶的經(jīng)濟(jì)性，這對(duì)LNG船舶管理公司的管理水平有著較高的要求。選取燃料消耗量、船舶利用率、船員總工時(shí)、船舶營(yíng)運(yùn)成本和LNG交付量來(lái)評(píng)價(jià)LNG船的營(yíng)運(yùn)情況。

利用以上各個(gè)指標(biāo)反映LNG船舶管理公司的日常管理水平及處置突發(fā)事件的能力，反映其對(duì)運(yùn)輸計(jì)劃的完成情況，也可以體現(xiàn)LNG船的運(yùn)輸績(jī)效水平。

2 基于DEA交叉效率和證據(jù)推理的評(píng)價(jià)方法與流程2.1 DEA交叉效率模型

傳統(tǒng)的DEA模型只能分辨決策單元是否DEA有效，不能區(qū)分各決策單元的優(yōu)劣。在傳統(tǒng)的DEA模型基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)的DEA交叉效率模型利用自評(píng)互評(píng)體系克服了不能對(duì)決策單元進(jìn)行排序的問(wèn)題。具體模型如下：

2.3 評(píng)價(jià)流程

在LNG船運(yùn)輸績(jī)效評(píng)價(jià)指標(biāo)體系中，HSE和船舶管理指標(biāo)為定性指標(biāo)，船舶營(yíng)運(yùn)指標(biāo)為包含投入和產(chǎn)出的定量指標(biāo)。定量指標(biāo)中，燃料消耗量、船舶利用率、船員總工時(shí)和船舶營(yíng)運(yùn)成本為投入指標(biāo)，LNG交付量為產(chǎn)出指標(biāo)。本文運(yùn)用DEA交叉效率模型處理船舶營(yíng)運(yùn)中的投入和產(chǎn)出指標(biāo)，運(yùn)用證據(jù)推理法實(shí)現(xiàn)定量指標(biāo)與定性指標(biāo)的信息融合，最終得到LNG船運(yùn)輸績(jī)效的評(píng)價(jià)值，步驟如下：

步驟1 利用層次分析法確定指標(biāo)權(quán)重。先對(duì)指標(biāo)進(jìn)行兩兩對(duì)比，按其重要程度評(píng)定等級(jí)，用數(shù)字1，2，…，9及其倒數(shù)作為標(biāo)度將指標(biāo)的重要性進(jìn)行賦值，根據(jù)兩兩比較結(jié)果構(gòu)造判斷矩陣，通過(guò)計(jì)算得到判斷矩陣的最大特征值λmax及其對(duì)應(yīng)的特征向量W并進(jìn)行一致性檢驗(yàn)，W即為指標(biāo)權(quán)重向量。

步驟2 投入和產(chǎn)出指標(biāo)處理。運(yùn)用DEA交叉效率模型對(duì)其進(jìn)行處理，得到DEA交叉效率矩陣，采用壓它型策略解決交叉效率值不唯一的問(wèn)題。

步驟3 交叉效率集結(jié)。采用熵權(quán)法，根據(jù)各決策單元交叉效率值差異化程度確定權(quán)重，進(jìn)而進(jìn)行交叉效率集結(jié)[14]，得到各決策單元最終交叉效率值ej。

4 結(jié) 論

液化天然氣（LNG）船運(yùn)輸績(jī)效的好壞直接反映管理公司管理水平的高低，為方便LNG船舶管理公司更真切地掌握船舶的實(shí)際營(yíng)運(yùn)狀況和了解自身管理水平，本文將數(shù)據(jù)包絡(luò)分析（DEA）交叉效率模型與證據(jù)推理法相結(jié)合對(duì)LNG船運(yùn)輸績(jī)效進(jìn)行評(píng)價(jià)，得出以下結(jié)論：

在充分考慮LNG船運(yùn)輸特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，從健康安全環(huán)境（HSE）、船舶管理和船舶營(yíng)運(yùn)3個(gè)方面構(gòu)建了LNG船運(yùn)輸績(jī)效評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，能夠真實(shí)體現(xiàn)LNG船的實(shí)際營(yíng)運(yùn)狀況;針對(duì)DEA在績(jī)效評(píng)價(jià)中無(wú)法處理定性指標(biāo)的問(wèn)題，采用DEA交叉效率與證據(jù)推理相結(jié)合的績(jī)效評(píng)價(jià)方法，有效處理了其中的定量和定性指標(biāo)，為績(jī)效評(píng)價(jià)提供了新的思路;DEA交叉效率模型利用自評(píng)互評(píng)的思想得到交叉效率矩陣，將集結(jié)后的交叉效率值作為評(píng)價(jià)值，較單一使用證據(jù)推理法其評(píng)價(jià)結(jié)果不受評(píng)價(jià)指標(biāo)取值范圍的影響，能更加真實(shí)地反映實(shí)際運(yùn)輸情況。

參考文獻(xiàn)：

[1] 牛東翔， 謝新連. 基于層次分析法的液化天然氣船舶評(píng)價(jià)[J]. 中國(guó)航海， 2019， 42（1）： 125-128， 134. DOI： 10.3969/j.issn.1000-4653.2019.01.025.

[2] 牛東翔， 張思驄， 謝新連. 基于證據(jù)推理的液化天然氣海上運(yùn)輸可靠性評(píng)價(jià)[J]. 大連海事大學(xué)學(xué)報(bào)， 2018， 44（4）： 55-60. DOI： 10.16411/j.cnki.issn1006-7736.2018.04.009.

[3] 孫家慶， 孫倩雯， 許紅香. 中國(guó)LNG進(jìn)口海上運(yùn)輸通道安全評(píng)價(jià)[J]. 大連海事大學(xué)學(xué)報(bào)， 2017， 43（1）： 72-78. DOI： 10.16411/j.cnki.issn1006-7736.2017.01.012.

[4] 丁小東， 徐菱， 姚志剛. 基于DEA方法中國(guó)交通運(yùn)輸行業(yè)績(jī)效評(píng)價(jià)[J]. 武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào)， 2011， 33（3）： 77-81. DOI： 10.3963/j.issn.1671-4431.2011.03.

[5] 馮麗霞. 基于DEA-Malmquist的吉林省公路運(yùn)輸系統(tǒng)績(jī)效評(píng)價(jià)研究[D]. 長(zhǎng)春： 吉林大學(xué)， 2013.

[6] 李貴山. 基于模糊綜合評(píng)價(jià)的吉林省公路運(yùn)輸績(jī)效評(píng)價(jià)[D]. 長(zhǎng)春： 吉林大學(xué)， 2007.

[7] BARAN J， AK J. Multiple criteria evaluation of transportation performance for selected agribusiness companies[J]. Procedia-Social and Behavioral Sciences， 2014， 111： 320-329. DOI： 10.1016/j.sbspro.2014.01.065.

[8] 邵俊杰， 毛保華， 劉明君. 基于改進(jìn)DTOPSIS法的鐵路運(yùn)輸績(jī)效評(píng)價(jià)[J]. 物流技術(shù)， 2008， 27（6）： 77-78.

[9] DING Lili， LEI Liang， WANG Lei， et al. A novel cooperative game network DEA model for marine circular economy performance evaluation of China[J]. Journal of Cleaner Production， 2020， 253： 120071. DOI： 10.1016/j.jclepro.2020.120071.

[10] SUN Jiasen， YUAN Yang， YANG Rui， et al. Performance evaluation of Chinese port enterprises under significant environmental concerns： an extended DEA-based analysis[J]. Transport Policy， 2017， 60： 75-86. DOI： 10.1016/j.tranpol.2017.09.001.

[11] YANG Jianbo. Rule and utility based evidential reasoning approach for multiattribute decision analysis under uncertainties[J]. European Journal of Operational Research， 2001， 131（1）： 31-61. DOI： 10.1016/S0377-2217（99）00441-5.

[12] 聶細(xì)亮， 劉強(qiáng)， 李國(guó)帥， 等. LNG船舶海上運(yùn)輸安全研究現(xiàn)狀及進(jìn)展[J]. 中國(guó)安全科學(xué)學(xué)報(bào)， 2017， 27（5）： 87-92. DOI： 10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2017.05.016.

[13] 謝新連. 船舶運(yùn)輸管理與經(jīng)營(yíng)[M]. 2版. 大連： 大連海事大學(xué)出版社， 2009： 247-259.

[14] SONG Malin， ZHU Qingyuan， PENG Jun， et al. Improving the evaluation of cross efficiencies： a method based on Shannon entropy weight[J]. Computers & Industrial Engineering， 2017， 112： 99-106. DOI： 10.1016/j.cie.2017.07.023.

[15] 包甜甜， 王巖磊， 李猛， 等. 基于證據(jù)推理的多指標(biāo)評(píng)價(jià)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 計(jì)算機(jī)工程與科學(xué)， 2016， 38（6）： 1269-1274. DOI： 10.3969/j.issn.1007-130X.2016.06.031.

（編輯 趙勉）