李聰穎，黃一哲,，李 敢,，易 超,，朱文強(qiáng)，劉 雯,

（1. 西安建筑科技大學(xué)城鄉(xiāng)規(guī)劃學(xué)博士后流動(dòng)站，陜西 西安 710055；2. 西安建筑科技大學(xué)土木工程學(xué)院，陜西 西安 710055；3. 上海交通大學(xué)船舶海洋與建筑工程學(xué)院，上海 200240；4. 哈爾濱工業(yè)大學(xué)深圳研究生院，廣東 深圳 518055；5. 上海理工大學(xué)管理學(xué)院，上海 200093；6. 上海海事大學(xué)交通運(yùn)輸學(xué)院，上海 201306）

近年來(lái)，我國(guó)各大城市霧霾天氣日趨增多，造成了出行者的不適，也對(duì)道路交通安全產(chǎn)生了嚴(yán)重影響.為改變上述狀況，除了從環(huán)境工程角度予以治理，還應(yīng)深入探究霧霾天氣下內(nèi)外部因素對(duì)出行者具體行為的影響.

影響出行行為的主要因素包括出行費(fèi)用、各種選擇的可行性等外部交通設(shè)施限制以及日常的行為和個(gè)人的特征[1]，霧霾等外部環(huán)境對(duì)交通行為的影響主要在于后者.目前針對(duì)外部環(huán)境對(duì)出行行為影響的研究主要有最大效用理論和心理行為理論這兩類理論方法[2].

最大效用理論從微觀個(gè)體最大效用角度出發(fā)分析個(gè)體的選擇行為：石小法[3]等提出將路阻作為隨時(shí)間變化而改變的隨機(jī)過(guò)程變量，出行者在路徑選擇時(shí)選擇路阻最小的路徑出行；迪克(Dick)等[4]建立了基于期望效用理論的出發(fā)時(shí)刻選擇概念模型.心理行為理論從出行者心理角度揭示行為的內(nèi)在機(jī)理：郭寒英[5]從出行者生理、心理特征以及生理心理交互作用等角度分析城市客運(yùn)交通出行行為；布魯克赫伊斯（Brookhuis）[6]和唐登科[7]等采用心電、腦電數(shù)據(jù)分析駕駛?cè)说鸟{駛行為.最大效用理論在較簡(jiǎn)單的靜態(tài)決策環(huán)境下比較合適，但難以分析較為復(fù)雜的決策行為[8]，而心理對(duì)個(gè)體行為選擇的影響機(jī)理目前仍不是特別明確[2].

霧霾天氣下，出行者態(tài)度、感知等無(wú)法直接觀測(cè)到的變量會(huì)對(duì)行為決策產(chǎn)生重要影響，結(jié)構(gòu)方程模型可以有效揭示不可直接觀測(cè)變量對(duì)行為的影響：加特林(G?rling)[9]等通過(guò)建立結(jié)構(gòu)方程模型探究了態(tài)度對(duì)駕駛行為決策的影響；戈龍布(Golob)[10]等通過(guò)建立結(jié)構(gòu)方程模型分析了個(gè)人出行行為與對(duì)政策支持程度的關(guān)系；伊萊亞斯(Elias)[11]等應(yīng)用結(jié)構(gòu)方程模型分析了出行者對(duì)于事故的感知對(duì)出行行為選擇的影響.總體上，結(jié)構(gòu)方程模型在分析態(tài)度、感知等對(duì)出行行為影響的研究領(lǐng)域已經(jīng)有了較為廣泛的應(yīng)用[12].

基于社會(huì)心理學(xué)相關(guān)理論，引入生理、心理感知變量，構(gòu)建了結(jié)構(gòu)方程模型，聯(lián)立分析不同影響因素之間的聯(lián)系，探究了霧霾對(duì)于出行行為的影響機(jī)理.

1 霧霾對(duì)出行行為的影響

為探究霧霾對(duì)出行者的影響，從出行次數(shù)、出行方式、出行速度以及出行時(shí)間4個(gè)方面調(diào)查了霧霾對(duì)不同出行方式的出行者出行行為的影響程度.

結(jié)合調(diào)查結(jié)果，針對(duì)霧霾對(duì)出行行為的影響程度進(jìn)行了均值和方差分析，如表1所示.

結(jié)果顯示霧霾天氣對(duì)于各種出行方式的出行者的交通行為都造成了一定的影響：

(1)霧霾天氣下出行者出行次數(shù)都有一定程度的減少(均值小于3)，不同出行方式的出行者出行次數(shù)下降的程度沒(méi)有顯著的不同(P＞0.05)；

(2)不同出行方式的出行者在霧霾天氣下對(duì)原有的出行方式的依賴程度不同(P＜0.05)，其中公共交通出行者更容易選擇原有的出行方式(3.70)，步行者更容易放棄原有的出行方式(2.83)；

(3)不同出行方式的出行者在霧霾天氣下速度的變化有顯著的不同(P＜0.05)，其中電動(dòng)車(1.69)和自行車(2.07)的速度都有較大程度的下降，而步行者的出行速度有一定程度的增加(3.21)；

(4)霧霾天氣下，出行者的出行時(shí)間都有一定程度的減少(均值小于3)，其中電動(dòng)車出行者的出行時(shí)間減少較多(1.68)，私家車出行者的出行時(shí)間減少較少(2.64).

表1 霧霾天氣下出行者出行行為改變的均值和方差分析Tab.1 Means and variance analysis of travel behavior in the smog weather

2 結(jié)構(gòu)方程分析模型的構(gòu)建

出行者在霧霾天氣下出行行為主要表現(xiàn)為一種短期調(diào)整，調(diào)整的原因包括出行者生理、心理上感知到的不適以及由過(guò)去行為、主觀認(rèn)識(shí)等形成的對(duì)霧霾天氣出行的態(tài)度等.為進(jìn)一步分析霧霾天氣對(duì)出行者交通行為的影響特性，本文基于計(jì)劃行為理論建立了結(jié)構(gòu)方程分析模型.

2.1 結(jié)構(gòu)方程模型

結(jié)構(gòu)方程模型是一種以回歸為基礎(chǔ)的多變量分析技術(shù)，并結(jié)合路徑分析，屬于驗(yàn)證性實(shí)證研究的數(shù)據(jù)分析技術(shù)，其目的在于探究變量間的因果關(guān)系并驗(yàn)證理論[13].結(jié)構(gòu)方程模型擁有一套獨(dú)特的變量體系：能夠直接觀測(cè)到的變量為觀測(cè)變量(observed variable)，難以直接觀測(cè)的抽象概念為潛變量(latent variable).

結(jié)構(gòu)方程模型可分為測(cè)量模型和結(jié)構(gòu)模型兩部分，其中測(cè)量模型可用來(lái)描述潛變量和觀測(cè)變量之間的關(guān)系，結(jié)構(gòu)模型可用來(lái)描述潛變量間的關(guān)系.可采用矩陣方程式的形式來(lái)反映上述模型：

其中：x為外生觀測(cè)變量向量；xΛ為外生觀測(cè)變量與外生潛變量之間的關(guān)系,是外生觀測(cè)變量在外生潛變量上的因子荷載矩陣；ξ為外生潛變量向量；δ為外生觀測(cè)變量的殘差項(xiàng)向量；y為內(nèi)生觀測(cè)變量向量；yΛ為內(nèi)生觀測(cè)變量與內(nèi)生潛變量之間的關(guān)系，是內(nèi)生觀測(cè)變量在內(nèi)生潛變量上的因子荷載矩陣；η為內(nèi)生潛變量向量；ε為內(nèi)生觀測(cè)變量的殘差項(xiàng)向量；B和Γ都是路徑系數(shù)，B表示內(nèi)生潛變量之間的關(guān)系，Γ表示外生潛變量對(duì)于內(nèi)生潛變量值的影響；ζ為結(jié)構(gòu)方程模型的誤差項(xiàng).

2.2 模型的構(gòu)建

分析模型采用計(jì)劃行為理論作為分析霧霾對(duì)交通行為影響的理論基礎(chǔ)，并對(duì)其進(jìn)行了拓展.

2.2.1 計(jì)劃行為理論

計(jì)劃行為理論(Theory of Planned Behavior,TPB)從信息加工的角度、以期望價(jià)值理論為出發(fā)點(diǎn)解釋個(gè)體行為的一般決策過(guò)程[14]，已被廣泛應(yīng)用于交通行為的預(yù)測(cè)和解釋[15].計(jì)劃行為理論一般認(rèn)為影響行為的主要因素有：態(tài)度、主觀規(guī)范、行為控制認(rèn)識(shí)和過(guò)去經(jīng)驗(yàn).針對(duì)霧霾天氣，對(duì)這些影響因素進(jìn)行分析：

(1)態(tài)度

態(tài)度指對(duì)事物或者觀念的存在和屬性的認(rèn)知，也指對(duì)待事物喜歡與否的感覺(jué)[16].出行者對(duì)待霧霾天氣下出行的態(tài)度是其出行行為發(fā)生改變的首要決定因素.

(2)主觀規(guī)范

主觀規(guī)范指?jìng)€(gè)體執(zhí)行某種行為時(shí)，所感受到其他重要關(guān)系人的壓力.霧霾天氣下家人或朋友等看法會(huì)影響出行者的決策.

(3)行為控制認(rèn)識(shí)

行為控制認(rèn)識(shí)指同時(shí)考慮到個(gè)人技能、資源及機(jī)遇等因素后，實(shí)施某一特定行為的困難容易程度.霧霾天氣下出行者的行為控制認(rèn)識(shí)包括對(duì)能見度的認(rèn)識(shí)、對(duì)路面附著系數(shù)的認(rèn)識(shí)、對(duì)反應(yīng)時(shí)間的認(rèn)識(shí)、對(duì)自己順利出行能力的認(rèn)識(shí)、對(duì)路段管控措施的認(rèn)識(shí)、對(duì)自己生理、心理受到影響的認(rèn)識(shí)等.

(4)過(guò)去經(jīng)驗(yàn)

過(guò)去經(jīng)驗(yàn)指?jìng)€(gè)人過(guò)去行為所積累的經(jīng)驗(yàn).出行者在過(guò)去的霧霾天氣下有無(wú)發(fā)生交通險(xiǎn)情、是否出現(xiàn)過(guò)不適、周圍(政府部門、新聞媒體等)對(duì)霧霾天氣各方面宣傳對(duì)自己的影響等方面都會(huì)影響出行者的經(jīng)驗(yàn).

許多學(xué)者實(shí)證研究發(fā)現(xiàn)，態(tài)度不僅影響行為，且在主觀規(guī)范、行為控制認(rèn)識(shí)和過(guò)去經(jīng)驗(yàn)等變量對(duì)行為影響過(guò)程中起中介作用[13]，于是將態(tài)度作為中介變量.

2.2.2 理論模型的拓展

霧霾天氣下，出行者的出行行為不僅會(huì)受到態(tài)度的影響，同時(shí)會(huì)受到心理、生理狀態(tài)的影響.為反映出行者在實(shí)際霧霾環(huán)境下的出行決策過(guò)程，在原有計(jì)劃行為理論基礎(chǔ)上，引入心理狀態(tài)和身體狀況兩個(gè)潛變量，拓展了理論.

其中霧霾天氣下出行者的心理狀態(tài)主要有急躁感、緊張感、疲勞感、情緒低落感以及恐懼感 5類，身體狀況主要有呼吸系統(tǒng)疾病癥狀、心血管疾病癥狀以及各類傳染病癥狀3類.

2.2.3 分析模型的提出

綜合上述分析，提出了基于計(jì)劃行為理論的分析模型，其中包含以下6點(diǎn)假設(shè)：

(1)過(guò)去經(jīng)驗(yàn)對(duì)態(tài)度具有顯著影響；

(2)行為控制認(rèn)識(shí)對(duì)態(tài)度具有顯著影響；

(3)主觀規(guī)范對(duì)態(tài)度具有顯著影響；

(4)態(tài)度對(duì)霧霾天氣出行行為的改變有顯著影響，且在過(guò)去經(jīng)驗(yàn)、行為控制認(rèn)識(shí)與主觀規(guī)范對(duì)霧霾天氣出行行為改變的影響過(guò)程中起中介作用；

(5)身體狀況對(duì)霧霾天氣出行行為的改變具有顯著影響；

(6)心理狀態(tài)對(duì)霧霾天氣出行行為的改變具有顯著影響.

3 模型的計(jì)算與驗(yàn)證

3.1 問(wèn)卷設(shè)計(jì)與調(diào)查實(shí)施

為了對(duì)相關(guān)變量進(jìn)行測(cè)量，設(shè)計(jì)了霧霾天氣出行行為調(diào)查問(wèn)卷.問(wèn)卷共分7個(gè)維度，27個(gè)問(wèn)項(xiàng)，分別測(cè)量了出行行為、態(tài)度、過(guò)去經(jīng)驗(yàn)、行為控制認(rèn)識(shí)、主觀規(guī)范、心理狀態(tài)、身體狀況等7個(gè)潛變量下的27個(gè)觀測(cè)變量，評(píng)分表采用李克特（Likert）5級(jí)量表形式.問(wèn)卷首先通過(guò)德爾菲專家法對(duì)各維度測(cè)量項(xiàng)目的涵蓋、問(wèn)卷的語(yǔ)氣以及各指標(biāo)的選取進(jìn)行了預(yù)調(diào)查，以保證問(wèn)項(xiàng)設(shè)置的合理性.最終問(wèn)項(xiàng)設(shè)置見表2.

為確保問(wèn)卷分發(fā)的隨機(jī)性，采用路邊詢問(wèn)法和網(wǎng)上問(wèn)卷法2種形式進(jìn)行問(wèn)卷的發(fā)放，共計(jì)發(fā)放問(wèn)卷500份，最終回收484份有效問(wèn)卷，回收率96.8%. 3.2 可信度與有效度分析

利用主成分分析法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行建構(gòu)效度分析，剔除公因子荷載0.5以下的PE2、K1、K4和K5共4個(gè)問(wèn)項(xiàng).對(duì)樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行可信度分析，得到各潛變量的內(nèi)部一致性系數(shù)(ɑ系數(shù))均在0.6以上，信度較高，結(jié)果如表3所示.最終得到7個(gè)潛變量包含的共 23個(gè)觀測(cè)變量，可用于進(jìn)一步的模型分析與假設(shè)檢驗(yàn).

3.3 結(jié)構(gòu)方程模型驗(yàn)證

為分析各潛變量之間的關(guān)系以及對(duì)霧霾天氣交通行為影響的解釋程度，采用結(jié)構(gòu)方程模型的方法對(duì)分析模型進(jìn)行檢驗(yàn)，借助AMOS 20.0軟件對(duì)樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行分析.

對(duì)預(yù)設(shè)的結(jié)構(gòu)方程模型(如圖 1所示)作了初步檢驗(yàn)，各擬合指數(shù)如表4所示.根據(jù)模型擬合結(jié)果，除RMSEA滿足要求外，其他擬合指數(shù)χ2/df、NFI、IFI、TLI、CFI等均不合格，模型擬合不佳.

表2 測(cè)量變量及具體問(wèn)項(xiàng)內(nèi)容Tab.2 Measuring variables and specific content of items

表3 研究變量的可信度分析結(jié)果Tab.3 The reliability of variables

為尋求更好的擬合模型，以修正系數(shù)M.I.為參考，根據(jù)相關(guān)理論對(duì)結(jié)構(gòu)方程模型進(jìn)行部分改進(jìn).霧霾天氣下，生理上的不適會(huì)產(chǎn)生不良情緒，不良情緒也會(huì)對(duì)身體產(chǎn)生消極影響，生理和心理相互作用，相互影響[5].且參考AMOS生成的修正系數(shù)表，增加心理狀態(tài)和身體狀況之間的關(guān)系路徑，對(duì)模型進(jìn)行第一次修正.

霧霾天氣下的行為經(jīng)驗(yàn)會(huì)受到過(guò)去霧霾天氣下心理狀態(tài)的影響，而現(xiàn)狀的心理狀態(tài)又易受到過(guò)去對(duì)于霧霾天氣出行經(jīng)驗(yàn)的干擾，所以心理狀態(tài)和過(guò)去經(jīng)驗(yàn)之間也有一定的相關(guān)關(guān)系.且根據(jù)重新形成的修正系數(shù)表，增加心理狀態(tài)和過(guò)去經(jīng)驗(yàn)之間的關(guān)系路徑，對(duì)模型進(jìn)行第二次修正.

再次修正后的結(jié)構(gòu)方程模型如圖2所示，各潛變量間、各觀測(cè)變量與潛變量間的路徑系數(shù)均在[-1,1]范圍內(nèi)，符合結(jié)構(gòu)方程的要求.模型擬合指數(shù)如表5所示.從表5來(lái)看，χ2/df結(jié)果尚可，在可接受區(qū)間[1,3]內(nèi)，NFI、TLI、CFI都超過(guò)了 0.9，IFI則接近0.9，RESMA低于0.10.綜合各類評(píng)價(jià)指標(biāo)，該模型擬合效果良好，表明態(tài)度等因素對(duì)霧霾天氣下出行者出行行為的調(diào)整有較好的解釋作用.

圖1 基于計(jì)劃行為理論的結(jié)構(gòu)方程模型Fig.1 Structural equation model based on the TPB

表4 預(yù)設(shè)模型的擬合指標(biāo)分析表Tab.4 Fitting index of the default model

4 模型結(jié)果分析

根據(jù)各潛變量之間的路徑系數(shù)值，可以得到以下公式：

模型結(jié)果表明：

(1)態(tài)度是主觀規(guī)范、過(guò)去經(jīng)驗(yàn)和行為控制認(rèn)識(shí)對(duì)出行行為產(chǎn)生影響的中介變量，過(guò)去經(jīng)驗(yàn)對(duì)態(tài)度的路徑系數(shù)是 0.424，行為控制認(rèn)識(shí)對(duì)態(tài)度的路徑系數(shù)是0.280，主觀規(guī)范對(duì)態(tài)度的路徑系數(shù)是0. 177.

霧霾天氣下，出行者的主觀規(guī)范、過(guò)去經(jīng)驗(yàn)及行為控制認(rèn)識(shí)對(duì)于出行行為的態(tài)度具有顯著影響，假設(shè)1、2、3得到支持.其中過(guò)去經(jīng)驗(yàn)對(duì)態(tài)度的路徑系數(shù)最大，表明霧霾天氣下出行者對(duì)出行行為的態(tài)度主要源于其過(guò)去行為所積累的經(jīng)驗(yàn).行為控制認(rèn)識(shí)對(duì)態(tài)度的解釋力次之，說(shuō)明出行者對(duì)于霧霾天氣下出行能力的認(rèn)識(shí)也會(huì)對(duì)出行的態(tài)度產(chǎn)生較大影響.而家人朋友等對(duì)出行者的主觀規(guī)范對(duì)于態(tài)度的解釋力最低.

圖2 第二次修正后的結(jié)構(gòu)方程模型Fig.2 Modified structural equation model

表5 修正模型的擬合指標(biāo)分析表Tab.5 Fitting index of the modified model

(2)對(duì)于霧霾天氣下交通行為改變的解釋力，態(tài)度的路徑系數(shù)為 0.565，心理狀態(tài)的路徑系數(shù)為0.268，身體狀況的路徑系數(shù)為0.164.

霧霾天氣下，態(tài)度、身體狀況及心理狀態(tài)對(duì)出行行為行為的改變具有顯著影響，假設(shè)4、5、6成立.而且態(tài)度對(duì)于這種改變的解釋力最大，說(shuō)明在霧霾天氣中，出行者對(duì)待霧霾天氣的態(tài)度是影響其出行行為的主要因素.而心理狀態(tài)的解釋力大于生理狀態(tài)，說(shuō)明出行者更易根據(jù)自己在霧霾天氣下的心理情緒調(diào)整出行行為，生理狀態(tài)對(duì)出行行為的解釋力有限.

(3)潛變量身體狀況與心理狀態(tài)之間的路徑系數(shù)是 0.329，潛變量過(guò)去經(jīng)驗(yàn)與心理狀態(tài)之間的路徑系數(shù)是0.223.

霧霾天氣下，生理與心理因素相互影響，過(guò)去經(jīng)驗(yàn)也會(huì)對(duì)出行者的心理狀態(tài)產(chǎn)生一定的影響.其中身體狀況對(duì)心理狀態(tài)的解釋力高于過(guò)去經(jīng)驗(yàn)對(duì)心理狀態(tài)的解釋力.

(4)對(duì)于出行行為這一內(nèi)生潛在變量，出行次數(shù)、出行方式、出行速度以及出行時(shí)間這四個(gè)測(cè)量變量對(duì)應(yīng)的因子荷載分別是0.48、0.21、-0.07、0.61.

因子荷載可以表示測(cè)量變量對(duì)于潛變量的解釋力.模型結(jié)果表明，對(duì)于結(jié)構(gòu)方程模型中所定義的出行行為潛變量，出行時(shí)間的解釋力最大，其次是出行次數(shù)、出行方式，出行速度的解釋力最小.

5 結(jié)論與建議

對(duì)霧霾天氣對(duì)于交通行為的影響機(jī)理進(jìn)行了較為系統(tǒng)的分析，并采用結(jié)構(gòu)方程模型的方法對(duì)分析模型進(jìn)行了驗(yàn)證和改進(jìn)，得到的主要結(jié)論和相關(guān)建議如下：

(1)霧霾天氣會(huì)對(duì)不同出行方式的出行者產(chǎn)生不同程度的影響，建議出行者減少步行和非機(jī)動(dòng)車的出行時(shí)間，優(yōu)先乘坐公共交通工具出行，有關(guān)部門可以針對(duì)不同出行方式的出行者采取不同的交通管理措施，并優(yōu)先保障公交車的通行.

(2)霧霾天氣下出行者的出行行為主要受到出行者的態(tài)度以及在霧霾天氣下心理、生理的狀態(tài)的影響，建議出行者理性地認(rèn)識(shí)霧霾對(duì)身體的危害，出門保持愉悅的心情，并做好相應(yīng)的防護(hù)措施.

(3)霧霾天氣下出行者過(guò)去積累的經(jīng)驗(yàn)以及對(duì)自己霧霾天氣下出行能力的認(rèn)識(shí)會(huì)對(duì)其霧霾天氣下出行的態(tài)度產(chǎn)生影響，建議有關(guān)部門增加對(duì)霧霾天氣出行利弊以及道路交通條件的宣傳力度，加強(qiáng)出行者對(duì)于霧霾天氣下出行的理性認(rèn)識(shí).

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