上海市71路公交服務(wù)水平綜合評價研究

章玉蓉，周溪召 ZHANG Yurong,ZHOU Xizhao

（上海理工大學(xué) 管理學(xué)院，上海 200093）

近年來隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，居民生活水平不斷提高，居民汽車保有量迅猛增長，但隨之而來的是交通壓力不斷增大、交通擁堵問題愈加嚴(yán)重等問題，為了應(yīng)對交通擁堵問題，各級政府將優(yōu)先發(fā)展公共交通作為施政重點[1]。上海市是公共交通較為發(fā)達(dá)的城市之一，上海市71路公交于2017年2月正式開通，作為上海新建的一條中運量公交線路，備受廣大群眾的關(guān)注。上海市71路中運量公交是介于傳統(tǒng)路面交通系統(tǒng)和軌道交通系統(tǒng)的一種新型公交客運系統(tǒng)。中運量公交客運量一般為5 000～20 000人次/小時，小于地鐵而大于常規(guī)公交，同時還應(yīng)具備一定的運行速度和發(fā)車班次等運行特征，一般有這幾種：有軌電車、無軌電車、快速公交等制式。上海71路中運量公交系統(tǒng)選擇的是雙源無軌電車制式，具有專用的信號機(jī)制，行駛路線基本是沿著東西向的延安路高架橋行駛，從延安路外灘一直到延伸到延安路滬青平立交（外環(huán)外線路主要考慮車輛掉頭及停放），總長度17.5公里，共設(shè)25個車站。

1 評價目的和方法

1.1 評價目的

新的公共運輸系統(tǒng)的真正影響不單單是在物理設(shè)施，更是在于它所帶來的對人們生活的改善。想要不斷完善和發(fā)展這種新型公共運輸系統(tǒng)就要通過評價指標(biāo)評價其對交通水平、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、環(huán)境質(zhì)量、社會互動和城市形態(tài)的預(yù)期影響以及使用者的滿意程度。

從許多角度而言，根據(jù)公眾對系統(tǒng)的反應(yīng)，一個公交系統(tǒng)的成敗顯而易見，顧客的意見可能是最重要的指標(biāo)。不過，為了獲得整個系統(tǒng)總體性能的客觀和量化的指標(biāo)，需要制定一個評價方案。根據(jù)方案得出的反饋信息可有助于識別系統(tǒng)的優(yōu)點和需要改進(jìn)的缺點[2]。

1.2 評價方法

1.2.1 層次分析法

（1）層次分析法的概念

層次分析法（AHP），是指將一個復(fù)雜的多目標(biāo)決策問題作為一個系統(tǒng)，將目標(biāo)分解為多個目標(biāo)或準(zhǔn)則，進(jìn)而分解為多指標(biāo)或準(zhǔn)則的若干層次，通過定性指標(biāo)模糊量化方法算出層次單排序或權(quán)數(shù)和總排序，以作為目標(biāo)、多方案優(yōu)化決策的系統(tǒng)方法。這種方法是將決策問題按總目標(biāo)、各層子目標(biāo)、評價準(zhǔn)則直至具體的備選方案的順序分解為不同的層次結(jié)構(gòu)，然后用求解判斷矩陣特征向量的辦法，求得每一層次的各元素對上一層次某元素的優(yōu)先權(quán)重，最后再用加權(quán)和的方法遞階歸并各備選方案對總目標(biāo)的最終權(quán)重，此最終權(quán)重最大者即為最優(yōu)方案[3]。

（2）層次分析法的流程

A.構(gòu)造層次分析模型。應(yīng)用層次分折法分析社會的、經(jīng)濟(jì)的以及科學(xué)管理領(lǐng)城的問題，首先要把問題條理化、層次化，構(gòu)造一個層次分析結(jié)構(gòu)的模型。構(gòu)選一個好的層次結(jié)構(gòu)對于問題的解決極為重要，它決定了分析結(jié)果的有效程度。

B.構(gòu)造判斷矩陣。建立模型之后，可以構(gòu)造出判斷矩陣A，判斷矩陣是層次分析法的基本信息，也是進(jìn)行相對重要度計算的重要依據(jù)。

其中：A為判別矩陣，aij的要素i與要素j重要性比較結(jié)果，并且有如下關(guān)系：

aij有9種取值，分別為1/9,1/7,1/5,1/3,1/1,3/1,5/1,7/1,9/1，分別表示i要素對于要素j的重要程度由輕到重。

C.計算權(quán)重。對于構(gòu)造出的判斷矩陣，可以求出最大特征值所對應(yīng)的特征向量，然后歸一化后作為權(quán)值。判斷矩陣滿足一致性時可以用跟法和跟法來求取權(quán)值，而當(dāng)判斷矩陣不滿足一致性時，用和法和根法計算權(quán)重向量則很不精確。

D.判斷矩陣一致性檢驗。一般來說一致性指標(biāo)CI越小，說明一致性越大?？紤]到一致性的偏離可能是由于隨機(jī)原因造成的，因此在檢驗判斷矩陣是否具有滿意的一致性時，還需將CI和平均隨機(jī)一致性指標(biāo)RI進(jìn)行比較，得出檢驗系數(shù)CR，如果CR＜0.1，則認(rèn)為該判斷矩陣通過一致性檢驗，否則就不具有滿意一致性?？梢酝ㄟ^下面公式來計算判斷一致性：

表1 平均隨機(jī)一致性指標(biāo)RI標(biāo)準(zhǔn)值

E.層次單排序。理論上講，層次單排序計算問題可歸結(jié)為計算判斷矩陣的最大特征根及其特征向量的問題，但一般來說，計算判斷矩陣的最大特征值及其對應(yīng)的特征向量，并不需要追求較高的精確度，這是因為判斷矩陣自身就存在相當(dāng)大的誤差。因此一般用迭代法在計算機(jī)上求得的是近似的最大特征值和其相對應(yīng)的特征向量。

F.層次總排序及一致性檢驗。計算各層元素對系統(tǒng)目標(biāo)的合成權(quán)重，進(jìn)行總排序以確定結(jié)構(gòu)圖中最底層各個元素的總目標(biāo)中的重要程度。這一過程是最高層次到最低層次逐層進(jìn)行的。

G.根據(jù)分析結(jié)果進(jìn)行決策[4]。

1.2.2 灰色綜合評價法

（1）灰色綜合評價法的概念

灰色系統(tǒng)理論是從信息的非完備性出發(fā)研究和處理復(fù)雜系統(tǒng)的理論，灰色理論運用最廣泛的是關(guān)聯(lián)度分析法和灰色聚類分析法，這是灰色綜合評價的基礎(chǔ)。

（2）灰色聚類法的概念

灰色聚類是根據(jù)灰色關(guān)聯(lián)矩陣或灰數(shù)的白化權(quán)函數(shù)將一些觀測指標(biāo)或觀測對象聚集成若干個可以定義類別的方法。按聚類對象劃分，可以分為灰色關(guān)聯(lián)聚類和灰色白化權(quán)函數(shù)聚類。

本文主要運用灰色白化權(quán)函數(shù)聚類，這是主要用于檢查觀測對象是否屬于事先設(shè)定的不同類別，以區(qū)別對待。我們常用白化權(quán)函數(shù)來描述一個灰數(shù)對其取值范圍內(nèi)不同數(shù)值的“偏愛”程度。

將n個對象關(guān)于指標(biāo)i的取值相應(yīng)地分為s個灰類，我們稱之為i指標(biāo)子類。i指標(biāo)k子類的白化權(quán)函數(shù)記為（x）。

設(shè)i指標(biāo)k子類的白化權(quán)函數(shù)（x）為如下圖所示的典型白化權(quán)函，則稱（1 ），（2 ），（3 ），（4）為（x）的轉(zhuǎn)折點，典型白化權(quán)函數(shù)記為：

2 評價模型

2.1 計算權(quán)重

（1） 建立評價體系

通關(guān)問卷調(diào)查，本文從五個方面選取一級評價指標(biāo)，建立上海71路中運量公交的評價體系[5]。如圖1所見：

圖1 層次分析結(jié)構(gòu)圖

（2） 選取判斷矩陣

本文服務(wù)水平一級指標(biāo)判斷矩陣A～B為：

A B 4 B 5 B 1 B 3 B 2 B 4 1 2 3 4 7 B 5 1/2 1 2 3 5 B 1 1/3 1/2 1 3 4 B 3 1/4 1/3 1/3 1 2 B 2 1/7 1/5 1/4 1/2 1

為了之后的方便計算，本文將上述矩陣?yán)锏姆謹(jǐn)?shù)化成小數(shù)并簡寫為

類似的可以寫出舒適性各指標(biāo)的判斷矩陣B2、方便性各指標(biāo)的判斷矩陣B3、準(zhǔn)時快捷性各指標(biāo)B4、安全性各指標(biāo)的判斷矩陣B5如下：

（3） 計算權(quán)重系數(shù)

通過對矩陣向量求解可以得到：

矩陣A的權(quán)重系數(shù)為 （0.4234,0.2601,0.1794,0.0876,0.0496）

矩陣B2權(quán)重系數(shù)為 （0.6333,0.2605,0.1062）

矩陣B3權(quán)重系數(shù)為 （0.4696,0.3021,0.1517,0.0766）

矩陣B4權(quán)重系數(shù)為 （0.4286,0.4286,0.1429）

矩陣B5權(quán)重系數(shù)為 （0.4,0.4,0.2）

（4） 一致性判斷

根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化的矩陣可以計算出特征值矩陣：

0.4 2 3 4 0.5 2 0 1 0.5 3 8 2 0.3 5 0 2 0.3 4 7 0 0.2 1 1 7 0.2 6 0 1 0.3 5 8 8 0.2 6 2 7 0.2 4 7 8 0.1 4 1 1 0.1 3 0 0 0.1 7 9 4 0.2 6 2 7 0.1 9 8 3 0.1 0 5 9 0.0 8 6 7 0.0 5 9 8 0.0 8 7 6 0.0 9 9 1 0.0 6 0 5 0.0 5 2 0 0.0 4 4 8 0.0 4 3 8 0.0 4 9 6

所以 λ1max=（5.1463+5.1566+5.081+5.0142+5.0576 ）÷5=5.0911

可以計算出B2、B3、B4、B5的特征值如下：λ2max=3.0387，λ3max=4.0408，λ4max=3，λ5max=3

表2 各級指標(biāo)權(quán)重值

因為CR＜0.1，所以此矩陣滿足一致性，同理可計算出其他判斷矩陣也滿足一致性。

（5） 列出權(quán)重表如表2所示

2.2 利用灰色綜合評價進(jìn)行評價

（1） 確定評價等級

在進(jìn)行綜合評價之前，本文需要將公交服務(wù)水平的調(diào)查數(shù)據(jù)量化。本文采取的評價等級為非常滿意、滿意、一般、不滿意、非常不滿意，按照10分制打分，則評價集合為V=（9,7 ,5,3,1）。本文按照這種方式進(jìn)行對100份調(diào)查表的數(shù)據(jù)進(jìn)行打分，部分打分情況如表3所示：

表3 各評價指標(biāo)的評價值例表

（2） 確定評價矩陣

根據(jù)調(diào)查表以及評價指標(biāo)的評價值可列出評價矩陣。

注：i的范圍是1≤i≤14，表示二級評價指標(biāo)的個數(shù)；n的范圍是1≤n≤100，表示調(diào)查樣本的個數(shù)；din表示第n個評級者對評價指標(biāo)Ci的評價情況。

（3）確實評價對象的灰類

評價對象的灰類，要通過定性分析來確定。根據(jù)本文的評價等級，這里可以分為5個灰類[6]。

本文選取評價等級是非常滿意為第一灰類，記為k=1，灰數(shù)?∈[9,+∞)，白化權(quán)函數(shù)為f1（）x，可以表達(dá)為：

評價等級是滿意為第二灰類，記為k=2，灰數(shù)?∈［0,7,1 4］，白化權(quán)函數(shù)為f2（x），可以表達(dá)為：

評價等級是一般為第三灰類，記為k=3，灰數(shù)?∈［0,5,1 0］，白化權(quán)函數(shù)為f3（x），可以表達(dá)為：

評價等級是不滿意為第四灰類，記為k=4，灰數(shù)?∈［0,3,6］，白化權(quán)函數(shù)為f4（x），可以表達(dá)為：

評價等級是非常不滿意為第五灰類，記為k=4，灰數(shù)?∈［0,1,2］，白化權(quán)函數(shù)為f5（x），可以表達(dá)為：

表4 第一灰類白化權(quán)函數(shù)值例表

根據(jù)式（1）至式（5）可以算出不同評價等級的白化權(quán)函數(shù)值，例如對第一灰類進(jìn)行計算，如表4所示：

同理可以對其他灰類函數(shù)值。

（4）計算灰色評價指標(biāo)系數(shù)

對評價指標(biāo)Ci，本文將第k類灰色評價系數(shù)記為xik，則：

對于不同的評價等級，可以求出總的灰色評價系數(shù)：

通過上述式（6）和式（7），可以計算評價指標(biāo)Ci的灰色評價系數(shù)xi，如表5所示：

（5）計算灰色評價權(quán)向量

對于指標(biāo)Ci，將rik記為第k類灰色評價權(quán)，則：

灰色評價權(quán)向量為ri=｛ri1,ri2,ri3,ri4,ri5｝

所有Ci的評價權(quán)如表6所示，并寫出灰色評價向量Ri。

表5 各評價指標(biāo)的灰色評價系數(shù)

表6 各評價指標(biāo)的評價權(quán)

（6） 進(jìn)行灰色評價

一級指標(biāo)綜合評價的結(jié)果用Pj表示，則：

通過式 （9） 可以計算出：P1=（0.309,0.351,0.274,0.062,0.004 ），P2=（0.322,0.362,0.266,0.05,0 ），P3=（0.323,0.351,0.26,0.063,0.003），P4=（0.293,0.333,0.277,0.093,0.004），P5=（0.314,0.367,0.266,0.051,0.003）。

根據(jù)式（10） 可得：灰色綜合評價結(jié)果P=（0.305,0.348,0.272,0.004）。

注：j為一級指標(biāo)的個數(shù)，Yj為每個一級指標(biāo)下二級指標(biāo)的權(quán)重向量；Y為一級指標(biāo)的權(quán)重向量。，所以灰色綜合評價結(jié)果：

（7）確定綜合評價值的灰類

按照評價等級確定向量為C=VT=（9,7 ,5,3,1）T，綜合評價值：

按照式（11） 計算綜合評價值Z=6.758。

按照式 （1） 至式 （5） 計算灰類如下：f1=6.758÷9=0.751，f2=6.758÷7=0.965，f3=（10 -6.758 ）÷7=0.463，f4=0，f5=0。

上面結(jié)果可知，Z屬于第二灰類的權(quán)重最大，所以可以認(rèn)為乘客對上海市71路中運量公交的總體評價是滿意，這基本說明了公交的服務(wù)水平總體是比較好的。

3 總結(jié)

通過對上海市71路中運量公交五個方面進(jìn)行服務(wù)水平綜合評價，其中滿意的灰度最大，因此乘客對其比較滿意，但是某些方面的問題還是存在的，綜上分析，建議完善車內(nèi)的防護(hù)措施，減少與其他交通方式的換乘距離，提高公交的運行速度，有針對性的提高上海71路公交的服務(wù)水平[7]。