鄭杰峰， 初良勇，2， 許小衛(wèi)

(1. 集美大學(xué) 航海學(xué)院， 福建廈門 361021; 2. 福建航運(yùn)研究院， 福建廈門 361021；3. 大連海事大學(xué) 交通運(yùn)輸工程學(xué)院， 遼寧大連 116026)

隨著國家“一帶一路”戰(zhàn)略的建設(shè)發(fā)展，國際中轉(zhuǎn)港作為進(jìn)出口物流中重要的節(jié)點(diǎn)，發(fā)揮著越來越重要的作用。大多數(shù)學(xué)者都是從港口的特性角度研究國際中轉(zhuǎn)港的選擇，其中包括腹地貨源、港口基礎(chǔ)設(shè)施、港口的服務(wù)水平、港口自由度等，然而船舶所有人的偏好也很大程度影響到船舶所有人對(duì)于國際中轉(zhuǎn)港的選擇，所以本研究將重點(diǎn)探討船舶所有人的偏好對(duì)于國際中轉(zhuǎn)港選擇的影響程度。

對(duì)于國際中轉(zhuǎn)及其相關(guān)方面的研究，近來國內(nèi)外學(xué)者展開了大量的研究。張新生[1]通過分析“一帶一路”的國家戰(zhàn)略背景下西安所發(fā)揮的作用，確認(rèn)西安港作為國際中轉(zhuǎn)樞紐港，并深入地分析提升西安陸港國際中轉(zhuǎn)樞紐功能的可行性以及必要性，并且從吸引貨源、擴(kuò)大樞紐港集聚范圍等方面提出了相應(yīng)的對(duì)策。季斌[2]在回顧當(dāng)前內(nèi)支線對(duì)于國內(nèi)沿海港口通航條件的處境、國內(nèi)沿海以及附近國家港口中轉(zhuǎn)貨源的狀況、助航設(shè)施的發(fā)展等研究成果的基礎(chǔ)上，分析當(dāng)前提升港口國際中轉(zhuǎn)業(yè)務(wù)所存在的問題并提出相應(yīng)的解決措施。彭佐康[3]在中轉(zhuǎn)港分類研究及形成因素的基礎(chǔ)之上，總結(jié)出全球范圍內(nèi)中轉(zhuǎn)港的發(fā)展特點(diǎn)以及發(fā)展格局，探討出不同區(qū)域中轉(zhuǎn)港未來的發(fā)展趨勢。曾凡華[4]從國內(nèi)港口國際中轉(zhuǎn)競爭力和國外港口的特點(diǎn)出發(fā)，建立了以經(jīng)濟(jì)腹地、地理位置、港口硬環(huán)境、港口軟環(huán)境四個(gè)方面的國際中轉(zhuǎn)競爭力評(píng)價(jià)體系，為各國港口建設(shè)發(fā)展國際中轉(zhuǎn)業(yè)務(wù)提供一定的參考價(jià)值。陳珺[5]指出經(jīng)濟(jì)與地理?xiàng)l件、港口的硬條件、港口軟條件是中轉(zhuǎn)港形成的條件，并指出國際中轉(zhuǎn)港的形成所帶來的經(jīng)濟(jì)效益和風(fēng)險(xiǎn)。Bazaras D[6]通過比較拉脫維亞在物流績效指數(shù)中的地位，應(yīng)用SWOT分析評(píng)估了拉脫維亞的國際中轉(zhuǎn)貨運(yùn)服務(wù)的國際競爭力，并提出相應(yīng)的改善措施。

針對(duì)國際中轉(zhuǎn)港選擇因素的重要性，本研究將采用專家問卷調(diào)查的方式進(jìn)行衡量，由于每個(gè)專家的見解存在一些主觀性，使得結(jié)論帶有模糊性，因此提出采用層次分析法和證據(jù)理論的模糊綜合決策作為主要的研究分析方式。運(yùn)用AHP確定各選擇因素的權(quán)重；通過模糊數(shù)學(xué)理論，結(jié)合專家問卷調(diào)查給出的判斷，確定每個(gè)子證據(jù)所屬狀態(tài)的隸屬度以及相應(yīng)的基本概率函數(shù)；接著運(yùn)用了D-S證據(jù)理論，對(duì)專家提供的證據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的融合；最后通過加權(quán)平均函數(shù)，依據(jù)最大隸屬度原則，得出船舶所有人的偏好會(huì)很大程度的影響國際中轉(zhuǎn)港的選擇。

1 國際中轉(zhuǎn)港選擇的影響因素

大多數(shù)學(xué)者都是從港口的特性角度研究國際中轉(zhuǎn)，然而船舶所有人的偏好也在一定程度影響國際中轉(zhuǎn)港選擇，本研究將新增船舶所有人的偏好因素，探討其在國際中轉(zhuǎn)港選擇中的重要性。

1) 港口和腹地之間是相互依存、相輔相成的關(guān)系，港口的腹地越廣，越能吸引貨源，而貨源有海向和陸向腹地貨源。其次地理區(qū)位的構(gòu)造影響到船舶所有人對(duì)于網(wǎng)路布局的開展，進(jìn)而影響貨運(yùn)成本。

2) 完善的港口設(shè)施提高港口的效率。港口基礎(chǔ)設(shè)施包括港口的基礎(chǔ)性設(shè)施以及港口碼頭進(jìn)行貨物裝卸、存儲(chǔ)等生產(chǎn)經(jīng)營和有關(guān)服務(wù)的設(shè)施。同時(shí)，豐富的航線數(shù)量能提高港口的集貨能力。

3) 港口的信息化程度能加速港口的建設(shè)發(fā)展，運(yùn)用相關(guān)的計(jì)算機(jī)技術(shù)和相關(guān)的信息技術(shù)能極大提高港口的服務(wù)水平，同時(shí)提升港口的物流能力。

4) 港口的作業(yè)成本是船舶所有人最直接關(guān)注的問題，是船公司靠泊、裝卸過程中的所產(chǎn)生的成本，包括船舶引航費(fèi)、港口代理費(fèi)用、港口裝卸費(fèi)等。

5) 自由度越大的港口，就更能吸引國外貨物到此集中倉儲(chǔ)、加工和轉(zhuǎn)運(yùn)，因而更能夠吸引貨源和船舶的?？俊６劭谧杂啥劝ㄙQ(mào)易自由、企業(yè)經(jīng)營自由 、匯兌自由[7-10]。

6) 除了考慮港口的特性，還有船舶所有人本身的特性。首先，大多數(shù)船舶所有人都會(huì)選擇從本國開始發(fā)展，并且綜合考慮文化、語言、法律的了解程度等各方面的影響，通常會(huì)更偏向于將本國港口作為中轉(zhuǎn)港。其次，當(dāng)船舶所有人承租碼頭或者投資港口時(shí)，已在該碼頭投入大量的沉沒成本將使得碼頭的邊際成本降低，則船舶所有人更偏向于把中轉(zhuǎn)貨物集中在該碼頭進(jìn)行轉(zhuǎn)運(yùn)。最后，船舶所有人在選擇靠泊港與安排航線時(shí)，也是以其成員船舶所有人的既有貨源、航線、靠泊港為基礎(chǔ)進(jìn)行綜合考慮[11-13]。

綜上分析，形成國際中轉(zhuǎn)港的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，如表1所示。

表1 國際中轉(zhuǎn)港選擇的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

2 基于AHP和證據(jù)理論的模糊綜合評(píng)價(jià)方法

本研究將國際中轉(zhuǎn)港的選擇因素分為6大一級(jí)因素和18個(gè)二級(jí)因素作為基本構(gòu)架，通過專家問卷調(diào)查的方式，由于每個(gè)專家的見解存在一些主觀性，使得結(jié)論帶有模糊性，因此本研究采用層次分析法和證據(jù)理論(D-S證據(jù)理論)的模糊綜合決策方法作為主要的研究分析方式。運(yùn)用AHP確定各選擇因素的權(quán)重；通過模糊數(shù)學(xué)理論，結(jié)合專家問卷調(diào)查給出的判斷，確定每個(gè)子證據(jù)所屬狀態(tài)的隸屬度；接著運(yùn)用了D-S理論，對(duì)專家提供的證據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的融合；最后通過加權(quán)平均函數(shù)，依據(jù)最大隸屬度原則，得出各子因素的重要程度。

2.1 D-S證據(jù)融合的理論

D-S證據(jù)融合的理論是由識(shí)別的框架、基本概率分配的函數(shù)(BPA)以及融合的規(guī)則實(shí)現(xiàn)對(duì)于不確定因素的描述。

2.1.1識(shí)別的框架

假設(shè)要判別某一個(gè)問題，那么對(duì)于這個(gè)問題可能產(chǎn)生的所有的結(jié)果用集合Θ來表示，并且關(guān)于Θ中所有的元素之間都是兩兩的互斥，那么就稱這個(gè)完備的集合Θ叫做識(shí)別的框架，其表示Θ={Θ1、Θ2,…,Θn}[14]。

2.1.2BPA

通過識(shí)別的框架Θ的所有的子集所組合而成的集合叫做Θ的冪集，可記為2Θ?；拘哦确峙浜瘮?shù)是通過集合2Θ到[0,1]之間的映射。其中，mo(A)做為A(A?Θ)的BPA的值，表示的是證據(jù)對(duì)于結(jié)果為A的信任的程度[15]。

2.1.3證據(jù)融合的規(guī)則

D-S證據(jù)理論在處理不確定信息方面雖然有得到一些應(yīng)用，但在處理高沖突的問題常常會(huì)出現(xiàn)一些悖論，因此提出基于證據(jù)距離式的證據(jù)理論。證據(jù)距離式(式1)來衡量證據(jù)Ei和Ej之間的距離[16-17]。

(1)

式中:mEi表示度量證據(jù)Ei的概率分配函數(shù)值;mEj表示度量證據(jù)Ej的概率分配函數(shù)值。假設(shè)現(xiàn)有k個(gè)證據(jù)，利用(式1)可以求得K個(gè)證據(jù)相互之間的相似度Rij=1-d(Ei，Ej) (i，j= 0，1，2，…，k) ,得到相似度矩陣(Rij)k*k,主對(duì)角線上元素為1(式2)。

(2)

將相似度矩陣R的每一列求和，可以得到關(guān)于每個(gè)證據(jù)對(duì)應(yīng)結(jié)果的支持度Rsup(Ei)

(3)

將每一個(gè)證據(jù)的支持度進(jìn)行歸一化，得到相應(yīng)證據(jù)的可信度Ccrd,i，其表達(dá)式可以定義為

(4)

式中:Rsup(Ea)為第a個(gè)證據(jù)的支持度。

然后把這個(gè)可信度當(dāng)作每個(gè)證據(jù)的折扣系數(shù)λi代入式(5) ，重新得到各證據(jù)的BPA

(5)

式中：m(Ei)表示證據(jù)Ei的可信度;m(Θ)表示Θ的可信度;mo(Ei)考慮了折扣系數(shù)λi的證據(jù)Ei的可信度；mo(Θ)考慮折扣系數(shù)λi的Θ的可信度。

然后，將新得到的證據(jù)BPA，與多條證據(jù)進(jìn)行融合，可以算得A的BPA

(6)

2.2 基于AHP與D-S理論的模糊綜合評(píng)價(jià)流程

步驟1:構(gòu)建完整的指標(biāo)體系(見表1)，將船舶所有人的偏好因素評(píng)價(jià)指標(biāo)分為三個(gè)證據(jù)體，即船舶所有人的碼頭投資(子證據(jù)體1)、船舶所有人國籍(子證據(jù)2)、航運(yùn)聯(lián)盟成員(子證據(jù)3)。

步驟2:運(yùn)用AHP方法，再通過一致性檢驗(yàn)，求得各個(gè)子證據(jù)相對(duì)于船舶所有人偏好的權(quán)重矩陣W。

步驟3:依據(jù)模糊理論，建立因素集和評(píng)語集，通過專家的問卷調(diào)查所得出的判斷，得出各子證據(jù)所屬狀態(tài)的隸屬度以及各個(gè)專家對(duì)于評(píng)價(jià)因素的BPA。

步驟4:依據(jù)D-S理論，融合不同專家對(duì)于同一個(gè)影響因素的BPA,確定了所有影響因素的BPA矩陣M。

步驟5:依據(jù)F=WM進(jìn)行加權(quán)綜合評(píng)價(jià)，得出最后的結(jié)果。如圖1為AHP與D-S理論的模糊綜合評(píng)價(jià)流程圖。

圖1 基于AHP與證據(jù)理論的模糊綜合評(píng)價(jià)流程圖

3 算例分析

3.1 建立評(píng)估對(duì)象因素集

以廈門港和高雄港作為例子構(gòu)建評(píng)估對(duì)象因素集，將國際中轉(zhuǎn)港選擇因素分為目標(biāo)層、控制層和指標(biāo)層，其中以船舶所有人的偏好因素建立影響因素集E=(e1、e2、e3)作為評(píng)判的因素。這對(duì)應(yīng)證據(jù)理論中的證據(jù)。

3.2 建立評(píng)語集

依據(jù)船舶所有人的偏好因素對(duì)于國際中轉(zhuǎn)港選擇的影響程度，將國際中轉(zhuǎn)港選擇的影響程度分為4個(gè)等級(jí)，即為可忽視的、重要的、比較重要的、非常重要的四種狀態(tài)，即YC= {Y1，Y2，Y3，Y4}，由此可以得到每一個(gè)評(píng)價(jià)要素的評(píng)價(jià)等級(jí)μij.，進(jìn)而得到每個(gè)評(píng)價(jià)要素的評(píng)價(jià)集M=(μi1、μi2、μi3)，其中，μi表示的是第i評(píng)價(jià)要素的評(píng)價(jià)集，μij表示的是評(píng)價(jià)的要素ei對(duì)于擇決評(píng)語Yj的隸屬度，這對(duì)應(yīng)證據(jù)理論中的識(shí)別框架[18-20]。

3.3 建立權(quán)重集

本研究采用層次分析法來確定因素的權(quán)重，不僅克服了單一評(píng)判的主觀性，同時(shí)又可以進(jìn)行群體的綜合。在計(jì)算的過程中，分別建立了控制層的權(quán)重集和指標(biāo)層的權(quán)重。

3.3.1控制層因素權(quán)重的確定

依據(jù)層次分析法的分層的原則，將國際中轉(zhuǎn)港的因素評(píng)估的指標(biāo)體系分為三個(gè)層次，分別為目標(biāo)層、指標(biāo)層和控制層。根據(jù)Saaty1-9的標(biāo)度[21]，依據(jù)專家的意見，構(gòu)建了判斷矩陣，然后通過一致性檢驗(yàn)，得出指標(biāo)層的權(quán)重情況。

表2 廈門港國際中轉(zhuǎn)中各選擇因素的權(quán)重量化

表3 高雄港國際中轉(zhuǎn)中各選擇因素的權(quán)重量化

3.3.2指標(biāo)層因素權(quán)重的確定

為了評(píng)估船舶所有人偏好因素在國際中轉(zhuǎn)港發(fā)展過程中的重要性，需要量化控制層的因素的權(quán)重，即下層元素對(duì)于上層元素船舶所有人偏好的影響程度，通過層次分析法的Saaty1-9的標(biāo)度，依據(jù)專家的意見，構(gòu)建了判斷矩陣，然后通過一致性檢驗(yàn)，得廈門港的權(quán)重矩陣為W1=(We1We2We3)=(0.195 8、0.493 4、0.310 8)。同理，可算出高雄港的權(quán)重矩陣為W2=(We1We2We3)=(0.249 3,0.593 6,0.157 1)。

3.4 確定隸屬矩陣

將3項(xiàng)評(píng)價(jià)因素的評(píng)價(jià)向量綜合在一起，依據(jù)專家問卷調(diào)查的判斷，得到C到Y(jié)的隸屬矩陣M如下圖所示[22]。

3.5 基于模糊隸屬函數(shù)的證據(jù)理論BPA生成

1) 分配給第i個(gè)目標(biāo)的初始BPA為m′(i)=μij

3) 分配給全集Θ的初始BPA為m′(Θ)=1-Un

4) 對(duì)全集的BPA和分配給第i個(gè)目標(biāo)的BPA進(jìn)行歸一化處理，即

通過第一個(gè)專家對(duì)e1的評(píng)價(jià)，然后進(jìn)行歸一化的處理，得

me1=(mμ11、mμ12、mμ13、mμ14、m(Θ))=(0.21,0.43,0.14,0.07,0.15)。

同樣的道理，可以得出剩下9個(gè)專家對(duì)于e1的模糊評(píng)語隸屬度歸屬于各個(gè)評(píng)價(jià)等級(jí)的程度，可以用D表示。

3.5.1證據(jù)折扣及證據(jù)融合計(jì)算

由于每個(gè)專家的意見都不一樣，所以需要將各個(gè)專家的意見進(jìn)行證據(jù)的融合。在進(jìn)行證據(jù)的融合之前，通過公式(1)—式(5)計(jì)算出折扣后的證據(jù)BPA，接著再運(yùn)用式(6)對(duì)各個(gè)證據(jù)的BPA進(jìn)行相應(yīng)融合。根據(jù)式(1)和式(5)計(jì)算出各個(gè)專家證據(jù)的支持度和折扣系統(tǒng)。

根據(jù)式(5)，計(jì)算出折扣后評(píng)估因素的BPA。

D0=λi×D=

運(yùn)用式(6)融合10位專家的證據(jù)，計(jì)算得出10家對(duì)于廈門港的評(píng)估因素e1、e2、e3所隸屬評(píng)價(jià)等級(jí)的BPA：me1=(0.000 1,0.997 69,0,0,0.002 3 )、me2=(0.047 6,0.938 90,0,0,0.013 5)、me3=(0.002 0,0.991 1,0.002 6,0,0.004 3)，組成矩陣M1

同理，可算出其他10位專家對(duì)于高雄港的評(píng)估因素e1、e2、e3所隸屬評(píng)價(jià)等級(jí)的BPA，組成矩陣M2

3.6 基于證據(jù)理論的模糊綜合評(píng)定向量F

假定F為模糊綜合評(píng)定的向量，那么它等于權(quán)重的向量W和判斷矩陣M的乘積F=WM,也就是F

式中，bi表示的是評(píng)語Yi對(duì)綜合評(píng)價(jià)所得等級(jí)模糊子集F的隸屬度，根據(jù)最大隸屬度的原則，最大值表示的評(píng)語等級(jí)表示最終評(píng)價(jià)的結(jié)果[23-24]。

3.7 評(píng)估結(jié)果

由AHP確定權(quán)重W1=(0.195 8,0.493 4,0.310 8)、W2=(0.249 3,0.593 6,0.157 1)以及各評(píng)價(jià)因素所隸屬的評(píng)估等級(jí)的BPA所構(gòu)成的矩陣M1、M2,則得到F1=W1M1= (0.024 1,0.966 63,0.000 81, 0, 0.008 46)，F(xiàn)2=W2M2=(0.013 49，0.981 24，0.001 42，0,003 85)。根據(jù)最大隸屬原則，船舶所有人的偏好因素在廈門港和高雄港發(fā)展國際中轉(zhuǎn)業(yè)務(wù)的評(píng)估等級(jí)中都處于Y2，也即在廈門港和高雄港中，船舶所有人的偏好在國際中轉(zhuǎn)港的選擇中都處于“重要的”的等級(jí)。

由矩陣M1可知，船舶所有人的碼頭投資e1、航運(yùn)聯(lián)盟成員e3處于Y2級(jí)的可能性超過99%，這說明對(duì)于選擇廈門港作為國際中轉(zhuǎn)港的船舶所有人，更偏好于其在港口的投資力度以及進(jìn)行航運(yùn)聯(lián)盟。由矩陣M2可知，船舶所有人的碼頭投資e1處于Y2的可能性也超過99%。這也同樣說明對(duì)于選擇高雄港作為國際中轉(zhuǎn)港的船舶所有人，更偏好于其在碼頭的投資力度。

4 結(jié)論

本研究將國際中轉(zhuǎn)港選擇構(gòu)建為包括6大一級(jí)因素和18個(gè)二級(jí)因素的基本構(gòu)架。通過層次分析法確定6大一級(jí)因素的權(quán)重，結(jié)果表明無論是廈門港還是高雄港的國際中轉(zhuǎn)港選擇中，船舶所有人偏好都占據(jù)較大比重。為了進(jìn)一步探討船舶所有人偏好在國際中轉(zhuǎn)港選擇的影響程度，同時(shí)又要保證信息的可靠性和準(zhǔn)確性，提出層次分析法與證據(jù)理論相結(jié)合的模糊綜合決策方法，通過AHP確定船舶所有人偏好的子因素的權(quán)重；通過模糊數(shù)學(xué)理論，結(jié)合專家問卷調(diào)查給出的判斷，確定每個(gè)子證據(jù)所屬狀態(tài)的隸屬度；運(yùn)用D-S理論，對(duì)專家提供的證據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的融合；最后通過加權(quán)平均函數(shù)，依據(jù)最大隸屬度原則，可知無論是廈門港還是高雄港，船舶所有人的偏好在國際中轉(zhuǎn)港的選擇中都處于“重要的”的等級(jí)，這對(duì)國際中轉(zhuǎn)港選擇具有重要的參考價(jià)值。