基于模糊層次分析法的高速公路項目目標(biāo)持續(xù)性評價研究

□文/孫妍楓

基于模糊層次分析法的高速公路項目目標(biāo)持續(xù)性評價研究

□文/孫妍楓

高速公路項目目標(biāo)持續(xù)性評價是高速公路項目后評價的重要組成部分。文章在已有文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上建立了高速公路項目目標(biāo)持續(xù)性評價指標(biāo)體系并進(jìn)一步將模糊評價方法與層次分析法結(jié)合起來，對京滬高速公路（天津段）二期工程的目標(biāo)持續(xù)性進(jìn)行評價，結(jié)果表明其目標(biāo)具有較強(qiáng)的可持續(xù)性。

高速公路項目；目標(biāo)持續(xù)性評價；指標(biāo)體系；模糊層次分析法

《公路建設(shè)項目后評價編制辦法》明確規(guī)定公路建設(shè)項目要進(jìn)行目標(biāo)持續(xù)性評價，這是可持續(xù)發(fā)展理論在項目后評價中的實(shí)際應(yīng)用。近年來，國內(nèi)相關(guān)學(xué)者對公路項目目標(biāo)持續(xù)性評價做了相關(guān)研究和探索。王作功等[1]在分析和深化高速公路目標(biāo)持續(xù)性內(nèi)涵的基礎(chǔ)上，采用層次分析法建立了目標(biāo)持續(xù)性評價指標(biāo)體系并給出模糊綜合評判模型。張生瑞等[2]從公路交通可持續(xù)發(fā)展水平、發(fā)展能力、發(fā)展協(xié)調(diào)性方面建立了公路交通可持續(xù)發(fā)展評價指標(biāo)體系，提出了指標(biāo)屬性值和無量綱化的計算方法。石勇民[3]從服務(wù)交通量和持續(xù)性能力兩方面提出了公路建設(shè)項目目標(biāo)持續(xù)性評價指標(biāo)。鑒于高速公路項目目標(biāo)持續(xù)性評價指標(biāo)體系中有很多指標(biāo)不能量化，具有較強(qiáng)的模糊性，在進(jìn)行評價時很難確切表達(dá)，因而擬選用層次分析法建立高速公路目標(biāo)持續(xù)性評價指標(biāo)體系并結(jié)合模糊理論建立目標(biāo)持續(xù)性評價模型并通過實(shí)例進(jìn)行驗證。

模糊層次分析法評價模型

模糊層次分析法將定性分析和定量分析有效結(jié)合，不僅保證模型的系統(tǒng)性和合理性，而且能讓決策人員充分運(yùn)用其經(jīng)驗和判斷力，從而為許多決策問題提供強(qiáng)有力的決策支持。層次分析法與模糊評價的有效結(jié)合是運(yùn)用層次分析法確定各指標(biāo)的權(quán)重，然后分層次進(jìn)行模糊綜合評判，得到最終的評價結(jié)果[4]。

層次分析法確定評價指標(biāo)權(quán)重

（1）判斷矩陣為。

bij表示對A而言，Bi對Bj的重要性。

1～9標(biāo)度定義的定義見表1。

表1 1～9標(biāo)度定義

（2）計算最大特征值λmax和特征向量

（3）一致性檢驗。每個階矩陣相應(yīng)的一致性比例為

表2 平均隨機(jī)一致性指標(biāo)

模糊綜合評價

（1）確定因素集和評價集。高速公路項目目標(biāo)持續(xù)性評價的因素集可歸納為U={U1,U2}={外部條件影響，內(nèi)部條件影響}。

對高速公路項目目標(biāo)持續(xù)性評價時，評價結(jié)果要有一個具體的標(biāo)準(zhǔn)，評價集是對可能出現(xiàn)的評價結(jié)果的集合。評價集用V={V1，V2，…Vn}表示，其中Vj表示可能出現(xiàn)的評價結(jié)果，在對高速公路項目目標(biāo)持續(xù)性評價時，選擇評價集V={V1，V2，V3，V4，V5}。V1代表高速公路項目目標(biāo)強(qiáng)可持續(xù)；V2代表高速公路項目目標(biāo)較強(qiáng)可持續(xù)；V3代表高速公路項目目標(biāo)基本可持續(xù)；V4代表高速公路項目目標(biāo)弱可持續(xù)；V5代表高速公路項目目標(biāo)非可持續(xù)。用數(shù)值表示為V={50,40,30,20,10}。

（2）確定評價指標(biāo)的隸屬度。對集合中的單因數(shù)Ui（i=1，2，…，n）作單因素評判，從單因素Ui著眼確定該因素對評價集Vj（j=1,2，…，n）的隸屬度rij。因此可以得出第i個因素Ui的單因素評判集Vij=（ri1，ri2，…，rin），Σrin=1，是評價集V上的模糊子集。則m個影響因素的評價集就構(gòu)造出一個總的評價矩陣R，可以表示為

一般應(yīng)根據(jù)指標(biāo)的實(shí)際意義及性質(zhì)來確定隸屬函數(shù)的表達(dá)式。這些評價指標(biāo)總體來說可分為兩類，即定性描述的“軟”指標(biāo)和定量分析的技術(shù)經(jīng)濟(jì)類“硬”指標(biāo)。

定性指標(biāo)的隸屬度確定，通常采用模糊統(tǒng)計方法，即rij=mij/S，其中mij表示單因素Ui被評為Vj的有效問卷數(shù)，S為總的有效問卷數(shù)。

定量指標(biāo)的隸屬度確定，采用降半梯形來建立隸屬度函數(shù)，設(shè)定Vj和Vj+1是兩個相鄰的分級標(biāo)準(zhǔn)，Vj＞Vj+1，則Vj的隸屬函數(shù)為

Vj+1的隸屬函數(shù)為

確定評價矩陣。首先對評價指標(biāo)體系的最底層指標(biāo)層C的指標(biāo)進(jìn)行評價，根據(jù)評判專家填寫的評判問卷，由隸屬度的計算方法計算出各因素的隸屬度rij，最后將這些隸屬度組成評判矩陣Rm×n，同理可以得到準(zhǔn)則層B指標(biāo)的評價矩陣。將Rm×n進(jìn)行歸一化處理，得到評價矩陣R。

根據(jù)A=BR和W=A×VT計算出評價值,利用最大隸屬度原則可以得到高速公路項目目標(biāo)持續(xù)性水平等級。

實(shí)例分析

京滬二期高速公路（天津段）是交通部規(guī)劃的“五縱七橫”國道主干線之一，是天津公路發(fā)展規(guī)劃確定的“一環(huán)、七射、四主、二連”主構(gòu)架的重要組成部分。該工程作為國家立項重點(diǎn)工程，于2004年11月底開工，2006年11月底通車，工程總投資41.21億人民幣。

根據(jù)上述高速公路項目目標(biāo)持續(xù)性評價指標(biāo)體系通過查閱相關(guān)統(tǒng)計資料、訪談采集京滬高速公路（天津段）二期工程的原始數(shù)據(jù)。建立各層次判斷矩陣，計算證實(shí)其可行性，從而求出B1、B2、C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8、C9、C10、C11、C12和C13的權(quán)重。然后通過該領(lǐng)域?qū)＜?、高層管理人員(決策者)和用戶一起根據(jù)所確定的評語集對上述建立的指標(biāo)體系進(jìn)行評價,得到的京滬高速公路（天津段）二期工程目標(biāo)持續(xù)性的水平等級。

第一步構(gòu)建層次模型求出各個因素的權(quán)重

第一層次判斷矩陣為

第二層次判斷矩陣

（1）相對于B1的判斷矩陣為

（2）相對于B2的判斷矩陣為

通過計算各層次判斷矩陣都具有一致性，同時可以得到各層次的權(quán)重值W1=|0.667 0.333 | ，W2=|0.4240.0430.1480.2800.0250.080|，W3=|0.0280.0470.1480.0830.4420.2550.018|

第二步，用上述隸屬度計算方法把模糊評價矩陣表示出來，然后通過模糊層次分析法得到最終綜合評價值。

R1表示元素{C1,C2,…，C6}在評價集V=（V1,V2,V3,V4,V5）上對于B1構(gòu)成的模糊矩陣，R2表示{C7，C8，…，C13}相對于B2構(gòu)成的模糊矩陣。

則D1=W2×R1=|0.4630.4610.2720.1550.008|，同理得到D2=W3×R2=|0.50.20.30.10|，將D=|D1D2|歸一化得到評價矩陣

總的評價結(jié)果為A=W1×R=|0.3790.2870.224 0.1060.004|，根據(jù)評價等級的劃分，V=（50,40,30,20,10），得到W=A×VT=39.310根據(jù)最大隸屬度原理，可以得出京滬高速公路（天津段）二期工程項目目標(biāo)持續(xù)性較強(qiáng)。

結(jié)論

（1）通過層次分析法得到的權(quán)重系數(shù)W1、W2和W3可以得出，在外部條件和內(nèi)部條件對高速公路項目目標(biāo)持續(xù)性影響中，其中以外部條件對可持續(xù)影響為主，應(yīng)加強(qiáng)外部條件的管理；同時外部條件影響中社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展所占比重較大，應(yīng)該科學(xué)發(fā)展社會經(jīng)濟(jì)，從而更加促進(jìn)高速公路的可持續(xù)發(fā)展。

（2）通過模糊層次分析計算結(jié)果可以得出，京滬高速公路（二期）工程的目標(biāo)具有較強(qiáng)的可持續(xù)性，從而可以看出京滬高速公路(天津段）二期工程一方面產(chǎn)生了巨大的社會經(jīng)濟(jì)效益，實(shí)現(xiàn)了建設(shè)初期的目標(biāo)，另一方面社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展也對京滬高速公路本身目標(biāo)持續(xù)性提供了保障。

[1]王作功，賈元華，李素芬.高速公路項目目標(biāo)持續(xù)性評價指標(biāo)體系及方法研究[A].可持續(xù)發(fā)展的中國交通——2005全國博士生學(xué)術(shù)論壇（交通運(yùn)輸工程學(xué)科）論文集（上冊）[C].2005.

[2]張生瑞，邵春福，嚴(yán) 海.公路交通可持續(xù)發(fā)展評價指標(biāo)及評價方法研究[J].中國公路學(xué)報，2005,18（2）：74-78.

[3]石勇民.公路建設(shè)項目目標(biāo)持續(xù)性評價研究[J].中國公路學(xué)報，2002，15（3）：84-87.

[4]黃喜兵,黃 慶,武小菲.綠色施工的模糊綜合評價[J].西南交通大學(xué)學(xué)報，2008,43（2）：292-296.

[5]吳育華，杜 綱.管理科學(xué)基礎(chǔ)[M].天津：天津大學(xué)出版社，2004.

[6]LimingXia,ShupingChen.EvaluationonLandIntensiveUseBasedontheSustainableDevelopmentTheoryinTianjin[C].2010InternationalConferenceon LogisticSystemsandIntelligentManagement,2010.

U491

C

1008-3197（2010）04-54-03

2010-06-02

孫研楓/男，1973年出生，高級工程師，天津高速公路集團(tuán)有限公司，從事工程技術(shù)管理工作。