周 靜 虞 豪
西南交通大學,交通運輸與物流學院,成都 610031
隨著區(qū)域經(jīng)濟一體化的不斷發(fā)展,我國國內(nèi)形成了長三角、珠三角、京津冀和成渝的城市群。區(qū)域運輸通道作為區(qū)域旅客運輸系統(tǒng)的骨干,在區(qū)域城市之間的大量、快速、穩(wěn)定的客貨運輸方面起著十分重要的作用。區(qū)域運輸通道可以定義為:在一定的區(qū)域范圍內(nèi),在地理、經(jīng)濟、交通、政治因素的影響下而形成的運輸?shù)貛?,其走向線路是區(qū)域綜合運輸網(wǎng)的骨干,連接主要的交通流發(fā)生地,有共同的流向,承擔了主要客貨流,有多種運輸方式共同提供服務(wù)[1]。目前,我國已經(jīng)形成的區(qū)域綜合運輸走廊有:廣深運輸通道、廣珠運輸通道、京津運輸通道、成渝運輸通道、滬寧運輸通道和滬杭浦運輸通道。區(qū)域綜合交通運輸通道具有復(fù)雜性、綜合性、多樣性等特點,規(guī)劃方案的評價和優(yōu)選是運輸通道整體建設(shè)的保障,能起到良好的反饋作用,促進綜合運輸通道的協(xié)調(diào)發(fā)展。
我國的幾大交通運輸方式分屬于不同的行政部門管理,從而各個運輸方式的規(guī)劃方案往往是相互分割又相互聯(lián)系的。對于單一運輸方式的評價指標體系以及綜合評價方法的研究內(nèi)容已經(jīng)比較充分,但是,對于區(qū)域運輸通道整體建設(shè)規(guī)劃方案的指標體系和評價方法較少。文獻[2]分析了運輸通道線網(wǎng)布局綜合評價指標體系,將線網(wǎng)指標分為反映網(wǎng)絡(luò)自身的技術(shù)狀況指標和反映路網(wǎng)對社會經(jīng)濟需求的適應(yīng)程度指標兩大類。文獻[3]按照系統(tǒng)性、可測性、層次性以及可比性的原則建立了城市群運輸通道體系的評價指標。文獻[4]建立城市群運輸通道的評價指標體系,并提出基于AHP 的DEA 綜合評價方法。文獻[5]建立了運輸通道交通規(guī)劃方案評價的多層次模糊評價體系。
國內(nèi)外關(guān)于綜合評價的方法分為兩類:一、主觀賦權(quán)評價法,它采取定性的方法,由專家根據(jù)經(jīng)驗進行主觀判斷而得到權(quán)數(shù),如層次分析法、模糊綜合評判法等;二、客觀賦權(quán)評價法,它主要是根據(jù)指標之間的相關(guān)關(guān)系或各項指標的變異系數(shù)來確定權(quán)數(shù),如灰色關(guān)聯(lián)度法的TOPSIS 法、主成分分析法等[6]。
本文針對區(qū)域運輸通道特點對規(guī)劃方案的指標進行篩選,建立了區(qū)域運輸通道規(guī)劃方案評價指標體系,采用“灰色加權(quán)關(guān)聯(lián)度”的評價方法進行評價。灰色關(guān)聯(lián)度分析的基本原理:灰色關(guān)聯(lián)度分析認為若干個統(tǒng)計數(shù)列所構(gòu)成的各條曲線幾何形狀越接近,即各條曲線越平行,則它們的變化趨勢越接近,其關(guān)聯(lián)度就越大。因此,可利用各方案與最優(yōu)方案之間關(guān)聯(lián)度的大小對評價對象進行比較、排序。該方法首先是求各個方案與由最佳指標組成的理想方案的關(guān)聯(lián)系數(shù)矩陣,由關(guān)聯(lián)系數(shù)矩陣得到關(guān)聯(lián)度,再按關(guān)聯(lián)度的大小進行排序、分析,得出結(jié)論[6]。但是,灰色關(guān)聯(lián)度分析方法忽視了各個指標的重要程度,文中根據(jù)“熵權(quán)法”賦予各指標權(quán)重,得出的“灰色加權(quán)關(guān)聯(lián)度”綜合評價方法很好地克服了這個缺點,且無需大量的樣本,計算簡便?;诨疑訖?quán)關(guān)聯(lián)度的區(qū)域運輸通道規(guī)劃方案綜合評價方法計算簡單,決策科學,具有較好的應(yīng)用前景[7]。
對于區(qū)域運輸通道規(guī)劃方案綜合評價指標的選取應(yīng)本著實用性、獨立性、可行性三個方面來確定[8]。
實用性指指標應(yīng)能夠全面真實的反映線網(wǎng)規(guī)劃的整體情況,不遺漏關(guān)鍵性指標又不選擇一些重要性低的指標,從而使評價的結(jié)果更加科學;獨立性指指標體系層次分明,結(jié)構(gòu)清晰,指標之間具有獨立性,避免重疊;對于不可避免的重疊部分可以從關(guān)聯(lián)影響矩陣入手對權(quán)重進行修正;可行性指指標能夠最大可能的量化,能夠明確界定定性指標的評分標準,確定定量指標的指標值[8]。綜合考慮各方面的因素,將市域通勤軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃方案綜合評價指標體系建立于表1 中:
表1 區(qū)域運輸通道規(guī)劃方案綜合評價指標體系Tab.1 Evaluating index system for regional transport corridor planning
指標說明:
P1:通道與區(qū)域的歷史、政治風貌的協(xié)調(diào)的指標,指配合運輸通道所覆蓋的區(qū)域的歷史基礎(chǔ)和文化淵源的協(xié)調(diào)程度。
P2:通道與城市化進程的發(fā)展方向一致性指標,表示運輸通道的規(guī)劃應(yīng)該符合區(qū)域人口向城市集中的主流方向、城市空間向外不斷拓展的主導(dǎo)方向。
P3:通道與區(qū)域產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟的發(fā)展的協(xié)調(diào)指標,主要考慮運輸通道的規(guī)劃應(yīng)該符合城市節(jié)點之間的產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟的發(fā)展方向,并能夠滿足由此帶動的物流和客貨運輸?shù)男枨蟆?/p>
P4:通道是否能滿足區(qū)域多樣化的運輸需求指標,因不同種運輸方式有不同的特點,運輸通道的規(guī)劃應(yīng)該充分分析運輸需求多樣性,滿足旅客多層次性選擇需求,從而促進集約化的運輸通道。
P5:通道能否構(gòu)建系統(tǒng)化的交通運輸體系指標,它反映交通供給方式是否能夠形成較合理、完善的運輸系統(tǒng)。
P6:通道的分方式交通線網(wǎng)標準規(guī)模接近度指標,該指標為運輸通道內(nèi)不同方式的線網(wǎng)實際里程與該時期內(nèi)線網(wǎng)合理長度之比。
P7:不同方式供給能力結(jié)構(gòu)與交通需求結(jié)構(gòu)比例的接近程度指標,表示各個中心城市對外輻射設(shè)施的運輸能力應(yīng)最大限度的滿足各中心城市境內(nèi)外的客貨運需求。
P8:同種交通方式內(nèi)部不同等級的結(jié)構(gòu)比例與標準比例的接近度指標,該指標為運輸通道內(nèi)不同運輸方式干線結(jié)構(gòu)比例與理想干線結(jié)構(gòu)比例之商。
P9:各方式線網(wǎng)布局標準接近度的非均衡指數(shù),該指標由運輸通道非直線系數(shù)平均值,運輸通道內(nèi)各城際節(jié)點對的非直線系數(shù)計算所得。
P10:通道方向各方式斷面網(wǎng)絡(luò)飽和度的非均衡指數(shù),該指標的計算應(yīng)該充分考慮公、鐵、水、航空等不同運輸方式的競爭與合作機制,采用科學的交通方式劃分方法,預(yù)測不同運輸方式在城際運輸市場的運輸量。
P11:交通設(shè)施建設(shè)資金標準比值接近度指標,運輸通道的建設(shè)是一個龐大耗資的工程,在其規(guī)劃階段應(yīng)該考慮建設(shè)資金與標準資金的差值比,該值由方案投資占GDP 的比重與建議比重之商得出。發(fā)展中國家用于交通運輸建設(shè)和維護的資金總量占GDP 的比值以少于3.5%為宜。
P12:單位周轉(zhuǎn)量占用土地面積也是一個十分重要的指標,它反映所有交通方式的單位運輸周轉(zhuǎn)量所消耗的土地資源的平均值。
對于n 個指標,假設(shè)有m 個區(qū)域運輸通道規(guī)劃方案,假設(shè)評價的模型
式中:Y=[y1,y2,…,ym]為 m 個規(guī)劃方案的決策矩陣;W=[w1,w2,w3,…,wn]為n 個指標的權(quán)重向量;G=[γi(j)]n×m是指各個指標灰色關(guān)聯(lián)系數(shù),i=1,2,…,n;j=1,2,…,m。
(1)各序列的均像值
設(shè)方案j 關(guān)于指標i 的屬性值為 Ui(j),令
(2)確定最佳方案
(3)確定關(guān)聯(lián)系數(shù)
式中,ε 為分辨率,其取值一般為0.5。
(4)關(guān)聯(lián)度計算
計算關(guān)聯(lián)度的公式如下所示:
(5)熵權(quán)法確定各個指標的權(quán)重
第1 步:原始數(shù)據(jù)矩陣歸一化。設(shè)n 個指標m個評價對象,其原始矩陣為A=(aij)n×m,對其歸一化之后矩陣為 R=(rij)n×m。
第2 步:定義熵。設(shè)n 個指標m 個評價對象的指標體系中,第i 個指標的熵為
第3 步:定義熵權(quán),定義第i 個指標的熵之后,得到第i 個指標的熵權(quán)。熵權(quán)計算公式如下所示:
假設(shè) A 區(qū)域為滿足整體運輸業(yè)的運輸能力和運輸需求,建立適應(yīng)性的運輸業(yè)而應(yīng)有的生產(chǎn)要素投入比例和運輸業(yè)產(chǎn)出比例,提出了3 種區(qū)域運輸通道規(guī)劃方案,其中對于定性指標經(jīng)過分類量化處理。本文應(yīng)用“灰色加權(quán)關(guān)聯(lián)度”的綜合評價方法對該3 種預(yù)選方案進行評價,并將這3 種方案的優(yōu)劣次序進行排序。A 區(qū)域運輸通道規(guī)劃方案的指標數(shù)據(jù)如表2 所示。
表2 A 區(qū)域運輸通道規(guī)劃預(yù)選方案各指標數(shù)據(jù)Tab2.Data about regional A’s transport corridor planning schemes
續(xù)表2
經(jīng)過計算得個序列的均值像如下矩陣所示:
式中,最佳方案的均值像指標集為
經(jīng)計算關(guān)聯(lián)系數(shù)如矩陣 U ′所示:
根據(jù)熵權(quán)法確定各個指標的權(quán)重,最后算的各方案
R=[0.839,0.792,0.894],所以,方案3 最接近最佳方案,方案1 次之,方案2 最差。
區(qū)域運輸通道的綜合整體規(guī)劃越來越受到重視,本文在運用“熵權(quán)”法確定各個指標的權(quán)重的基礎(chǔ)上,建立區(qū)域運輸通道規(guī)劃方案的綜合評價指標體系,根據(jù)“灰色加權(quán)聯(lián)度”綜合評價方法模型對各個方案進行分析評價。在案例中對某城市的三個預(yù)選方案進行優(yōu)選,最后得出第3 個方案為最優(yōu)方案,第1 個方案次之,第2 個方案最差。
“灰色加權(quán)關(guān)聯(lián)度”綜合評價方法能較科學、合理、簡便地對多主體、多目標問題進行綜合評價,在區(qū)域運輸通道綜合規(guī)劃方案的評價中有較好的應(yīng)用前景。
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