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l 海海事大学硕士学位论文 层次分析法在船舶投资决簸中的应用研究 摘要 随着世界经济体化的挑快，世界贸易总额呈遴年上升的趋势，世界海运贸易总 茧 也相应出现明显上升。据联合豳贸易发展会议公布的海洋运输报告，世界贸易量的 9 0 以上是通过远洋运输完成的。船舶是重要的海洋运输工具。航运企业通过船舶投 资来增加自身的经营能力、盈利能力和竞争能力。船舶投资是航运企业持续经营的物 质基础，是航运企业赖以存在的重要前提。这样，应用何秘方法研究如何正确地制定 满意的船舶投资决策就成了当翦各个航运企业的当务之急。 随着决策技术的发展，船舶投资中的决策方法面临着新形势的挑战。传统的现金 流量法等决策方法主要从增细收入的角度来进李亍投资，丽新的方法考虑到不断变换的 航运市场周期、投资圈报、经营环境和投资风险等多种因素。要解决这样一个含有大 量不确定因素的决策问题，传统的数学优化方法无法对很多因素建立模型，所褥结累 往往脱离实际。但是，经验丰富的专家通过依靠经验和直观感觉的方式往往得高较好 的方案，而这种依靠主观判断的方法又缺乏理论依据，并存在较大的偶然因素，如对 专家的知识和经验，甚至心理鞭素都有很大的依赖。 本文打算把层次分析法和模糊数学相结合应用到船舶投资决策中来，建立决策模 型，既利用数学优化和专家决篡的优点，又克服二者的局限性。层次分孛斤法能够系统 地处理包含多秭定量和定性因素的决策问题以及决策因素的不确定性，并能充分体现 多元决策主体的意见和偏好，而模糊综合评判在应用的过程中可以提高层次分析法应 j ；l j 的可信度。从面逯过运用层次分析法对船舶投资优化决策绘定性分析和定是描述， 从而为航运企业投资决策提供有价值的理论参考。 关键词：层次分丰斤法，船舶投资，投资决策，模糊综合评判 上海海事大学硕士学位论文层次分析法在船舶投资决策中的应用研究 as t u d yo nt h ea p p l i c a t i o no fa h pi nt h e d e c i s i o n - m a k i n go fs h i pi n v e s t m e n t a b s t r a c t a l o n gw i t ht h ee c o n o m yi n t e g r i t yi nt h ew o r l dw i d eq u i c k l y , t h et o t a lt r e n do ft h e w o r l dt r a d e sa m o u n tr e p o r t st or i s ey e a rb yy e a r , a n dt h et o t a lm e a s u r eo ft h ew o r l d o c e a n t r a n s p o r t a t i o nt r a d e sa l s oa p p e a r so b v i o u s l yr i s i n ga c c o r d i n g l y a c c o r d i n gt o o c e a nt r a n s p o r t a t i o nr e p o r t sa n n o u n c e db yu n c t a d 。9 0 o ft h ew o r l dt r a d ed e a l i sa c c o m p l i s h e dt h r o u g ho c e a nt r a n s p o r t a t i o n ，v e s s e li so n eo ft h ev e r yi m p o r t a n t t r a n s p o r tt o o l sb ys e a s h i p p i n ge n t e r p r i s ec a ni m p r o v et h ea b i l i t i e so fi t so p e r a t i o n ， b e n e f i ta n dc o m p e t i t i o nb ys h i pi n v e s t m e n t t h es h i pi n v e s t m e n ti st h em a t e r i a l b a s i so fs h i p p i n gc o n s t a n to p e r a t i o na n dt h ei m p o r t a n tp r e c o n d i t i o no fs h i p p i n g e n t e r p r i s e 。i nt h i sw a y ，i th a sb e c o m et h eu r g e n tf a i r st h a ts h i p p i n ge n t e r p r i s ew o r k o v e rh o wt os e td o w ns a t i s f y i n gs h i pi n v e s t m e n td e c i s i o n m a k i n gr i g h t l yt h r o u g h w h i c hm e t h o d w i t ht h ed e v e l o p m e n to fd e c i s i o nt e c h n o l o g y , t h ed e c i s i o n m a k i n gm e t h o do f s h i pi n v e s t m e n t 亿c e sc h a l l e n g eu n d e rt h en e ws i t u a t i o n t h et r a d i t i o n a id e c i s i o n m e t h o d ss u c ha sc fe t c ，w h i c hm a k et h es h i pi n v e s t m e n t ，a r ei nt e r m so f i n c r e a s i n gt h ei n c o m em a i n l y b u tn e wm e t h o d sc o n s i d e rs u c hm a n yk i n d so f f a c t o r sa st h es h i pm a r k e tc y c l e ，i n v e s t m e n tr e p a y m e n t ，m a n a g e m e n te n v i r o n m e n t a n di n v e s t m e n tr i s ko fs h i p p i n gm a r k e t v a r y i n gc o n s t a n t l y f a c t o r se t c i ti s i m p o s s i b l ef o rt h et r a d i t i o n a lm a t h e m a t i c a lo p t i m u mm o d e l st o s o l v es u c ha p r o b l e mw i t hs om a n yu n c e r t a i nf a c t o r s h o w e v e ro f t e ns p e c i a l i s t so b t a i na s a t i s f y i n gs h i pi n v e s t m e n tp l a nb yj u d g i n gw i t he x p e r i e n c e s b u tp l a n n i n g b y e x p e r i e n c e sh a sn ot h e o r yb a c k g r o u n da n dm a yb ea f f e c t e db ys o m ea c c i d e n t a l f a c t o r ss u c ha st h ek n o w l e d g e ，t h ee m o t i o na n dt h ee x p e r i e n c eo fd i f f e r e n t s p e c i a l i s t s i nt h i st e x t ，t h ea u t h o rp l a n st oa p p l yt h ea h pa n df u z z ym a t h e m a t i c st ot h e s h i pi n v e s t m e n t w i t ham o d e lc o n c e r n i n gb o t hm a t h e m a t i c a lc a l c u l a t i o na n d h u m a ne x p e r i e n c e ，t h i s a p p r o a c h n o t o n l y m a i n t a i n sb o t hm e r i t so ft h e 上海蒋事大学硕上学位论文 层次分析法在船舶投资决策中韵应用研究 m a t h e m a t i c a lo p t i m u mm o d e ia n dt h es p e c i a l i s t p l a n n i n g b u ta l s oa v o i d st h e s h o r t c o m i n g so ft h et w ot r a d i t i o n a la p p r o a c h e s a h pc a ns y s t e m a t i c a l l ys o l v ea p l a n n i n gp r o b l e mc o n c e r n i n gb o t hq u a n t i t a t i v ea n dq u a l i t a r i v ef a c t o r s ，a n d | tc a r l e v e nd e a lw i t ht h ep r o b l e mw i t hu n c e r t a i nd e c i s i o n m a k i n gf a c t o r sa n di n d i c a t et h e a t t i t u d e sa n db i a s e so fm u f t i d e c i s i o nm a k e r s a n d ；tc a ne n h a n c et h ec r e d i b i l i t yo f a h pi nt h ea p p l i c a t i o nt h r o u g ht h eu s eo ff u z z yc o m p r e h e n s i v ee v a l u a t i o n i nt h i s t e x t ，t h ea u t h o rt r i e st od e s c r i b es h i pi n v e s t m e n td e c i s i o n m a k i n gi naq u a n t i t i v e w a ya n da n a l y z e ss h i pi n v e s t m e n ta c t i v i t yi naq u a l i t a t i v ew a yt h r o u g hu s i n ga h p c o n s e q u e n t l y , i tc a no f f e rv a l u a b l er e f e r e n c e si n t h e o r y t h a t h e l ps h i p p i n g e n t e r p r i s ew o r ko u td e c i s i o n m a k i n ga v a i l a b l e 。 l ia n p i n g ( a c c o u n t i n g ) s u p e r v i s e db y p r o f e s s o rs h a or u i q i n g 。 k e yw o r d s ：a h p ，s h i pi n v e s t m e n t ，d e c i s i o n m a k i n g ，f u z z yc o m p r e h e n s i v e e v a l u a t i o n i i 论文独创性声明 本论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。论文 中除了特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或其他机构已经发表或 撰驾过的研究成果。其他同志对本研究的启发和所做的贡献均己在论文中作 了明确的声明并表示了落意。 作者签名： 论文使用授权声明 日期：2 堕：翌：。 本人同意上海海摹大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权 保露送交论文复印件，允许论文被查霓和借阅；学校可以上鼹公布论文的全 部或部分内容，霹戬聚用影印、缝印或其它复隶i 手段保存论文。保密的论文 在解宅居遵守此蔑定。 作者签名： 导师签名：盈堕垒日期：丝亟：乙 上海海事大学硕士学位论文 层次分析法在船舶投资决策中的应用研究 引言 在2 1 世纪新形势下，与全球经济一体化相适应，船舶投资决策以及方法的研究 和应用在国际航运企业的经营与发展中日益占有重要的地位。国际航运业不仅资本密 集而且投资风险大，船舶投资是航运企业经营活动的最重要的内容之一，是涉及航运 企业生产经营全局、提高运输能力和竞争能力的战略性活动。因而，航运企业要进行 船舶投资决策而采用何种优化的决策方法必然成为航运企业急需解决的重要问题，同 时，航运市场的发展以及全球经济的繁荣必然促进航运企业投资船舶的需求，进而激 发航运企业寻求行之有效的船舶投资决策方法的迫切性。 在国际航运业中，航运企业在进行船舶投资决策分析时首先考虑的是船舶在经济 上的可行性问题。订造并经营船舶是一项需要投入巨额资金的项目，航运企业在进行 投资前就必须确定其是否有满意的投资回收。目前关于船舶投资决策的研究方法中， 有些侧重于从定量角度出发，结合船舶投资的特点和国际航运市场的固有规律，利用 多目标规划中的约束非线性规划法来构建模型，从而为做出满意的船舶投资决策方案 提供必要支持。还有从船舶投资决策的风险角度出发，利用贝叶斯风险分析方法，结 合效用理论，从而希望从船舶投资决策的风险最小、效用最大的角度来做出满意的船 舶投资方案。鉴于船舶投资决策方法的研究和应用直接影响从企业买船到经营管理的 全过程，并会直接影响航运企业今后的经营效益。而现阶段对船舶投资决策所用方法 只是从定量评价的角度和风险规避的方面来研究，无法真正与航运企业本身进行的船 舶投资决策的诸多约束条件予以考虑。 层次分析法被介绍到我国虽然只有二十多年的时间，可是由于层次分析法在理论 上完备，结构上严谨，在制定决策时可以通过定性分析和定量评价相结合来进行，并 且通过层次分析法做出的决策方案有逻辑、灵活同时简洁易懂。尤其是我国在1 9 8 8 年召开了第一届a h p 国际学术会议，在中国系统工程学会下设立了层次分析法专业 人员创办的决策与层次分析法专业刊物。层次分析法从此在技术、社会和经济等 领域日益受到人们的广泛关注和应用。 本文采用层次分析法通过定性分析和定量评价相结合来研究船舶投资决策问题 是合理而科学地运用资金的重要保证，是新形势下航运企业生存和发展的重要保障， 也是航运企业内部经营管理机制改革的重要课题。因此，应用科学合理的层次分析法， 通过对船舶投资决策项目以及其影响因素的分析应用，进而评价在适当决策方法下的 不同船舶投资决策方案的满意程度，进而制定满意的船舶投资决策是新形势下航运企 业得以提高竞争力的有效保证。 上海海事大学硕士学位论文层次分析法在船舶投资决策中的应用研究 1 1 选题背景 1 导论 1 9 7 1 年，美国运筹学家s a t t y 工l 提出一种使用的多因素决策方法层次分析 法( a h p ) 。1 9 8 2 年1 1 月，s a t t y 的学生h g h o l a m n e z h a d 在召开的中美能源、资源 和环境会议上将层次分析法介绍给中国的学者。其后，许树柏，李左风、张世英和刘 豹在国内发表了第一篇介绍层次分析法的文章：层次分析法决策的一种实用方 法。在之后的短短几年时间内，层次分析法在国内的城市规划和经济管理等许多领 域都得到了应用。此时层次分析法作为一种行之有效的决策方法，它的研究和应用必 然会促进船舶投资决策的完善和有效。这里，我们简要述说一下当今航运市场的发展 概况，以便对船舶投资决策中层次分析法的研究和运用有一个重要的认识。 据权威船舶经纪英国克拉克森研究公司统计，2 0 0 4 年世界新船订造量为7 3 3 0 万 总吨，虽比创3 0 年来最高纪录的2 0 0 3 年减少5 ，但仍是连续两年突破7 0 0 0 万总吨。 2 0 0 4 年的订造艘数为2 0 7 7 艘，比上年增加6 l 艘。2 0 0 4 年末的新造船未完工订单为 4 0 3 7 艘、1 5 2 3 0 万总吨。按总吨计比上年末扩大2 8 。世界新造船竣工量首次达到 4 0 0 0 万总吨，比上年增加1 0 。竣工艘数为1 1 4 7 艘，增加8 。权威船舶经纪英国克 拉克森研究公司近期发表了2 0 0 4 年订造新船情况统计，业界普遍较2 0 0 3 年多投资 3 0 更新船队，造船订单总金额超过7 7 0 亿美元之巨。货柜船的订单总值有明显增长， 油轮订单总值却稍有倒退。货柜船的订单金额更是“历史性首次”超过油轮金额，多 出五十亿美元，反映航运企业对国际贸易的憧憬。与此同时，法国船舶经纪公司b r s 估算出，2 0 0 8 年时全球货柜船运力会突破i 0 0 0 万标箱。据权威船舶经纪英国克拉克 森研究公司估计，2 0 0 4 年世界各地船东共投资了7 7 2 亿美元订造新船，其中订造货 柜船的总值为2 5 5 亿美元，较2 0 0 3 年的2 3 8 亿美元为多。在订造油轮方面，2 0 0 4 年 订造新船总值约为2 0 1 亿美元，较2 0 0 3 年的2 2 5 亿美元为低，但已远超2 0 0 2 年的 9 6 亿美元。2 0 0 3 年的时候，货柜船与油轮的投资额相差不远，但去年货柜船的投资 额明显较油轮多5 0 亿美元，是有史以来货柜船订造金额超前油轮。2 0 0 4 年干散货船 的订单总值为1 2 9 亿美元。载气船的订单金额为1 4 6 亿美元，是2 0 0 3 年的5 倍。液 化天然气船( l n g ) 每艘约值2 亿美元，2 0 0 4 年新订造的有7 7 艘。虽然2 0 0 4 年订造 新货柜船的金额比0 3 年多，但订造船后的新增运力却较2 0 0 3 年少1 9 ，只有约1 6 0 万标箱。2 0 0 4 年超巴拿马型船的预订新增运力更比0 3 年低了4 7 。这些都反映造船 价格上升了。克拉克森“新造船价指数”2 0 0 4 年年底为1 0 6 点，2 0 0 3 年同期则只是 8 6 点，2 0 0 2 年时更是只有7 2 点。一艘配载6 2 0 0 箱的超巴拿马型船2 0 0 4 年1 2 月时 上海海事大学硕士学位论文层次分析法在船舶投资决策中的应用研究 订造为9 1 0 0 万美元，但2 0 0 3 年底时只须7 1 0 0 万美元。克拉克森的“班轮公司股价 指数”现报3 5 4 点，2 0 0 4 年1 月时只有2 9 0 点，2 0 0 2 年秋季时则报1 0 0 点。该公司 的“货柜船租金指数”也暴涨，2 0 0 4 年升了4 7 ，达到1 6 2 点，较2 0 0 2 年底更是高 了2 0 5 个百分点。巴拿马型以下货柜船的租金指数去年更是升了7 ，达1 5 9 点。巴 黎船舶经纪b r s 2 0 0 5 年1 月1 5 号发表了最新估计，指格槽式货柜船现时全球约有3 3 6 2 艘，总运力7 3 0 万标箱。2 0 0 4 年货柜船运力增加了9 8 。如每年货柜船运力增长约 1 4 ，2 0 0 7 年时的运力将较现时多4 7 。可见，船舶投资是形成航运企业生产经营能 力的基础，决定着航运企业的盈利能力和竞争能力，是关系到航运企业生存和发展的 关键。区f 此，选择有助于航运企业做出满意恰当的船舶投资决策的优化方法是很关键 的。 国际航运市场是航运企业赖以生存的最直接的外部环境，船舶投资决策的制定者 必须对国际航运市场熟悉，基于此才能对市场前景做出准确的判断，结合本企业经营 特点，做出正确的船舶投资决策。再者，船舶投资是一种投资额巨大、投资环境复杂、 货币种类多样、投资时机把握困难和风险较大的船舶项目投资。无论是新船的购建， 还是旧船的购买，其投资决策正确与否，直接关系到航运企业能否发展、盈利乃至生 存。为此，船舶投资决策的方法采用得当与否一直受到航运经济理论界与实务界的重 视。 1 2 研究现状 1 2 1 层次分析法研究现状 自从s a t t y t - l 发明层次分析法以来，许多人对层次分析法的理论进行了深入的 研究，使层次分析法在实际应用中更简便易操作。要研究层次分析法，不可避免地要 分析层次分析法判断矩阵的判断标度和一致性检验。在层次分析法的标度研究方面， 汪浩和马达通过对层次分析法排序的标度进行详尽的分析之后，借鉴中国文化传统和 习惯提出了新的标度方法。丁开盛和梁雄健认为常用的标度法不符合人们的语言和心 理习惯，提出了排序度判断矩阵间接构造方法，说明该方法可有效地消除层次分析法 常用标度法所产生的偏差对实际结论的影响，从而可提高评价与决策的可靠性和准确 性。在层次分析法的一致性检验研究方面，许树柏认为s a t t y t l 提出的1 - 9 标度法构 造判断矩阵无法完全保证满意一致性，这样会给实际操作带来了不便。他在综合分析 其他学者提出的3 标度法和o 1 0 9 标度法的基础上，提出用1 - 9 标度法和特征根法 计算权重，力求应用层次分析法的结果具有保序性。章志敏和李继乾认为s a t t y t l 上海海事大学硕士学位论文层次分析法在船舶投资决策中的应用研究 的层次分析法中对1 - 9 标度构造的判断矩阵用一致性比例c r o , h 一2 寺( f 一2 ， 则称之为正互反矩阵( 易见口。= l ，i = 1 ，a ，n ) 。 关于如何确定d 的值，s g a t y 等建议引用数字卜9 及其倒数作为标度。表2 一l 列 出了卜9 标度的含义： 表2 一l i - 9 标度含义等级 表不两个凼索布h 比，具有相同里要性 1 ，= 1 表示两个因素相比，前者比后者稍重要 2 d i = 3 表示两个因素相比，前者比后者明显重要 3 4 = 5 表示两个因素相比，前者比后者强烈重要 4 d 口= 7 表示两个因素相比，前者比后者极端重要 5 4 目= 9 表示上述相邻判断的中间值 d 可以取这五个数字，也可以取2 ，4 ，6 ，8 或其倒数。 若因素i 与因素，的重要性之比为d 口，那么因素j 与因素 鳃性赴e 机2 吉。 从人们做决策的一般思维来看，分层太多会超越人们的判断能力，既增加了作判 断的难度，又容易因此而提供虚假数据。s a a t y 等人还用实验方法比较了在各种不同 标度下人们判断结果的正确性，实验结果也表明，采用卜9 标度最为合适。 最后，应该指出，一般地作n c n - i _ ) ) 次两两判断是必要的。有人认为把所有元素 2 都和某个元素比较，即只作n 一1 个比较就可以了。这种作法的弊病在于，任何一个判 断的失误均可导致不合理的排序，而个别判断的失误对于难以定量的系统往往是难以 避免的。进行! 尘：生次比较可以提供更多的信息，通过各种不同角度的反复比较， z 从而导出一个合理的排序。 上海海事大学硕士学位论文 层次分析法在船舶投资决策中的应用研究 ( 3 ) 屡次单排序及一致性检验 判断短藤a 对废予最大特短售五。懿黪锤是量，经归一化蓐靼为月一艨次穗应 因素对于上一层次某因素相对重要饿的排序权值，这一过程称为层次单排序。 上述援逑或对 l 较裁戮矩薄弱务法虽黢藏少其它函素豹干撬，较客蕊螽亟爱获鑫一 对因子影响力的差别。但综合全部比较结果时，其中难免包含一定程度的非一致性。 如采魄较结祭是兹蜃完全一致豹，爨l 矩瘁矗豹元素还应当满足： n u “业= a m ，v i ，j ，k = 1 , 2 ，a ，n ( 1 ) 定义2 满足关系式( 1 ) 的正互反矩酶称为一致矩阵。 需要检验构造出来的( 正互反) 判断矩阵a 是否严重地非一致，以便确定是否接 受a 。 定理1 正互反矩阵a 的最大特征根气。必为正实数，獒对应特征向量的赝有分 量均为正实数。a 的其余特征值的横均严格小于丸。 定理2 若矗为一致矩薄，剜 ( i ) a 必为正互反矩阵。 ( i i ) a 的转置矩阵也是致矩阵。 ( i i i ) a 熬任意嚣行成魄铡，魄铡毽予太予零，姨焉r a n k ( a ) = 1 ( 嚣榉，矗懿 任意两列也成比例) 。 ( i v ) a 的最大特征值气。= n ，其中n 为矩阵a 的阶。a 的其余特征根均为零。 ( v ) 著a 瓣最大特薤德气。对应的特鬣i 惫量为彬= ( w 。，a ，碥) ，鬓i j = 兰， ， ￥，j = 1 , 2 ，a ，n ，瑟 a = 定理3 阶正互反矩阵a 为一致矩阵当且仅当其最大特征根九。= n ，且当正 互反矩阵矗菲一致对，必有气。 。 峨一k m k a k k a a a a m一觋屹a k 一毪 mm屹一ma k m 上海海事大学硕士学位论文 屡次分析法在船舶投资决策中的应用研究 根据定理3 ，我们可以由九。是否等于n 来检验判断矩阵a 是否为一致矩阵。由 于特征根连续地依赖于a 敞气。比n 大得越多，a 的非一致性程度也就越严莛，五。 对应熬标准纯特征蠢豢逛藏越不笺羹实篷反浚毒x = 弘；，a ，故；在对霆素z 熬影嚷 中所占的比黛。因此，对决策者提供的判断箱阵有必要作一次一致性检验，以决定是 否能接受它。 对判断矩阵的致性检验的步骤如下： ( i ) 诗算一致经摇标碟 c ：垒坚二! 矬l ( i i ) 查找相应的平均随机一致性指标肼。对n = 1 , a ，9 ，s a a t y 给出了肼的值， 蠡表2 2 辑示： 袭2 - 2 拜 l 2 3 45s789 r 0oo 5 80 9 0 1 1 21 2 41 3 21 4 11 4 5 甜的值是这样褥刮的，嗣随机方法构造5 0 0 个样本矩酶：随视地从卜9 及其衡 数中抽取数字梅造正亘反矩孵，求得最大特征根的平均值z 。，并定义 脚：竺! 坚二! 。 ，妻一l ( i i i ) 计算一致性比例c r 舰：里 尉 当c r o 1 0 时，认戈判麟矩降的一致瞧是可以接受熬，否雯l 应对判断矩降馋适 当修正。 ( 4 ) 层次总排序及一致性检验 上面我们得到的是一组元素对其上一层中某元素的权重向量。我们最终要得到各 元素，特别是最低层中各方鬃对于弱标的排序权重，从面进褥方案选择。总摊序权重 要自上而下媳将单准强u 下的掇重进行合成。 设上一层次( a 屡) 包含a ，a ，如共m 个因素，它们的艨次总排序权重分别为 n ，a ，a 。又设其后的下一层次( b 层) 包含n 个因豢b 。，a ，b 。，它们关于 的层次 单排序权重分别为岛j ，a ，( 当e 与 无关联时，= o ) a 现求嚣臌中各因素关予 上海海事大学硕士学位论义层次分析法在船舶投资决策中的应用研究 目标的权重，即求b 层各因豢的层次总排序权重玩，a ，吒，计算按表2 - 3 所示方式进 m 行，即龟= b q a ，i = 1 ，am ，一l 表2 3 a 层 a岛太 四层b 屡总排序 ln 2a m 琏 熟； 致2 哇。 q ，口， 扣l 厶2 ，4 j 岛吆 嚏。 ，= l 咯， 坟玩2k 对层次憨排序也霈作一致性检验，检验依旧跟层次总排廖那样出离层到低层逐层 进行。这是豳为虽然备层次均已经过层次单排序的一致性检验，各成对比较判断矩阵 都已具有较为满意的一致性。但当综合考察时，各层次的非一致性仍有可能积累起来， 雩 起最终分斩结果较严重的菲一致饿。 设嚣层中与a ；棚关的匿索的成对 b 较判峨矩阵在单排序中经一致性检验，求缮 单排序一致性指标为c 1 ( j ) ，( j = 1 , a ，m ) ，相应的平均随机一致性指标为r i ( j ) 、 c t ( j ) 、r e ( j ) 己在层次单排序时求得) ，则b 层总排序随机一致性比例为 c i 0 3 a ， c r = 奠型一 r l ( j ) a ， j = l 泼c r o 1 0 时，认为层次总 廖结果其有较潢爨的一致性著接受该分掇襞栗。 上海海事大学硕士学位论文 层次分析= ：虫在船舶投资决策中的应用研究 2 1 3 层次分析法的应用 在应用层次分析法研究问题时，遇到的主要困难有两个：如何根据实际情况抽 象出较为殆翻的层次结构；如何将粱些定髋的量作比较接近实际定量纯处瑷。层次 分析法对人们的思维过程进行了加工攘理，掇出了套系统分析问题的方法，为科学 管瑾帮决策稳供了较有说赧力的依据。采螽j 鼷次分析法豹优点在予，能够将定量分帮苄 和定性分析有机地结合起来，达到定爨地分析一些难以精确定量的定性决策问题；并 显奁分撰过程中，决策者、决策分褥嚣、专家之阕可戮送行麓互交流，程霜大家赝共 同认可的评价标准来做出最终的决策。 褒实际应爱层次分辑法遴嚣决繁瓣过程中，麦手决策嚣舔以及英耀关要素信怠懿 不全面，在两两比较中常常会出现不确定的主观判断。对于这些不确定性的判断用点 篷来表示显然不大烩遴，在这令对犊，可敷用模凝数慕表示， 楚可以髑区邂数来表示。 这样就出现了专门用于信息不全面情况下的模糊层次分析法和区间屡次分析法。其 中，模糊层次分孝厅法是熔传绕魄分老斤法与模糊数学提缝合，用区闻数代替点馥穆成判 断矩阵，然后求解权露向量。可以在模糊数翘阵和向羹计算的基础上得到模糊数综合 权重，最后对共进行摊序。模糊层次分橱法能够有效表示决策过程中判断的不礁定性。 区间滕次分析法是由于判断问题中的不确定性，将传统的层次分析法与区间数学相结 合，罔区间数替代点傻，建立区间数构成的判断矩阵。当区间数字的上界和下界相等 的时候，区间数将退化为点德。 在实际工作中，应用层次分析法解决复杂的决策问题的时候，往徒由于单个专家 的评判不够全面和无法与他入比较而建立的判断矩阵可能会舆有一定的片面性。为了 决策的有效和科学，一般情况下常常由多个专家来参与决策中指标和方案以及目标的 两两比较。这样就产生了薪的层次分搴厅方法，酃群体绥次分孛厅法。这释群钵滋次分李厅 方法可以跟棋糊层次分析法和区间层次分析= ；宏结合越来使用。 2 2 层次分析法在船舶投资决策应用的分析 任 可一种方法的应用，离不开对该方法使用对象蛉了熊。层次分辑法也不例外。 要憩朦次分析法在船舶投资决策中运用成功出色，需要分析情况船舶投资决策的基本 特点，以及在船舶投资决策时哪些因索可以定量表示并获得，哪些因素不容易量化， 那些因素对决策结果有显著作用，等等。接下来，笔者将按照自己对船舶投资中的一 些特点提出一些看法，以便为层次分析法的应用铺开道路。 上簿海事大学碗士学位论文层次分析法在船舶投资决策中的应用研究 2 2 1 船舶投资决策特点分析 船舶投资是每个航运企址要经历面对的一项资本性投资。船舶投资对航运企业的 嚣麴结梅，经营范戮饔竞争貔力都有着绞大靛影璃。可戳这么说，虢运企业掰潮定鲶 船舶投资决策正确与否，恰当与否直接关系着该航运企业今后经营能力的提高发展的 潜力多少。 众所周知，船舶是一种成本很高的耐用固定资产。现在，除了世界上少数的全球 几卡家大型麓运企效，这些舷运企数多受l 摇畜三百艘左右箱躲积数予莲其毽麓墼，跑 如马士基一海陆拥有2 9 3 艘全集装箱船和2 1 0 0 多艘其他多用途船。同样少的，这些 全球知名躲靛运企业则拥有几十条集装簇鼹，如全球 名第1 8 静瑷代亵鼹只有蹋 条集装箱船。由此可以看出船舶的价值之高，也就是说，投资船舶并不是一件轻松的 事情，需要有足够的经济实力才行。 再者，由于新船的建造时间一般比较长，通常有几年。如果投资一艘新船的话， 很可能等到船舶建造完成可以使用的时候，艘运企业已经丧失了投资躲舶那个时候的 经济视会，未免有些得不偿失。如嗣人有生糍病死一样，每一个行业部有其特有的周 期。在这种情况下，如果企业的经营业务实在需要的话，购买二手般可以使航运企业 或船东在赢嗣视会鞘瞬即逝躺航运市场中把握住视会获得利润。 还有，航运作为一个独特的行业，它的每一步必然与其饿行业发生着千熊万缕的 联系。这样缘来，要截定合邋的船舶投资决麓，不仅濡要考虑航运企业自身鹩经济实 力，经营范围和业务，也要考虑航运市场的风险以及航运企业所处地区的经济形势和 贸易往来祷凝。这藏薅要羟骏丰富载专家帮学者对耱舶投资进行综合躺分旃评价。 蕻次，航运市场复杂多变。一般地，航避市场的繁荣与否与全球经济发展趋向有 羞缀大懿影穗。靛运枣场与全球l 源褥要帮穰食供应等方垂魄有羞缓丈熬关系。靛运 企业凝进行船舶投资，由于复杂多边的航运市场等因素，往往在实际中无法适时把握 住投资艇照躲最馑瞳撬。 由于船舶一般在全球或菜一地域运营，所以船舶出航时一般都准备有国际通行的 货蘑。航运企业在傲蹬购买熬舶敢次策时，嬲果是赐终零寒避行交易瓣话，还应该考 虑汇率因素的影响。 2 2 2 层次分析法在船舶投资中应用的必要性 通过对以上船舶特点的分析，我们认识到在船舶投资过稷中，不仅需要考虑航运 企登藏躲东豹经济实力窝船舶、份穆淹位霹类鍪等量纯要素，面置需器分析靛运市弱 上海海事大学硕士学位论文屡次分析法在船舶投资决策中的应用研究 动态和港口航道等定性因素。如果运用一般的定量数学模型来进行船舶投资决策，便 无法考虑这些对船舶投资决策舂影响的定性因素的作愿，难免会忽视了这些定性因素 对决策的约柬性。而层次分析法是种定性与定量分析相结合的多翻标决策分析方 法，遁用于结构较复杂，决策准则多晨不易量化的决策问题。在对船舶制定投资决策 方案时，层次分析法不仅可以将原有而且可以获得的定量因素予以规范化，而且可以 通过专家的评价方法，依靠多名专家的学识和经验，按照层次分析法的1 - 9 标度法， 把无法量纯酌影响因素用目标、指标和方案之闻相互的翔断麓阵表示出来。然后通过 层次排序求得权重，最终可以获知何种方案相对来说比较满意。 其次，赉予船舶投资决繁是离散多磊标决策。丽离散多蟊标决策主要是对同一个 目标提出多个可行的方案，然后分析这些方案的指标集。对船舶投资决策来说，通过 磅变毖较分掰对巯运企垃散密满意投资决策的多个终柬条 孛，将其分溺与投资决策强 标和投资决策方案进行两两比较，建立判断矩阵，分析其对船舶投资目标和决策方案 缒壤震。投耋在离教多嚣标决策中占密缦大麴逡位，莛取篷刚钵瑗了决策人受静愚维 和专家的学识经验。美国s a a t y 教授提出的采用l 一9 标度和5 级评价的层次分析法 对定性因素较多弱裹数多嚣蠢决策套凑缓大麴搔导意义。无论嚣么投系数懿赋投方 法，都有一个共同的特点，即所确定的权系数为一确定值。但如前所述，权系数反映 了专家或决策者对事物魄认识程度及镳好，其不确定瞧正努反浃了多漆裂阉题菲劣解 通常情况下不是唯一的特点。本文，运用层次分析法的判断艇阵采用l 9 标度法和 五个信用等级用互反性作为鼹两 e 较刿断的墩则，虽然与人们决策思维魄一致性存在 差异，但对于做出满意的船舶投资决策具有相当的实际意义。 褥者，在航运企业进行的般舶投瓷决策过程中，农靛运市场周期的影响下，在不 同的航运周期阶段，所要投资的船舶类型以及船舶方案也各有其特点。由于全球经济 一体化和全球产业结构的分布和转移，旧的航道和港阴可能失去原有的重要作用，新 的航道和港日可能凸擐重要战略意义。层次分析法也可以将其对船舶投资的评价融入 对全球经济航运重心的转移评价中，从高屋建瓴的角度在航运专家的集思广懿下，为 航运企监在新的对鬻保持提鬻企业现有的竞争能力做滋应有的作用。 所以，本文中采用层次分析法恰好可以通过对影响船舶投资主要因素权值的分析 帮求解来骰密最满意麴麓熊投资决策方案。遇过专家评价，运蘑摸獭综合评论分祈影 响船舶投资决策诸多臻素的熬础上，选择出七个主要的决策要索，十六个决策予因素， 然蓐剿断麓虢投资决策最霞纯磊标躐这七个决策要豢以及豁舶投资决策方案之闺静 模糊总权重，壤后通过比较各船舶投资决策方案的模糊总权重来评价选择满意的决策 方寰。 上海海事大学硕士学位论文 层次分析法在船舶投资决策中的应用研究 2 3 本章小结 本章首先通过举例说明的方式介绍了层次分析法，然后结合航运企业船舶投资的 特点进行了簸靛投爨决策瑟次分辑浚瘟用懿灌论分橇。在貂麴投资决策中应蠲层次分 析法，可以往当前的外在大市场宏观条件下和本企业微观条件下，通过船舶投资决策 投融资专家学者等专鳖人员豹理论撂导积实浅经验豹蕊结，l 雩艇舷投资的各矮终素因 素进行综合分析，这时所船舶投资决策能够避免决策过程中决策人员思维方式的单一 化，掰制定的最终鼹舷投资决策不仅是科学鸵，夏曼有缀裹蜓瑾论意义移瑗实投资价 值。 上海海事大学硕士学位论文层次分析法在船舶投资决策中的应用研究 3 基于层次分析法的船舶投资问题的模糊综合评判 对于船舶投资决策，无论是在收集整理船舶决策襁关资料过程中还是在制定决策 的过程中，麟运企业绒船东都要面晒这样一些问题，包括从众多的船舶投资决策影响 因素中找出对本航运企业有用的评价指标，还包括利用选出来的这些评价指标对既定 的几署孛船赭投资决策方案予以评价分季厅。显然，船赭投资闽趱的已经怒复杂酌多蟊标 决策问题，它涉及到技术、经济和政策等多方面的因索，既有定量指标，也有定性指 标。潮用层次分车厅法东l 定船霸授资凌策方案过程中，一般豹解决方法逶依靠专家对每 个备选方案的各项分指标按照l 9 标度进行打分，然后经过层次单排序和层次总排 序茳慧各方案懿综合狡重。这孝孛方法有较大黥缺陷，一方瑟它过予袄羧多令专家戆经 验，但实际生活中并不是每个专家都具有如此全面的知识，另一方面l 9 标度的评 分娩煲| l 燕盖了由多因素璧残系统载复杂惶，不链充分反获客残兹紊条俘寒谬徐搓振熬 真实懑义。与此同时，有许多约束条件和评价指标是模糊的，即这些约束条件和评价 摆蠡无法精礁纯。因_ l 墩，光应翅层次分毫蓐法著不能缀好缝对藤舶投资翊题透露一个全 面的分析评价。本文中，引入模糊数学中的模糊评判方法对建立在层次分析法基础上 的船舶投资闷题进行受好的说明。 3 。1 艇照投资决策影滔困素分撰 2 0 0 3 年下半年暖寒，潜舔蕊运帝场全瑟上扬，予散货、滴轮、集装箱遮输三犬 市场同时攀升。船舶遮力紧张，船舶价格高涨，引发投资航运业和新造船高潮，2 0 0 8 年 ；誊尼乎已无空阕籍麓。我袋经过对粳藏躲筠经纪美国亮藏克森骚究公司统计数据 ( 来自中国航贸网) 进行分析，分别对干散货，油轮和集装箱运输的数据用下表( 表 3 - 1 ，表3 2 ，表3 3 ) 寒表示。 从表3 - 1 中可以糟出，干散货运价指数在1 9 8 6 年7 月日达到最低点，为5 5 4 点。 到了1 9 9 5 年5 月1 爨达到了虢专年寒载最赢点，为2 3 5 2 点。在后卡年中，笼其是驮 2 0 0 4 年开始，干散货运价指数大幅度飚升并且呈v 字型，主疆表现在：2 0 0 4 年2 月 2 l 尽于敖货运徐指数刨历史凝裹为5 6 8 1 点，薅到了2 0 0 4 年6 胃2 2 号则急捌下降到 2 6 2 2 点，可楚到了年底，在2 0 0 4 年1 2 月6 弓又重新开创了历史新商，为6 2 0 8 点。 于散货运价指数的分析对航送企业做擞船舶投资决繁奄重要的 乍用，可以使靛运企业 及时把握住船舶投资时机，进行合适的投资。在运用滕次分析法进行干散货指数因素 分析的时候，可以将该指数对船舶投资决策的影响用专家判断标度的形式表示出来。 如采借助模糊综合评价来进行潮断，可以对干散货运价指数对船舶投资决策的影桷更 上海海事大学硕士学位论文层次分析按在船舶投资决荒中的应用研究 明晰地表示出来。 表3 - 1 ：2 0 年来于散货运价指数( b d i b f i ) l i 姜耋 i k毒 同时，凌予毫涟侩和旺蹙的涵运霭求，撼动靛运枣场运馀土扬，麸两也繁动了漕 轮价格的上扬。如表3 2 所示。在这种情况下，我们可以知道，投资油轮时既要考虑 到当藏的市场机会，又要分析这罩申摄会对投资油轮魄影响大小，是 e 较模糊瓣，这畿 要求我们借懿模糊数学的相关知识来进行详细的分丰行并予以标度化然后进行模糊综 合评判。 表3 - 2 ：1 5 年来世界油轮运价指数走势 在表3 - 3 中，我们可以器出集装旗平均遮徐东平将较上每递增5 篱，其中驻美东 行线和亚欧两行线平均运价增幅可望分别达到l o 和8 。2 0 0 5 年市场运价水平总体 维持坚挺走势，主干航线运价丹幅将遴一步减小，近洋舷线运徐鲍稳定嚣峪较大压力。 在这种情况下，我们需要对航运企业进行船舶投资进行细致的考虑，面对集装箱运输 市场的相对饱和，在进行该因素的模糊分柝时，需要运用模糊数学中驰鸯关联论来予 以分析。 2 l 仰 瓣 o 伯 的 鲫 蛐 如 加 上海海事大学硕士学位论文 屡次分析法在船舶投资决策中的成用研究 表3 3 ：近十年来集装箱主干航线运价 同时，为了更好的进行船舶投资决策，对各类船舶的基本情况的了解是必须的。 在这稀情况下，我们需要分帮千各类瓣舶的基本琏位和价格，以便对靛逯市场憨体豁耱 情况肖了较为全面的掌握，航运企业的船舶投资决策街便需要对根据不同类型船舶的 型号帮徐穆邋行一个评羚分褥，蕊运市场皇爱熬圈太类型号麓虢今年来翡侩捂如表 3 4 所示。 凌3 4 ：露类主黉艇藕瓣性价滋 1 r 0 0 0 1 0 0 1 0 一“嘶* 一* * 一p 一一，一鼍 器马喜：毒一