高曉紅 寧靜格 姚燕 陳興 牟川林 周琪琳

三峽大學(xué)理學(xué)院

共享單車管理方案的研究

高曉紅 寧靜格 姚燕 陳興 牟川林 周琪琳

三峽大學(xué)理學(xué)院

本文解決的是共享單車停放是否固定對(duì)居民生活的影響以及共享單車維修點(diǎn)的選取問題，針對(duì)相關(guān)問題我們建立了基于加權(quán)理想點(diǎn)法的綜合評(píng)價(jià)模型和最優(yōu)選址模型，對(duì)共享單車是否建立固定停放點(diǎn)進(jìn)行了綜合評(píng)價(jià)、選取了最優(yōu)共享單車停車點(diǎn)。

賦值理想點(diǎn)法 熵權(quán)法 最小二乘法 遺傳算法 綜合評(píng)價(jià)模型

一、問題重述

（一）問題背景

2016年，隨著OFO、摩拜等共享單車的興起與巨大的成功，共享經(jīng)濟(jì)的發(fā)展模式受到了整個(gè)社會(huì)的廣泛關(guān)注，共享單車得到了快速的發(fā)展。作為解決最后一公里的共享單車，其無樁式的設(shè)計(jì)，以及互聯(lián)網(wǎng)和智能移動(dòng)設(shè)備的運(yùn)用，解決了以政府為主導(dǎo)的公共自行車的不便之處，使得自行車的尋找、使用、停放實(shí)現(xiàn)了隨用隨取、隨停隨放，真正體現(xiàn)了自行車的便利性。

（二）需要解決的問題

隨著共享單車進(jìn)入我們的生活，產(chǎn)生了諸多方面的影響，其中有正面的也有反面的，本文的意義就在于收集大量數(shù)據(jù)，探求一個(gè)合理的評(píng)價(jià)指標(biāo)，分析是否固定共享單車的停放位置以及共享單車對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益的影響。

二、模型假設(shè)和符號(hào)說明

（一）模型假設(shè)

假設(shè)一：共享單車公司投放的共享單車不出現(xiàn)丟失情況；

假設(shè)二：共享單車在某個(gè)地區(qū)的總量保持不變，只是位置發(fā)生變化；

（二）符號(hào)說明

ta0：路段a在自由流條件下所需的行程時(shí)間

三、問題分析

首先設(shè)定多個(gè)與共享單車是否固定有關(guān)的評(píng)價(jià)指標(biāo)，評(píng)價(jià)指標(biāo)要與實(shí)際相結(jié)合，再根據(jù)各個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)共享單車固定的影響程度大小和居民生活的貼近程度選擇最佳的評(píng)價(jià)指標(biāo)，根據(jù)此評(píng)價(jià)指標(biāo)利用遺傳算法計(jì)算共享單車固定前后與理想點(diǎn)的距離，根據(jù)此距離最終選擇是否固定共享單車停放位置。

四、問題求解

（一）數(shù)據(jù)的去量綱化

求解步驟如下：

①假設(shè)Tn為優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)，Un(Tn)為效用函數(shù)；②標(biāo)記影響評(píng)價(jià)指標(biāo)的關(guān)鍵點(diǎn)并確定值域內(nèi)的點(diǎn)是否都是實(shí)際可取的，從而保證優(yōu)化目標(biāo)和效用函數(shù)的可比較性與效用函數(shù)的靈敏程度；③整理標(biāo)記點(diǎn)并提供給決策者，用Bipolar尺度對(duì)每一個(gè)點(diǎn)的指標(biāo)進(jìn)行評(píng)分；④在一一對(duì)應(yīng)的數(shù)組的基礎(chǔ)上運(yùn)用回歸分析得到評(píng)價(jià)指標(biāo)的效用函數(shù)。

運(yùn)用SPSS17進(jìn)行效用函數(shù)的擬合

運(yùn)用SPSS進(jìn)行回歸分析，擬合后圖像如下：

圖1：運(yùn)用SPSS進(jìn)行回歸分析的各個(gè)

指標(biāo)擬合函數(shù)曲線

（1）選取R2=0.997的三次擬合曲線，得到擴(kuò)展道路網(wǎng)絡(luò)通行效率（平均阻抗）的效用函數(shù)為：

（2）選取R2=0.989的三次擬合曲線，得到安全隱患的效用函數(shù)為：

（二）綜合評(píng)價(jià)模型的建立

假設(shè)求解出的理想點(diǎn)分別為(x1,y1,z1,g1)，即可通過比較共享單車位置固定前與固定后距離理想點(diǎn)的距離進(jìn)行對(duì)周邊道路影響的判斷。

固定共享單車停車點(diǎn)前4個(gè)指標(biāo)距離理想點(diǎn)的距離為：

固定共享單車停車點(diǎn)后距離理想點(diǎn)的距離為：

即可通過比較d1,d2的相對(duì)大小，來判斷共享單車前后對(duì)周邊道路的相對(duì)影響

（三）模型的求解

對(duì)問題一建立的模型和綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)，通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法進(jìn)行求解可以得出共享單車是否固定綜合評(píng)價(jià)：

道路平均阻抗：固定前2.48，理想點(diǎn)3.81，固定后3.56；校容美觀程度：固定前1.58，理想點(diǎn)2.97，固定后2.0；安全隱患：固定前2.51，理想點(diǎn)0.10，固定后0.15；用戶滿意度：固定前3.35，理想點(diǎn)5.27，固定后5.20；由所建立的綜合評(píng)價(jià)模型中的公式可得：

共享單車位置固定后與理想點(diǎn)的距離為0.4849，固定前與理想點(diǎn)的距離為1.7030，因?yàn)榫嚯x理想點(diǎn)越近各個(gè)指標(biāo)之間的協(xié)同程度越好，又因?yàn)楣潭ê蟊裙潭ㄇ芭c理想點(diǎn)的距離小，所以選擇固定共享單車的停放位置。

五、模型評(píng)價(jià)

（1）根據(jù)理論選擇評(píng)價(jià)指標(biāo)，并依據(jù)現(xiàn)實(shí)情況篩選出符合實(shí)際的最優(yōu)評(píng)價(jià)指標(biāo)，使結(jié)果更能反映出共享單車停車固定前后的影響。

（2）選擇的評(píng)價(jià)指標(biāo)相對(duì)較多，可以從各方面、不同程度的反映出共享單車位置的固定對(duì)周邊道路通行的影響。

（3）效用函數(shù)沒有確定的單位，所以在各個(gè)領(lǐng)域的使用都無限制，利用效用理論計(jì)算評(píng)價(jià)指標(biāo)，充分發(fā)揮了效用函數(shù)理論的優(yōu)勢(shì)。

[1]李琨浩.基于共享經(jīng)濟(jì)視角下城市共享單車發(fā)展對(duì)策研究[J]. 城市,2017,(03)：66-69.

[2]李敏蓮. 共享單車市場(chǎng)調(diào)研與分析[J]. 財(cái)經(jīng)界(學(xué)術(shù)版),2017,(05)：121-123.