姜 莉,王革新,任熹珍
(1.黑龍江工程學院 汽車與交通工程學院,黑龍江 哈爾濱 150050;2.哈爾濱工業(yè)大學 人文與社科學院,黑龍江 哈爾濱150020)
近年來,隨著黑龍江省對城市基礎設施建設投入加大,哈爾濱市陸續(xù)開工建設了一批城市重點基礎設施項目,如道外區(qū)跨江大橋、文昌高架橋、地鐵等。哈爾濱市道路運輸基礎設施建設加強了中心城市對周邊地區(qū)的輻射作用,加大城市間的溝通與聯系,完善路網體系建設,對經濟發(fā)展起到了促進作用。
哈爾濱市實有鋪裝道路長度從2000年的903km增加到2010年的1 427km,增加了524km;年末營運車輛總數從2000年的3 631輛增加到2010年的5 173輛,增加了1 542輛;營運線路長度從2000年的1 600km增加到2010年的3 766km,增加了2 166km,如表1所示。
表1 2000~2010年哈爾濱市道路里程數據
如表2所示,哈爾濱市貨物運輸量從2000年的6 757萬t增加到2010年的7 682萬t,增加925萬t;旅客運輸量從2000年的3 489萬人增加到2010年的8 864萬人,增加了5 375萬人;旅客周轉量從2000年的55 797萬人·km增加到2010年的897 797萬人·km,增加了842 000萬人·km;貨物周轉量從2000年的11 517萬t·km增加到2010年的1 515 919萬t·km,增加了1 504 402萬t·km。
表2 2000~2010年哈爾濱市道路運輸量數據
如表3所示,哈爾濱市地區(qū)生產總值(GDP)從2000年的979.91億元增加到2010年的3 665.9億元,增加2 685.99億元;第一產業(yè)總值從2000年的176.68億元增加到2010年的412.7億元,增加了236.02億元;第二產業(yè)總值從2000年的350.66億元增加到2010年的1 384.6億元,增加了1 033.94億元;第三產業(yè)生產總值從2000年的475.4億元增加到2010年的1 868.6億元,增加了1 393.2億元;城市居民人均可支配收入從2000年的5 632元增加到2010年的17 557元,增加了11 925元。
表3 2000~2010年哈爾濱市經濟水平數據
灰色系統(tǒng)是黑箱概念的一種推廣。把既含有已知信息又含有未知信息的系統(tǒng)統(tǒng)稱為灰色系統(tǒng)?;疑P停℅reyModel)簡稱GM模型,它既是灰色系統(tǒng)理論的基本模型,也是灰色控制理論的基礎。以灰色模塊(所謂模塊是時間數列X(m)在時間數據平面上的連續(xù)曲線或逼近曲線與時間軸所圍成的區(qū)域)為基礎,以微分擬合法建成的模型。灰色模型預測有多種形式,一般將預測模型分為n階微分方程和h個變量的預測模型,記作GM(n,h)。在實際應用中,最常用的是GM(1,1)模型。國內外很多領域的使用表明GM(1,1)的預測精度較高,使用簡單,適用范圍廣,本文將使用GM(1,1)模型進行預測。
GM(1,1)表示由一階、一個變量的線性微分方程模型導出的灰色預測模型。
設 時 間 序 列 X(0)有 n 個 預 測 值:X(1)={X(0)(1),X(0)(2),…,X(0)(n)},n≥4。通過累加生成新序列:X(1)={X(1)(1),X(1)(2),…,X(1)(n)}。
可以證明,原始非負序列X(0)做一次累加生成的序列X(1)具有近似的指數規(guī)律,稱為灰指數律。所以把生成序列X(1)視為t的連續(xù)函數,建立如下微分方程
式中:a為發(fā)展灰數,b為內生控制灰數。
式(1)實際是一個線性模型,參數向量記為B=(a,b)T,用最小二乘法估計,參數的B估計值為
再將式(2)累減,可得原序列的預測值
要保證GM(1,1)有意義,必須有|^a|<2。
選取哈爾濱市交通局2005~2010年道路修建里程、道路運輸量、地區(qū)生產總值等相關數據組成時間序列,并建立GM(1,1)模型進行定量分析。由于篇幅有限,選取貨物運輸量為例進行分析。
1)構造貨物運輸量累加生成序列
2)構造貨物運輸量矩陣
3)貨物運輸量估計參數向量
5)殘差檢驗
計算貨物運輸量絕對誤差與相對誤差得:
絕對誤差序列 Δ(0)(1)={0,399.91,91.00,1 202.00,947.69,58.00},
相對 誤差序列 Φ1= {0,4.446%,1.007%,12.437%,13.376%,0.751%}。
6)后殘差檢驗
由原始序列算標準差S1,由絕對誤差序列算標準差S1,算得標準差比。貨物運輸量標準差C1=0.530。
估算小誤差概率
7)用檢驗合格的模型進行預測,具體的預測公式為
貨物運輸量預測公式:9 897.110 4e-0.05218t+3.775 842e0.020208495t。
8)灰色預測分析結果
分別對旅客運輸量、貨物周轉量、旅客周轉量、道路里程、GDP進行預測,得到的分析結果如表4和圖1所示。
表4 灰色預測分析結果
圖1 2010~2020年哈爾濱市區(qū)域經濟與道路運輸增長率比較
從圖1可以看出,2010~2020年哈爾濱市旅客運輸量、貨物周轉量、旅客周轉量增長速度均較快,尤其是貨物周轉量達到了43.13%,表示道路的運輸能力將會大大提高。道路里程雖然也有增長,但增長速度較慢,僅為2.02%。而貨物運輸量甚至出現了負增長,為-5.16%,明顯落后于區(qū)域經濟的增長速度。貨物周轉量表示一定時期內,運輸部門實際運送的貨物噸數和它的平均運距的乘積。由于貨物運輸量出現了一定程度的縮減,則平均運距將會大大增長,而平均運距的增加需要有龐大的道路網體系為支撐。
目前,哈爾濱市存在道路網密度過小、道路信息化裝備還很落后、規(guī)劃水平低等問題,為了更好地實現哈爾濱市道路與經濟的協(xié)調發(fā)展,應采取以下措施:
1)加強道路運輸網絡的建設。進一步加強哈爾濱市道路運輸網絡的修建,提高哈爾濱市區(qū)與哈爾濱周邊地區(qū)的道路運輸條件,加強市區(qū)對周邊地區(qū)的經濟輻射作用,從而帶動運輸業(yè)與農業(yè)、工業(yè)、旅游業(yè)等共同發(fā)展,進而推動經濟的持續(xù)協(xié)調發(fā)展。
2)改善道路運輸的質量。修補路況條件差的道路,提高道路運輸的安全性、便捷性、可靠性,進一步改善道路運輸的條件及環(huán)境,從而提高運輸效率,降低運輸成本。
3)制訂合理的道路運輸政策。資源的有效配置是道路運輸政策所要調節(jié)的關鍵問題。首先,應合理分配道路運輸業(yè)在總的社會經濟資源中所占的比例;其次,合理分配社會經濟資源在不同運輸方式之間所占的比重,從而促進社會資源的合理、有效利用。
4)加大道路運輸建設的投資。經濟發(fā)展所創(chuàng)造的價值為修建道路、保養(yǎng)道路、改善運輸路線周邊環(huán)境等提供資金支持。在加大投資力度的同時,應使投資結構趨于合理。力爭“十二五”基本實現“國家投資,地方籌資,社會融資,引進外資”的投資多元化格局。要發(fā)展經濟就要以良好的交通條件作為支撐,這也是國民經濟發(fā)展的要求。
本文根據灰色系統(tǒng)理論的預測模型,利用哈爾濱市道路運輸與經濟水平數據分別對旅客運輸量、貨物周轉量、旅客周轉量、道路里程、GDP進行預測,依據得到的分析結果提出道路運輸與經濟的協(xié)調發(fā)展的措施。
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