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基于熵权的G-FME厂址选择综合评价模型

更新时间:2009-03-28

厂址是工业企业得以存在与发展的空间形式.厂址选择是工业企业建设必不可少的一个重要环节,其既是工业布局、区域规划的具体体现,又是进行工业企业总体规划与设计的基础和前提.厂址选择得合理与否,直接影响工业布局和区域规划的具体实施和经济效果,对工业企业的发展有着深远的影响[1].

厂址选择方案评价涉及到政治、经济、技术、社会、环境、资源等不同子系统和同方面的多个指标,且有不少单向因子评价结果之间并不相容,是一种典型的灰色系统.目前,国内常用的厂址选择评价的方法有德尔非法、层析分析法[2]、判定优先次序法、模糊综合评判法[3]、线性规划法等,这些方法在定量分析时总是有部分指标权重是人为确定的,影响了评价结果的客观性.任辉[4]将数据包络分析(DEA)法引入厂址选择,提出在不需要投入产出数理函数关系和权重假设的前提下,仅利用观察到的投入产出数据,就能给出综合的标量值用以评价不同决策单元的相对有效性;但是该方法的指标体系确定比较困难.王秋平等[5]将灰色关联分析法引入厂址选择方案评价,通过分析灰色系统中各方案之间的关联度,可以较好地了解各规划方案与最优方案的相似度;但是该方法容易忽略两者之间的绝对误差,不能准确地表示出方案之间的优劣差距.

基于前述问题,针对厂址选址评价系统的灰色特性以及各单项指标的不相容性、模糊性,以模糊物元理论(FME)为基础,引入灰色分析法中灰色关联度,建立了厂址选址评价模型——G-FME模型.该模型在模糊物元法的基础上考虑了工程选址方案评价系统的灰色特性,同时采用熵权法确定指标权重克服了人为因素的影响,使得方案比选的选择更加客观公正,准确性有了很大的提高.

1 厂址选址综合评价指标体系

1.1 评价指标体系建立原则

对选址方案进行评价,应建立评价指标体系,科学的评价指标体系建立的原则如下[6].

1) 科学性原则:评价指标的选取必须能够科学、客观、全面地反映厂址选址方案本身.只有坚持科学性的原则,获取的信息才具有可靠性和客观性,评价结果才能具有可信性.

目前,确定厂址选址评价指标权重多采用主观的方法,如层次分析法等.由此造成评价指标权重可能由于主观因素而形成偏差,导致评价结果不符合实际.本文研究采用熵权法计算各指标权重.其原理是:信息熵是系统无序程度的测度,表示事物或问题的不确定性,可以度量数据所提供的有效信息量.信息量越大,熵值越小,熵权越大;信息量越小,熵值越大,熵权越小[9].根据各项指标的的无序程度,可以客观地计算出各指标的权重,以获得更符合实际的评价结果.

式中:I1为成本型指标;I2为收益型指标.

4) 定性与定量相结合的原则:指标体系的设计应当满足定性与定量相结合的原则,只有通过量化,才能较为准确地反映事物本身.对于缺乏统计数据的定性指标,可采用评分法,利用专家意见近似实现其量化.

1.2 厂址选址评价指标体系

设第i项指标的熵权为

一般来说,新型工业化背景下工业企业厂址选择的综合评价指标见表1.

表4参数与Ea间相关系数大于0.5的项数11/19=58%,而且大于0.7的项数有2项,粗略判断初选的结构参数是有效的。如果相关性普遍较低,就应考虑调整、扩充特征参数的选择范围。

 

表1 厂址选择综合评价指标选取

 

Tab.1 Plant site selection evaluation index system

  

一级指标 二级指标 信息科技条件经济效益条件资源节约条件地理与区位条件环境影响条件人力资源条件互联网发展水平通信网络覆盖率电子商务发展情况科研实力政策导向性土地购置费设施建设总投资建设总工期建设用地面积投资回收期年运输费年供电费年供水费生产废弃物处理费产业技术发展水平循环产业链形成条件地形条件工程水文地质防洪排涝条件与原料产地条件与产品市场条件与最优人才供应地条件大气环境影响评价水环境影响评价噪声环境影响评价固体废弃物污染评价其他环境影响评价人才数量人才质量职工发展条件

2 评价模型构建

2.1 构造模糊物元及确定理想方案

物元分析中所描述的事物M(待评价选址方案)及其特征C(评价指标)和特征量值V(评价指标现值)共同构成厂址选址物元R=(M,C,V).如果量值v具有模糊性,则称其为模糊物元[8].事物Mm 个特征向量 C1,C2,…,Cm 及其相应的量值v1,v2,…,vn ,则称Rm维模糊物元.n个事物的m 维物元在一起便构成n个事物的m维复合模糊物元Rmn.相应的物元矩阵表示为

 

(1)

式中:Mj为第j个评价评价方案(j=1,2,…,n);Ci为各方案的第i项指标(i=1,2…m);vij为第j个方案第i项评价指标对应的模糊量值.

由于评价指标的含义和计算方法不同,量纲各异,所以应对其进行标准化处理.本文采用[0,1]线性变换对决策矩阵进行标准化处理[9].

 

3) 可比性的原则:指标体系中同一层次的指标,应该满足可比性的原则.指标取值宜采用相对值,尽可能不采用绝对值,这样使得指标既能反映实际情况,又便于比较优劣.指标的选取要全面,但应该区别主次、轻重,关键因素要突出.

十九大以来我国新时代社会主要矛盾成为研究热点,取得了很多有价值的理论成果。总体来看,集中在对主要矛盾新论断的内涵、提出过程及转化依据、化解方式、重要意义等方面的研究[1][2]。而对社会主义初级阶段新旧主要矛盾之间的关系以及其转化逻辑缺乏深入研究,对其转化的时代价值还有待挖掘。本文将着重从“变”与“不变”的视角分析新时代社会主要矛盾的特点,从理论、历史和实践三个维度探究社会主要矛盾“变”的内在逻辑,探究这一新论断对于习近平新时代中国特色社会主义思想的形成、国家治理的现代化以及全面深化改革的推进的重大意义。

标准化处理后的决策矩阵为

对动静环的仿真模拟,通常选择密封端面的径向和轴向的变形和应力两种参数。第五章的密封副分析表明,动环的轴向变形和位移较大,随之其轴向间也就较大,这两种种参数有相似的变化,机械密封性能稳定仅需控制两个参数中的一种即可。在轴向方向,动、静环端面的变形及应力会有差别,不满足目标函数所规定的要求;间隙值又要求不能为无限小,所以作目标函数也符合要求;因为接触压力的特殊性能,并且接触的最大接触压力也不能为无限小,因此,目标函数选择为最大接触压力为最理想的参数。

 

(4)

原始矩阵经过[0,1]现行变换后各项评价指标的最大值都为1.根据TOPSIS思想,设则理想方案A*

2.2 熵权法计算指标权重

2) 可操作性的原则:每个指标必须定义明确,避免重复和意义混淆,能方便地采集数据与收集情况.指标不宜过多过繁,否则会增加计算量,而且评价结果可能会失真.

根据熵的定义,n个评价对象m个评价指标的熵如下.

1.为了最大程度、最及时传递信息、政府应当加强对在巴企业的保护力度,通过对在巴中方企业数量、地点、项目类别、人员等具体情况登记核实,一旦出现紧急情况,可以马上通知。同时发挥好中方在巴大使馆和领事馆的作用,成为政府和企业之间沟通交流的桥梁,发挥好政府的情报搜集优势。2.在巴企业之间建立日常的联系机制,由于企业一般处于恐怖主义危险的最前线,通常周边环境较为复杂,但同时也可以发现、搜集到最新的情报信息,有了这种机制,在巴中方企业就可以相互交流知会,提前最好准备,扩大了防范的力量。不仅应该加强中方企业间的情报联系,也应该加强与当地企业的情报融合,企业间共同抵制,效果会更好。

设第i项指标的熵值为

 

(5)

互联网时代虽带来了便捷,同时也带来了信任危机,使得网络宣传有时候达不到想要的效果,因此一个品牌成立之初应当有自己品牌的原则和效应,切勿在互联网浪潮中迷失自己的方向。

建立科学合理的评价指标体系是厂址选择方案评价的前提和基础[7].不同类型企业对于厂址有不同的要求,同一个厂址对不同类型企业的适合程度也不相同,因此可根据项目的实际情况从指标体系中选取合适的指标.

 

(6)

定义当fij=0时,fijln fij=0.

缺点:难以兼容PTN技术,且存在以太和OTN两次封装,增加了节点分组处理时延(光层直通节点不受影响)。

2.3 计算灰关联度与从优隶属度物元

根据灰色系统理论,应用灰关联分析法[10-11]将理想方案A*作为参考数列,将方案Aj作为被参考数列,则第j个评价对象第i个评价因子与第i个最佳指标因子间的灰色关联系数为

不管是什么建筑工程,都需要满足功能要求才能够开始施工建设,以保证建筑工程的适用性,保证建筑工程的功能均能够正常运行。

 

(7)

式中: ρ为分辨系数,ρ∈[0,1],为了削弱最大绝对差值因过大而失真的影响,以提高关联系数之间的差异显著性,ρ一般取0.5.

则灰色从优隶属度模糊物元可表示为

 

(8)

2.4 计算平方差复合物元矩阵

从优隶属度模糊物元Rmn中各评价指标从优隶属度的最小值或最大值称为标准模糊物元[12-13].选取最大值作为最优,因此各指标从优隶属度均为1.

若以Δij=(ζ0j-ζij)2表示复合从优隶属度模糊物元与标准模糊物元中各项差的平方,则差平方复合模糊物元RΔ

 

(9)

2.5 计算贴近度

各评价方案从优隶属度与标准方案评优隶属之间的接近程度称为贴近度,其值越大表示两者之间越贴近,方案越好;反之则相离较远,方案越差.因此,可以通过贴近度的大小对各评价方案进行优劣排序.

在2016年2月-2018年3月我院收治的糖尿病性骨质疏松症患者中选出142例,排出合并新鲜骨折、严重脏器功能障碍的患者,排除合并其他影响骨代谢疾病的患者,排除近6个月内服用影响骨代谢药物的患者。随机将患者分入两组中,对照组患者71例,男10例,女61例,年龄49-84岁,中位年龄63岁;病程1-14年,平均(7.5±2.3)年。观察组患者71例,男13例,女58例,年龄50-85岁,中位年龄61.5岁;病程1-14年,平均(7.8±2.5)年。两组的一般资料经对比显示差异不明显,P>0.05,有可比性。

采用欧式贴近度[14]作为评价标准,欧式贴近度ρHj可表示为

 

(10)

式中:wi为各评价指标的综合权重;Δij为差平方物元因子.

第一步,根据表2中的详细情况,结合表1所列工程选址综合评价指标体系,建立该选址项目的评价指标体系,见表3.

 

(11)

3 实例分析

在新型工业化背景下,中国大力倡导优先发展高新技术产业,并为其发展提供各种优惠条件,以改善国家经济结构,并带动传统工业进行产业升级.基于这个前提,某信息技术企业决定拓展其业务范围,预开设一分公司.

经过规划选址后,现已选定工程选址地区为相邻的 P市或Q市范围.P市和Q市是该省现代化发展较快的两个市,P市地处某河沿岸,有较好的自然环境.该市地方政府较为重视吸引外部投资发展地方经济,P市经济发展速度较快于Q市,基础设施建设也好于Q市.Q市与P市紧邻,其城市发展有一定的历史,人文教育氛围比较浓.根据P市和Q市的地域情况,现已选定地区范围内3个厂址作为备选方案厂址,其厂址具体情况见表2.

 

表2 各方案详细情况

 

Tab.2 Details list of several selection options

  

评价指标 方案A 方案B 方案C地理位置地处河流沿岸,距市中心5km处于两市之间,距P市中心7.5km,据Q市中心13km处于两市之间,距P市中心15.1km,据Q市中心6.2km自然环境环境优美,绿化率高环境优美环境一般,绿化率不高人文环境人文环境一般人文环境一般历史厚重,环境好信息化发展水平 信息化发展程度较高,网络设施、通信设施建设齐全,覆盖程度高信息化发展程度较高,网络设施、通信设施建设齐全,覆盖程度高信息化发展程度一般,网络设施较好,通信设施覆盖程度高科研氛围实体经济较多,科研机构较少科研机构较多,科研水平较高科研人才充足,科研机构多,科研水平高人才培养人才培养机构较少人才培养机构数量适中人才培养机构和高校较多政府政策实行减税、征地优惠等政策,优惠力度大实行减税、征地优惠等政策,优惠力度大实行减税、征地优惠等政策,优惠力度较小

综上所述,贴近度复合物元RρH

 

表3 项目选址评价指标体系

 

Tab.3 Evaluation index system of project site selection

  

序号指标名称方案A方案B方案C1信息化水平8.758.756.752科研水平5.507.258.753政策优惠9974自然环境8.507.005.755人文环境5.506.257.256市场潜力8.007.506.507与最优人才供应地距离/km27.813.06.28当地人才数量5.006.258.509当地人才质量6.257.258.7510职工发展条件8.507.506.75

注:信息化水平、科研水平、自然条件、市场潜力等指标由相关专业专家采用德尔非法和头脑风暴法进行评定量化.其中,定性指标的量化的评分范围均为0~10.

第二步,根据式(1)构造模糊物元矩阵.

式中:

 

第三步,根据式(2,3)构建标准的模糊物元矩阵.

 

第四步,根据式(5,6)确定指标权重.

(1)在地下车库外围四周设置断面为300 mm×250 mm的排水沟,在排水沟中每间隔30 m设置1个300 mm×300 mm×500 mm的集水井。

w=[0.096 0.099 0.096 0.101 0.107

0.098 0.097 0.103 0.102 0.101]T

第五步,根据式(7,8)计算从优隶属度模糊物元

就协商内容而言,它是人民内部各方面就社会公众共同关心的、利益相关的议题进行广泛而自由的讨论、商量,从而实现民主管理、民主的决策。在现实层面,社会公众能够就改革发展稳定重大问题和涉及群众切身利益的实际问题进行自由、深入的讨论,从而达成广泛的共识,形成科学、民主决策,实现人民当家作主。协商民主将统一战线作为党联系群众的纽带、作为执政党进行利益表达、利益协调、利益整合的有效机制,并上升到民主政治制度的层次。这不仅有利于扩大公民有序政治参与,而且体现“有事好商量,众人的事情由众人商量,找到全社会意愿和要求的最大公约数,是人民民主的真谛”[3],使国家治理和社会治理具有深厚的基础。

 

第六步,根据式(9)计算差平方复合模糊物元Δmn.

例如给出带电粒子的质量为m、带电量为q以及初速度v0,使粒子从两极板中部穿过匀强电场,并给出极板长度L,极板间距离为d,极板间的电压U(如图一),那么粒子将会有两种运动结果,其一是带电粒子可能落在平行板电容器的下极板上,其二是带电粒子可能逸出平行板电容器。

 

第七步,根据式(10)计算贴近度复合模糊物元RρH

 

第八步,根据计算出的贴近度,按照从大到小的进行排序:ρH2>ρH3>ρH1.因此,方案二为最优选址方案.

4 结论

针对厂址选址评价系统的灰色特性以及各单项指标的不相容性、模糊性,以模糊物元理论(FME)为基础,引入灰色分析法中灰色关联度,建立厂址选址评价模型——G-FME模型.在模糊物元法的基础上考虑工程选址方案评价系统的灰色特性.采用熵权确定指标权重,克服人为因素的影响,使得方案比选的选择更加客观公正,准确性有了很大的提高.本文研究为工业企业厂址选择方案的评价决策提供了一种新的方法.

参考文献:

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李婷,王秋平,解锟
《兰州理工大学学报》2018年第02期文献

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