基于改进TOPSIS的山东半岛17市物流效率评价研究

李婧

【摘 要】山东省各城市由于经济基础、物流需求、基础建设等不同，在物流发展水平上具有较大差异，本文针对传统TOPSIS方法的不足，引入主成分赋权和灰色关联度进行改进，基于改進的TOPSIS理论对山东半岛17市的物流效率进行评价，以整体上分配物流资源，为建立具有主次分明、联系紧密的物流网络奠定基础。

【关键词】山东物流；主成分分析；灰色关联度；改进TOPSIS

一、引言

现代物流业作为国民经济的支柱产业之一，涉及到道路运输、仓储、信息等多个领域，被誉为“第三利润源泉”。山东省作为一带一路战略的重要实施省份，必须打破区域物流壁垒，降低贸易成本，大力发展集成化、专业化、开放化的现代物流网络体系，为一带一路战略的实施打下良好的基础。

二、改进的TOPSIS模型

2.1传统TOPSIS法

Topsis法（无限逼近理想解排序法）也被称为优劣距离法，该方法最早于1981年由C.L.Hwang和K.Yoon提出，其原理是假设一个方案的各个属性均达到各个属性的最理想值，我们称之为最优解，反之则为最劣解，计算各方案到优劣解的欧式距离，取距离最优解最近且距离最劣解最远的方案为最优方案[1]。

2.2传统TOPSIS法的不足及改进

一方面传统的TOPSIS法采用主观赋权，具有较强的随意性，直接将主观确定的权重作用于原始矩阵中，不能清晰完整的表达原始矩阵的结构，对最终评价结果的科学性影响较大，不能准确客观的表示权重的大小的关系，本文将主成分分析法引入，来解决这一问题；

另一方面，TOPSIS的排序标准是方案与最优解和最劣解的欧式距离，当两个方案相似度比较大时，二者欧式距离几乎完全相同，无法评判，且传统TOPSIS所用到的欧式距离具有一定的刚性，当外部条件或者决策方案变化时，最优解和最劣解也会随之变化，缺少对形状的贴合度和变化趋势的评价。本文将灰色关联度引入，描述内部因素变化趋势与理想解的差异，二者结合，既可以描述项目整体与理想解的差异，又可以表示项目各因素之间的变化情况，使评价结果更为科学。

具体步骤：

1.构建初始矩阵并进行标准化处理，并进行主成分分析，计算出每个主成分的相应权重；

2.在步骤1计算得出的主成分系数矩阵的基础上，将各方案代入，计算主成分加权决策矩阵；

3.根据主成分加权矩阵，计算正负理想解及各方案到正负理想解的欧式距离[2]；

4.计算各方案与正负理想解的灰色关联度；

5.将欧式距离和灰色关联度归一化处理，并求出二者的综合得分，作为最终评定标准；

三、山东省17市物流效率评价

3.1评价指标构建

本文认为指标的选取既要立足于当前，能够反映现阶段物流发展水平，也要从发展潜力反映一地区的物流水平，并考虑数据的可获得性、可比性和真实性，多角度、多层次的选取评价指标，通过社会和经济发展水平的高低、物流产业规模反映新阶段该地区物流发展水平，并通过基础设施建设反映物流发展的需求和潜能。依据系统性、相关性、客观可比性原则，选取指标如下：

社会和经济水平：GDP经济总量（亿元）、居民消费水平（元）、社会零售品消费总额（亿元）、人均可支配收入（元）、固定资产投资额（亿元）

物流产业规模：港口货物吞吐量（亿吨）、港口集装箱吞吐量（万TEU）、货物运输量（万吨）、运输及物流业从业人数（万人）

物流产业基础设施：港口泊位数（个）、公路里程（公里）、邮政和电信业务总量（亿元）

3.2基于改进TOPSIS的山东省17市物流效率评价

将原始数据带入，用spss软件进行主成分分析，求出协方差矩阵的特征值、各特征值的贡献率及累计贡献率，结果如下：

依据初始特征值大于1且累计方差贡献率在80%以上的原则，提取三个主成分（包含88.69%的信息），基本可以描述原始指标的所有信息。

由SPSS得出的主成分得分系数矩阵，计算出主成分决策矩阵，如下表：

由山东省各市的加权决策表可知，F1的正负理想解分别为：3.79，-3.65；F2的正负理想解分别为：3.94，-1.59；F3的正负理想解分别为：2.24，-1.69。

分别计算各城市与正负理想的欧式距离S+、S-、各城市与正负理想姐的灰色关联度R+、R-，并进行无量纲化处理，结果如下表：

合并无量纲化后的欧式距离和灰色关联度，并进行归一化处理，可以得出山东省各市的综合物流得分：

C={0.0855，0.0777，0.0712，0.0660，0.0593，0.0640，0.0571，0.0623，0.0667，

0.0606，0.0615，0.0619，0.0559，0.0558，0.0515，0.0619}

四、结论及建议

由以上分析，可知山东省17市的物流效率从高到低依次为：青岛、济南、烟台、济宁、潍坊、淄博、聊城、临沂、德州、泰安、菏泽、滨州、威海、东营、枣庄、日照、莱芜。

在物流网络中，各物流节点由于所在城市、经济发展、物流供求状况不同，节点的定位、组织层次、硬件设施和软件环境的建设也不尽相同。根据山东省17市的物流效率得分，可以将其划分为两个层次：

青岛、烟台、济南、潍坊的物流效率得分最高，具有良好的经济基础和物流基础设施，可以设置为一级枢纽，加强与周边城市的交流与合作，发挥聚集作用，从而形成规模经济，降低物流成本；潍坊、淄博、聊城、临沂、德州、泰安、菏泽、滨州、威海、东营、枣庄、日照、莱芜可以设置为二级枢纽，物流往来联系紧密的两个城市可以建立点对点的通道，为减少空载、物流规模小且多元化、物流设施重复建设等问题，联系较少的两地可以通过一级枢纽进行中转，从而在整体上达到合理配置物流资源、降低物流成本、建立起一个主次分明、联系紧密的现代化物流网络体系。

【参考文献】

[1] 匡海波，陈树文.基于熵权TOPSIS的港口综合竞争力评价模型研与实证[J].科学学与科学技术管理，2007，（10）：157-161.

[2]罗宝花，基于改进的主成分加权TOPSIS的湖北省物流产业竞争力研究[D].湖北，武汉科技大学，2014，36-37.