摘要:針對“四好農(nóng)村路”的建設(shè)、管理、養(yǎng)護和運營,我們需深入闡述理想解排序法(TOPSIS)的基本定義,并結(jié)合具體工程實例進行細致分析。在文章的核心部分,我們將圍繞評價指標(biāo)的精準提取、評價模型的科學(xué)搭建以及評價結(jié)果的全面歸納這三個關(guān)鍵方面展開深入探討。通過這一系列的探索,期望得出具體、明確的評價結(jié)果,從而為“四好農(nóng)村路”的未來發(fā)展進程提供有價值的參考和指導(dǎo)。
關(guān)鍵詞:理想解排序法;四好農(nóng)村路;發(fā)展水平評價
一、TOPSIS法
TOPSIS法,即理想解法,作為一種多指標(biāo)評價方法,通過結(jié)合評價對象,精心構(gòu)造正、負理想解,以及與之對應(yīng)的指標(biāo)最優(yōu)、最劣解。它進一步計算各方案與理想方案之間的相對貼近程度,從而開展方案排序,最終得出最優(yōu)評價結(jié)果,并為相關(guān)發(fā)展方案提供有力指導(dǎo)[1]。
二、四好農(nóng)村路
“四好農(nóng)村路”,即建設(shè)優(yōu)良、管理規(guī)范、養(yǎng)護到位、運營高效的農(nóng)村公路網(wǎng)絡(luò),系新時期習(xí)近平總書記親自提出并推動的重要民生工程。因此,該工程受到了公路部門的高度關(guān)注與重視,并得到了鄉(xiāng)村振興局、農(nóng)業(yè)農(nóng)村部、財政部等相關(guān)部門的有力支持與指導(dǎo),成為眾多地區(qū)推進脫貧攻堅工作的重要指導(dǎo)方針[2]。
三、工程分析
結(jié)合具體四好農(nóng)村道路工程,探究基于TOPSIS的四好農(nóng)村路發(fā)展水平評價措施。已知工程包括9條農(nóng)村路,年維修投入均值1.35萬元/km,新建農(nóng)村路中引入了當(dāng)下最新施工技術(shù)、施工設(shè)備、材料等,抗災(zāi)能力、耐久性等得出初步保證[3]。進行交通交流監(jiān)測,提取交通流量均值,為1799輛/日,包括小型轎車(23%)、農(nóng)用車(67%)、其他(貨車、三輪車等10%)。在3—4月農(nóng)業(yè)生產(chǎn)階段,交通量有明顯上升趨勢,接近2000輛/日。邀請第三方檢測企業(yè)對道路質(zhì)量加以檢測,得出9條農(nóng)村路IRI(國際平整度指數(shù))均值3.6。其他方面,如道路服務(wù)方面,未出現(xiàn)通車受阻、路面破壞維修延誤等情況,維修時間均值控制在12h以內(nèi);道路橫向、縱向坡度達到標(biāo)準化設(shè)計要求,車輛安全、穩(wěn)定、舒適度有所保障。
四、基于TOPSIS的四好農(nóng)村路發(fā)展水平評價措施
(一)評價指標(biāo)提取
結(jié)合上述四好農(nóng)村路的探究結(jié)果而言,從建設(shè)層面、管理層面、養(yǎng)護層面、運營層面四個層面完成評價指標(biāo)提取。
1.建設(shè)方面。一是公路密度(X1),即每百平方公里分布的公路總里程數(shù),不同地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展水平不一,公路密度存在較大差異,以密度作為評價指標(biāo),可衡量當(dāng)?shù)毓贩植记闆r,可通過調(diào)取當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)村路建設(shè)資料、進入實地測量等方法,獲取農(nóng)村路的具體密度數(shù)據(jù),為了保證數(shù)據(jù)的真實性,可驗證多方數(shù)據(jù)來源,避免出現(xiàn)差錯。二是公路技術(shù)等級(X2),指的是公路上汽車通行能力、建設(shè)水平、服務(wù)水平等,以高等級公路在總體農(nóng)村路中的占比來加以評價,其他農(nóng)村路還包括一級公路、二級公路、三級公路、四級公路等,高等級公路占比越高,表示公路技術(shù)等級越高。三是設(shè)備配置情況(X3),對比城市公路,農(nóng)村公路地勢復(fù)雜,更易受到天氣、水文等因素影響,施工設(shè)備的配置情況較大程度上影響到農(nóng)村路的發(fā)展進程。主要是通過各農(nóng)村公路上的設(shè)備配置占比情況來加以衡量,相關(guān)設(shè)備包括公路管理設(shè)備、養(yǎng)護設(shè)備、監(jiān)控設(shè)備等,不同地區(qū)對于設(shè)備配置的定義可能有所不同,應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)貙嶋H情況予以設(shè)定。
2.管理層面。一是管理規(guī)范情況(X4),即每個路段施工中規(guī)范管理站占總體施工進程中管理站的比例,要求調(diào)研人員能進入實地,結(jié)合國家相關(guān)政策標(biāo)準對管理站的規(guī)范程度予以評價,以此來判斷其是否達到標(biāo)準,并計算規(guī)范管理站在整個站點中的占比情況。二是標(biāo)志增設(shè)情況(X5),農(nóng)村路施工過程中,因會面臨各種不可預(yù)測因素,故而需設(shè)置標(biāo)志來提升施工安全性,但部分地區(qū)因?qū)Υ巳狈ψ銐虻闹匾暎沟闷湓谠O(shè)置公路標(biāo)志時充滿隨意性,未能發(fā)揮標(biāo)志的根本作用。對標(biāo)志配備情況加以評價,先計算農(nóng)村路原本的標(biāo)志數(shù)量,再確定各階段新增標(biāo)志數(shù)量,明確新增標(biāo)志占比情況,得出具體評價結(jié)果。
3.養(yǎng)護層面。一是公路損壞情況(X6),以公路損壞指數(shù)來衡量農(nóng)村路完好程度,并從損壞區(qū)間、損壞程度、損壞類型上加以考慮,計算方法如公式1所示:
公式1中,α0、α1指的是模型參數(shù),其中瀝青農(nóng)村路分別取值15、0.412,水泥路面則分別取值10.66、0.461。則指的是路面破損率。Ai指的是第i類路面破壞面積,A指的是總體路面面積,Wi指的是破損類型對應(yīng)權(quán)重。二是農(nóng)村路使用性能(X7),主要是評價路面對駕駛員舒適度、行車滿意度的具體影響,可參考路面損壞情況、路面行駛質(zhì)量、路面車轍、抗滑性能等數(shù)據(jù)指標(biāo)來確定性能特征。三是智能化檢測(X8),即智能化檢測路面在整個農(nóng)村路中的占比情況,搜集各條道路上布置的檢測裝置,確定各類智能檢測裝置的可用性、先進性,納入評價體系中,反映農(nóng)村路整體檢測情況,以供農(nóng)村路發(fā)展水平評價參考。
4.運營層面。一是客運班車通車情況(X9),雖然城市化進程進一步加快,但廣袤的農(nóng)村地區(qū)仍有較多人居住,農(nóng)村的客運班車通車情況亦能反映鄉(xiāng)村路發(fā)展水平,綜合各條農(nóng)村路通車數(shù)量、頻次,分析其整體通車情況,以通車村數(shù)/整體村數(shù)來進行量化分析。二是小件快運覆蓋情況(X10),主要指的是鄉(xiāng)村物流發(fā)展情況,以物流配送線路里程數(shù)/農(nóng)村路總里程數(shù)來進行量化分析,得出農(nóng)村路快運覆蓋情況。
(二)搭建評價模型
1.搭建初始決策矩陣。結(jié)合不同指標(biāo)對應(yīng)的量綱、量級,展開標(biāo)準化處理。假定本次探究中包括m個評價對象、n個評價指標(biāo),按照下式2計算矩陣:
公式2中,xij指的是第i評價對象在第j個評價指標(biāo)的值。m*n指的是由m個評價對象、n個評價指標(biāo)形成的矩陣數(shù)量。
2.矩陣處理。矩陣在應(yīng)用時可能受其他因素影響,不利于其功能發(fā)揮,對其涉及的數(shù)據(jù)展開標(biāo)準化處理,采取歸一化處理方式,列出矩陣中所有元素,直接轉(zhuǎn)換為相對值,如此能消除各類特征存在的尺度差異。在農(nóng)村公路發(fā)展評價時,進行矩陣標(biāo)準化處理,可提高模型精度、準確度,消除各類特征尺度差異,如公路等級特征取值1-1000,但公路標(biāo)志取值0.01-0.1,在通過機器學(xué)習(xí)等方法建模時,會讓兩個重要特征在賦予權(quán)重時出現(xiàn)較大差異,而利用矩陣標(biāo)準化方法,能消除尺度差異,讓各類特征處于同一尺度下,為后續(xù)探究提供便利。
3.指標(biāo)權(quán)重分配。利用熵權(quán)法完成指標(biāo)權(quán)重分配,進行第j項指標(biāo)熵值計算,如公式3、公式4:
公式3、4中,m指的是矩陣包括的行向量數(shù)量,rij指的是第i各評價對象在第i各評價指標(biāo)對應(yīng)的數(shù)值,pij指的是指標(biāo)所占rij比重,k指的是第m個評價對象對應(yīng)的對數(shù)倒數(shù)。
4.搭建加權(quán)決策矩陣。先進行第j個評價指標(biāo)對應(yīng)差異性系數(shù)計算,如公式5:
公式5中,Dj指的是差異性系數(shù),Hj指的是指標(biāo)j對應(yīng)的熵值。
再進行權(quán)重大小計算,計算方法如公式6:
其中wj指的是權(quán)重大小值。
矩陣計算,如公式7:
其中Vij指的是第i個評價對象對第j個評價指標(biāo)的加權(quán)規(guī)范決策矩陣;rij指的是第i個評價對象對第j個評價指標(biāo)的標(biāo)準化值。
5.理想解確定。一是正理想解確定,結(jié)合上述的加權(quán)決策矩陣計算方法,給出正理想解確定方法,如公式8:
其中A*指的是正理想解。
二是負理想解確定,結(jié)合上述的正理想解確定方法,給出負理想解確定方法,如公式9:
6.評價對象。標(biāo)志增設(shè)、公路密度等與正、負理想解間距計算,按照公式10、11方法求解:
其中Si*指的是正理想解、評價對象間距,Si-指的是負理想解、評價對象間距。
7.接近度計算。主要是計算各評價因子、正理想解之間的相對接近度,計算方法如公式17:
(公式12)
公式12中,Ci指的是接近度值,計算結(jié)果越接近1,代表評價因子標(biāo)準性越高,越接近理想解,能較大程度地滿足當(dāng)?shù)剞r(nóng)村路發(fā)展需求。
8.提出假設(shè)。假設(shè)1,基于TOPSIS的四好農(nóng)村路發(fā)展水平評價方式具備較大的合理性。
假設(shè)2,基于TOPSIS的四好農(nóng)村路發(fā)展水平評價方式極其不合理。
(三)評價結(jié)果歸納
1.權(quán)重分配。按照上述給定的方法,求解評價因子對應(yīng)權(quán)重,如表1所示,權(quán)重占比從高到低依次是智能化檢測(X8)、設(shè)備配置情況(X3)、公路損害情況(X6)、管理規(guī)范情況(X4)、小件快運覆蓋情況(X10)、公路密度(X1)、公路技術(shù)等級(X2)、客運班車通車情況(X9)、標(biāo)志增設(shè)情況(X5)、農(nóng)村路使用性能(X7),一定程度上反映出不同因子對四好農(nóng)村路發(fā)展進程的不同影響程度。
2.評價結(jié)果。通過TOPSIS法展開農(nóng)村路發(fā)展水平評價,結(jié)合不同因子權(quán)重與相關(guān)數(shù)據(jù),計算各評價因子與正、負理想解間距,得到相對接近度,具體結(jié)果如表2,由此可知,公路1-9從高到低排名情況為:第8條、第4條、第5條、第3條、第1條、第2條、第6條、第9條、第7條。這表示第8條農(nóng)村路達到四好農(nóng)村路發(fā)展標(biāo)準,并在建設(shè)、管理、養(yǎng)護、運營方面具備更高的評價與發(fā)展前景。
3.得出結(jié)論。結(jié)合上述的評價結(jié)果分析可知,假設(shè)1對,假設(shè)2錯誤,依靠基于TOPSIS的四好農(nóng)村路發(fā)展水平評價方法,能相對客觀、完整地評價公路發(fā)展水平,這對于指導(dǎo)后續(xù)四好農(nóng)村路建設(shè)里程、進行農(nóng)村路建設(shè)資源資金的合理化配置、降低農(nóng)村路發(fā)展壓力有著較好的推動作用。此外能在一定程度上明確各地區(qū)農(nóng)村路在建設(shè)、管理、養(yǎng)護、運營方面的差異性,進而了解各地在公路發(fā)展中與四好農(nóng)村路標(biāo)準之間的差距,從而設(shè)置合理的發(fā)展目標(biāo),確定發(fā)展方向、提升發(fā)展效能。
五、結(jié)語
文章就基于TOPSIS的四好農(nóng)村路發(fā)展水平評價展開了綜合論述與分析,以上提出的評價方法在落實中具備較大可行性,只是在部分細節(jié)處需加以優(yōu)化,如在選擇評價路面時,應(yīng)保證農(nóng)村路的代表性,以此來得出更加精確的結(jié)果。
參考文獻:
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〔基金項目:2022年度福建省中青年教師教育科研項目(科技類)《基于 TOPSIS 的四好農(nóng)村路發(fā)展水平評價研究》(JAT220656)〕
(作者簡介:吳燕,福州職業(yè)技術(shù)學(xué)院講師。陳思遠、江守浩,古田縣交通運輸局工程師。)