基于模糊聚類(lèi)的河南省物流系統節點(diǎn)構建

第23卷第3期洛陽(yáng)理工學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版)Vol.23 No.32013年9月Journal of Luoyang Institute of Science and Technology(Natural Science Edition)Sep. 2013基于模糊聚類(lèi)的河南省物流系統節點(diǎn)構建高志鋒'，余亞輝2(1.河南大學(xué)數學(xué)與信息科學(xué)學(xué)院，河南開(kāi)封475001; 2.洛陽(yáng)理工學(xué)院數理部，河南洛陽(yáng)471023)摘要: 闡述了河南省物流業(yè)的發(fā)展現狀，構建模糊聚類(lèi)模型對河南省物流業(yè)進(jìn)行分析，并對河南省各地市物流進(jìn)行優(yōu)先級分類(lèi)，為設計全省物流節點(diǎn)提供參考依據，對河南省產(chǎn)業(yè)結構的調整和升級有著(zhù)重要的指導意義。關(guān)鍵詞:模糊聚類(lèi);物流業(yè);節點(diǎn)DOI: 10.3969/.issn.1674 5043.2013.03.019中圖分類(lèi)號:0221文獻標志碼: A文章編號: 1674-5043(2013)03-0080-04聚類(lèi)分析是數理統計中的一-種多元分析方法，它是用數學(xué)方法定量地確定樣本的親疏關(guān)系，從而客觀(guān)地劃分類(lèi)型。物流業(yè)涉及運輸業(yè)、倉儲業(yè)、商業(yè)、物資業(yè)和對外貿易業(yè)等部門(mén)，因此物流業(yè)是一個(gè)多部門(mén)復合行業(yè)，要有政府的統- -調控和協(xié)調。綜合協(xié)調現代物流發(fā)展的政策、戰略和規劃;指導各省轄市及相關(guān)部門(mén)的現代物流工作，協(xié)調解決涉及相關(guān)部門(mén)的有關(guān)問(wèn)題;促進(jìn)地區間聯(lián)動(dòng)、部門(mén)間合作，實(shí)現信息共享。河南省轄18個(gè)地市，構建模糊聚類(lèi)模型對河南省物流業(yè)進(jìn)行分析，并對河南省各地市物流進(jìn)行優(yōu)先級分類(lèi)，為設計全省物流節點(diǎn)提供參考依據，對河南省產(chǎn)業(yè)結構的調整和升級有著(zhù)重要的指導意義。1河南現代物流業(yè)發(fā)展現狀河南省委、省政府十分重視現代物流業(yè)的發(fā)展，2010年6月份出臺的《河南省現代物流業(yè)發(fā)展規劃(2010-2015年》"所提出“1+10”模式是政府針對河南區域經(jīng)濟、區域物流特點(diǎn)制定的物流發(fā)展行動(dòng)綱領(lǐng)。隨著(zhù)河南經(jīng)濟的持續快速增長(cháng)，工業(yè)化進(jìn)程加速發(fā)展。與此同時(shí)，物流業(yè)作為-一個(gè)新興的復合型產(chǎn)業(yè)，已邁過(guò)起步期，進(jìn)入快速發(fā)展時(shí)期。2008年， 河南物流業(yè)實(shí)現增加值1946.17億元，占第三產(chǎn)業(yè)全部增加值的36.9%，同比增長(cháng)19.2%，比第三產(chǎn)業(yè)增加值10.2%的增幅高出9個(gè)百分點(diǎn)，物流業(yè)占服務(wù)業(yè)的比重持續提升，物流業(yè)在服務(wù)業(yè)中的主體地位逐步增強。物流業(yè)的快速發(fā)展對河南工業(yè)生產(chǎn)、固定資產(chǎn)投資、進(jìn)出口貿易三大需求快速增長(cháng)的支撐作用更為明顯。2008年河南完成貨運總量138392萬(wàn)噸，貨物周轉量5215.84億噸公里，分別比上年有了較大增長(cháng)，全省煤、油、礦運輸緊張狀況有了明顯改善，糧食、化肥等重點(diǎn)物資運輸得到較好保障。2模糊聚類(lèi)模型模糊聚類(lèi)分析廣泛應用在氣象預報、地質(zhì)、農業(yè)、林業(yè)等方面。通常把被聚類(lèi)的事物稱(chēng)為樣本，將被聚類(lèi)的一-組事物稱(chēng)為樣本集。2.1基本概念及定理定義:設是階模糊方陣，是階單位方陣，若滿(mǎn)足1)自反性: I≤R(∈r, =1);2)對稱(chēng)性: R'=R(=r, =r,);收稿日期: 2013-06-20中國煤化工作者簡(jiǎn)介:高志鋒(1977-),男,河南鄭州人碩士,講師,主要從事數學(xué)物理方面研究MYCHCNMH G基金項目:中國物流學(xué)會(huì )項目(2011CSLKT120);洛陽(yáng)理工學(xué)院青年基金項目(2010qr19)..第3期高志鋒等:基 于模糊聚類(lèi)的河南省物流系統節點(diǎn)構建83)傳遞性: R°≤R(白> max{(rx ^r )I≤k≤n}≤ry).則稱(chēng)為模糊等價(jià)矩陣。定理設R是m階模糊等價(jià)矩陣， 則V0≤h≤μ≤l，Ru 所決定的分類(lèi)中的每-個(gè)類(lèi)是Rx所決定的分類(lèi)中的某個(gè)子類(lèi)。該定理表明，當h<μ時(shí)，R, 的分類(lèi)是分類(lèi)R的加細，當h由1變到0時(shí)，Rx 的分類(lèi)由細變粗，形成一個(gè)動(dòng)態(tài)的聚類(lèi)圖.2.2建立數據矩陣設論域U= {x2x，x}為被分類(lèi)對象，每個(gè)對象又由m個(gè)指標表示其性狀: x= 2x>2"xm}，(i= 12..",n),則得到原始矩陣為X =(x)xm.在實(shí)際問(wèn)題中，不同的數據一般有不同的量綱，為了使有不同量綱的量能進(jìn)行比較，需要將數據規格化，常用的方法有:1)標準差標準化:對于第i個(gè)變量進(jìn)行標準化，就是將xy換成xy，即x =-S-(1≤i≤m), .式中:不=擊2*y,S,=.(,-x)P。2)極差正規化:xy=一xi-minx}max化}- minpx, }xjj- x3)極差標準化:maxx, }- minx; }4)最大值規格化:xM,其中: M, = m(v,x.).2.3建立模糊相似矩陣建立x與x;相似程度y=R(x,x})的方法主要有:1)相似系數法。之x。Ci .Xp①夾角余弦法:Vk=l2|ka-1xa-F|②相關(guān)系數法:V k=l中國煤化工2)距離法。YHCNMH G82洛陽(yáng)理工學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版)第23卷-般地，取”, =1-dax,x) .期c,a為適當選取的參數，它使得0≤ry <1.采用的距離有:①Hamming距離:rx,x)=之|xa -x川.知②Euclid距離:d.x,x)=Zkxa-x尸③Chebyshev距離:d(x,x,)= max|x -x川3)貼近度法。①最大最小法:r;, =(ke^x)Z(xvx)k=I2(xx ^xp)②算術(shù)平均最小法:去之(xa+xm)Z(xa ^xm)③幾何平均最小法:r;=k=二vxo-x。2.4聚類(lèi)并畫(huà)出動(dòng)態(tài)聚類(lèi)圖模糊傳遞閉包法。步驟: 1) 求出模糊相似矩陣R的傳遞閉包t(R); 2) 按由大到小進(jìn)行聚類(lèi)。3運用聚類(lèi)建立物流評價(jià)模型3.1建立樣本集綜合統計年鑒數據和具體情況，我們可供選擇的投入指標有:貨運量指標、貨物周轉量指標、物流服務(wù)業(yè)單位數、從業(yè)人數、固定資產(chǎn)原價(jià)、收入合計等。結合河南省歷年統計年鑒，各指標具體算法":貨運量指標= -貨運鐵路工具量x 鐵路里程<鐵路貨運量max (貨運鐵路工具量x 鐵路里程，貨運公路工具量x 公路里程: 公路貨運量max (貨運公路工具量x 公路里程)貨運周轉量指標貨運鐵路1具量x 鐵路里程<鐵路周轉量max (貨運鐵路工具量x 鐵路里程)貨運公路工具量x公路里程x公路周轉量max(貨運公路工具量x公路里程)單位數、從業(yè)人員數、固定資產(chǎn)原價(jià)、收入合計均按河南省統計年鑒中服務(wù)業(yè)中租賃和倉儲業(yè)的指標進(jìn)行統計，產(chǎn)出值指標根據河南省統計年鑒并結合經(jīng)濟學(xué)評價(jià)指中國 煤化工r企業(yè)的主要經(jīng)濟效益指標數據作為產(chǎn)出指標，得到2006年~2010年投入產(chǎn) 出表MYHCNMH G第3期高志鋒等:基 于模糊聚類(lèi)的河南省物流系統節點(diǎn)構建83表1河南省2006年 2010年貨運量的投入產(chǎn)出表投入指標輸出指標年份貨運量指貨物周轉量 單位數 從業(yè)人數固定資產(chǎn)收入合計總資產(chǎn)成本費用資產(chǎn)全員勞動(dòng)標萬(wàn)噸.指標百萬(wàn)噸個(gè)歷臥原價(jià)1億元貢獻率 利潤率負債率生產(chǎn)率2006 61 515.11216 718.34 7639.7298 208.9422 240.72227956129 3492007 77619.03 246 579.45 35410.47316.8415 143.412 13252183 0862008 105 994415 016.3961117.5037 352.9204 176.663 737|151222 1352009 163 088558 454.110534 20.0969 364.1924 181.629 932I148191 5112010 202 470614 609.011658 21.2900 454.9227 249.8474 3545185 6333.2有效性分析通過(guò)模糊聚類(lèi)我們得到的聚類(lèi)較為合理，故建立以一級樞紐為中心的多級軸-輔使物流節點(diǎn)網(wǎng)絡(luò )。4河南省各地市物流系統節點(diǎn)構建表2河南省各市物流樞紐分級目前，河南省物流園區建設發(fā)展很快，因此，物流_園區建設要貫徹堅持標準、尊重規律、因地制宜、講求- 級樞細二級樞紐三級樞紐.四級樞紐實(shí)效的發(fā)展方針。第一，定位要準確。宏觀(guān)層面，要從鄭州市洛陽(yáng)市鶴壁市新鄉市區域經(jīng)濟角度考慮，整體布局，科學(xué)規劃;要與城市發(fā)展、交通建設協(xié)調同步進(jìn)行，服從城市發(fā)展戰略和總體開(kāi)封市南陽(yáng)市許昌市規劃。根據聚類(lèi)結果分析，從各市物流發(fā)展的優(yōu)先級，平頂山市商丘市三門(mén)峽市從1級出發(fā)逐步發(fā)展，建立以一級樞紐為中心的多級軸-輔助物流節點(diǎn)網(wǎng)絡(luò )，如表2所示。首先是物流節點(diǎn)鄭安陽(yáng)市信陽(yáng)市濟源市州市、洛陽(yáng)市，其次建立在開(kāi)封市、平頂山市、安陽(yáng)焦作市周口市濮陽(yáng)市市、焦作市、漯河市，再則是鶴壁市，、南陽(yáng)市、商丘漯河市.駐馬店市市、信陽(yáng)市。第二，措施要得當。物流園區建設是跨地_區、跨部門(mén)、跨行業(yè)的綜合系統工程。要嚴格按照物流園區規劃的要求，多方借鑒業(yè)界專(zhuān)家經(jīng)驗、定性定量相結合進(jìn)行科學(xué)的可行性論證，規劃措施應得到企業(yè)和市場(chǎng)的共同認同，避免不切實(shí)際地盲目建設。第三，服務(wù)要到位。物流園區作為企業(yè)實(shí)體，服務(wù)客戶(hù)、滿(mǎn)足客戶(hù)需求是第一要務(wù)，為園區客戶(hù)提.供多功能的綜合- -體 化服務(wù)是其可持續發(fā)展的關(guān)鍵。參考文獻:[1|河南省人民政府關(guān)于印發(fā)中國鄭州現代物流中心發(fā)展規劃綱要(2006- 2010年)的通知[Z4.2005.[2]謝季堅,劉承平.模糊數學(xué)方法及其應用[M].武漢:華中科技大學(xué)出版社,2000.|3}河南統計年鑒[Z].2010.|3|余亞輝,李振平.基于DEA的河南省物流業(yè)與制造業(yè)聯(lián)動(dòng)發(fā)展研究[JI.河南科學(xué),2013(2):147-151.Fuzzy Cluster Based Logistics Node System Building in Henan ProvinceGAO hi-feng, YU Ya-hui(1.Henan University, Kaifeng 475001, China;2.Luoyang Institute of Science and Technology, Luoyang 47 1023, China)Abstract: This paper describes the current development of the logistics industry in Henan Province to build a fuzxy clusteringmodel for the analysis of the logistics industry in Henan Province. The logistics priority has been sorted out for the cites inHenan province to offer some reference for the provincial logistics nodes design,中國煤化工idance for theadjustment and upgrading of the industrial structure in Henan Province.TYHCNMH GKey words: fuzzy clustering; logistics industry; node