系统协同度测算方法

5.4.1　系统协同度测算方法

定义联营系统协同分析矩阵为HM＝｛H_ij｝，i，j＝1，2，3，…，n。其中，H_ii主要说明系统各要素自身的协同性；H_ij（i，j＝1，2，3，…，n，i≠j）表明经系统要素的多级相互作用，第j部分对第i部分的协同性。由于系统各部分要素相互作用的效果不尽相同，故相互之间的协同性也可能不同，亦即可能H_ij≠H_ji。系统的协同状态是相对的，而不协同状态是绝对的，在实际工作中，分析系统的不协同之处比直接分析系统协同程度要容易。所以可以从研究系统不协同之处入手分析系统的不协同程度。

由于系统协同程度体现在系统各要素的相互作用之中，故可以从系统要素相互配合和协调中存在的问题入手研究，并基此建立不协同分析矩阵DH＝｛DH_ij｝^{［23，24］}，DH_ij表示a_j要素或子系对a_i要素或子系不协同程度；即可设DH_ij（i，j＝1，2，3，…，n）为对应于H_ij（i，j＝1，2，3，…，n）的不协同性，且定义DH_ij∈（0，1），其中n为系统要素的组成个数，则有：

即当DH_ij＝0时，表明系统要素之间处于协同性最高状态^{［23，24］}；当DH_ij＝δ时，且δ∈（0，1），表明此时系统要素之间处于中间协同状态；而当DH_ij＝1时，则表明此时系统要素间处于极不协同状态。式（5－1）中，若定义ξ为系统要素间某一中间协同状态的协同度，则根据协同性测度的定义，必有：ξ＝1－δ∈（0，1），即有对于系统要素间相互作用的协同度：

H_ij＝1－DH_ij（i，j＝1，2，3，…，n）　　　　　（5－2）

一般情况下，系统要素a_i与a_j相关，既可能直接需要a_i提供某种配合，也可能间接地通过其他要素需要a_i提供配合。上述不协同分析矩阵DH仅是直接不协同矩阵；即只考虑了系统要素之间的直接影响，但为全面分析问题，还应建立完全不协同矩阵DHM。不协同矩阵DHM是后续分析的基础，它能否客观获取，直接影响到分析结果的准确性。DHM实际上描述了系统要素间的相互关系及其作用强度。由于班轮联营系统涉及多个联营成员，联营系统内部结构一般都很复杂，外部联系也非常广泛，因此正确辨识班轮系统要素间的作用关系并确定其作用强度，是一个较复杂的系统分析问题，需要科学的数据和较高强度的调研工作。分析班轮联营系统的不协同性和计算其不协同度可分为以下几个步骤：

（1）调研和统计数据的获取及其处理。根据式（5－3）和式（5－4），计算得到的数据均为规范化数据，可直接应用。关键是处理好原始调研数据和统计数据。调查过程中剔除与指标期望差距较大的样本，选取有效样本。在实际研究中，不协同矩阵的调研和统计指标的评价数值处理可按下列规则进行：①要素间的配合可以准确定量计算的，如协议的共同派船艘次等，可按具体实际数量与协议理想值之间的比较分析和计算不协同度。②要素间的配合无法准确计算或无法量化只能定性分析，此时可利用模糊评判或专家评分的方法进行评价，即将最优配合条件记为满分，实际提供的配合条件在0到满分间取值，然后根据条件代入式（5－3）或式（5－4）求得系统要素不协同度。要素指标的数据来源如表5－3所示。

表5－3　联营系统协同测度指标要素数据来源

（续　表）

（2）计算系统要素直接不协同矩阵DH。根据下列两个公式计算求得联营系统要素直接不协同矩阵DH，DH＝｛DH_ij｝：

式（5－3）中，DH_ij表示a_j要素对表示a_i要素不协同程度^{［23，24］}。为联营系统a_i要素要求a_j要素提供的最优配合理想值，SF_ij为联营系统中a_j要素现在实际能提供的配合值。当a_j要素指标为越大越好的效益型指标时，DH_ij的计算选用式（5－3）中的上式；当a_j要素指标为越小越好的成本型指标时，DH_ij的计算选用式（5－3）中的下式。

另外，DH_ii表示各要素的自身内部不协同程度，定义计算如下：

式（5－4）中，为联营系统a_i要素理想协同状态值，SF_ii为联营系统中a_i要素现在实际状态值。理想协同状态是指系统要素从总体系统而言应具备的最优协议状态，实际状态即为系统现状。当a_i要素指标为越大越好的效益型指标时，DH_ii的计算选用式（5－4）中的上式；当a_i要素指标为越小越好的成本型指标时，DH_ii的计算选用式（5－4）中的下式。

（3）确定系统要素完全不协同矩阵DHM。获取不协同矩阵的方法实质是进行相关分析。一般来讲，a_i要素与a_j要素相关，则a_i既可以直接需要a_j提供某种配合，也可能间接地通过其他要素需要提供配合。当要素分的较粗时，将要素间直接作用和间接作用关系笼统分析较为容易；但当要素分的较细时，分析a_i和a_j间的直接作用关系比多级作用关系容易些，但由直接作用关系得到的不协同矩阵（直接不协同矩阵DH）只能分析要素间直接作用的不协调性。当考虑到多级作用时，还需要包括间接作用的完全不协同矩阵DHM。

根据公式：

DHM＝DH·RM　　　　　（5－5）

由直接不协同矩阵DH，根据式（5－5）求得系统要素完全不协同矩阵DHM。其中表示联营系统要素a_l对a_i总的不协同度中由于a_j引起的比例系数。

以上完全不协同矩阵获得方法在系统要素或结构划分的较细时容易进行，当划分的较粗时，分析a_i要素与a_j要素间的直接作用关系就变得不够具体明显了，而笼统地分析和估价它们间总的作用效果更符合实际。此时可直接估价求得完全不协同矩阵DHM。