多式联运企业运输路径的选择优化
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作者: 王玲玲 李晓萍 覃运梅
[摘要] 本文分析多式联运企业运输路径选择的影响因素，应用主成分分析法对运输路径进行评选，最后用实例表明了该算法的有效性和实用性。
[关键词] 多式联运 运输路径 主成分分析法
在多式联运系统优化研究中，合理的运输路径能节省运输时间、降低运输成本、提高运输质量、安全快捷的将货物运至终点。由于选择运输路径影响因素很多且各因素具有相关性，本文采用主成分分析法对其进行优选。
一、运输路径选择的影响因素分析和指标选取
运输路径的选择中运输费用、运输时间、运输质量、运输服务水平的高低是几个重要因素。运输费用包括各段的运费、中转费、仓储费。运输时间包括各区段的运输时间、中转站的中转时间、仓储时间。服务水平主要包括设施条件、手续便捷度、运输信息畅通度和港口、场站的服务质量等。
建立联运通路时由于不同城市经济发展水平、交通软硬件条件、管理部门协作能力等相关因素存在差异，必须对备选城市的具体情况进行分析。根据系统性、层次性、可比性原则，节点城市主要考虑的要素为经济发展水平、交通条件、商贸环境。经济发展水平指标主要从固定资产投资总额和工业总产值、GDP来衡量，交通条件主要从运输成本、运输安全性、运输便捷性、铁路货运量、公路货运量和水路货运量等方面考虑，商贸环境从企业数量和社会消费的零售总额两方面来考虑。
二、针对评价指标收集数据
针对各评价指标收集原始数据，原始数据为,其中n为样本容量即被评价的运输路径方案的个数,p为评价运输路径指标个数。
三、利用主成分分析法选择运输路径
主成分分析法在指标权重选择上克服了主观因素的影响，能综合客观反映企业的各项信息。
1.数据的标准化处理。由于各评价指标有不同的量纲、不同的数量级，需要对指标的数值进行标准化处理，以消除其量纲数量级上的差异，标准化数据的公式是：
(1)
其中(2)(3)
2.计算样本相关系数矩阵。
(4)
求取该矩阵的特征值和特征向量，并将特征向量单位正交，得到相应单位正交向量。
3.计算主成分的贡献率和主成分的表达式。定义为第k个主成分的贡献率，为前m个主成分的累计贡献率，如果前m个主成分的累计贡献率超过85%以上,就可以用其代替所有的原始评价指标。
4.计算主成分值。将标准化的数据带入，分别得到每个运输路径方案的前m个主成分值，计算综合指标的值，值越大的运输路径方案越优。
四、算例
某联运企业欲在市A至市B之间建立一多式联运通道，两市间可供选择城市为：城市1、城市2、城市3，试优选3种方案：运输路径1：A―1―B；运输路径2：A―2―B；运输路径3：A―3―B。
1.选取指标为：X1运输成本，X2 运输时间,X3全社会固定资产总投资,X4运输安全性,X5铁路货运量,X6社会消费总额,X7公路货运量,X8水路货运量,X9运输便捷性,X10工业总产值
2.根据评价指标和联运企业提供的数据可得样本矩阵如下：
用公式（1）对样本进行标准化处理,并求解出标准化矩阵X*
3.使用SPSS统计软件对数据进行分析，可知第一主成分特征值为6.6163，贡献率为66.163%，第二主成分的特征值为3.384，贡献率为33.837%。取累计贡献率为85%时前2个主成分。主成分Z1由X1、X2、X4、X9，反映城市交通条件方面的信息。主成分Z2由X3、X6，反映社会经济发展方面的信息。
4.构造评价综合指标=0.6616Z1+0.3384Z2=0.6616(0.372X1+0.389X2+0.071X3+0.372X4+0.285X5+0.189X6+0.363X7+0.285X8+0.389X9+0.295X10)+0.3384[-0.159X1+(-0.009X2)+0.534X3+(-0.159X4)+0.370X5+(-0475X6)+0.196X7+0.370X8+(0.009X9)+(-0.353X10)]
由上式计算各个方案的综合评价得分为:城市1为1.78、城市2为0.45、城市3为-1.153,即运输路径1(A―1―B)是最优选择。
五、总结
本文利用主成分法分析了影响运输路径选择的各个因素，在将复杂的原始变量转变为主成分的过程中，形成了反映主成分和指标包含信息量的权数，最后得到了对于运输路径选择的评价结果，为选择合适节点城市作为多式联运的通道提供了定量化的参考意见。
参考文献:
[1]谢芳张楠纪寿文:基于AHP的多式联运路径选择研究[J].物流技术，2006年29卷7期13～17
[2]向东进李宏伟刘小雅:实用多元统计分析[M].中国地质大学出版社，2005年
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