基于結(jié)構(gòu)方程模型的居民對城市交通智能化的滿意度評價

楊濤 林鳳蕓 陸佳鶯 汪凱

摘 要：合肥市作為近些年來經(jīng)濟(jì)快速增長的城市，正面臨經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整和轉(zhuǎn)型發(fā)展的迫切需要，交通行業(yè)的變革特別是交通智能化的發(fā)展顯得尤為重要，而城市居民對于交通智能化的滿意度則成為了評價交通行業(yè)智能化發(fā)展的關(guān)鍵因素。本文采用了結(jié)構(gòu)方程模型，首先對合肥市居民對交通智能化的滿意度進(jìn)行調(diào)查，并使用SPSS和Amos對收集數(shù)據(jù)的信度和效度檢驗(yàn)，為結(jié)構(gòu)性方程的設(shè)計(jì)提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。其次設(shè)定潛變量以及可測變量并進(jìn)行假設(shè)，基于假設(shè)對模型進(jìn)行擬合及實(shí)現(xiàn)，接著對模擬結(jié)果進(jìn)行分析并基于模型對模擬結(jié)果進(jìn)行討論和分析，最后結(jié)合模型結(jié)論提出相應(yīng)建議。

關(guān)鍵詞：交通智能化;因子分析;結(jié)構(gòu)方程模型;SPSS

中圖法分類號： U121? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? 文章編號：

城市交通是一個城市發(fā)展的基礎(chǔ)，是一個城市的“血脈”，是一個城市發(fā)展程度高低的重要考核指標(biāo)之一。隨著城市現(xiàn)代化建設(shè)進(jìn)程的加快，大量人口涌入城市，造成我國大量城市的交通擁堵，進(jìn)而導(dǎo)致各種交通安全問題層出不窮，顯然，交通問題已經(jīng)嚴(yán)重制約了城市的快速發(fā)展，如何提升城市交通服務(wù)效率，確保民眾安全、高效出行成為很多城市管理者亟需解決的問題，而城市交通智能化理念的提出，為城市交通的發(fā)展提供了新的理念[1]。城市交通智能化也被稱為智慧交通，是指利用現(xiàn)代化信息技術(shù)對道路交通的管理模式進(jìn)行優(yōu)化升級，將智能化技術(shù)與傳統(tǒng)道路交通工程相融合，將物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能、自動控制、移動互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)用于交通管理系統(tǒng)中，對公共交通出行進(jìn)行全方位的實(shí)時管理，達(dá)到將交通區(qū)域，乃至整個城市的交通系統(tǒng)，如公交車、列車、出租車等交通工具，橋梁、道路等交通樞紐等進(jìn)行互聯(lián)、分析、預(yù)測、管理的目的，從而將對交通基礎(chǔ)設(shè)施的利用效率發(fā)揮至最佳，提高道路交通系統(tǒng)的管理質(zhì)量，提升交通服務(wù)質(zhì)量，為民眾的出行保駕護(hù)航[2]?；谶@樣的背景和意義，本文選擇合肥市為城市交通智能化評價的研究對象，基于結(jié)構(gòu)方程模型建立智慧交通評價評價模型。希望能為我國城市交通智能化建設(shè)提供一定價值的參考，發(fā)揮指引作用。

一、研究設(shè)計(jì)

（一）數(shù)據(jù)來源

筆者通過查閱相關(guān)文獻(xiàn)設(shè)計(jì)了居民對合肥市交通智能化的滿意度問卷，然后進(jìn)行了線上和線下問卷調(diào)查，對于一些不符合要求的問卷進(jìn)行了刪除處理，共收集了500份有效問卷。之后使用了SPSS對數(shù)據(jù)進(jìn)行了整理和處理，并采用Amos進(jìn)行分析。

（二）問卷設(shè)計(jì)

本文使用的調(diào)查問卷為城市居民對城市交通智能化滿意度量表，該量表包括基礎(chǔ)設(shè)施水平、信息服務(wù)水平、交通管理水平、總體滿意度共計(jì)4個維度10個題項(xiàng)。本研究根據(jù)李克特五級量表對這10個測量題項(xiàng)設(shè)立“非常不滿意、不滿意、中立、滿意、非常滿意”5個等級，分別對應(yīng)1分至5分[3]。

二、數(shù)據(jù)的信度及效度檢驗(yàn)及探索性因子分析

（一）數(shù)據(jù)的效度檢驗(yàn)

1.KMO檢驗(yàn)和Bartletts球形檢驗(yàn)

首先進(jìn)行KMO檢驗(yàn)和Bartletts球形檢驗(yàn)分析，以驗(yàn)證各項(xiàng)目之間的共同性大小是否顯著。檢驗(yàn)結(jié)果顯示：KMO檢驗(yàn)系數(shù)為0.788，大于最低檢驗(yàn)系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)0.5，Bartlett的球形檢驗(yàn)值為1019.630，P值小于0.001，所以問卷具有結(jié)構(gòu)效度，不同指標(biāo)之間有共同因素存在，可以進(jìn)行因子分析。

2.數(shù)據(jù)的信度檢驗(yàn)

本文采用克朗巴哈（Cronbach）系數(shù)信度法，使用SPSS24.0對500份問卷調(diào)研數(shù)據(jù)進(jìn)行信度分析，結(jié)果顯示其總體的Cronbach 值為0.728，在0.5到0.9之間，說明其呈現(xiàn)出較高的信度，且內(nèi)部一致性良好。

（二）探索性因子分析

為了檢驗(yàn)量表的結(jié)構(gòu)效度，采用主成分分析、最大方差旋轉(zhuǎn)法，對所得數(shù)據(jù)進(jìn)行探索性因子分析（EFA）。通過因子分析，根據(jù)碎石圖，相關(guān)系數(shù)矩陣的大于1的特征根有4個，因此考慮取四個公共因子。經(jīng)過因子旋轉(zhuǎn)后得到因子載荷矩陣如下表1。

根據(jù)每個因素下的題目，將關(guān)于平臺總體滿意度方面的信息歸結(jié)為基礎(chǔ)設(shè)施水平、信息服務(wù)水平、交通管理水平[4，5]三個方面，進(jìn)一步進(jìn)行分析。

三、結(jié)構(gòu)方程

使用結(jié)構(gòu)方程模型的分析步驟一般包括：結(jié)構(gòu)方程模型設(shè)計(jì)、模型擬合、模型評價、模型修正四個步驟，如果經(jīng)檢驗(yàn)擬合較好，就無需再模型修正;如果擬合效果較差，則修正路徑后再次運(yùn)行模型。因此使用結(jié)構(gòu)方程分析的首要步驟就是結(jié)構(gòu)方程設(shè)計(jì)，具體包括方程本身的設(shè)計(jì)以及外生潛變量因子的設(shè)計(jì)、內(nèi)生潛變量因子的設(shè)計(jì)。

（一）結(jié)構(gòu)方程設(shè)計(jì)

使用上述所得到的4個方面因子以及對應(yīng)10個可測變量作為內(nèi)生潛變量;設(shè)定總體滿意度作為方面因子產(chǎn)品滿意度和服務(wù)滿意度由調(diào)查直接獲得。模型中各變量之間的關(guān)系可表示為以下3個矩陣方程式：

是外生觀測變量與外生潛變量直接的關(guān)系，是外生觀測變量在外生潛變量上的因子載荷矩陣;是內(nèi)生觀測變量與內(nèi)生潛變量之間的關(guān)系，是內(nèi)生觀測變量在內(nèi)生潛變量上的因子載荷矩陣;是路徑系數(shù)，表示內(nèi)生潛變量間的關(guān)系;是路徑系數(shù)，表示外生潛變量對內(nèi)生潛變量的影響;是結(jié)構(gòu)方程的殘差項(xiàng)，反映了在方程中未能被解釋的部分。生觀測變量用X表示，內(nèi)生觀測變量用Y表示。外生潛變量通常用表示，內(nèi)生潛變量通常用表示。外生觀測變量X的誤差;內(nèi)生觀測變量Y的誤差。方程采用極大似然估計(jì)法進(jìn)行估計(jì)，擬合優(yōu)度采用似然比卡方、GFI、RMSEA等檢驗(yàn)，以分析模型擬合優(yōu)度[6]。

（二）潛變量及可測變量的設(shè)定

潛變量是不可直接觀測的變量，本次潛變量的選定從理論出發(fā)，根據(jù)數(shù)據(jù)的探索性分析結(jié)果，選取基礎(chǔ)設(shè)施水平、信息服務(wù)水平、交通管理水平及總體滿意度進(jìn)行分析。其中基礎(chǔ)設(shè)施水平、信息服務(wù)水平、交通管理水平為外生潛變量，而總體滿意度是內(nèi)生潛變量。

相應(yīng)可測變量設(shè)定情況如下：將公交站牌電子化水平設(shè)定為x1，ETC安裝覆蓋水平設(shè)定為x2，交通服務(wù)渠道多樣化設(shè)定為x3，信息發(fā)布的實(shí)時性設(shè)定為x4，交通公共信息的共享度設(shè)定為x5，高峰期擁堵情況設(shè)定為x6，交通事故快速處理水平設(shè)定為x7，交通誘導(dǎo)設(shè)施設(shè)置設(shè)定為x8，社會型公共交通服務(wù)滿意度設(shè)定為y1，政務(wù)型公共交通服務(wù)滿意度設(shè)定為y2。

（三）研究假設(shè)

根據(jù)4個潛變量之間的影響情況，可以建立如下假設(shè)：

H1：“基礎(chǔ)設(shè)施水平”對“總體滿意度”具有正向影響;

H2：“信息服務(wù)水平”對“總體滿意度”具有正向影響;

H3：“交通管理水平”對“總體滿意度”具有正向影響。

根據(jù)以上分析，現(xiàn)采用AMOS 24.0 軟件，按照結(jié)構(gòu)方程模型路徑圖[7]的符號規(guī)則，畫出模型的因果關(guān)系路徑圖，規(guī)定模型中每個潛在變量對應(yīng)的測量指標(biāo)中的一個系數(shù)為1，相當(dāng)于規(guī)定潛在變量的度量單位與對應(yīng)測量指標(biāo)的單位相同;規(guī)定外生潛在變量、內(nèi)生潛在變量的可測變量的測量誤差系數(shù)為1.設(shè)置好因果關(guān)系路徑圖，如下圖1所示。

（四）模型擬合

根據(jù)以上分析，現(xiàn)采用AMOS 24.0軟件，按照結(jié)構(gòu)方程模型路徑圖的符號規(guī)則，畫出模型的因果關(guān)系路徑圖，規(guī)定模型中每個潛在變量對應(yīng)的測量指標(biāo)中的一個系數(shù)為1，相當(dāng)于規(guī)定潛在變量的度量單位與對應(yīng)測量指標(biāo)的單位相同;規(guī)定外生潛在變量、內(nèi)生潛在變量的可測變量的測量誤差系數(shù)為1.設(shè)置好因果關(guān)系路徑圖。采用極大似然估計(jì)法進(jìn)行估計(jì)，通過對比似然比卡方、RMR、GFI、RMSEA檢驗(yàn)，比較模型擬合優(yōu)度。

（五）模型實(shí)現(xiàn)

運(yùn)行程序，得到此標(biāo)準(zhǔn)化的結(jié)構(gòu)方程模型[8]，通過查看模型求解出的系數(shù)和P值發(fā)現(xiàn)基礎(chǔ)設(shè)施水平和信息服務(wù)水平到總體滿意度的路徑的系數(shù)不顯著，分析得出原因在于結(jié)構(gòu)方程模型設(shè)計(jì)存在缺陷。雖然此模型結(jié)構(gòu)理論上可行，但在數(shù)據(jù)上驗(yàn)證不可執(zhí)行，因此進(jìn)行路徑調(diào)整，后得到新模型。

現(xiàn)重新于AMOS24.0中繪制模型，帶入數(shù)據(jù)，進(jìn)行模型檢驗(yàn)與擬合優(yōu)度結(jié)果表明：P值為0.046，卡方對應(yīng)的P值具有統(tǒng)計(jì)顯著性，通過顯著水平為95%的顯著性檢驗(yàn)?？ǚ脚c自由度之比為0.941，小于2，符合要求。同時，AGFI為0.980，GFI為0.998，均接近于1，RMSEA小于0.1，以上的指標(biāo)均滿足模型檢驗(yàn)與擬合優(yōu)度的要求，說明模型擬合效果較好。

運(yùn)行程序，得到標(biāo)準(zhǔn)化后的結(jié)構(gòu)方程模型結(jié)果，如圖2所示。

（六）結(jié)構(gòu)方程模型參數(shù)估計(jì)結(jié)果[9]

（七）模型結(jié)果分析與討論

在經(jīng)過路徑的修正后，我們得到了擬合程度較好的模型。各路徑系數(shù)都有其含義，我們根據(jù)先前對各潛變量之間單向影響關(guān)系的假設(shè)，作出以下結(jié)論。

1.潛在變量之間的關(guān)系分析

潛在變量間的系數(shù)表示某一變量的變動引起其他變量變動的程度。如圖3中，在調(diào)查樣本作出的結(jié)論中說明交通管理水平與總體滿意度因子的回歸系數(shù)為0.68，表示交通管理水平提高1個百分點(diǎn)將直接使總體滿意度提高0.68個百分點(diǎn)。

而基礎(chǔ)設(shè)施水平、信息服務(wù)水平與總體滿意度的直接關(guān)系不大，它們是通過影響交通管理水平間接影響總體滿意度，基礎(chǔ)設(shè)施水平與交通管理水平因子的回歸系數(shù)為0.37，表示基礎(chǔ)設(shè)施水平提高1個百分點(diǎn)將直接使得交通管理水平提高0.37個百分點(diǎn);同理：信息服務(wù)水平提高一個百分點(diǎn)將直接使得交通管理水平提高0.58個百分點(diǎn)。

2.潛在變量與可測變量之間的關(guān)系分析

通過對潛在變量與觀測變量之間關(guān)系的分析，可以發(fā)現(xiàn)與潛在變量關(guān)系重大的觀測變量，還可進(jìn)行各因子觀測變量間的比較。

（1）基礎(chǔ)設(shè)施水平因子與可測變量之間的關(guān)系

基礎(chǔ)設(shè)施水平因子中公交站牌電子化水平變量的系數(shù)最大（0.768），ETC安裝覆蓋水平系數(shù)比它?。?.626）。這說明在基礎(chǔ)設(shè)施水平方面，居民更注重的是公交站牌電子化水平，這與現(xiàn)實(shí)生活經(jīng)驗(yàn)相符，而用戶對于ETC安裝覆蓋水平的關(guān)注度也不低，建議相關(guān)部門可以通過改進(jìn)技術(shù)以及加強(qiáng)基礎(chǔ)設(shè)施覆蓋率的措施來提高居民的滿意度。

（2）信息服務(wù)水平因子與可測變量之間的關(guān)系

信息服務(wù)水平因子中信息發(fā)布的實(shí)時性的系數(shù)（0.643）最大，這表明在交通智能化程度的信息服務(wù)水平方面，居民更希望收到的交通信息是精準(zhǔn)且沒有延時的，顯然，這也與現(xiàn)實(shí)生活相符，也對交通信息服務(wù)部門提出了相應(yīng)的挑戰(zhàn)。

交通公共信息的共享度的系數(shù)（0.639）與交通服務(wù)渠道多樣化的系數(shù)（0.61）次之，表明居民容易受到周圍環(huán)境的影響，交通信息服務(wù)部門應(yīng)該擴(kuò)大信息流通范圍，保證更多人可以通過更廣泛的渠道了解交通信息。

（3）交通管理水平因子與可測變量之間的關(guān)系

交通管理水平因子中高峰期擁堵情況的系數(shù)（0.757）最大，說明居民更加重視與自己生活息息相關(guān)的變量，即如果相關(guān)部門采取具體措施改變提升高峰期擁堵情況所能得到的回報(bào)是最高的，而交通事故快速處理水平的系數(shù)（0.71）和交通誘導(dǎo)設(shè)施設(shè)置的系數(shù)（0.692）分別為0.71和0.692，與高峰期擁堵情況的系數(shù)差距并不是很大，說明在交通管理水平這一因子中三個小方面的提升均能夠有效提高居民對于城市交通智能化程度的滿意度。

（八）模型的結(jié)論與建議

結(jié)論：在問卷調(diào)查的基礎(chǔ)上，通過結(jié)構(gòu)方程模型，證實(shí)了合肥市居民對交通智能化的滿意度受到基礎(chǔ)設(shè)施水平、信息服務(wù)水平以及交通管理水平三個方面直接或間接的影響在上述的潛在變量與潛在變量之間、潛在變量與可測變量之間的關(guān)系已經(jīng)予以闡述。因此相關(guān)部門應(yīng)該從自己的實(shí)際情況出發(fā)，采取不同的策略（上述提出），重點(diǎn)提升交通管理水平，并且協(xié)調(diào)好提升基礎(chǔ)設(shè)施水平和信息服務(wù)水平之間的關(guān)系，城市居民也要相應(yīng)配合遵守相關(guān)部門在這三個方面的改革提升措施，這對促進(jìn)合肥市交通智能化的健康發(fā)展具有積極的意義。

建議：欲提高合肥市居民對交通智能化的總體滿意度，最重要的是提高交通管理水平，且諸多方面的各種因素均對滿意度有不同程度的影響。通過對本科生打卡滿意度影響因素的結(jié)構(gòu)方程分析，發(fā)現(xiàn)公交站牌電子化水平、高峰期擁堵情況、信息發(fā)布的實(shí)時性對總體滿意度的影響相對較大，相關(guān)部門可以考慮將提升滿意度的相關(guān)舉措重點(diǎn)放在這四個方向。

參考文獻(xiàn)

[1]周小敏.智慧交通發(fā)展的現(xiàn)狀分析與建議[J].電子世界，2020（02）：96-97.

[2]唐彩虹，楊慧，何富.基于偏最小差結(jié)構(gòu)方程模型的旅游業(yè)游客滿意度調(diào)查研究——以攀枝花為例[J].旅游縱覽（下半月），2019（11）：34-36.

[3]周彬，王雨桐，虞虎，呂寧，張亦弛.基于結(jié)構(gòu)方程模型的寧波城市居民休閑滿意度研究[J].地理科學(xué)，2020，40（01）：119-127.

[4]魏玉.針對城市智能交通系統(tǒng)的研究[J].輕工科技，2019，35（04）：88-89.

[5]蔡龍江.智能交通評價指標(biāo)分析研究[J].信息通信，2019（04）：131-132.

[6]李印. 城市智慧交通評價系統(tǒng)研究[D].長安大學(xué)，2017.

[7]彭慧，夏龍，徐莉莉.基于結(jié)構(gòu)方程模型的親子休閑農(nóng)園游客滿意度及游后行為傾向研究——以北京洼里博物·鄉(xiāng)居樓為例[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2019，47（06）：329-334.

[8]匡霞，楊揚(yáng).圖書在線消費(fèi)者感知質(zhì)量對忠誠度影響的實(shí)證研究[J].科技與出版，2019（04）：151-156.

[9]劉巍，崔玉虎，畢彤，王惠.基于SEM模型的精準(zhǔn)扶貧政策農(nóng)戶滿意度提升路徑研究——以河北滄州市鹽山、海興和南皮三縣為例[J].南方農(nóng)機(jī)，2019，50（23）：25-26.

作者簡介：楊濤（1997-），男，安徽滁州人，安徽財(cái)經(jīng)大學(xué)統(tǒng)計(jì)與應(yīng)用數(shù)學(xué)學(xué)院本科生在讀，研究方向：信息與計(jì)算科學(xué)。

通訊作者：汪凱（1977-），男，安徽涇縣人，安徽財(cái)經(jīng)大學(xué)統(tǒng)計(jì)與應(yīng)用數(shù)學(xué)學(xué)院教授，博士，研究方向：應(yīng)用數(shù)學(xué)。