基于模糊層次分析法的高速公路項目目標持續性評價研究

□文/孫妍楓

基于模糊層次分析法的高速公路項目目標持續性評價研究

□文/孫妍楓

高速公路項目目標持續性評價是高速公路項目后評價的重要組成部分。文章在已有文獻的基礎上建立了高速公路項目目標持續性評價指標體系并進一步將模糊評價方法與層次分析法結合起來，對京滬高速公路（天津段）二期工程的目標持續性進行評價，結果表明其目標具有較強的可持續性。

高速公路項目；目標持續性評價；指標體系；模糊層次分析法

《公路建設項目后評價編制辦法》明確規定公路建設項目要進行目標持續性評價，這是可持續發展理論在項目后評價中的實際應用。近年來，國內相關學者對公路項目目標持續性評價做了相關研究和探索。王作功等[1]在分析和深化高速公路目標持續性內涵的基礎上，采用層次分析法建立了目標持續性評價指標體系并給出模糊綜合評判模型。張生瑞等[2]從公路交通可持續發展水平、發展能力、發展協調性方面建立了公路交通可持續發展評價指標體系，提出了指標屬性值和無量綱化的計算方法。石勇民[3]從服務交通量和持續性能力兩方面提出了公路建設項目目標持續性評價指標。鑒于高速公路項目目標持續性評價指標體系中有很多指標不能量化，具有較強的模糊性，在進行評價時很難確切表達，因而擬選用層次分析法建立高速公路目標持續性評價指標體系并結合模糊理論建立目標持續性評價模型并通過實例進行驗證。

模糊層次分析法評價模型

模糊層次分析法將定性分析和定量分析有效結合，不僅保證模型的系統性和合理性，而且能讓決策人員充分運用其經驗和判斷力，從而為許多決策問題提供強有力的決策支持。層次分析法與模糊評價的有效結合是運用層次分析法確定各指標的權重，然后分層次進行模糊綜合評判，得到最終的評價結果[4]。

層次分析法確定評價指標權重

（1）判斷矩陣為。

bij表示對A而言，Bi對Bj的重要性。

1～9標度定義的定義見表1。

表1 1～9標度定義

（2）計算最大特征值λmax和特征向量

（3）一致性檢驗。每個階矩陣相應的一致性比例為

表2 平均隨機一致性指標

模糊綜合評價

（1）確定因素集和評價集。高速公路項目目標持續性評價的因素集可歸納為U={U1,U2}={外部條件影響，內部條件影響}。

對高速公路項目目標持續性評價時，評價結果要有一個具體的標準，評價集是對可能出現的評價結果的集合。評價集用V={V1，V2，…Vn}表示，其中Vj表示可能出現的評價結果，在對高速公路項目目標持續性評價時，選擇評價集V={V1，V2，V3，V4，V5}。V1代表高速公路項目目標強可持續；V2代表高速公路項目目標較強可持續；V3代表高速公路項目目標基本可持續；V4代表高速公路項目目標弱可持續；V5代表高速公路項目目標非可持續。用數值表示為V={50,40,30,20,10}。

（2）確定評價指標的隸屬度。對集合中的單因數Ui（i=1，2，…，n）作單因素評判，從單因素Ui著眼確定該因素對評價集Vj（j=1,2，…，n）的隸屬度rij。因此可以得出第i個因素Ui的單因素評判集Vij=（ri1，ri2，…，rin），Σrin=1，是評價集V上的模糊子集。則m個影響因素的評價集就構造出一個總的評價矩陣R，可以表示為

一般應根據指標的實際意義及性質來確定隸屬函數的表達式。這些評價指標總體來說可分為兩類，即定性描述的“軟”指標和定量分析的技術經濟類“硬”指標。

定性指標的隸屬度確定，通常采用模糊統計方法，即rij=mij/S，其中mij表示單因素Ui被評為Vj的有效問卷數，S為總的有效問卷數。

定量指標的隸屬度確定，采用降半梯形來建立隸屬度函數，設定Vj和Vj+1是兩個相鄰的分級標準，Vj＞Vj+1，則Vj的隸屬函數為

Vj+1的隸屬函數為

確定評價矩陣。首先對評價指標體系的最底層指標層C的指標進行評價，根據評判專家填寫的評判問卷，由隸屬度的計算方法計算出各因素的隸屬度rij，最后將這些隸屬度組成評判矩陣Rm×n，同理可以得到準則層B指標的評價矩陣。將Rm×n進行歸一化處理，得到評價矩陣R。

根據A=BR和W=A×VT計算出評價值,利用最大隸屬度原則可以得到高速公路項目目標持續性水平等級。

實例分析

京滬二期高速公路（天津段）是交通部規劃的“五縱七橫”國道主干線之一，是天津公路發展規劃確定的“一環、七射、四主、二連”主構架的重要組成部分。該工程作為國家立項重點工程，于2004年11月底開工，2006年11月底通車，工程總投資41.21億人民幣。

根據上述高速公路項目目標持續性評價指標體系通過查閱相關統計資料、訪談采集京滬高速公路（天津段）二期工程的原始數據。建立各層次判斷矩陣，計算證實其可行性，從而求出B1、B2、C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8、C9、C10、C11、C12和C13的權重。然后通過該領域專家、高層管理人員(決策者)和用戶一起根據所確定的評語集對上述建立的指標體系進行評價,得到的京滬高速公路（天津段）二期工程目標持續性的水平等級。

第一步構建層次模型求出各個因素的權重

第一層次判斷矩陣為

第二層次判斷矩陣

（1）相對于B1的判斷矩陣為

（2）相對于B2的判斷矩陣為

通過計算各層次判斷矩陣都具有一致性，同時可以得到各層次的權重值W1=|0.667 0.333 | ，W2=|0.4240.0430.1480.2800.0250.080|，W3=|0.0280.0470.1480.0830.4420.2550.018|

第二步，用上述隸屬度計算方法把模糊評價矩陣表示出來，然后通過模糊層次分析法得到最終綜合評價值。

R1表示元素{C1,C2,…，C6}在評價集V=（V1,V2,V3,V4,V5）上對于B1構成的模糊矩陣，R2表示{C7，C8，…，C13}相對于B2構成的模糊矩陣。

則D1=W2×R1=|0.4630.4610.2720.1550.008|，同理得到D2=W3×R2=|0.50.20.30.10|，將D=|D1D2|歸一化得到評價矩陣

總的評價結果為A=W1×R=|0.3790.2870.224 0.1060.004|，根據評價等級的劃分，V=（50,40,30,20,10），得到W=A×VT=39.310根據最大隸屬度原理，可以得出京滬高速公路（天津段）二期工程項目目標持續性較強。

結論

（1）通過層次分析法得到的權重系數W1、W2和W3可以得出，在外部條件和內部條件對高速公路項目目標持續性影響中，其中以外部條件對可持續影響為主，應加強外部條件的管理；同時外部條件影響中社會經濟發展所占比重較大，應該科學發展社會經濟，從而更加促進高速公路的可持續發展。

（2）通過模糊層次分析計算結果可以得出，京滬高速公路（二期）工程的目標具有較強的可持續性，從而可以看出京滬高速公路(天津段）二期工程一方面產生了巨大的社會經濟效益，實現了建設初期的目標，另一方面社會經濟的發展也對京滬高速公路本身目標持續性提供了保障。

[1]王作功，賈元華，李素芬.高速公路項目目標持續性評價指標體系及方法研究[A].可持續發展的中國交通——2005全國博士生學術論壇（交通運輸工程學科）論文集（上冊）[C].2005.

[2]張生瑞，邵春福，嚴 海.公路交通可持續發展評價指標及評價方法研究[J].中國公路學報，2005,18（2）：74-78.

[3]石勇民.公路建設項目目標持續性評價研究[J].中國公路學報，2002，15（3）：84-87.

[4]黃喜兵,黃 慶,武小菲.綠色施工的模糊綜合評價[J].西南交通大學學報，2008,43（2）：292-296.

[5]吳育華，杜 綱.管理科學基礎[M].天津：天津大學出版社，2004.

[6]LimingXia,ShupingChen.EvaluationonLandIntensiveUseBasedontheSustainableDevelopmentTheoryinTianjin[C].2010InternationalConferenceon LogisticSystemsandIntelligentManagement,2010.

U491

C

1008-3197（2010）04-54-03

2010-06-02

孫研楓/男，1973年出生，高級工程師，天津高速公路集團有限公司，從事工程技術管理工作。