吳 鋒，趙 軍，符佳芯，陳 誠

基于AHP的合資鐵路運(yùn)營管理模式選擇研究

吳 鋒1,2，趙 軍1,2，符佳芯1,2，陳 誠3

（1. 西南交通大學(xué)，交通運(yùn)輸與物流學(xué)院，成都 611756；2. 綜合交通運(yùn)輸智能化國家地方聯(lián)合工程實(shí)驗(yàn)室，成都 611756；3. 中國鐵道科學(xué)研究院集團(tuán)有限公司，運(yùn)輸及經(jīng)濟(jì)研究所，北京 100081）

本文采用層次分析法（AHP），從自管自營、委托運(yùn)輸和委托運(yùn)營三種典型模式中選擇合資鐵路的運(yùn)營管理模式。通過對六個影響因素的分析，建立了含目標(biāo)層、準(zhǔn)則層（6個指標(biāo)）、次準(zhǔn)則層（18個指標(biāo)）和方案層（3個方案）的四級層次結(jié)構(gòu)模型。采用專家打分法構(gòu)造準(zhǔn)則層的判斷矩陣，同時，將已開通/在建合資鐵路的實(shí)際數(shù)據(jù)作為樣本，采用多元線性回歸方法構(gòu)造次準(zhǔn)則層的判斷矩陣，并基于樣本按方案別的平均值構(gòu)造方案層的判斷矩陣。最后，對濟(jì)青高鐵進(jìn)行案例分析，結(jié)果表明該線路采用委托運(yùn)輸模式的重要度最高，最有利于實(shí)現(xiàn)其線路能力利用與運(yùn)營效益最高的目標(biāo)，該結(jié)論與實(shí)際相符，驗(yàn)證了所提出方法的可行性和實(shí)用性。本文方法對其他合資鐵路運(yùn)營管理模式的選擇及評價(jià)具有參考作用。

合資鐵路；運(yùn)營管理模式；層次分析法；多元線性回歸；濟(jì)青高鐵

0 引 言

合資鐵路在我國興起于20世紀(jì)80年代，是指由國家鐵路、地方政府、企業(yè)或其他投資者共同投資修建的鐵路線路。合資鐵路在我國的發(fā)展，極大地推動了鐵路投融資體制多元化改革的進(jìn)程，拓寬了鐵路建設(shè)的投融資渠道，為加快我國鐵路網(wǎng)建設(shè)和社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展發(fā)揮了重要作用。合資鐵路已成為我國鐵路網(wǎng)絡(luò)不可或缺的一部分，是我國鐵路運(yùn)輸?shù)闹匾α?，對加快我國?jīng)濟(jì)社會發(fā)展和鐵路網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)張、緩解鐵路運(yùn)輸緊張狀況起到了重要作用。

合資鐵路運(yùn)營管理模式是合資鐵路公司與國鐵集團(tuán)為實(shí)現(xiàn)雙方的經(jīng)營目標(biāo)，對客貨運(yùn)服務(wù)、客貨運(yùn)輸組織等運(yùn)營過程及相關(guān)設(shè)施設(shè)備進(jìn)行管理的方式。運(yùn)營實(shí)踐表明，合資鐵路的運(yùn)營管理模式對其能力利用與運(yùn)營效益存在重要影響。本文對合資鐵路運(yùn)營管理模式選擇開展具體量化研究，從既有文獻(xiàn)來看，目前針對合資鐵路運(yùn)營管理模式的研究主要分為兩類：

第一類從合資鐵路整體的角度出發(fā)，例如，趙海寬[1]在對不同類型運(yùn)營管理模式的適應(yīng)性進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，基于路網(wǎng)效能最大化對不同類別的合資鐵路運(yùn)營管理模式進(jìn)行探討并提出建議。李玉旦[2]在分析我國合資鐵路運(yùn)營管理模式影響因素的基礎(chǔ)上，引入層次分析法（AHP）對合資鐵路運(yùn)營管理模式進(jìn)行選擇，并以西延鐵路為例進(jìn)行案例分析。葉國東[3]介紹了廣西合資建設(shè)鐵路的特點(diǎn)，對廣西境內(nèi)7條合資鐵路的運(yùn)營管理模式分別提出建議。類似地，王云光[4]、曹慶山[5]、吳曦霞[6]也分別就臨策、朔黃、南廣3條合資鐵路的運(yùn)營管理模式進(jìn)行了探討并給出了相應(yīng)的建議。

第二類從合資城際鐵路的角度出發(fā)，例如，陳柯冰[7]在明確合資城際鐵路功能定位的基礎(chǔ)上，給出了不同合資城際鐵路運(yùn)營管理模式的適應(yīng)性范圍。王鳳麗[8]在分析合資城際鐵路現(xiàn)有3種運(yùn)營管理模式的優(yōu)缺點(diǎn)及適用條件的基礎(chǔ)上，針對不同的鐵路建設(shè)目標(biāo)和要求，提出長遠(yuǎn)規(guī)劃型、實(shí)施過渡型和市場合作型3種城際鐵路運(yùn)營管理模式構(gòu)想及建議。殷勇[9]針對江蘇省城際鐵路網(wǎng)進(jìn)行分析，結(jié)合江蘇省鐵路網(wǎng)現(xiàn)狀提出其運(yùn)營管理模式選擇的原則和影響因素，并基于SWOT分析得出自主經(jīng)營模式是最佳選擇的結(jié)論。類似地，張磊[10]、陳海平[11]、陳軍團(tuán)[12]等人也分別就京津冀城際鐵路，粵港澳城際鐵路以及關(guān)中城際鐵路的運(yùn)營管理模式進(jìn)行了分析和研究。

綜上所述，既有的合資鐵路運(yùn)營管理模式選擇研究普遍采用定性分析方法，少部分研究采用了定量分析方法，例如，文獻(xiàn)[2]采用了層次分析法（AHP）。該方法對本文研究有所啟發(fā)，但其判斷矩陣的構(gòu)造采用的是專家賦值法，存在較大主觀性且實(shí)際可操作性較差?；诖?，結(jié)合我國現(xiàn)有合資鐵路的特點(diǎn)及其采用的運(yùn)營管理模式，本文提出基于AHP的合資鐵路運(yùn)營管理模式選擇方法。該方法根據(jù)合資鐵路運(yùn)營管理模式的影響因素，建立層次結(jié)構(gòu)模型；根據(jù)專家打分給出準(zhǔn)則層指標(biāo)重要度；將已開通/在建合資鐵路的指標(biāo)數(shù)據(jù)作為樣本，采用多元線性回歸方法計(jì)算次準(zhǔn)則層指標(biāo)重要度，進(jìn)而用于生成次準(zhǔn)則層判斷矩陣；將樣本數(shù)據(jù)中各次準(zhǔn)則層指標(biāo)按三種運(yùn)營管理模式分別統(tǒng)計(jì)平均值來構(gòu)建方案層的判斷矩陣。最后，選取濟(jì)青高鐵進(jìn)行案例分析驗(yàn)證該方法的合理性。本文研究可為既有或新開通合資鐵路的運(yùn)營管理模式選擇提供方法借鑒。

1 基于AHP的合資鐵路運(yùn)營管理模式選擇方法

合資鐵路運(yùn)營管理模式受多個因素的影響，每個因素下又包含多個指標(biāo)，這些指標(biāo)中有些可量化，有些只能定性描述，可見，合資鐵路運(yùn)營管理模式選擇是1個半結(jié)構(gòu)化多因素決策問題。層次分析法（AHP），是指將一個復(fù)雜的多因素決策問題作為一個系統(tǒng)，將目標(biāo)分解為多個準(zhǔn)則，進(jìn)而分解為多指標(biāo)的若干層次，通過定性指標(biāo)模糊量化方法算出層次單排序（權(quán)重）和總排序，以作為多方案優(yōu)化決策的系統(tǒng)方法。AHP比較適合于具有分層交錯評價(jià)指標(biāo)的目標(biāo)系統(tǒng)、而且目標(biāo)值又難以定量描述的決策問題?；诖耍疚奶岢龌贏HP的合資鐵路運(yùn)營管理模式選擇方法。

1.1 合資鐵路運(yùn)營管理模式分類

根據(jù)目前我國合資鐵路實(shí)際情況并參考文獻(xiàn)[1]中的有關(guān)描述，將合資鐵路運(yùn)營管理模式分為自管自營、委托運(yùn)輸和委托運(yùn)營3種模式，具體定義如下：

（1）自管自營模式

自管自營模式分為兩種情況：一種是合資鐵路公司不委托任何業(yè)務(wù)，公司運(yùn)輸組織架構(gòu)完整，能夠獨(dú)立承擔(dān)運(yùn)輸生產(chǎn)經(jīng)營任務(wù)；另一種是合資鐵路公司委托小部分運(yùn)輸生產(chǎn)任務(wù)，例如設(shè)施設(shè)備養(yǎng)護(hù)維修等，公司運(yùn)輸組織架構(gòu)相對完整，能夠與被委托方在明確各自責(zé)任、權(quán)利、義務(wù)的基礎(chǔ)上，共同負(fù)責(zé)運(yùn)輸生產(chǎn)和經(jīng)營管理。

（2）委托運(yùn)輸模式

委托運(yùn)輸模式是指合資鐵路公司將運(yùn)輸生產(chǎn)相關(guān)業(yè)務(wù)例如客貨運(yùn)組織、調(diào)度指揮、設(shè)備設(shè)施養(yǎng)護(hù)維修業(yè)務(wù)等委托給有資質(zhì)的鐵路運(yùn)輸企業(yè)。在此模式下，合資鐵路公司負(fù)責(zé)生產(chǎn)經(jīng)營任務(wù)，包括生產(chǎn)任務(wù)指標(biāo)統(tǒng)計(jì)、財(cái)務(wù)報(bào)表及盈虧計(jì)劃的下達(dá)等，而作為被委托方的鐵路運(yùn)輸企業(yè)只需完成協(xié)議規(guī)定的生產(chǎn)任務(wù)，不承擔(dān)經(jīng)營職責(zé)。目前，大部分合資鐵路公司采用該模式。

（3）委托運(yùn)營模式

委托運(yùn)營模式是指合資鐵路公司將運(yùn)輸生產(chǎn)業(yè)務(wù)和生產(chǎn)經(jīng)營業(yè)務(wù)全部委托給有資質(zhì)的鐵路運(yùn)輸企業(yè)。在此模式下，合資鐵路公司主要負(fù)責(zé)資產(chǎn)經(jīng)營相關(guān)業(yè)務(wù)，例如資產(chǎn)監(jiān)管、承擔(dān)法人財(cái)產(chǎn)的保值增值責(zé)任等，而作為被委托方的鐵路運(yùn)輸企業(yè)需要負(fù)責(zé)運(yùn)輸生產(chǎn)和生產(chǎn)經(jīng)營的所有相關(guān)業(yè)務(wù)，并根據(jù)經(jīng)營目標(biāo)完成情況清算獲得委托運(yùn)營費(fèi)用。

1.2 合資鐵路運(yùn)營管理模式影響因素

從合資鐵路建設(shè)、運(yùn)營以及經(jīng)營這一時間軸線出發(fā)，通過總結(jié)既有文獻(xiàn)對于合資鐵路運(yùn)營管理模式的影響因素及指標(biāo)的分析，提出合資鐵路運(yùn)營管理模式的影響因素有以下六個方面：路網(wǎng)地位、政策導(dǎo)向、投融資體制、法人治理、資源經(jīng)營以及經(jīng)營效益，如圖1所示。各因素的具體影響機(jī)制分析如下：

（1）路網(wǎng)地位

在建設(shè)之初，合資鐵路的路網(wǎng)地位奠定了其能力利用與運(yùn)營效益的基礎(chǔ)。例如對于路網(wǎng)干線，由于本線和跨線客流均較大，因此在其投入使用后，其線路能力利用率與運(yùn)營效益一般顯著高于路網(wǎng)支線。本文用合資鐵路的線路類型、線路里程和銜接干線數(shù)量反映其路網(wǎng)地位，對于一條合資鐵路而言，其線路類型為路網(wǎng)干線，線路里程越長且銜接干線數(shù)越多，其路網(wǎng)地位越高。

圖1 合資鐵路建設(shè)、運(yùn)營以及經(jīng)營時間軸

（2）政策導(dǎo)向

在建設(shè)到投入運(yùn)營期間，國家地方的政策導(dǎo)向激發(fā)了合資鐵路能力利用與效益的潛力。合資鐵路是我國鐵路投融資體制改革的產(chǎn)物，隨著政策的逐步開放，合資鐵路的發(fā)展市場也不斷擴(kuò)大，只有在政策上給予一定的支持，合資鐵路才能擺脫合資方?jīng)]有話語權(quán)的尷尬處境，才能激發(fā)合資各方投資及運(yùn)營合資鐵路的熱情。因此提出采用合資鐵路的財(cái)政補(bǔ)貼、票價(jià)制定權(quán)和國鐵準(zhǔn)入權(quán)來反映其政策導(dǎo)向。對于一條合資鐵路而言，其財(cái)政補(bǔ)貼越多，給予的票價(jià)制定權(quán)越大，準(zhǔn)許接入國鐵網(wǎng)的機(jī)會越高，其政策導(dǎo)向越有利。

（3）投融資體制

在建設(shè)到投入運(yùn)營期間，合資鐵路的投融資體制決定了其能力利用與運(yùn)營效益的活力。合資鐵路投融資體制確定后，其融資規(guī)模和今后的經(jīng)營主體也相應(yīng)確定，當(dāng)投資主體為民營資本且融資規(guī)模較大時，合資鐵路在運(yùn)營及經(jīng)營方面就有更多的選擇。采用合資鐵路的投資主體、非國鐵股比以及融資能力反映其投融資體制特點(diǎn)，對于一條合資鐵路而言，其投資主體越傾向民營資本，非國鐵所占股比越大，融資能力越強(qiáng)，其投融資體制越合理。

（4）法人治理

在投入運(yùn)營后，合資鐵路自身公司的法人治理對其能力利用與運(yùn)營效益產(chǎn)生影響，法人治理結(jié)構(gòu)的好壞直接決定著各投資方是否能有效制衡以及合資公司是否能協(xié)調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn)。例如，當(dāng)合資鐵路公司法人治理結(jié)構(gòu)中對于委托方和被委托方責(zé)任和權(quán)力的劃分不清晰且缺乏有效監(jiān)管時，合資鐵路的能力利用與運(yùn)營效益很有可能降低，從而造成合資鐵路公司難以為繼。因此提出合資鐵路公司的責(zé)權(quán)劃分、運(yùn)營清算體系以及監(jiān)管機(jī)制反映其法人治理能力。對于一條合資鐵路而言，其公司的責(zé)權(quán)劃分和運(yùn)營清算體系越清晰，監(jiān)管機(jī)制越完善，其法人治理能力越高。

（5）資源經(jīng)營

在日常經(jīng)營中，合資鐵路的資源經(jīng)營策略對其能力利用與運(yùn)營效益存在影響，當(dāng)合資鐵路擁有獨(dú)立完善的移動設(shè)備、固定設(shè)施和運(yùn)營組織人力資源時，其完全可以根據(jù)客流和市場對運(yùn)營組織進(jìn)行實(shí)時的調(diào)整，運(yùn)營的自主性更高。因此采用合資鐵路對于其移動設(shè)備、固定設(shè)施和人力資源的經(jīng)營方式描述其資源經(jīng)營策略，對于一條合資鐵路而言，其移動設(shè)備和固定設(shè)施的經(jīng)營方式越自主，運(yùn)營組織人力資源的門類越齊全，其資源經(jīng)營策略越完善。

（6）經(jīng)營效益

在進(jìn)行經(jīng)營時，合資鐵路的經(jīng)營效益影響著其能力利用質(zhì)量。當(dāng)合資鐵路的經(jīng)營效益較差時，勢必難以吸引社會投資者。當(dāng)?shù)卣仓粫钠涓郊觾r(jià)值進(jìn)行考慮，例如相應(yīng)的土地開發(fā)等等，而對于合資鐵路的運(yùn)營組織則不太關(guān)心，從而導(dǎo)致合資鐵路能力利用低下。因此采用合資鐵路的運(yùn)輸收益、附加價(jià)值以及公益支出反映其經(jīng)營效益特征。合資鐵路運(yùn)輸收益越高、附加價(jià)值越低、公益支出越低，其經(jīng)營效益越好。

1.3 基于AHP的合資鐵路運(yùn)營管理模式選擇流程

基于AHP的基本原理，首先，根據(jù)合資鐵路運(yùn)營管理模式的影響因素，建立其層次結(jié)構(gòu)模型。然后，采取不同的方法分別對準(zhǔn)則層、次準(zhǔn)則層和方案層的判斷矩陣進(jìn)行構(gòu)造并進(jìn)行一致性檢驗(yàn)。接著，依次通過層次單排序、層次總排序，獲得三個候選運(yùn)營管理模式的重要度，進(jìn)而得出結(jié)論。基于AHP的合資鐵路運(yùn)營管理模式選擇流程如圖2所示。

圖2 基于AHP的合資鐵路運(yùn)營管理模式選擇流程

1.4 層次結(jié)構(gòu)模型的建立

根據(jù)合資鐵路運(yùn)營管理模式的影響因素，提出兩級指標(biāo)體系，進(jìn)而建立了含目標(biāo)層、準(zhǔn)則層（6個指標(biāo)）、次準(zhǔn)則層（18個指標(biāo)）和方案層（3個方案）的四級層次結(jié)構(gòu)模型，如圖3所示，解釋如下：

（1）目標(biāo)層

目標(biāo)層即使用AHP的目的，將“合資鐵路能力利用與運(yùn)營效益最高”作為目標(biāo)層。

（2）準(zhǔn)則層

將合資鐵路運(yùn)營管理模式選擇的六大影響因素作為準(zhǔn)則層指標(biāo)，分別為路網(wǎng)地位、政策導(dǎo)向、投融資體制、法人治理、資源經(jīng)營以及經(jīng)營效益。

（3）次準(zhǔn)則層

根據(jù)合資鐵路運(yùn)營管理模式影響因素的具體內(nèi)容，對各準(zhǔn)則層指標(biāo)，分別引入3個次準(zhǔn)則層指標(biāo)，提出共18個次準(zhǔn)則層指標(biāo)，具體見圖3。

（4）方案層

三種運(yùn)營管理模式，即自管自營模式、委托運(yùn)輸模式、委托運(yùn)營模式。

（5）指標(biāo)含義及賦值規(guī)則

各次準(zhǔn)則層指標(biāo)含義及其賦值規(guī)則見表1。

圖3 合資鐵路運(yùn)營管理模式選擇層次結(jié)構(gòu)模型

表1 次準(zhǔn)則層指標(biāo)含義及其賦值規(guī)則

Tab.1 Meaning and value setting of indicators in the sub-criterion layer

1.5 判斷矩陣的構(gòu)造

在AHP中，每層的判斷矩陣表示本層所有指標(biāo)對上層對應(yīng)指標(biāo)的相對重要度。圖4所示的層次結(jié)構(gòu)模型具有目標(biāo)層、準(zhǔn)則層、次準(zhǔn)則層和方案層四層，因此判斷矩陣有3種類型，分別為準(zhǔn)則層、次準(zhǔn)則層以及方案層判斷矩陣。其中，準(zhǔn)則層需構(gòu)造1個判斷矩陣，次準(zhǔn)則層需構(gòu)造6個判斷矩陣，方案層需構(gòu)造18個判斷矩陣。

（1）準(zhǔn)則層判斷矩陣的構(gòu)造

準(zhǔn)則層共6個指標(biāo)，故其判斷矩陣是1個6階方陣，記為。鑒于準(zhǔn)則層指標(biāo)是直接對應(yīng)于目標(biāo)，采用AHP的九級標(biāo)度法進(jìn)行專家打分，構(gòu)造準(zhǔn)則層的判斷矩陣。

（2）次準(zhǔn)則層判斷矩陣的構(gòu)造

① 回歸變量選取

② 數(shù)據(jù)歸一化

③ 多元線性回歸

由統(tǒng)計(jì)分析理論可知多元線性回歸的統(tǒng)計(jì)值包括相關(guān)系數(shù)2、值以及值等。若1個回歸方程有效，這三個統(tǒng)計(jì)值需滿足表2所示的判斷標(biāo)準(zhǔn)。

表2 統(tǒng)計(jì)值的判斷標(biāo)準(zhǔn)

Tab.2 Judgment criteria for statistical indicators

④次準(zhǔn)則層判斷矩陣生成

（3）方案層判斷矩陣的構(gòu)造

1.6 層次排序及檢驗(yàn)

（1）層次單排序及檢驗(yàn)

本文采用方根法計(jì)算權(quán)向量，計(jì)算步驟如下：

① 計(jì)算一致性指標(biāo)：

② 查找相應(yīng)的平均隨機(jī)一致性指標(biāo)，見表3：

Tab.3 Consistency indicator

③ 計(jì)算一致性比率：

（2）層次總排序

2 案例分析

2.1 濟(jì)青高鐵簡介

選取濟(jì)青高鐵開展案例分析，對所提出方法進(jìn)行驗(yàn)證。濟(jì)青高鐵是中國第一條以地方為主投資建設(shè)的高速鐵路，自開通至今采用委托運(yùn)輸?shù)倪\(yùn)營管理模式，從合資鐵路運(yùn)營管理模式的影響因素來看，濟(jì)青高鐵具有以下特征：

（1）從路網(wǎng)地位來看，濟(jì)青高鐵全長307.9km，是我國“八縱八橫”高鐵網(wǎng)青銀通道的重要組成部分，也是山東省“三縱三橫”城際軌道交通網(wǎng)主通道，路網(wǎng)地位高。

（2）從政策導(dǎo)向來看，濟(jì)青高鐵是國內(nèi)誕生的首個地方投資絕對控股的高鐵項(xiàng)目，在財(cái)政補(bǔ)貼上得到了地方政府的大力支持，可根據(jù)市場供求和競爭狀況較為自主地制定具體運(yùn)價(jià)水平。同時可接入國鐵網(wǎng)開行一定數(shù)量的跨線列車，客流吸引能力強(qiáng)。

（3）從投融資體制來看，濟(jì)青高鐵投資主體為山東鐵路投資控股集團(tuán)有限公司，非國鐵股比達(dá)80%，控股方以地建路、以地養(yǎng)路，積極對濟(jì)青高鐵沿線土地進(jìn)行綜合開發(fā)，融資能力較強(qiáng)。

（4）從法人治理來看，濟(jì)青高鐵將運(yùn)輸相關(guān)任務(wù)委托給濟(jì)南鐵路局，盡管簽訂了委托運(yùn)輸協(xié)議，但沒有成立規(guī)范的第三方監(jiān)督機(jī)構(gòu)，存在責(zé)權(quán)劃分不清晰、運(yùn)營清算體系和監(jiān)管機(jī)制不健全等合資鐵路運(yùn)營的普遍性問題。

（5）從資源經(jīng)營來看，濟(jì)青高鐵線路里程長，注冊資本多，企業(yè)規(guī)模較大。但目前主要向濟(jì)南鐵路局租賃動車組提供運(yùn)輸服務(wù)，固定設(shè)施設(shè)備的養(yǎng)護(hù)維修委托第三方進(jìn)行，運(yùn)輸組織的專業(yè)人才隊(duì)伍較為缺乏。

（6）從經(jīng)營效益來看，濟(jì)青高鐵是濟(jì)南到青島間目前唯一一條速度可達(dá)350 km/h的鐵路，日開行列車數(shù)量75對左右，有約一半為國鐵的跨線列車，運(yùn)營效益高。同時濟(jì)青高鐵連接山東半島重要城市群，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和配套設(shè)施的完善，其附加價(jià)值大。受國家對于鐵路運(yùn)價(jià)水平的限制，濟(jì)青高鐵在票價(jià)制定時需承擔(dān)一定的公益支出。

2.2 計(jì)算結(jié)果與分析

現(xiàn)利用所提出的AHP方法，設(shè)計(jì)濟(jì)青高鐵的運(yùn)營管理模式。結(jié)果及分析如下：

2.2.1 判斷矩陣的構(gòu)造結(jié)果

（1）準(zhǔn)則層的判斷矩陣

通過專家咨詢、現(xiàn)場調(diào)研和問卷調(diào)查，得到準(zhǔn)則層6個指標(biāo)重要度的建議值如表4所示，基于此，便可構(gòu)造準(zhǔn)則層的判斷矩陣。

表4 準(zhǔn)則層指標(biāo)的重要度

Tab.4 Importance of indicators in the criteria layer

（2）次準(zhǔn)則層的判斷矩陣

① 樣本選取

按照線路運(yùn)營性質(zhì)相同的原則，鑒于濟(jì)青高鐵屬于合資城際鐵路，選取我國目前已開通/在建的合資城際鐵路（共計(jì)13條）的實(shí)際數(shù)據(jù)作為樣本。按照表1所示的賦值規(guī)則，準(zhǔn)則層指標(biāo)的樣本數(shù)據(jù)見表5，次準(zhǔn)則層指標(biāo)的樣本數(shù)據(jù)見表6。

表5 準(zhǔn)則層指標(biāo)的樣本數(shù)據(jù)

Tab.5 Sample data of indicators in the criteria layer

表6 次準(zhǔn)則層指標(biāo)的樣本數(shù)據(jù)

Tab.6 Sample data of indicators in the sub-criteria layer

② 多元線性回歸結(jié)果

在對樣本數(shù)據(jù)歸一化處理的基礎(chǔ)上，次準(zhǔn)則層的6個判斷矩陣其關(guān)聯(lián)變量的多元線性回歸結(jié)果為：

相應(yīng)的回歸分析統(tǒng)計(jì)值見表7。

表7 回歸分析統(tǒng)計(jì)值

Tab.7 Values of statistical indicators in the regression analysis

對比表7和表2可知，所有回歸分析均通過顯著性檢驗(yàn)，可基于此確定關(guān)聯(lián)的所有次準(zhǔn)則層指標(biāo)x的重要度s，見表8。根據(jù)s，可進(jìn)而構(gòu)造出。

（3）方案層的判斷矩陣

按照前文所述的構(gòu)造原理，基于表5和表6中提供的樣本數(shù)據(jù)，很容易構(gòu)造出方案層的18個判斷矩陣。限于篇幅，在此省略。

表8 次準(zhǔn)則層指標(biāo)的重要度s

Tab.8 Importance sij of indicators in the sub-criteria layer

（4）判斷矩陣的一致性檢驗(yàn)

準(zhǔn)則層、次準(zhǔn)則層、方案層各判斷矩陣的一致性比例..均接近于0，小于0.1，通過一致性檢驗(yàn)，可用于后續(xù)層次排序。

2.2.2 層次排序的結(jié)果及分析

（1）層次單排序結(jié)果及分析

準(zhǔn)則層和次準(zhǔn)則層單排序的結(jié)果如圖4所示。其中，每個準(zhǔn)則層指標(biāo)下方括號內(nèi)的數(shù)字表示其對目標(biāo)層單排序的權(quán)重，每個次準(zhǔn)則層指標(biāo)下方括號內(nèi)的數(shù)字表示其對準(zhǔn)則層對應(yīng)指標(biāo)單排序的權(quán)重。簡便起見，省略方案層各運(yùn)營管理模式方案單排序的權(quán)向量。

分析圖4所示的單排序結(jié)果，得到以下結(jié)論：

① 準(zhǔn)則層單排序中，路網(wǎng)地位的權(quán)重最高，其次是政策導(dǎo)向和經(jīng)營效益，三者的權(quán)重之和占到了67.65%，說明在濟(jì)青高鐵運(yùn)營管理模式?jīng)Q策中，路網(wǎng)地位、政策導(dǎo)向和經(jīng)營效益指標(biāo)的影響最大。

② 路網(wǎng)地位下屬次準(zhǔn)則層的單排序中，線路類型的權(quán)重占到了50%，表明像濟(jì)青高鐵這種路網(wǎng)干線型的合資鐵路線路能力利用率和運(yùn)輸效益將較高。

③ 政策導(dǎo)向下屬次準(zhǔn)則層的單排序中，財(cái)政補(bǔ)貼和國鐵準(zhǔn)入權(quán)的權(quán)重之和占到了92.31%，反應(yīng)了給予濟(jì)青高鐵適當(dāng)?shù)呢?cái)政補(bǔ)貼，并確保國鐵的準(zhǔn)入權(quán)，將有利于充分發(fā)揮其線路的能力、提高運(yùn)輸效益。

④ 經(jīng)營效益下屬次準(zhǔn)則層的單排序中，運(yùn)輸收益的權(quán)重占到了55.56%，說明濟(jì)青高鐵需要拓寬運(yùn)輸市場，提升運(yùn)輸收益，以達(dá)到充分發(fā)揮線路能力和提高運(yùn)輸效益的目的。

（2）層次總排序結(jié)果及分析

準(zhǔn)則層的總排序結(jié)果（即6個準(zhǔn)則層指標(biāo)對目標(biāo)層的權(quán)重）與其單排序結(jié)果相同，如圖4所示。限于篇幅，次準(zhǔn)則層的總排序結(jié)果（即18個次準(zhǔn)則層指標(biāo)對目標(biāo)層的權(quán)重）省略。方案層的總排序結(jié)果（即3種運(yùn)營管理模式對目標(biāo)層的權(quán)重）見表9。

表9 方案層的總排序結(jié)果

Tab.9 Total ordering result in the scheme layer

針對表9中的結(jié)果進(jìn)行分析，得到以下結(jié)論：

① 三種候選運(yùn)營管理模式中，權(quán)重最高的是委托運(yùn)輸模式，表明濟(jì)青高鐵當(dāng)前采用委托運(yùn)輸模式對于線路能力利用與效益最高的目標(biāo)最有利，該結(jié)果與濟(jì)青高鐵當(dāng)前實(shí)際采用的運(yùn)營管理模式一致。

② 自管自營模式對于實(shí)現(xiàn)濟(jì)青高鐵充分利用線路能力、提高運(yùn)輸效益的目標(biāo)具有一定的潛力，可供決策者在探索濟(jì)青高鐵新的運(yùn)營管理模式時參考。

③ 委托運(yùn)營模式不符合濟(jì)青高鐵的路網(wǎng)地位、國家與國鐵集團(tuán)對于合資鐵路運(yùn)營管理政策的發(fā)展趨勢和預(yù)期較好的經(jīng)營效益，不推薦采用。

3 結(jié) 論

本文利用AHP方法，對合資鐵路運(yùn)營管理模式選擇問題開展研究。根據(jù)相關(guān)影響因素，建立了含目標(biāo)層、準(zhǔn)則層（6個指標(biāo)）、次準(zhǔn)則層（18個指標(biāo)）和方案層（3個方案）的四級層次結(jié)構(gòu)模型。在采用專家打分法構(gòu)造準(zhǔn)則層判斷矩陣的基礎(chǔ)上，將已開通/在建合資鐵路的實(shí)際數(shù)據(jù)作為樣本，采用多元線性回歸方法構(gòu)造次準(zhǔn)則層判斷矩陣，將樣本中各次準(zhǔn)則層指標(biāo)按三種運(yùn)營管理模式分別統(tǒng)計(jì)平均值構(gòu)造方案層的判斷矩陣。最后采用濟(jì)青高鐵進(jìn)行案例分析，結(jié)果表明委托運(yùn)輸模式的重要度最高，對濟(jì)青高鐵的線路能力利用與效益最高的目標(biāo)最有利，與實(shí)際相符，驗(yàn)證了本文方法的合理性與可行性。

相較于傳統(tǒng)的AHP方法，本文采用多元線性回歸的方法，確定次準(zhǔn)則層中各判斷矩陣對應(yīng)的所有次準(zhǔn)則指標(biāo)的重要度并基于此構(gòu)造判斷矩陣，具有以下優(yōu)點(diǎn)：

（1）本文方法利用樣本數(shù)據(jù)確定次準(zhǔn)則層指標(biāo)的重要度，一定程度上避免了傳統(tǒng)專家打分法主觀性強(qiáng)的缺點(diǎn)。

（2）由于次準(zhǔn)則層指標(biāo)較多，采用專家打分法容易造成判斷矩陣通不過一致性檢驗(yàn)，而本文方法一般不會出現(xiàn)判斷矩陣一致性不滿足的情況。

（3）本文方法具有較強(qiáng)的可移植性，只需更換其對應(yīng)的指標(biāo)數(shù)據(jù)、或者再適當(dāng)調(diào)整下樣本數(shù)據(jù)，便可用于為不同類型合資鐵路運(yùn)營管理模式的選擇提供決策建議。

需注意的是，樣本量的大小和樣本中偏定性指標(biāo)的賦值對AHP方法的有效性存在影響，接下來可將該方法應(yīng)用于更多案例，并將所獲得結(jié)果與實(shí)際方案作對比，以更全面評估AHP的有效性。此外，基于回歸分析構(gòu)造次準(zhǔn)則層指標(biāo)重要度的精度與選取的顯著性水平存在聯(lián)系，當(dāng)顯著性水平較小時，指標(biāo)重要度的精度更高，但有可能出現(xiàn)不滿足統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)的情況。找到兩者的平衡點(diǎn)，使得滿足統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)的同時精度更高，有待進(jìn)一步研究。

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Selection of Operation Management Mode for Joint Venture Railways Based on Analytic Hierarchy Process

WU Feng1, 2, ZHAO Jun1, 2, FU Jia-xin1, 2, CHEN Cheng3

(1. School of Transportation and Logistics, Southwest Jiaotong University, Chengdu 611756, China; 2. National United Engineering Laboratory of Integrated and Intelligent Transportation, Chengdu 611756, China; 3. Transportation & Economics Research Institute, China Academy of Railway Sciences Corporation Limited, Beijing 100081, China)

In this study, the analytic hierarchy process is utilized to select the operation management mode of a joint venture railway from three typical candidate modes, the self-management, entrusted transportation, and entrusted operation modes. Based on an analysis of six influencing factors, a four-layer hierarchy model including a target layer, criterion layer (six indicators) , subcriterion layer (18 indicators) , and scheme layer (three schemes) is developed. The expert scoring method is used to construct the judgment matrix of the criterion layer. Using the actual data of the joint venture railways (opened/under construction) as a sample, the judgment matrix of the subcriterion layer is constructed by the multiple linear regression method, while that of the scheme layer is constructed based on the average statistical values of the sample according to the schemes. Finally, case study results for the Jinan-Qingdao high-speed railway line show that the entrusted transportation mode has the largest importance and is most conducive to realize the highest capacity utilization and operation efficiency of the line. This conclusion is consistent with the actual situation, which verifies the feasibility and applicability of the proposed method. Our method can be used to select and evaluate the operation management mode of other joint venture railways.

joint venture railway; operation management mode; analytic hierarchy process; multiple linear regression; Jinan-Qingdao high-speed railway

1672-4747（2020）04-0153-13

U29

A

10.3969/j.issn.1672-4747.2020.04.019

2020-05-07

中國國家鐵路集團(tuán)有限公司科技研究開發(fā)計(jì)劃課題（K2018X004）

吳鋒（1996—），男，湖北黃岡人，西南交通大學(xué)碩士研究生，研究方向?yàn)檫\(yùn)輸組織優(yōu)化，E-mail：649820965@qq.com

趙軍（1986—），男，四川宜賓人，博士，副教授，研究方向?yàn)殍F路運(yùn)輸組織，E-mail：junzhao@swjtu.edu.cn

吳鋒，趙軍，符佳芯，等. 基于AHP的合資鐵路運(yùn)營管理模式選擇研究[J]. 交通運(yùn)輸工程與信息學(xué)報(bào)，2020, 18(4): 153-165

（責(zé)任編輯：李愈）