劉維躍，曹溥晶，孔 震

（天津城建大學經濟與管理學院，天津 300384）

引言

城市交通是城市的骨架，是增強城市經濟活力，改善市民生活質量和完善城市功能的重要支撐。隨著我國城鎮(zhèn)化和機動化進程的加快，市民出行方式逐漸多樣化，私人汽車保有量迅速增加，城市公共交通基礎設施也逐步完善。但在城市發(fā)展進程中，也逐漸面臨交通擁堵日益嚴重，空氣和噪聲污染逐漸加劇，資源能源逐漸短缺，交通事故頻發(fā)等問題。由此，發(fā)展綠色交通是促進社會可持續(xù)性發(fā)展的必然選擇[1]。習近平總書記指出，“十三五”是交通運輸基礎設施發(fā)展、服務水平提高和轉型發(fā)展的黃金時期，要求加快形成安全、便捷、高效、綠色、經濟的綜合交通體系。這為打造綠色交通體系指明了方向。

綠色交通最早是1994年由克里斯·布拉德肖（Chris Bradshaw）以“綠色交通體系”（Green Transportation Hierarchy）的概念提出，最初對于綠色交通的理解僅限于交通出行方式方面。隨著研究和實踐的不斷深入，綠色交通的理念也不斷豐富和發(fā)展[2]。黃玖菊（2012）認為，綠色交通是在滿足居民的交通需求、注重節(jié)約資源、維持社會公平和保護生態(tài)環(huán)境的條件下，建立促進城市可持續(xù)性發(fā)展的交通體系[3]。吳昊靈（2014）認為，綠色交通是以生態(tài)城市為目標，以公共交通的發(fā)展為主，結合機動車運行，同時非機動車為基礎，各交通方式形成良好有序銜接的城市綜合交通體系[4]。劉雪梅（2015）認為，是在可持續(xù)發(fā)展的基礎上，優(yōu)化城市居民多元化出行結構，使交通與社會、環(huán)境和資源協(xié)調發(fā)展，從而緩解目前的交通問題[5]。概括而言，綠色交通并不是僅局限在保護環(huán)境的概念里，它的本質是以綠色、安全、高效、便捷為目標，以城市公共交通發(fā)展為主體，進而實現(xiàn)緩解城市交通擁堵、減少城市環(huán)境污染、交通噪聲污染、便捷居民出行方式，進而使城市交通可持續(xù)性發(fā)展。

目前，我國城市綠色交通發(fā)展還處于初級階段，對于城市綠色交通發(fā)展的綜合評價指標還沒有形成可供參考的體系，構建城市綠色交通發(fā)展評價體系不能只從生態(tài)環(huán)境的角度去考量，它是一個城市交通是否可持續(xù)性綜合發(fā)展的衡量。本文構建基于熵權法的TOPSIS模型的城市綠色交通發(fā)展評價指標體系，對國內部分城市綠色交通發(fā)展現(xiàn)狀進行橫向比較研究，從而掌握自身城市綠色交通發(fā)展的優(yōu)勢以及存在的問題。評價結果可以幫助政府制定下一步有效的交通發(fā)展規(guī)劃、相關綠色交通政策措施的制定，為城市綠色交通發(fā)展提供研究思路。

一、城市綠色交通發(fā)展指標體系的構建

（一）指標體系的構建思路

城市綠色交通是未來城市交通的發(fā)展趨勢，它具有可持續(xù)的特點，將城市各功能區(qū)，環(huán)境、居民和交通安全等良好融合[6]。目前國內已經有部分城市加入綠色交通發(fā)展試點，通過分析相關城市綠色交通的發(fā)展進程，可以清晰地了解各城市綠色交通發(fā)展的長短板，更有助于明確城市綠色交通發(fā)展的目標和重點，也有助于政府相關部門政策的制定。所以，建立一套客觀、科學、實用性高的城市綠色交通發(fā)展評價指標體系去直觀地對比城市間發(fā)展的差異是十分重要的。李理（2014）采用物元可拓評價法建立了城市交通綠色低碳發(fā)展評價指標體系，并進行了實證分析[7]；伍慧（2015）采用DPSIR模型分析了城市綠色低碳交通發(fā)展的影響因素，將指標分為驅動力層面、壓力層面、狀態(tài)層面、影響層面和響應層面五個部分，并建立城市綠色低碳交通發(fā)展的評價模型[8]；豆歡娣（2016）在分析城市發(fā)展現(xiàn)狀的基礎上，構建了基于BP神經網絡的城市低碳交通評價模型，并分析西安市綠色交通的發(fā)展水平[9]。

借鑒相關學者的研究成果，本文認為城市綠色交通是一個綜合而抽象理念，是未來城市交通發(fā)展的新趨勢，如果單一去理解綠色交通的含義，有可能會顧此失彼。隨著現(xiàn)代城市的快速發(fā)展，“綠色”應包含城市公共基礎設施的完善、交通環(huán)境的優(yōu)良、資源環(huán)境利用的適度、居民出行便捷、交通安全水平提高等多種內涵[10]。因此，城市綠色交通的評價不能僅僅局限在生態(tài)環(huán)境的評價上，應以保護生態(tài)環(huán)境為重點，綜合考察城市綠色交通相關指標。

（二）指標體系的研究方法

在綜合考量其他各類指標評價方法的基礎上，本文結合熵權法與TOPSIS法進行城市綠色交通發(fā)展水平綜合評價。

1.熵權法。熵權法是一種對指標客觀賦值的方法，在社會經濟、工程技術等領域有廣泛的應用。在進行城市綠色交通發(fā)展水平綜合評價時，第一步就是要確定評價體系各指標的權重[11]。為避免對指標權重的賦值的主觀性，本文采用熵權法計算各指標權重?！办亍笔窍到y(tǒng)無序程度的一種度量，熵值越大，說明指標值得變異程度越小，信息量就越小，所以在綜合評價的效用就越小，其權重也越小；反之亦然。

2.TOPSIS法。TOPSIS法（Technique for Order Preference by Similarity to Ideal Solution），即“逼近理想解的排序方法”，這種方法能對多指標情況下的各方案進行客觀的決策分析，是公認的綜合評價方法[12]。TOPSIS的基本原理是計算評價方案與最優(yōu)解、最劣解的歐氏距離，從而來進行排序，若評價方案最靠近最優(yōu)解但又同時離最劣解最遠，即為最好；反之亦然。

本文在采用TOPSIS法進行比較分析之前，先用熵權法去確定各指標值的客觀權重。假設選取n個指標，被評價的對象有m個，那么將第i個被評價對象在第j個評價指標的原始值記為vij（其中i=1，2，…，m；j=1，2，…，n），初始矩陣為Vij=（vij）m×n?；陟貦喾ǖ腡OPSIS模型的具體步驟如下：

（1）初始矩陣的標準化處理。為了消除各指標不同的極性和量綱對評價結果的影響，第一步就是要對原始數(shù)據(jù)進行無量綱化處理。另外，各評價指標一般分為兩類，即效益型指標和成本型指標。效益型指標即指標值越大越好，成本型指標則為越小越好。所以在標準化處理時，應加以區(qū)分處理，效益型指標和成本型指標分別采用式（1）、式（2）進行標準化處理，即可得到規(guī)范化矩陣X=（xij）m×n。

效益型指標的標準化處理公式：

成本型指標的標準化處理公式：

（2）計算各指標的熵值ej：

其中，定義當fij=0時，fijlnfij=0。

（3）根據(jù)步驟（2）的計算結果，計算各指標的熵權值wj：

（4）計算得到加權規(guī)范化決策矩陣：

（5）確定正理想解、負理想解：

（6）計算歐氏距離。分別計算各評價指標標注化向量到最優(yōu)解和最劣解的歐式距離和：

（7）計算各評價對象與理想解的相對貼近度Ci：

若按照公式計算后，Ci值越大，說明該評價對象與理想解的貼合度越高；反之亦然。

（三）指標體系的建立

按照上述邏輯思路，依據(jù)評價指標體系構建的科學性、可操作性、系統(tǒng)性、實用性和可比性等原則，構建城市綠色交通發(fā)展水平評價指標體系。城市綠色交通是一個綜合而直觀的概念，城市綠色交通評價指標體系應包括一般性指標體系所具有的共同點，也要有其自身發(fā)展所具有的特征。張子佳（2015）在對中小城市綠色交通進行評價時，將評價子系統(tǒng)分為六大要素層：交通基礎設施、交通管理水平、交通出行者、環(huán)境與資源、交通運輸方式、經濟與社會[13]。豆歡娣（2016）在分析城市發(fā)展現(xiàn)狀的基礎上，將指標體系分為五個準則層，即低碳交通體系建設、低碳交通基礎設施層、城市交通碳排放強度層、低碳交通運輸工具層、智能交通與信息化層五個層次[9]。基于此，本文將城市綠色交通發(fā)展的評價指標體系分為城市交通基礎設施、城市交通生態(tài)環(huán)境、城市交通居民出行、城市交通安全這四個子系統(tǒng)。通過設置城市公共交通基礎設施子系統(tǒng)是城市綠色交通發(fā)展評價的的基礎，能反映城市交通公共基礎設施的建設完善程度；良好生態(tài)環(huán)境是城市綠色交通發(fā)展的重點，城市交通生態(tài)環(huán)境子系統(tǒng)能良好地反映城市交通對城市生態(tài)環(huán)境影響程度和可持續(xù)性的特征；與其他指標相比，城市交通居民出行和城市交通安全兩個子系統(tǒng)分別從居民日常出行是否高效、便捷和出行安全程度來進行評價，反映了城市綠色交通的發(fā)展以人為本的特征。下頁表1為城市綠色交通發(fā)展水平評價指標體系的構成。

表1 城市綠色交通發(fā)展水平評價指標體系

二、對京津滬的城市綠色交通發(fā)展評價研究

（一）數(shù)據(jù)來源

本文的所有數(shù)據(jù)均來源于《中國統(tǒng)計年鑒2016》《中國交通年鑒2016》《中國城市統(tǒng)計年鑒2016》《中國環(huán)境年鑒（2016）》，以及高德地圖官方發(fā)布的《2015年度中國主要城市交通分析報告》等，最終匯總的京津滬城市各指標原始數(shù)據(jù)（如下頁表2所示）。

表2 京津滬三個城市的指標原始數(shù)據(jù)

（二）數(shù)據(jù)處理與計算

1.熵值和熵權值。利用式（1）和式（2）對原始數(shù)據(jù)進行標準化，從而消除指標正負極性的影響和無量綱化，然后再采用式（3）、式（4）、式（5）來計算各指標的熵值 ej和熵權值 wj，其結果（如下頁表3所示）。

2.正理想解和負理想解的確定。利用式（6）構造加權規(guī)范化矩陣，再在加權規(guī)范化矩陣中選取各指標的最大值和最小 值，即分別為正理想解和負理想解，其結果（如表4所示）。

表4 各指標的正理想解、負理想解

3.計算各城市與最優(yōu)解的相對貼近度Cj。在上一步的基礎上，根據(jù)式（7）和式（8）計算得到各城市的最優(yōu)解和最劣解，再根據(jù)式（9）和式（10）計算得到各指標到正理想解和負理想解的歐式距離，即最優(yōu)解和最劣解。最后采用式（11）計算出京津滬與最優(yōu)解的相對貼近度Ci={0.5574，0.4715，0.4355}，Ci值越大，表明評價城市綠色交通越優(yōu)，反之亦然。由此可以得出，根據(jù)本文構建的城市綠色交通發(fā)展水平評價指標體系，京津滬三個城市中北京在城市綠色交通發(fā)展方面具有較好的優(yōu)勢。同理，繼續(xù)利用式（7）至式（11），計算各指標子系統(tǒng)與最優(yōu)解的相對貼近度（如下頁表5所示）。

表5 指標體系各子系統(tǒng)與最優(yōu)解的相對貼近度及綜合評價結果

三、結果分析

（一）基于各評價指標熵權重結果的分析

熵權值并不是指各指標實際的重要性系數(shù)，它是一個相對的系數(shù)。從表中的結果可以看出，根據(jù)指標權重排名，在前五的指標分別依次為：機動車煙（粉）塵排放總量p23、城市綠化覆蓋率p21、城市道路交通噪聲等效聲級p26、人均城市道路面積p36、每萬人擁有公共交通車輛p35，這五個評價指標的熵權重總和為0.292，在整體指標體系的比例接近30%，京津滬3個城市在這5個指標上的熵權值有較大差異。指標權重排名后5名的指標依次分別為道路面積p11、私人汽車擁有量p32、城市軌道交通客運量p34、軌道交通運營線路總長度p17、道路長度p13，這5個指標的熵權重和為0.187，在整體指標體系的占比接近20%，3個城市在這后5個指標上的熵權重值較為平均。從而可以看出，p23、p21、p26、p36、p35這 5 個指標在評價系統(tǒng)里的重要性是可靠的。

綠色交通的本質是可持續(xù)性發(fā)展，節(jié)約資源、保護環(huán)境是其重要的表現(xiàn)形式，也是發(fā)展的結果。機動車煙（粉）塵排放總量和城市道路交通噪聲等效聲級這兩個指標，是從交通工具即城市交通主要污染的源頭來衡量，能直觀反映城市機動車污染程度和城市道路交通的聲污染情況，這也體現(xiàn)了城市綠色交通在環(huán)境保護方面的重要特征；城市交通道路是城市的脈絡，自然與城市的綠化無法分割，不能脫離區(qū)分，所以城市綠化覆蓋率也在一定程度上反映了城市交通的綠化覆蓋率；人均城市道路面積p36和每萬人擁有公共交通車輛p35是從城市居民出行便捷的角度去考慮，城市綠色交通應大力推行公共交通發(fā)展，保障人均城市道路面積，不僅有助于緩解交通擁堵，也有利于節(jié)約資源保護環(huán)境。所以，機動車煙（粉）塵排放總量p23、城市綠化覆蓋率p21、城市道路交通噪聲等效聲級p26、人均城市道路面積p36、每萬人擁有公共交通車輛p35是城市綠色交通核心價值的體現(xiàn)，也是城市交通可持續(xù)性發(fā)展的內驅力。

（二）基于TOPSIS綜合評價法的結果分析

從各城市的綜合相對貼近度來看，城市綠色交通發(fā)展水平評價最高的是北京，評價值是0.5574，其次是上海、天津。三個城市的發(fā)展水平均值為0.4881，從圖1可以看出這三個城市的綠色交通發(fā)展水平整體上并不是很高，說明整體而言，城市綠色交通的發(fā)展需要從各個層面著手發(fā)展，找出自己的薄弱之處，提高城市綠色交通的綜合實力。

圖1 京津滬綜合評價對比

從圖2城市綠色交通基礎設施P1的評價結果中可以發(fā)現(xiàn)，北京最優(yōu)，上海僅次，評價值均高于0.55，而天津略有差距且評價值小于0.4，但三個城市整體水平并不高。一方面說明京津滬城市交通基礎設施仍有待建設發(fā)展，另一方面也要注意已投入的基礎設施的利用程度，避免過度投入導致資源浪費。同時，對于天津而言更應利用好自己的地理位置優(yōu)勢，抓住京津冀協(xié)同發(fā)展的契機和天津濱海新區(qū)發(fā)展的優(yōu)勢，通過經濟發(fā)展來增加城市綠色交通基礎設施的建設水平，為城市綠色交通發(fā)展奠定良好的基礎。

圖2 京津滬基于P1層的評價結果

圖3 京津滬基于P2層的評價結果

從圖3城市綠色交通生態(tài)環(huán)境P2的評價結果中可以發(fā)現(xiàn)，北京最高，而上海、天津基本持平，表明上海、天津在這方面處于一般水平，仍有發(fā)展空間。生態(tài)環(huán)境是人類賴以生存的重要資源，大氣污染、噪聲污染嚴重影響著城市的可持續(xù)性發(fā)展。綠色交通生態(tài)環(huán)境的管理應從污染的源頭開始抓起，同時注重道路周邊綠化工作，結合自身城市特點，學習其他城市在城市交通環(huán)境治理方面的先進經驗，加強城市綠色交通生態(tài)環(huán)境建設。

圖4 京津滬基于P3層的評價結果

圖5 京津滬基于P4層的評價結果

從圖4城市綠色交通居民出行P3的評價結果中可以看出，北京、天津的評價值都高于均值，而上海則位于均值以下，因此可以看出北京、天津在居民出行方面占有優(yōu)勢。結合表4分析，人均城市道路面積和每萬人擁有公共交通車輛的權重較高。由此可知，京津在道路建設和公共交通發(fā)展上占有優(yōu)勢。

從圖5城市綠色交通安全P4的評價結果中可以看出，三個城市的差距較大，上海要高于天津、北京。由上可知上海對城市交通安全整治是有較好效果的，該維度包括交通事故發(fā)生數(shù)總計和交通事故死亡人數(shù)，上海2015年交通事故發(fā)生次數(shù)遠低于北京、上海的次數(shù)，天津交通事故發(fā)生數(shù)總計最高，但在交通事故死亡人數(shù)上北京率高于上海、天津。

結語

本文結合熵權法和TOPSIS綜合評價法構建城市綠色交通發(fā)展評價指標體系，并由此計算出各指標子系統(tǒng)、各城市與理想解的差距大小和相對貼進度。最后，本文以京津滬三大城市為例進行實證研究，已驗證評價模型有一定的合理性。實證結果表明，京津滬的城市綠色交通發(fā)展水平與機動車煙（粉）塵排放總量、城市綠化覆蓋率、交通噪聲等效聲級、人均城市道路面積、每萬人擁有公共車輛等指標有較強的相關性，在采用該模型對各城市綠色交通發(fā)展水平評價時要綜合考慮這些因素，來提高不同城市之間的可比性，從而有助于各城市有針對性地認識自身交通發(fā)展現(xiàn)狀，借鑒參考其他城市發(fā)展的經驗教訓，提高城市綠色交通發(fā)展水平的有效途徑，找準未來發(fā)展方向。

因此，在資源日益短缺、環(huán)境逐漸惡化的情況下，發(fā)展城市綠色交通是城市交通可持續(xù)性發(fā)展的必然要求。一是要積極推行城市交通工具節(jié)能環(huán)保和城市環(huán)境綠化的政策措施，推廣新能源汽車的普及；二是要積極推行公共交通優(yōu)先發(fā)展，提高公共交通的可達性，改善公共服務質量和環(huán)境；三是要推行綠色交通統(tǒng)計監(jiān)測體系的建設，逐漸完善綠色交通的監(jiān)測數(shù)據(jù)，從而更好地為城市綠色交通建設發(fā)展提供參考。