區域道路客運一體化物元分析評價模型研究

符開業,郭 鈺,盧 毅

(1.長沙理工大學交通運輸工程學院,湖南長沙 410004; 2.山西省運輸管理局,山西太原 030002)

0 引言

區域道路客運一體化是按照區域交通發展總目標,打破行政界限、部門界限、地域界限,把區域內所有的道路客運資源(客運交通工具、基礎設施、道路客運信息)進行統一規劃、統一管理、統一組織、統一調配,以達到區域道路客運系統的整體優化和協調發展。本文在建立區域道路客運一體化評價指標體系的基礎上,運用我國學者蔡文教授提出的物元分析方法構建物元評價模型,對區域道路客運一體化進行綜合評價,為區域道路客運一體化建設管理提供決策依據,以便最充分地開發與利用道路客運資源最好地滿足客運需求,提高區域道路客運的總體效益和服務水平。

1 區域道路客運一體化評價指標體系

對區域道路客運一體化做出科學準確的評價,解決的關鍵就是要從錯綜復雜的關系中提煉出具體的表現形式,也就是找出區域道路客運一體化表現的途徑以及影響的主要因素。由于區域道路客運一體化涉及的方面多,關系復雜,因此,要衡量其發展水平,只采用一個或幾個指標難以獲得全面的評價信息,必須建立一套完整的評價指標體系。

1.1 評價指標選取原則

為了對區域道路客運一體化做出全面、準確的評價,評價指標的設計和選取必須遵循科學性、完備性、可比性、可操作性、簡明實用性等選取原則。

1.2 評價指標的確定

根據區域道路客運一體化的內在特征,基礎設施、管理政策、運營、信息是區域道路客運一體化的主要體現,分析其對于一體化實現的滿足程度,可以通過影響這些因素的再分析得以實現,在分析其實現能力各個層次評價內容的基礎上,建立區域道路客運一體化多層次評價指標體系(見圖1)。據此進行區域道路客運一體化實現能力評價,就能全面反映一體化實現的能力和水平。

1.3 評價指標的量化

在進行區域道路客運一體化評價時,其評價指標分定量指標和定性指標。本文采用數理統計中的正態分布方法來量化如路網連通性、站點與線網協調度等程度化的定性指標,使量化后的指標可與其他定量指標一起使用。

2 區域道路客運一體化物元分析評價模型的構建

物元分析(Matter Element Analysis)是解決不相容問題的規律的新方法。利用物元分析方法,建立區域內多指標多參數的道路客運一體化評價模型,并能以定量的數值表示評價結果,從而能夠較準確地反映一個區域內道路客運一體化的綜合水平。

2.1 物元的基本概念

在物元分析中,給定待評事物M、特征C和關于量值X組成物元R,其表達形式為:

圖1 區域道路客運一體化評價指標體系

如果一個事物M需要n個特征向量(c1,c2…cn)及其對應的量值(x1,x2…xn)來描述,則稱為n維物元,表達形式如下:

2.2 區域道路客運一體化評價指標體系嵌套物元表示

物元分析中,把以物元的形式和結構來表示的元數據模型稱為物元元數據。在物元元數據的各組成物元中,特征的量值可以是具體的數值或描述,也可以是物元,即用物元進行嵌套表示(見圖2)。

圖2 物元元數據嵌套表示形式

物元元數據的各個層次及其之間的關系構成了物元元數據的結構,在區域道路客運一體化評價指標體系中,根據體系本身的的宏觀性及其結構的層次性,用物元元數據嵌套關系表示一體化評價指標體系,并能使評價過程更清晰、簡便且易于理解。區域道路客運一體化評價指標體系物元元數據嵌套關系如圖3所示。

2.3 確定經典域和節域物元

圖3 區域道路客運一體化指標體系元數據嵌套表示

如果Mj表示指標體系中劃分的第j個評價類別,ci表示評價類別Mj對應的評價指標;x0ji=(a0ji,b0ji)表示評價指標ci所對應的量值范圍,即各類別Mj所對應的評價指標ci取的數據范圍稱為經典物元:

對于經典域,構造其節域:如果Mp為評價類別的全體,xpi=(api,bpi)表示Mp關于ci對應的量值范圍,則節域物元為:

2.4 確定評價特征指標權重

由于各特征指標對待評物元的影響程度不同,因此需根據其相應重要程度分別賦予不同的權重。計算權重的常用方法有指數超標法、層次分析法(AHP法)、專家調查法、可拓法等。由于AHP法能避免評價指標間相關性和指標權重計算的主觀性,因此本文中區域道路客運一體化評價采用AHP法確定其特征指標的權重,計算結果如表1。

2.5 區域道路客運一體化評價指標關聯函數

關聯函數表示物元的量值取值為實數軸上一點時,物元符合要求的范圍程度。由于可拓集合的關聯函數可用代數式來表達,就使得解決不相容的問題能夠定量化。令有界區間x0ji=[a,b]的模定義為:d=|x0ji|=|b-a|;那么某一點x到區間到x0的距離就為:

表1 待評指標權重

則區域道路客運一體化評價指標關聯函數K(x)定義為:

式(6)中,ρ(x,x0ji)表示點x與有限區間x0ji=[a,b]的距離;ρ(x,xp)表示點x與有限區間x0ji=[ap,bp]的距離;x,x0ji,xp分別表示待評區域道路客運一體化元數據物元的量值、經典域物元的量值范圍和節域物元的量值范圍。

2.6 關聯度綜合等級評定

待評事物M關于各等級j的關聯度Kj(M),對每個評價指標ci,若取權系數為wi,根據式(6)計算的關聯函數,將其與歸一化權重相乘得到各指標的等級關聯隸屬程度,則綜合關聯隸屬程度為:

綜合關聯隸屬程度的大小表示待評事物符合標準事物等級程度,其值越大,評價等級越高。根據評價事物等級劃分,若則評定M屬于等級j0。

3 實例分析

2007年12月14日,國務院同意國家發改革委經濟體制綜合改革司正式批準長株潭城市群為資源節約型和環境友好型社會建設綜合配套改革試驗區。本文以長株潭城市群為例,應用建立的物元分析評價模型對道路客運一體化做出等級評價,將一體化評價分優(8,10]、良(6,8]、中(4,6]、次(2,4]、差(0,2]5個等級標準。長株潭區域面積為2.8萬余km2,道路里程即將突破3萬km,其中等級公路達到74%;長株潭三級以上客運站點40多個,占全部客運站點的45.2%。本文運用CorelDraw軟件對長株潭區域內道路網和客運站點進行仿真模擬,得出長株潭一體化道路網、客運站點布局圖(圖4)。一體化程度評價標準分為優、良、中、次、差5個級別,各評價指標的量值、經典域、節域(見表2)。

圖4 長株潭一體化道路網、客運站點布局

表2 各評價指標量化值

續表2 各評價指標量化值

結合表3中評價指標的相關信息,根據上文構建的區域道路客運一體化物元分析評價模型計算步驟,可得準則層量值、經典域、節域等數值信息(表3)。

表3 準則層量化表

由綜合關聯隸屬程度公式,結合表2、表3中的相關數據,計算得出長株潭一體化各評價等級隸屬程度。見表4。

表4 各評價等級隸屬程度

1)當0≤K(x)＜1時,說明被評價指標符合某個等級的要求,其值大小表示符合要求的程度,數值越大,越接近該級標準。

2)當-1≤K(x)＜0時,說明被評價指標不符合某個等級的要求,但具有可轉化為符合該級標準的條件。

目前長株潭一體化發展成效等級為良。為使長株潭一體化的綜合水平向更高的等級提升,基礎設施和管理政策有待進一步完善。

4 結語

從交通行業發展看,交通是區域經濟發展的基礎,交通一體化又是區域經濟一體化的基礎。目前我國交通基礎設施建設取得了快速發展,已基本形成了干支結合、四通八達的基礎網絡,為道路客運一體化發展奠定了堅實的基礎。而區域道路客運一體化綜合評價是一個涉及道路網規劃、客運站點布局等多因素多指標的綜合評價問題,需要進行全面客觀的分析,對不同區域環境下評價指標和等級標準劃分還待有進一步的完善。

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