国民经济动员物流系统应变能力评价——基于突变模糊隶属函数，本文主要内容关键词为：突变论文,应变论文,国民经济论文,函数论文,动员论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
1 研究背景
中国是世界上受突发事件影响最严重的国家之一，突发事件对中国国民经济与社会发展造成了巨大破坏。所谓国民经济动员[1]，是指国家为应对突发事件(包括战争)，有计划、有组织地将国民经济由平时状态转入非常状态所进行的一系列活动。
应对突发事件需要大量物资，快速、及时地提供物资保障，能极大减少各类突发事件造成的损失、提高政府应对突发事件的效率。物力动员是国民经济动员的重要内容，而物流活动则是一项贯穿物力动员的准备、实施和复员全过程的重要活动，直接决定着物力动员的效率和效益。我们将满足应急、应战需求的物流称为国民经济动员物流(以下简称为动员物流)。具体来说，动员物流是指动员物资经过筹措、运输、包装、加工和生产、储存、供应等环节，最终送达需求方而被消耗，实现其空间(或与支配权同时)转移的全过程[2]。与普通工商物流相比，动员物流具有弱经济性、物流任务不确定性、物资特殊性、物流活动时效性、物流活动保密性等特点。
战争和突发事件是动员物流产生的原因和应对的对象，同时又对动员物流系统造成冲击和威胁。2008年的冰雪灾害和“5·12”汶川大地震就对我国物流系统造成了巨大的冲击和威胁；2009年海迪地震的救援暴露出当地物流系统应变能力的缺失，也充分体现了物流系统应变能力的重要性。为满足应战应急的突发物流需求，动员物流系统的内部要素和结构功能都必须做出相应调整，这表现为国民经济动员物流系统的应变能力。
综合国内外相关文献，可以看出，学者们主要对动员物流的任务、特性，动员过程中利用民用物流的形式等开展了研究，对第三方物流动员系统、战区物流保障柔性及其评估体系进行了初步探讨[3-6]。总体上看，关于国民经济动员物流模式和国民经济动员物流系统的研究和实践还很不成熟，物流系统应变能力方面的研究尚不多见，而动员物流系统应变能力方面的研究更是几乎处于空白状态。
从2010年起，南京航空航天大学“国民经济动员物流系统研究”团队在国家自然科学基金的支持下，着手对动员物流系统的应变能力进行系统研究。该团队参考系统扰动原理，认为国民经济动员物流系统应变能力是指，动员物流系统在受到扰动的条件下，系统内部要素和结构功能做出相应调整，以应对扰动并最大限度地满足应战应急物流需求的能力。
动员物流系统满足应急应战需求的能力主要体现在流量大、耗时短两个方面，因此研究动员系统应变能力应从物流网络系统的流量和流速着手。在应对突发事件的过程中，动员物流网络系统的流量和流速往往会受到外来冲击而发生突变。
动员物流系统的运行效率和应变能力直接关系到国家应对突发事件、保持社会和谐稳定的能力，关系到应对可能发生的战争、保证祖国统一和领土完整的能力。评价动员物流系统应变能力，有助于探讨、发现动员物流系统应变能力的演化规律以对之进行优化控制，有助于构建动员物流系统平战转换机制等创新策略，指导动员物流的实际工作，提升动员物流的水平和效率。现有的评价方法各有优缺点，针对动员物流系统极易发生突变这一特征，本文选取基于模糊隶属函数的突变评价法，对动员物流系统的应变能力进行评价。
2 动员物流系统应变能力评价指标体系构建
动员物流系统具有明显的应战应急特性。从结构形式看，国民经济动员物流系统是一个由不同形式的物流结点及其连线构成的网络系统。这个网络系统由物流组织、物流设施和物流信息3个要素构成，组织指挥体系和运行管理机制保障了动员物流网络系统的有效运行。
钟利军、聂彤彤、马丽[7-9]等分别构建了应急物流系统绩效评价、应急物流中心能力评价和应急物流预案评价的指标体系。这些评价指标体系对于构建动员物流系统应变能力评价指标体系均有一定的借鉴意义。但是，动员物流系统应变能力评价指标体系必须包括能反映动员物流特点的指标。结合上述分析，我们从3个维度来定义动员物流系统的应变能力，即组织协调能力、物流运作能力和信息处理能力。以这3个维度作为一级指标，选择能充分支撑、表现该维度的细分项作为二级指标。在选择评价指标时，遵循功能性原则、可获取原则、完整性原则、可比性原则、非重叠性原则和定量指标与定性指标相结合原则。
即使在遵循了上述原则的情况下，二级指标的选取仍具有较大的主观性和随意性。为了充分保证所选的指标合理有效，研究团队邀请了10位专家对所选择的二级指标进行评价，进而对评价结果进行模糊聚类分析，剔除不合理的指标，最终形成如图1所示的动员物流系统应变能力评价指标体系。
图1 动员物流系统应变能力评价指标体系
3 突变模糊隶属函数评价方法
3.1 突变理论概述
突变理论是法国数学家Thom以奇点理论、稳定性理论等为基础而提出的用于研究不连续变化现象的理论。突变理论的特色是，根据一个系统的势函数对其临界点进行分类，研究各类临界点附近非连续变化状态的特征。每种突变都由一个势函数决定，平衡曲面是满足势函数的一阶导数(或两个一阶偏导数)为0的所有点的集合。某种类型的突变过程的全貌可由其相应的平衡曲面来描述[10]。
Thom已经证明，当控制变量不大于4个时，最多有7种突变形式——折迭突变、尖点突变、燕尾突变、蝴蝶突变、椭圆型脐点突变、双曲型脐点突变和抛物型脐点突变，一般称之为7种初等突变。
3.2 评价思路与方法
突变模糊隶属函数评价法(又称突变级数法或突变评价法，以下简称为突变评价法)是由突变理论衍生出来的一种多准则评价方法，它利用落在分叉集内的控制变量的取值会使系统状态发生突变这一性质来构建评价模型[11]。
利用突变评价法可将系统内诸矛盾方面不同的质态(各控制变量)化为同一质态(用状态变量表示)。其基本思路是：首先对评价目标进行多层次分解，然后利用突变理论与模糊数学相结合的突变隶属函数，用归一公式进行综合量化计算，从底层的量化指标逐层向上归纳，最终归一为一个参数，即最上层指标的量化值，比照评分标准来确定综合评价结果并进行排序分析。
从目前的研究看，最常用的3种突变形式是尖点突变、燕尾突变和蝴蝶突变。如果一个指标(状态变量)可被分解为2个子指标(控制变量)，则可视该系统为尖点突变系统；如果一个指标可被分解为3个子指标，则可视该系统可燕尾突变系统；如果一个指标可分解为4个子指标，则可视该系统为蝴蝶突变系统。图2、图3和图4是这3种突变系统的示意图。
图2 尖点突变
图3 燕尾突变
图4 蝴蝶突变
这3种形式的归一公式见表2。
突变评价法的评价准则有3种：(1)非互补准则，即当各控制变量对状态变量的作用不可替代即不可相互弥补时，按“大中取小”原则选取状态变量x的值；(2)互补准则，即当各控制变量对状态变量的作用可相互替代即可相互弥补其不足时，取各状态变量的平均值作为状态变量x的计算结果；(3)过阀互补准则，即当各控制变量在超过一定阀值后才能相互弥补其不足时，按超过阀值后取平均值的原则选取状态变量x的值。
突变评价法是突变理论与模糊数学的有机结合，其实质是一种关于复杂抽象目标的多维模糊隶属函数。该方法最突出的优点是，只需对评价指标按重要性排序①而无需确定指标权重，降低了评判过程的主观性、增强了评判结果的客观性。
众多学者在不同领域对突变评价法的应用进行了广泛探索[12-15]，对突变评价法的可靠性进行了深入检验，结果证明突变评价法是一种合理可靠的评价方法。同时，突变评价法的灵敏度分析结果也表明决策结果是稳健的。
3.3 突变评价法的局限与改进
3.3.1 突变评价法的局限
(1)利用突变评价法所进行的运算实际上是关于矛盾关系的运算，因此该方法特别适合于评价矛盾的目标。如果评判对象各指标的重要性或矛盾性不突出，则采用该方法时会遇到一定障碍——这是该方法内在的不足。
(2)突变模型对控制变量的个数有着严格要求——控制变量最多不能超过4个，并且不能涉及2个以上的状态变量。如果不能满足这些条件，则评价无法开展。
3.3.2 突变评价法的改进
决策者应深刻领会评价的目标和意义，必须清晰、准确地把握各指标的重要程度。可通过限制各控制变量评分的相对高低来淡化次要控制变量的影响，必要时可舍弃影响方案选择的公正性、合理性的次要控制变量。
如果对指标进行分解后单层控制变量仍较多，本文认为可采用以下两种方法进行处理：
(1)主成分分析和因子分析是多元统计分析中的两个重要方法，两者都是通过对协差阵的逼近进行降维来解释数据集。两者在方差、最大化方向、所处坐标系(标准正交性)等方面存在显著差异；在应用方面，主成分分析侧重于信息贡献影响力的综合评价，而因子分析侧重于成因清晰性的综合评价[16]。
(2)粗糙集理论[17]。粗糙集理论(rough set theory)由波兰数学家Pawlak于1982年提出，是一种对不完整信息进行分析、推理、学习、发现的方法。利用粗糙集理论，可对属性和指标进行约简，在不降低分类精度的条件下识别、删除冗余或不相关的数据，并求得知识的最小表达。
事实上，本文构建的动员物流系统应变能力评价指标体系就是采用这两种方法对原始指标进行改进后的结果。
4 动员物流系统应变能力评价
通过调研，利用我国6省(以下简称为A～F省)的相关数据进行评价，表3是原始数据归一化后的值。
从图1可看出，指标C11、C12、C13和C14构成蝴蝶突变；指标C21、C22和C23构成燕尾突变；指标C31和C32构成尖点突变；指标B1、B2和B3构成燕尾突变。经过分析，各底层(C类)指标可以相互弥补不足，应采用互补准则计算突变级数；而二级评价指标B1、B2和B3不可相互替代，应采用非互补准则进行评价计算。以A省为例进行计算说明。
同理，可计算其他各省的A值，最终评价结果见表4。
对评价结果进行如下简要分析：
(1)C省的最终得分最高，主要原因是该省的经济实力很强、物流产业非常发达，对动员物流基础设施的投入很大。良好的基础设施建设对保障动员物流的顺利实施、提高应变能力起着关键作用。同时，C省也是科技和教育强省，其B1和B3的指标得分也较高。
(2)F省排名第二，主要原因是该省在历史上发生过级别较大的地震，在地震发生后曾出现过大面积塌方、泥石流等次生灾害。针对特殊的地理环境，有关部门加强了相应的应急预案等防范措施。因此该省的B1指标得分较高。
(3)D省排名第三，主要原因是该省建设有中央级储备库，某集团建设的D省物流配送应急保障动员中心可有效配合该省动员物流活动的开展，从而提升了该省的动员物流系统应变能力。
5 结论
本文对动员物流系统应变能力进行了定义，通过分析其影响因素，构建了动员物流系统应变能力评价指标体系，并应用突变评价法对我国6省的动员物流系统应变能力进行了评价，针对突变评价法的局限提出了改进意见。
(1)本文在构建动员物流系统应变能力评价指标体系时，借鉴了有关应急物流能力评价体系的一些研究结果，参考了部分专家的意见，因此各项指标有待进一步完善。
(2)通过阐述突变评价法的思路、方法、准则，以及将该方法与其他评价方法进行比较，指出该方法在评价动员物流系统的应变能力方面具有一定的科学性和优越性。
(3)评价结果表明，应全面、均衡发展动员物流系统的组织协调能力、物流运作能力和信息处理能力，如此才能有效提高动员物流系统的应变能力。各地区应认真检查本地区的实际情况，根据评价结果找出薄弱环节，有针对性地进行改进。
注释：
①这种重要性通常是由各目标内在矛盾地位和机制决定的。