基于多元Logit模型的大學(xué)生返程交通方式選擇行為

林雨平，伍雄斌，邱美華

（1.福建農(nóng)林大學(xué)金山學(xué)院，福建 福州 350002；2.北京工業(yè)大學(xué) 建筑工程學(xué)院，北京 100124）

0 引言

隨著我國高等教育的快速發(fā)展，國內(nèi)高校大學(xué)生數(shù)量不斷增加。大學(xué)生作為一個特殊群體，寒暑假期間返程出行較為集中，大規(guī)模的大學(xué)生返程給交通運輸業(yè)帶來了一定的壓力。不同的大學(xué)生在返程出行時會根據(jù)自己的情況選擇適合自身的交通方式，研究大學(xué)生群體返程交通方式選擇行為對交通運輸業(yè)的發(fā)展有重要意義。

針對大學(xué)生出行行為，以往學(xué)者多有研究。國外學(xué)者如Kl?ckner等[1]采用在波鴻魯爾大學(xué)調(diào)查獲得的大學(xué)生出行數(shù)據(jù)研究了大學(xué)生在不同出行目的（上學(xué)、上班、娛樂和購物）下的出行方式選擇行為。Whalen等[2]對麥克馬斯特大學(xué)的大學(xué)生出行方式進行了研究，其研究結(jié)果表明，大學(xué)生出行方式選擇受到旅行成本、個人態(tài)度及諸如街道和人行道密度等環(huán)境因素的影響，并指出旅行時間對小汽車和自行車的選擇有顯著的影響。Setiawan等[3]運用計劃行為理論和規(guī)范激活模型研究了大學(xué)生選擇小汽車的意愿，并解釋了大學(xué)生使用小汽車的習(xí)慣對其行為意向的影響。國內(nèi)學(xué)者也針對大學(xué)生出行展開了研究，曹鴻雁[4]對山東建筑大學(xué)的大學(xué)生出行特征進行了調(diào)查分析，認為大學(xué)生的個人屬性、高校周邊土地利用情況、交通可達性是影響大學(xué)生出行行為的主要因素。李揚[5]對蘇州大學(xué)城的大學(xué)生出行特征行為進行了調(diào)查分析，據(jù)此提出完善大學(xué)城公共交通的措施。吳瑤[6]引入計劃行為理論對山地城市大學(xué)生結(jié)伴出行方式選擇進行了研究，認為大學(xué)生的行為態(tài)度、主觀規(guī)范、知覺行為控制對不同出行方式選擇意向的影響存在一定的差異。林詩悅等[7]則運用計劃行為理論研究了霧霾天氣條件下大學(xué)生群體的出行行為特征，其研究結(jié)果表明，霧霾天氣會改變大學(xué)生的出行行為，而且大學(xué)生的心理狀況和對霧霾天氣的敏感度是影響大學(xué)生出行的主要因素。韓鵬等[8]認為大學(xué)生的出行特征與普通城市居民存在差異，并運用前景理論構(gòu)建了大學(xué)生出行方式選擇模型。其研究表明，行程時間對大學(xué)生出行方式的選擇影響顯著，當出行時間較短時，大學(xué)生主要是選擇出租車出行，反之則傾向于公交出行。隨著共享單車的發(fā)展，江慧朋等[9]探討了共享單車對大學(xué)生出行行為的影響，分析了共享單車出現(xiàn)前后大學(xué)生出行行為的變化趨勢并指出共享單車增加了大學(xué)生的出行頻率。此外，一些國內(nèi)學(xué)者對大學(xué)生出行方式識別進行了研究，如楊彪[10]和吳麟麟等[11]根據(jù)在校大學(xué)生的出行特征，運用改進粒子群優(yōu)化支持向量機對大學(xué)生常用的出行方式進行了識別。

已有研究較多地探討了大學(xué)生在城市內(nèi)部的出行行為，而對于高校大學(xué)生返程交通方式選擇行為則鮮有研究。因此，本文以大學(xué)生返程交通方式選擇調(diào)查數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，建立基于多元Logit模型的大學(xué)生返程交通方式選擇模型，找出大學(xué)生返程交通方式選擇的影響因素，以期為交通運輸部門提高大學(xué)生返程出行服務(wù)水平提供依據(jù)。

1 多元Logit模型理論

在進行決策時，人們常常遇到許多選擇問題，即在可供選擇的多個方案中做出選擇。決策者在面對不同選擇時，會根據(jù)自身的情況和感受選擇對自己最有利的方案[12-13]。多元Logit模型是描述決策者從一系列備選集合中選擇某一選項的模型，其重要假設(shè)是獨立個體對所面臨的選擇方案具有明確的感知，決策者依據(jù)效用最大化原則進行方案選擇[14-16]。由于效用取決于使用者主觀的感受，與現(xiàn)實狀況有一定的差異，因此效用的取值包含可衡量效用和不可衡量的誤差值兩部分。決策者i選擇方案j所獲得的效用Uij可表示為[17]：

式（1）中：Vij為效用可衡量部分；εij為不可衡量的誤差項。

為簡化計算，通常把效用函數(shù)設(shè)為線性函數(shù)：

式（2）中：Xij為決策者i選擇方案j的解釋變數(shù)向量；βi為待估計的參數(shù)向量。

如果備選方案相互獨立，即誤差項各自獨立并服從相同的Gumbel分布。那么決策者i選擇方案j的概率pij為[17]：

對于多元Logit模型的未知參數(shù)可采用極大似然法進行估計[18]。定義變量fij為決策者選擇方案情況：

由于決策者只能在備選方案中選擇其中的一個，由此可得出多元Logit模型的似然函數(shù)：

將式（5）轉(zhuǎn)化成對數(shù)函數(shù)形式：

通過最大化lnL進行即可求得參數(shù)向量的值。

2 模型建立與分析

為分析不同因素對交通方式選擇的影響，掌握大學(xué)生返程時對不同交通方式的選擇偏好，本文的調(diào)查主要在位于福州市大學(xué)城的福州大學(xué)、福建師范大學(xué)、福建工程學(xué)院、閩江學(xué)院、江夏學(xué)院等5所高校中展開。調(diào)查對象是在校大學(xué)生且其暑期返程目的地在福建省區(qū)域范圍內(nèi)。問卷調(diào)查內(nèi)容包括大學(xué)生的性別、月生活費用、暑期返程交通方式、返程所花費的時間和費用等。本次調(diào)查共發(fā)放問卷600份，刪除無效問卷共得到有效問卷548份，問卷有效率為91.3%。大學(xué)生個人屬性特征與交通方式選擇情況如表1所示。

表1 調(diào)查結(jié)果統(tǒng)計

從樣本數(shù)據(jù)可看出，大學(xué)生返程主要的交通方式有動車（58.6%）、大巴（32.4%）和私家車（9.0%），男女大學(xué)生返程時對交通方式的選擇差異不大。女性大學(xué)生選擇私家車返程的比例高于男性大學(xué)生。不同交通方式的旅行成本如表2所示。從表2可看出，相比其他交通方式，動車的旅行時間和旅行費用有較大的優(yōu)勢，這也是大學(xué)生傾向于選擇動車返程的原因。相較于月生活費較低的大學(xué)生，月生活費較高的大學(xué)生選擇私家車返程的比例較高，這主要是由于月生活費高的大學(xué)生家庭擁有小汽車的比例較高，這類大學(xué)生群體選擇私家車出行的人數(shù)也較多。

表2 不同交通方式的旅行成本

在大學(xué)生返程交通方式選擇問卷調(diào)查和統(tǒng)計分析的基礎(chǔ)上設(shè)定模型的變量，如表3所示。

表3 模型變量列表

本文假設(shè)效用函數(shù)的估計參數(shù)與交通方式有關(guān)。大學(xué)生返程可選擇的3種主要交通方式有動車、大巴和私家車，分別用P1,P2,P3表示動車、大巴、私家車的選擇概率。以私家車為基準，大學(xué)生返程可選擇的3種交通方式有兩組效用方程：

本文將表3所示的所有變量納入模型計算，利用SPSS軟件對所建立的模型進行參數(shù)估計和模型檢驗，得到模型擬合度檢驗結(jié)果如表4所示。

表4 模型擬合度檢驗結(jié)果

從表4可看出，-2ln似然值由402.028下降到280.576，似然比卡方值為121.451。似然比卡方檢驗結(jié)果（顯著水平為0.000）P〈0.01說明模型擬合度較高，具有統(tǒng)計意義。納入模型的變量中候車時間W、旅行費用C和家庭擁有小汽車Y的顯著水平P〈0.01，說明這些變量是模型預(yù)測時重要的參數(shù)。其余變量顯著水平均小于0.05，由此可看出其他變量對模型也都具有較高的相關(guān)性。此外，似然比指標的值為0.302，說明所構(gòu)建的模型具有較好的解釋作用。

為了解各因素對大學(xué)生返程交通方式選擇的影響程度，采用極大似然法進行參數(shù)估計，得出的結(jié)果如表5所示。

從表5可看出，等車時間和行駛時間的參數(shù)估計值為正，但數(shù)值較低，說明候車時間和旅行時間對于大學(xué)生返程時選擇動車或大巴的影響較小。旅行費用的參數(shù)為負數(shù)，說明旅行費用越高的交通方式，大學(xué)生返程時越不愿意選擇。在性別方面，男性的參數(shù)值為正，說明男性更傾向于選擇動車或大巴。在月生活費方面，月生活費為1 000元以下的參數(shù)估計值遠大于月生活費1 000元以上，說明月生活費低的大學(xué)生在返程出行時更偏好于選擇動車或大巴。在家庭是否擁有小汽車方面，當家庭擁有小汽車時，選擇動車和大巴的參數(shù)值均為負數(shù)，表明家庭擁有小汽車的大學(xué)生在假期返程出行時更愿意選擇私家車。由分析結(jié)果可得出，各影響因素對大學(xué)生返程交通方式選擇的影響存在一定的差異，其中旅行費用、家庭是否擁有小汽車和月生活費用等因素對大學(xué)生返程交通方式選擇有重大的影響。

3 結(jié)語

大學(xué)生假期的集中返程出行受到社會的廣泛關(guān)注。為把握大學(xué)生返程交通方式選擇行為特征，本文通過問卷調(diào)查的方式，獲取大學(xué)生返程交通方式選擇的相關(guān)數(shù)據(jù)。據(jù)此，建立了基于多元Logit的大學(xué)生返程交通方式選擇模型。利用所建立的模型，結(jié)合調(diào)查數(shù)據(jù)，對影響大學(xué)生返程選擇交通方式的因素進行了分析。分析結(jié)果表明，對大學(xué)生返程交通方式選擇有重大影響的因素包括旅行費用、家庭是否擁有小汽車和月生活費。家庭擁有小汽車的大學(xué)生更愿意選擇私家車返程，而男性大學(xué)生返程出行則更偏好于動車或大巴。由于受到月生活費的影響，旅行費用低的交通方式對大學(xué)生更具有吸引力。因此，交通運輸部門應(yīng)在考慮大學(xué)生經(jīng)濟能力的前提下，完善符合不同大學(xué)生群體返程出行需求的交通體系，以緩解大學(xué)生集中返程帶來的交通壓力。

大學(xué)生返程交通方式選擇還與其個人態(tài)度、交通方式的安全性和舒適性等因素有關(guān)。如何量化這些因素并納入模型是今后需要進一步研究的內(nèi)容。