范文強(qiáng),黃承鋒
(1.重慶交通大學(xué) 交通運(yùn)輸學(xué)院,重慶400041;2.重慶交通大學(xué) 財(cái)經(jīng)學(xué)院,重慶400041)
城市軌道交通服務(wù)能力體現(xiàn)了城市軌道交通系統(tǒng)中所有元素提供服務(wù)達(dá)到的水平。在相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范陸續(xù)制定的過程中,國內(nèi)外學(xué)者結(jié)合城市軌道交通服務(wù)特性及技術(shù)特點(diǎn),對城市軌道交通服務(wù)能力評價(jià)進(jìn)行了許多研究。總體來看,現(xiàn)有服務(wù)能力評價(jià)方法存在著定性分析和定量評價(jià)兼容性相對較差的問題,而集對分析可有效地分析和處理不確定信息,解決定性分析與定量評價(jià)兼容性差的難題?;诖耍疚臉?gòu)建系統(tǒng)性的城市軌道交通服務(wù)能力綜合評價(jià)指標(biāo)體系,并運(yùn)用集對分析理論,在定性分析基礎(chǔ)上引入聯(lián)系數(shù)綜合評價(jià)方法對城市軌道交通服務(wù)能力進(jìn)行評價(jià)。
科學(xué)地選取指標(biāo)是評價(jià)的基礎(chǔ),遵循指標(biāo)體系設(shè)計(jì)基本原則確立綜合評價(jià)指標(biāo)體系。該指標(biāo)體系共分3層,第1層為系統(tǒng)層,即城市軌道交通服務(wù)能力,第2層、第3層分別為要素層和指標(biāo)層,如表1所示。
2.1.1 聯(lián)系度和集對
集對指的是有一定關(guān)聯(lián)的兩個(gè)集合所構(gòu)成的對子。給定集合A與集合B,并假設(shè)兩個(gè)集合構(gòu)成集對H=(A,B),在某個(gè)實(shí)際的條件W下針對集對H進(jìn)行研究,總共具有N個(gè)特性,集對H中的集合A與集合B所共同具有的特性個(gè)數(shù)為S個(gè),集合A與集合B相對立的特性有P個(gè),集合A與集合B在F=N-S-P個(gè)特性上既不共同擁有,又不相互對立,則稱S/N=a為兩個(gè)集合在條件W下的同一度;F/N=b為兩個(gè)集合在條件W下的差異度;P/N=c為兩個(gè)集合在條件W下的對立度,用式(1)表示為
表1 城市軌道交通服務(wù)能力評價(jià)指標(biāo)體系
式中:μ為集合A和B的聯(lián)系度;i為差異標(biāo)記符號(hào),-1≤i≤1;j為對立標(biāo)記符號(hào),j=-1;其中a+b+c=1。
考慮到各種特性的權(quán)重,聯(lián)系數(shù)見式(2)
式中:wk為特征權(quán)重,滿足歸一化條件
2.1.2 集對勢
集對勢體現(xiàn)了兩個(gè)集合的同、異、反的聯(lián)系程度,該表達(dá)式為
式中:a為集對的同一度;c為集對的對立度,且c≠0。
由聯(lián)系數(shù)μ來確定集對勢的取值,當(dāng)a=c時(shí)為均式;當(dāng)a>c時(shí)為同勢;當(dāng)a<c時(shí)為反勢。集對勢排序表如表2所示。
2.2.1 建立評價(jià)對象的指標(biāo)體系與等級(jí)論域
設(shè)定指標(biāo)論域U={u1,u2,…,un},設(shè)定等級(jí)論域V={ν1,ν2,…,νm},對于每一個(gè)評價(jià)等級(jí),都設(shè)定等級(jí)變量和它相對應(yīng),一般情況下,變量值隨著等級(jí)的升高而增大,在此取f:νj→{m,m-1,…,1}。
表2 集對勢排序表
2.2.2 確定指標(biāo)權(quán)重和專家權(quán)重
用Wn={w1,w2,…,wn}表示指標(biāo)權(quán)重。專家權(quán)重是專家評價(jià)結(jié)果所占比重,與專家的工作經(jīng)驗(yàn)、專業(yè)水平等有關(guān),該權(quán)重是專家權(quán)威性的一種體現(xiàn),同時(shí)也影響著評價(jià)結(jié)果是否準(zhǔn)確,用Wλ=[λ1,λ2,…,λn]表示專家權(quán)重。設(shè)定E=[1,i1…,im-2,j]T,表示專家成員人數(shù)矩陣。
2.2.3 計(jì)算評價(jià)對象綜合聯(lián)系數(shù)
通過專家對評價(jià)對象實(shí)際情況的掌握,對評價(jià)指標(biāo)進(jìn)行打分來獲得指標(biāo)評判等級(jí),結(jié)合各指標(biāo)的權(quán)重和指標(biāo)評語等級(jí),利用式(2)計(jì)算各專家對評價(jià)對象的評價(jià)結(jié)果聯(lián)系數(shù),并得到評價(jià)結(jié)果聯(lián)系數(shù)矩陣
則系統(tǒng)評價(jià)聯(lián)系數(shù)μ,其計(jì)算式為
2.2.4 系統(tǒng)服務(wù)能力綜合評價(jià)
服務(wù)能力水平的定量評判。根據(jù)系統(tǒng)評價(jià)聯(lián)系數(shù)μ,利用特征值公式計(jì)算μsum以及“最大隸屬度原則”,對服務(wù)能力等級(jí)進(jìn)行定量評判。
對服務(wù)能力態(tài)勢進(jìn)行定性分析。根據(jù)系統(tǒng)評價(jià)聯(lián)系數(shù)μ計(jì)算集對勢SHI(H),查閱集對勢排序表(見表2),判斷系統(tǒng)服務(wù)能力的發(fā)展態(tài)勢。
重慶市軌道交通2號(hào)線全長31km,連接主城的3大商圈,年均客流量超過2億人次。隨著沿線土地開發(fā)與換乘需求的增長,高密度的客流給2號(hào)線的運(yùn)營服務(wù)帶來了新挑戰(zhàn)。為切實(shí)保障城市軌道交通的運(yùn)輸效能與乘客的乘車體驗(yàn),有必要設(shè)計(jì)問卷進(jìn)行乘客調(diào)查,依據(jù)反饋信息不斷提高城市軌道交通運(yùn)營服務(wù)質(zhì)量。
在借鑒常規(guī)公交評價(jià)方法研究成果的基礎(chǔ)上,根據(jù)服務(wù)能力優(yōu)劣識(shí)別準(zhǔn)確度,以及城市軌道交通服務(wù)特點(diǎn),將城市軌道交通等級(jí)論域劃分為5級(jí)。服務(wù)能力等級(jí)劃分情況如表3所示。
表3 服務(wù)能力等級(jí)劃分情況
引入灰色關(guān)聯(lián)度求解指標(biāo)權(quán)重的改進(jìn)方法,計(jì)算方法與步驟如下。
1)確定指標(biāo),邀請相關(guān)專家對權(quán)重進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)判斷。假設(shè)共有m個(gè)評價(jià)指標(biāo),有n位專家,形成各評價(jià)指標(biāo)權(quán)重的經(jīng)驗(yàn)判斷數(shù)列,矩陣形式為
2)確定參考序列。將A中最大的權(quán)重值設(shè)定為公共參考權(quán)重值,專家們的參考權(quán)重值都賦予該公共參考權(quán)重值,形成參考數(shù)列
3)求各個(gè)指標(biāo)序列A1,A2,…,Am與參考數(shù)列A0間的距離
4)求各個(gè)指標(biāo)的權(quán)重
5)求各個(gè)指標(biāo)的歸一化權(quán)重
首先考察5位專家對各個(gè)二級(jí)指標(biāo)權(quán)重的經(jīng)驗(yàn)判斷,如表4所示。
表4 各評價(jià)指標(biāo)權(quán)重的經(jīng)驗(yàn)判斷值
表4為專家對各評價(jià)指標(biāo)給予的權(quán)重值,由表4可知,最大的經(jīng)驗(yàn)判定權(quán)重為0.4,因此,可以設(shè)定參考數(shù)列x0中的參考權(quán)重均為0.4,將x0,x1,x2,x3,x4,x5視為數(shù)列,且數(shù)列項(xiàng)由權(quán)重的經(jīng)驗(yàn)判斷值構(gòu)成,x0為參考數(shù)列,其他為比較數(shù)列,可得
將上述數(shù)列數(shù)據(jù)帶入式(7)~式(9)進(jìn)行計(jì)算,得到要素層指標(biāo)X1,X2,X3,X4,X5的歸一化權(quán)重集合為:W*=[0.19,0.12,0.09,0.50,0.10]。借助歸一化思想與表4量值,求得要素指標(biāo)層的權(quán)重集合分別為
每位專家的水平、經(jīng)驗(yàn)不一樣,通過考查,取5位專家的權(quán)重為Wλ=[0.25,0.25,0.1,0.3,0.1]。通過要素指標(biāo)層權(quán)重,結(jié)合式(2)計(jì)算5位專家的評價(jià)結(jié)果聯(lián)系數(shù),計(jì)算結(jié)果為
結(jié)合專家權(quán)重,應(yīng)用式(3)計(jì)算得到城市軌道交通服務(wù)能力的總體評價(jià)聯(lián)系數(shù)為
按照評價(jià)方法第(4)步,計(jì)算μsum得:μsum=0.067 3×5+0.178 8×4+0.188 5×3+0.428 9×2+0.136 6×1=2.611 6。
最后,利用集對勢對軌道交通2號(hào)線服務(wù)能力水平的發(fā)展態(tài)勢作定性分析。SHI(H)=a/c=0.067 3/0.136 6=0.492 7<1。
查表1可知,系統(tǒng)處于“微反勢”水平,即系統(tǒng)反向趨勢微弱。可以知道:
1)現(xiàn)階段城市軌道交通服務(wù)能力呈現(xiàn)出并不樂觀的發(fā)展態(tài)勢;
2)由于系統(tǒng)差異度較大,不確定信息比較多,不過這種不樂觀的發(fā)展態(tài)勢是相對緩慢的,這就意味著軌道交通運(yùn)營部門應(yīng)采取必要的改進(jìn)措施,出臺(tái)一系列行之有效的方法,引導(dǎo)城市軌道交通服務(wù)能力向良性方向發(fā)展。
在現(xiàn)有城市軌道交通服務(wù)能力研究成果的基礎(chǔ)上,構(gòu)建系統(tǒng)化的評價(jià)指標(biāo)體系,該指標(biāo)體系能夠較為系統(tǒng)地反映城市軌道交通服務(wù)能力的綜合狀況。運(yùn)用集對分析理論中同一度、對立度、差異度等概念分別描述城市軌道交通服務(wù)能力的等級(jí)狀態(tài),能夠較為直觀地表達(dá)出城市軌道交通服務(wù)能力的優(yōu)劣狀況。引入基于聯(lián)系數(shù)的綜合評價(jià)方法,兼顧定性分析與定量評價(jià)的特點(diǎn),為城市軌道交通服務(wù)能力評價(jià)提供借鑒。
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