黄毅信

(广东信德资产评估与房地产土地估价有限公司 广州分公司,广东 广州 510000)

液体化工品仓储项目是液体化工品储存和销售的关键节点,建设地点的选择将直接影响到企业的效益、服务水平以及运营策略等,是液体化工品仓储项目前期决策的重点之一。

1 液体化工品仓储项目建设地点评价体系研究

液体化工品具有易燃易爆、毒害性、腐蚀性、化学反应性等特性。通过分析和研究液体化工品特性以及其他同类型项目的经验,液体化工品仓储项目建设地点的优劣主要是由工程环境因素、运输工艺因素、经济因素和其他因素综合决定。

1.1 工程环境因素

工程环境因素可以细分为地理条件、环境兼容性和安全性等因素。

地理条件因素是指建设地点的地质、地形地貌、水文、气候等地理条件是否适合液体化工品仓储项目的建设和运营。一般来说,液体化工品仓储项目适合建设在地质安全风险低、气候水文条件适宜的地点。

环境兼容性是指液体化工品仓储项目被当地自然环境和社会环境接纳的程度。很多地方政府都已经对当地进行了规划。液体化工品仓储项目选址应与当地规划相适应,减少对当地城市建设与发展的影响。此外,液体化工品仓储项目可能会造成环境污染,选址应考虑对当地的环境影响程度。

安全性是指建设地点是否满足规范对于安全和消防的要求,保障液体化工品仓储项目安全运营。很多液体化工品具有易燃易爆、有毒有害、腐蚀性等化学性质和物理性质,因此液体化工品仓储项目在选址阶段就应充分考虑安全性。

1.2 运输工艺因素

液体化工品仓储项目承担着液体化工品的接收和外输,优良的运输条件是项目发挥作用的重要保障。水路、公路、管道、铁路是四种主要的液体化工品运输方式。

水路运输的优点是运量大,运输成本低。缺点是容易受恶劣天气影响,各地对危化品码头作业时间也有限制,运输速度也较慢。

公路运输的优势在于灵活,周转快。劣势是不适宜长距离运输,运量小且运费较高。

管道运输的优点是可大批量、安全可靠不间断地输送,不受恶劣天气限制,容易实现自动化操作,输送损耗率低。管道运输的最大缺点是管道建设投资大,前期需投入大量资金。

与比公路运输相比,铁路运输更安全快捷,受恶劣天气影响较小,输送计划性强,可定时定量运输。对比管道和水路运输,铁路运输运价高。铁路客运繁忙的时段,非货运专线的运力可能会受到影响。铁路运输机动性差,只能在固定路线运行。

上述四种运输方式各有利弊,因此在选址时要综合评价。

1.3 经济因素

经济因素主要考虑项目的盈利能力,可以细分为市场供求情况、项目投资收益情况、物流成本等。

市场供求情况是指当地和辐射范围内液体化工品供应和需求情况。一般而言,液体化工品仓储项目应该靠近供需两方的其中一方。如果同时靠近供应和需求两端,则该地点的市场条件比较好。

项目投资收益情况可根据不同建设地点的建设方案,计算各自的总投资和内部收益率、总投资收益率等财务指标,然后进行对比分析。

物流成本是指液体化工品仓储项目采用水路、公路、管道、铁路运输中的一种或多种方式的单位成本和总成本。物流成本是液体化工品仓储项目经营成本的重要组成,对项目的效益有较大影响,因此在选址阶段需要给予关注。

1.4 其他因素

其他因素应根据项目的实际情况而定。例如,如果企业对库容需求较大,则土地供应充足的建设地点更优。如果液体化工品仓储项目需要尽快建成投入使用,则应该考虑建设周期长短。

1.5 液体化工品仓储项目建设地点评价体系

综上所述,液体化工品仓储项目建设地点评价体系的一级评价因素由四大维度组成,它们分别是工程环境因素、运输工艺因素、经济因素、其他因素,二级评价因素具体如表1所示。

表1 液体化工品仓储项目建设地点评价体系

2 液体化工品仓储项目建设地点比选方法研究

构建了上述评价体系后,决策人员仍需要使用合适方法得出液体化工品仓储项目建设地点的比选结果。建设地点比选具有多个评价因素、多个评价对象(即备选建设地点)的特点。通过文献资料和实际工程经验得出,模糊综合评价法和层次分析法是项目建设地点比选的常用方法。但是这两种方法存在一定的主观影响。一般来说,层次分析法在确定各评价因素权重的时候,无法避免决策人员的主观影响,而在层次分析法的基础上进行模糊综合评价只考虑到单个评价因素的贡献,忽略了评价因素分值的差异对评价体系内权重分配的影响[1]。

熵权法是一种以信息熵为理论基础的确定评价因素权重的方法,该方法可以克服主观影响,避免决策人员作出的判断具有主观随意性。然后再使用模糊综合评价法对建设地点比选进行客观量化评判。

2.1 熵权法确定评价因素的权重

熵是由德国物理学家克劳修斯最早提出的概念,是描述“能量退化”的物质状态参数之一,在热力学中有广泛的应用。在当时,熵是一个仅可以通过热量改变来测定的物理量,其本质仍没有得到很好的解释,直至统计物理、信息论等一系列科学理论发展,熵的本质才逐渐被解释清楚。即熵是一个系统“内在的混乱程度”。此后熵在化学、物理、生命科学等领域都有重要应用,也在不同的学科中引申出更具体的定义,但是本质上这些具体的引申定义都是相互统一的。

美国学者香农在1948年创立了信息论,他认为在通信过程中,信息源信号具有不确定性,用熵来描述这种不确定性,称为信息熵。信息和熵有着相反的定义,信息反映系统有序程度,而熵则表明系统无序程度。一个系统的熵值越小,表示它所处的状态越有序,所包含的信息量越大;反之,熵值越大,它所处的状态越是无序,信息量就越小。

熵权法是根据因素的信息熵值对因素赋予权重的一种方法,信息熵越小,表示该因素的离散程度很大,包含的信息就越多,所赋予的权重就越大。也就是说,该方法实际上关注的是因素取值的多样性,取值大小差异越大的代表信息量越大,就说明这个因素的重要程度越大。

该方法能够将人的主观判断进行量化,很大程度上减少了个人主观性造成的决策偏差,使得评价结果更加客观。

假设有n个评价因素,m个评价对象,熵权法计算评价因素权重的步骤如下[2]:

1)建立原始评价矩阵O:

O=(Oij)m×n,i=1,2,...,m;j=1,2,...,n

(1)

2)原始评价矩阵O的标准化处理。为了避免评价因素的量纲以及量纲单位不一致的问题,需要进行标准化处理。正向指标的标准化处理:

(2)

负向指标的标准化处理:

(3)

3)求得原始评价矩阵O的标准化矩阵E:

E=(eij)m×n

(4)

4)计算第i个评价对象的第j个评价因素的比重Pij:

(5)

5)计算第j个评价因素的熵值Sj:

(6)

其中,k=1/lnm。当Pij=0时,Pijlnpij=0。

6)计算第j个评价因素的熵权Wj:

(7)

2.2 模糊综合评价法

模糊综合评价法是一种定性定量相结合的评价方法,学者汪培庄最早提出运用模糊数学上的模糊集理论对不确定的、模糊的评价对象进行综合评价。模糊综合评价法把世界上遇到的不是二值逻辑关系的概念采用内涵清晰但外延界限不确定的模糊思想进行描述,从而对多因素影响的事物或现象做出综合评价。采用模糊综合评价法可以有效地避免用“是”或“否”来衡量被评价对象而造成偏离客观真实状况的情况出现。

模糊综合评价法的优点是运用模糊数学建立的模型不仅简单易懂,而且能够很好地评价实际中遇到的一些模糊问题,被评价对象会有确定的评价值,可以直观地对问题进行评判比较,其他数学分支和数学模型难以代替。

模糊综合评价法的基本步骤是:

1)建立评价因素集:

由评价对象的评价因素建立评价因素集。根据表1,一级评价因素集C={c1,c2,c3,c4}。同理可以建立二级评价因素集,如C1={c11,c12,c13},其余的二级评价因素集以此类推。

2)建立模糊评判集:

决策人员将评价因素按很差,较差,一般,较好,很好5个等级进行评价,则模糊评判集={很差,较差,一般,较好,很好}。

3)对评价因素赋予权重,可采用上述提及的熵权法确定权重,然后求得权重向量A。

4)采用适当的方法建立隶属矩阵R。

5)将隶属矩阵R与权重向量A进行合成运算得出模糊综合评价结果向量B,即B=A·R。对向量B进行处理后最终得出综合评价值。

3 应用实例

3.1 案例背景情况

某企业的主营业务是液体化工品的仓储和销售,目前某企业在广东省的液体化工品储罐容量偏小,已经不能满足业务的发展要求。为了实现某企业在广东市场的有效扩张,有必要在广东沿海地区建设液体化工品仓储项目。

某企业经过内部研判,初步认为适合在甲市或者乙市建设液体化工品仓储项目。因此委托工程咨询公司在两个城市中选择出更适宜建设液体化工品仓储项目的城市,为企业提供决策依据。

咨询工程师接受任务后,经过研究后认为,首先确定液体化工品仓储项目建设地点评价因素,然后使用基于熵权法的模糊综合评价法得出综合评价值,为委托方提供选址意见。

3.2 液体化工品仓储项目建设地点比选过程

3.2.1 确定液体化工品仓储项目建设地点评价因素

经分析,工程环境因素、运输工艺因素、经济因素和其他因素为本次液体化工品仓储项目建设地点比选主要考虑的评价因素。具体地,工程环境因素细分为地理条件、环境兼容性、安全性三个子因素;运输工艺因素细分为水路运输、管网运输、公路运输、铁路运输四个子因素;经济因素细分为市场供求、投资收益、物流成本三个子因素;其他因素细分为土地供应、建设周期两个子因素。评价因素一共有12个,具体如表1所示。

3.2.2 建立评价因素集和模糊评判集

根据上述评价因素对应可设定一级评价因素集为{c1,c2,c3,c4},二级评价因素集为{c11,c12,c13,c21,c22,c23,c24,c31,c32,c33,c41,c42}。

评价因素按很差,较差,一般,较好,很好5个评价等级进行划分,则模糊评判集Y={y1,y2,y3,y4,y5}={很差,较差,一般,较好,很好}。

3.2.3 熵权法确定权重向量A

1)建立原始评价矩阵O:原始评价矩阵的建立可采用专家打分法。本次研究邀请了9位行业内专家,委托方和工程咨询公司将两个备选建设地点的相关情况向专家详细介绍,专家也结合其经验,在1至10分内分五个评价等级分别对两个备选建设地点的评价因素进行打分。打分表详见表2。

表2 评价因素打分表

计算9位专家打分的平均值,统计结果见表3。

表3 评价因素平均分值表

然后建立原始评价矩阵O。

2)对原始评价矩阵O进行标准化处理:根据公式(2)对原始评价矩阵O进行标准化处理,得到标准化矩阵E=(eij)m×n

(说明:由于某些数值过小,以四舍五入后的结果进行运算会造成偏差,因此后续计算以实际数值进行)

3)根据公式(5),计算第i个评价对象的第j个评价因素的比重Pij,得到矩阵P:

4)根据公式(6),计算第j个评价因素的熵值Sj,其中,k=1/lnm,m=2。当Pij=0时,Pijlnpij=0。熵值结果详见表4。

表4 熵值/熵权表

5)根据公式(7),计算第j个评价因素的熵权Wj。熵权结果详见表4。

6)求得权重向量A:根据熵权计算得出二级因素权重向量。

例如A1=(W1/(W1+W2+W3),W2/(W1+W2+W3),W3/(W1+W2+W3))=(0.286 8,0.713 2,0.000 0)。

同理可得A2=(0.000 2,0.962 1,0.000 4,0.037 3),A3=(0.146 3,0.116 1,0.737 6),A4=(0.389 5,0.610 5)。

一级因素权重向量计算过程如下:

A=((W1+W2+W3),(W4+W5+W6+W7),(W8+W9+W10),(W11+W12))=(0.000 5,0.336 7,0.132 2,0.530 6)。

3.2.4 建立隶属矩阵R

根据前文所述的表2评价因素打分表,整理9位专家的打分结果,统计出每个备选建设地点中各评价因素的获得各评价等级的频数,结果见表5。

隶属度系数rj,y=dj,y/d,其中d为专家总人数,dj,y是对第j个评价因素给出y评价等级的专家人数。由于有四组二级评价因素,则甲市的二级评价因素隶属矩阵如下:

乙市的二级评价因素隶属矩阵如下:

3.2.5 计算模糊综合评价结果向量B

首先进行二级模糊综合评价,将利用熵权法得到的二级因素权重向量Ai与各评价对象的二级评价因素隶属矩阵进行运算,得到各评价对象的二级模糊综合评价结果向量Bi,将二级模糊综合评价结果向量Bi与一级因素权重A进行运算得到一级模糊综合评价结果向量B。甲市的二级模糊综合评价结果向量计算结果如下:

B甲,1=A1·R甲,1=[0 0 0.22 2 2 0.555 6 0.222 2]

B甲,2=A2·R甲,2=[0 0.213 8 0.008 5 0.440 2 0.337 5]

B甲,3=A3·R甲,3=[0 0 0.120 0 0.690 3 0.189 7]

B甲,4=A4·R甲,4=[0.111 1 0.333 3 0.401 2 0.1544 0]

甲市的一级模糊综合评价结果向量计算结果如下:

乙市的二级模糊综合评价结果向量计算结果如下:

B乙,1=A1·R乙,1=[0 0 0 0.555 6 0.444 4]

B乙,2=A2·R乙,2=[0.213 8 0.320 7 0.217 9 0.247 2 0.000 3]

B乙,3=A3·R乙,3=[0.082 0 0.082 0 0.379 4 0.391 7 0.065 0]

B乙,4=A4·R乙,4=[0 0 0.043 3 0.333 3 0.623 4]

乙市的一级模糊综合评价结果向量计算结果如下:

3.2.6 模糊综合评价结果向量的处理和综合评价值计算

由于模糊综合评价结果向量B并不能够直接进行比较,因此需要进行处理,最终得出综合评价值。在这一阶段,对5个评价等级进行赋值:很差为1,较差为2,一般为3,较好为4,很好为5。

则甲市的综合评价值Z甲=(0.059 0×1+0.248 9×2+0.231 7×3+0.321 7×4+0.138 8×5)/(0.059 0+0.248 9+0.231 7+0.321 7+0.138 8)=3.233。

乙市的综合评价值Z乙=(0.082 8×1+0.118 8×2+0.146 5×3+0.312 2×4+0.339 7×5)/(0.0828+0.118 8+0.146 5+0.312 2+0.339 7)=3.707。

4 结论

通过上述计算得出甲市和乙市的综合评价值,经比较Z甲

同理,如果建设地点评价体系改为针对其他化工项目的,则同样可采用上述方法对其他化工项目的建设地点进行比选。