劉 瀾，黃 豪

(1.西南交通大學 交通運輸與物流學院，四川 成都 610031；2.西南交通大學 綜合交通運輸智能化國家地方聯(lián)合工程實驗室，四川 成都 610031)

隨著“一帶一路”倡議的推進，我國加快了與周邊國家物流通道建設(shè)的進程。作為陸上運輸大通道，國際鐵路的建設(shè)和發(fā)展為國際多式聯(lián)運的開展打下了堅實的基礎(chǔ)?，F(xiàn)階段，我國已廣泛開展對中亞、歐洲等地的公鐵、鐵水集裝箱多式聯(lián)運[1]。在多式聯(lián)運聯(lián)盟構(gòu)建過程中，多式聯(lián)運合作伙伴的選擇是聯(lián)盟中主體企業(yè)最為關(guān)注的問題之一[2]。然而，大多數(shù)企業(yè)在發(fā)展多式聯(lián)運業(yè)務(wù)時，對合作伙伴的選擇缺乏科學依據(jù)[3]，合作伙伴之間的不兼容不僅僅會增加各企業(yè)的成本，更會嚴重影響多式聯(lián)運的效率。因此，為了促進“一帶一路”倡議下國際鐵路多式聯(lián)運的發(fā)展，研究其合作伙伴選擇模型具有重要的現(xiàn)實意義。

國內(nèi)外學者關(guān)于合作伙伴選擇問題的研究主要集中于“合作伙伴選擇影響因素和指標”及“合作伙伴選擇方法”2個方面。Ohmae[4]提出了適用于一般戰(zhàn)略聯(lián)盟合作伙伴選擇的4項影響因素：信任度和理解度、聯(lián)盟高柔性、企業(yè)文化協(xié)同能力、互益程度。Michael D.Hutt[5]通過實例研究提出了影響合作伙伴行為的3個主要因素：信任、關(guān)系承諾以及兼容性。在合作伙伴選擇方法方面，S.Lozano[6]運用DEA法對橫向合作伙伴的選擇進行了研究，謝軍[7]對國內(nèi)外有關(guān)供應鏈合作伙伴選擇方法的研究進行了綜述，總結(jié)了合作伙伴選擇的10種方法，但基本上都為單一評價方法。近年來，根據(jù)不同方法的優(yōu)劣勢進行組合成為了新的研究趨勢，如徐紅梅[8]、肖赟[9]、Xiao[10]運用多種方法組合對合作伙伴選擇問題進行了研究。學者們在多式聯(lián)運合作伙伴選擇方面研究較少，陳宇[11]以運營成本、運營時間和運營風險的最小化為目標函數(shù)建立基于遺傳算法的集裝箱多式聯(lián)運合作伙伴選擇的模型，劉艦[12]運用決策理論和博弈論設(shè)計了多式聯(lián)運分運人2階段選擇模型。

從國內(nèi)外研究可知，國際鐵路多式聯(lián)運合作伙伴選擇問題還未被深入探討過，且對于多式聯(lián)運合作伙伴的選擇問題往往只是考慮公鐵水企業(yè)的合作，而基于國際鐵路發(fā)展多式聯(lián)運的實際需要，應發(fā)揮其具有第三方物流公司的貨源“蓄水池”的作用[1]。本文借鑒以往的研究成果，以構(gòu)建國際鐵路的公鐵水及第三方物流多式聯(lián)運合作伙伴選擇模型為目的，通過引入對合作伙伴選擇步驟的分析，將模型構(gòu)建與選擇步驟相對應，依次通過AHP-FCE法對潛在合作伙伴進行綜合評價，并將綜合評價值作為輸入值代入DEA法中，對潛在合作伙伴進行效率評價并選擇出可行合作伙伴，最后構(gòu)建綜合考慮運營成本及運輸時間的0-1整數(shù)規(guī)劃模型對可行合作伙伴進行優(yōu)化組合。通過對中老鐵路設(shè)計算例分析，以驗證模型在多式聯(lián)運合作伙伴選擇中的可行性及優(yōu)越性。

1 國際鐵路多式聯(lián)運合作伙伴選擇步驟

通常來說，可以將國際鐵路合作伙伴選擇的步驟分為合作伙伴選擇準備、合作伙伴優(yōu)選以及合作伙伴優(yōu)化組合3個階段，如圖1所示。

圖1 合作伙伴選擇步驟

合作伙伴選擇準備階段是指國際鐵路在社會市場需求的驅(qū)動下，制定多式聯(lián)運的總體目標，確定合作伙伴應該具備的核心能力。合作伙伴的選擇階段可分為初選階段和優(yōu)選階段，經(jīng)過初選和優(yōu)選決策選擇潛在合作伙伴集以及可行合作伙伴集。合作伙伴優(yōu)化組合階段是指通過最佳組合決策，在可行合作伙伴集合的基礎(chǔ)上進行優(yōu)化組合，選出使整體效益能達到最優(yōu)的組合方案。

2 多式聯(lián)運合作伙伴選擇模型構(gòu)建

根據(jù)合作伙伴選擇步驟中的初選、優(yōu)選以及優(yōu)化組合3階段分別構(gòu)建評價及選擇模型，依次選擇出潛在合作伙伴集、可行合作伙伴集以及合作伙伴最佳組合。

2.1 AHP-FCE法對合作伙伴進行綜合評價

層次分析法(Analytic Hierarchy Process，AHP法)是一種定性與定量分析相結(jié)合的多目標決策分析方法[13]。模糊綜合評判法(Fuzzy Comprehensive Evaluation，F(xiàn)CE法)是在模糊數(shù)學的隸屬度理論基礎(chǔ)上，將模糊和難以量化的因素定量化后進行綜合評價的方法[14]。AHP—FCE是將層次分析法和綜合模糊評判法聯(lián)合起來形成的評價方法[15]，具體步驟如下所示。

1)建立評價指標體系

結(jié)合既有研究的經(jīng)驗，基于多式聯(lián)運的特點，將多式聯(lián)運聯(lián)盟潛在合作伙伴評價指標體系U進行分類，分為m個因素子集Ui，i=1，2，…，m，得到相應的準則層U={U1，U2，U3，U4}={基于情況，兼容性，適應性，多式聯(lián)運技術(shù)指標}。其中，對應每1個Ui又有個因素，得到對應得指標集Ui={Ui1，Ui2，…，Uin}，如U2={U21，U22}={企業(yè)文化兼容性，戰(zhàn)略目標兼容性}，具體如圖2所示。

圖2 多式聯(lián)運合作伙伴綜合評價指標體系

2)基于AHP法的指標權(quán)重確定

以準則層為例，依據(jù)標度理論[13]，由專家調(diào)查法對多式聯(lián)運合作伙伴綜合評價指標體系中同一層次的不同因素進行兩兩比較，構(gòu)造判斷矩陣

一般認為，若CR<0.1，可接受一致性檢驗，否則修正判斷矩陣。

3)FCE法對企業(yè)進行綜合評價

首先需確定評語集V={v1，v2，…，vk}，評語集代表了對每個指標所做出的評價程度，如V={好，較好，良，較差，差}，與評語集對應的有評分向量G={g1，g2，…，gk}，本文取G={1，0.75，0.5，0.25，0}。

依據(jù)構(gòu)建的評語集，由專家對各指標層進行等級判定，并根據(jù)各評價等級的人數(shù)比例形成隸屬矩陣Ri為

對指標層中的各類進行模糊綜合評價，可得到評判矩陣Bi為

=(bi1,bi2, …，bik)

形成隸屬矩陣R=(B1，B2，…，Bm)T，考慮準則層各因素權(quán)重，得到綜合評價向量D為

=(d1，d2，…，dk)

最后，求得綜合評價分數(shù)F=DGT。

依據(jù)上述AHP-FCE法，依次對多式聯(lián)運聯(lián)盟潛在合作伙伴進行綜合評價。

2.2 DEA法分析潛在合作伙伴的相對效率

數(shù)據(jù)包絡(luò)分析(Data Envelopment Analysis)簡稱DEA法，DEA法是運用數(shù)學規(guī)劃模型對具有多個輸入和輸出的“單位”(稱為決策單元，簡記為DMU)進行評價，判斷其相對有效性(稱為DEA有效)[16]。

假設(shè)對第j0個潛在合作伙伴進行效率評價，根據(jù)CCR模型建立相關(guān)線性規(guī)劃模型來評定該潛在合作伙伴的效率。

minE

(2)

s.t.

(3)

(4)

(5)

E，λj≥0

(6)

式中：λj為輸入輸出的加權(quán)系數(shù)。

依據(jù)上述CCR模型，依次對經(jīng)過AHP-FCE法選出的潛在合作伙伴建立相關(guān)模型，評價各自的相對效率，篩選出可行合作伙伴集。

2.3 0-1整數(shù)規(guī)劃優(yōu)化組合

為了使多式聯(lián)運聯(lián)盟達到整體最優(yōu)，用0-1整數(shù)規(guī)劃選擇1組最優(yōu)合作伙伴組合。

考慮可行合作伙伴的個體內(nèi)在成本、個體內(nèi)在運輸時間以及與其他企業(yè)的連接成本、連接時間，以多式聯(lián)運聯(lián)盟總運營成本及運輸時間與最小值偏差最小為目標函數(shù)，建立0-1整數(shù)規(guī)劃模型為

minZ=λ1V1+λ2V2

(7)

s.t.

V1=Cmin

(8)

V2=Tmin

(9)

(10)

(11)

λ1，λ2，V1，V2>0

(12)

V1和V2為偏移系數(shù)，λ1和λ2為其權(quán)重。

依據(jù)上述模型，即可在可行合作伙伴集的基礎(chǔ)上篩選出最優(yōu)合作伙伴集合。

3 算例分析

中老鐵路是連接我國與東南亞國家的重要運輸通道，其在中國段的起點為昆明市，依附昆明國際陸港，充分發(fā)揮國際陸港對多種運輸方式的集合作用以及對物流服務(wù)的提升作用，開展公鐵水多式聯(lián)運。借鑒歐美國家鐵路發(fā)展多式聯(lián)運的先進經(jīng)驗[1]，考慮第三方物流企業(yè)的加入。根據(jù)市場需求和對相關(guān)企業(yè)的了解，選取了2家公路運輸企業(yè)，2家水路運輸企業(yè)和6家第三方物流企業(yè)。由于公路運輸企業(yè)和水路運輸企業(yè)數(shù)目小，選擇較為容易，第三方物流企業(yè)數(shù)目眾多，需從中選出效率相對較高的第三方物流企業(yè)，然后將選出的第三方物流企業(yè)與公路運輸和水路運輸企業(yè)優(yōu)化組合，選出最優(yōu)合作伙伴集合。

3.1 AHP-FCE法對潛在合作伙伴進行綜合評價

依據(jù)多式聯(lián)運合作伙伴綜合評價指標體系，構(gòu)造相應判斷矩陣并確定權(quán)重如表1—表5所示。

表1 準則層相對權(quán)重確定

表2 U1指標層相對權(quán)重確定

表3 U2指標層相對權(quán)重確定

表4 U3指標層相對權(quán)重確定

表5 U4指標層相對權(quán)重確定

以企業(yè)編號為1的第三方物流企業(yè)為例，假設(shè)由專家對該企業(yè)各指標層進行等級判定，得到隸屬矩陣為

則相應的評判矩陣Bi為

則隸屬矩陣R為

綜合評價向量D=AWR=(0.379，0.258，0.201，0.141，0.032)

則1號第三方物流企業(yè)的綜合評價分數(shù)F=DGT=0.708。

同理，依次求得其余第三方物流企業(yè)的綜合評價分數(shù)如表6所示。

表6 潛在第三方物流企業(yè)的綜合評價分數(shù)值

從表6可知，第三方物流企業(yè)4的綜合評價分數(shù)明顯高于其它企業(yè)，若只采用AHP-FCE法選擇合作伙伴，無疑將選擇第三方物流企業(yè)4作為多式聯(lián)運聯(lián)盟的主體企業(yè)之一。但此處不對第三方物流企業(yè)進行篩選處理，而是將其評價結(jié)果代入DEA法中進行效率分析。

3.2 DEA法分析潛在合作伙伴的相對效率

DEA線性規(guī)劃模型中選擇的輸入輸出量指標及其數(shù)據(jù)如表7所示。

表7 潛在第三方物流企業(yè)的指標值

根據(jù)DEA線性規(guī)劃模型，通過Lingo軟件計算出各個第三方物流企業(yè)的相對效率，如表8所示。

表8 潛在第三方物流企業(yè)的相對效率值

從表8可知，第三方物流企業(yè)1，2，3，4為DEA有效單元，因此選擇企業(yè)1，2，3，4作為可行合作伙伴進入下一步規(guī)劃求解過程。

3.3 0-1整數(shù)規(guī)劃優(yōu)化組合

給出連接成本及連接時間矩陣：R表示中老鐵路，G1和G2表示2家公路運輸企業(yè)，S1和S2表示2家水路運輸企業(yè)，L1，L2，L3和L4分別表示第1，2，3，4個第三方物流運輸企業(yè)。由于每種核心能力的企業(yè)只選擇1家，因此同種核心能力的企業(yè)間的連接成本、連接時間為M,M為足夠大的正數(shù)。可行合作伙伴間連接成本及連接時間矩陣如表9和表10所示。

根據(jù)上文0-1整數(shù)規(guī)劃模型，因為H中老鐵路=1，可以不考慮中老鐵路內(nèi)在成本及運輸時間在此模型中的影響，因此有各可行合作伙伴內(nèi)在成本及運輸時間如表11所示。

表9 可行合作伙伴間連接成本矩陣

表10 可行合作伙伴間連接時間矩陣

表11 各可行合作伙伴的內(nèi)在成本及內(nèi)在運輸時間

經(jīng)過0-1整數(shù)規(guī)劃對合作伙伴進行優(yōu)化組合后選擇了L3，即第3個第三方物流企業(yè)，其在AHP-FCE評價中的綜合評價分數(shù)為0.872，低于L4的綜合評價分數(shù)。若僅僅通過AHP-FCE評價選擇L4作為合作伙伴，此時的多式聯(lián)運聯(lián)盟較最優(yōu)組合總運營成本將增加0.700萬元，總運輸時間將增加0.800天，即V1=0.700，V2=1.300，Z=0.880。

4 結(jié) 語

本文通過引入對合作伙伴選擇步驟的分析，將模型構(gòu)建與選擇步驟相對應，提出了基于AHP-FCE，DEA和0-1整數(shù)規(guī)劃的多式聯(lián)運合作伙伴選擇模型。運用AHP-FCE法對多聯(lián)運合作伙伴進行綜合評價，在AHP層次分析結(jié)構(gòu)模型中既考慮了企業(yè)的基本情況，又考慮了企業(yè)加入聯(lián)盟后的兼容性、靈活性及多式聯(lián)運指標的好壞，將AHP法與FCE法結(jié)合既能體現(xiàn)出評價過程的模糊性，又能減少個人臆斷帶來的弊端，提高評價的可靠性。將AHP-FCE法的綜合素質(zhì)評價結(jié)果代入DEA法中，選擇效率相對較高的可行合作伙伴集。綜合考慮多式聯(lián)運聯(lián)盟總運營成本及總運輸時間，構(gòu)建0-1整數(shù)規(guī)劃對多式聯(lián)運合作伙伴進行優(yōu)化組合，使得多式聯(lián)運聯(lián)盟總運營成本及運輸時間與最小值偏差達到最小。本文以中老鐵路為研究對象，考慮第三方物流企業(yè)加入的國際鐵路公鐵水及第三方物流多式聯(lián)運合作伙伴選擇問題。采用本文模型對中老鐵路合作伙伴進行了選擇，結(jié)果證明了模型的可行性，通過與單階段合作伙伴選擇模型(AHP-FCE評價選擇)的對比，突出了本文模型的優(yōu)越性。