基于結構熵-改進TOPSIS法的公交旅游服務能力評價

于世軍，周 鵬，鄧社軍，卞張蕾，竇 玥，楊孝清

（揚州大學建筑科學與工程學院，江蘇 揚州 225127）

0 引言

隨著我國經濟的發(fā)展，旅游業(yè)逐漸成為部分城市的支柱產業(yè)。然而，大量游客的涌入勢必會給城市原本的交通系統(tǒng)帶來沖擊，加劇交通擁堵，進而影響旅游城市的形象及對游客的吸引力?？茖W合理地評價城市公交的旅游服務能力，有助于了解和提高城市公交的旅游服務能力，吸引游客選擇公共交通方式出行，同時緩解旅游城市的交通壓力，提升旅游城市的出行品質。因此，需要構建合理的評價模型方法。

國外學者對公交系統(tǒng)的評價主要側重于服務質量、運營效率、運行可靠性和滿意度等方面。美國市場營銷學家Pauasuraman[1]首次提出服務質量差距模型，后人將其發(fā)展應用于城市公共交通服務質量評價。Beir?o等[2]從公交服務質量的角度出發(fā)，研究了乘客對于公交質量的感知。Karlaftis[3]運用數(shù)據(jù)包絡分析法（Data Envelopment Analysis,DEA）對城市公交運行效率進行了研究。Sheth等[4]基于公交社會效益、運營企業(yè)效益和乘客滿意度3 個指標，利用數(shù)學模型對公交線路的服務質量進行了綜合評價。

國內關于公交系統(tǒng)的評價大多采用運籌學模型[5-6]或與地理信息系統(tǒng)（Geographic Information System,GIS）[7]相結合這兩類方法。例如，高燕[8]結合主成分分析、灰色關聯(lián)分析及灰色綜合評價3 類方法對“公交優(yōu)先”進行了評價；謝曉琳等[9]應用改進優(yōu)劣解距離法（Technique for Or?der Preference by Similarity to an Ideal Solution,TOPSIS）建立了城市公共交通發(fā)展水平評價模型；張鳳煒[10]建立了公交線網評價指標體系，并結合ArcGIS 軟件對石家莊公交系統(tǒng)進行了評價分析。關于公交旅游方面的研究有：胡撫生[11]分析了我國城市旅游公共交通發(fā)展的現(xiàn)狀并提出旅游公共交通的規(guī)劃編制建議；孫志華等[12]依據(jù)游客的出行需求，提出了旅游客運線路規(guī)劃和旅游線路換乘設計原則；李妍峰等[13]通過對游客出行偏好的分析，研究了基于游客年齡特征的旅游巴士定價。

總體上，國內外學者在公交整體服務能力評價方面已開展了較為系統(tǒng)的研究，關于公交旅游服務方面的研究主要局限于旅游公交規(guī)劃和系統(tǒng)配置優(yōu)化等角度。對于旅游城市來說，常規(guī)公交系統(tǒng)在承擔城市日常交通出行的同時，也是服務旅游交通出行的重要交通方式，影響著旅游服務的效率和品質。因此，如何兼顧游客需求與公交服務供給以合理評價公交系統(tǒng)旅游服務能力和水平是需要進一步深入研究的問題。本文將從游客出行需求的角度出發(fā)，對公交旅游服務能力評價方法進行研究，在考慮公交線路、站點、運營服務效率與旅游服務關系的基礎上，構建相應的評價指標體系和評價模型，并給出量化評分，實現(xiàn)對公交旅游服務能力的合理評價。

1 公交旅游服務能力評價指標

1.1 公交旅游服務能力影響因素

公交旅游服務應以滿足游客游覽觀光需求為目的，因此其能力評價指標體系需基于游客出行需求來構建。經歸納分析，本文提出影響公交旅游服務能力的主要因素如下。

（1）公交線路通過的景區(qū)影響力

線路通過的景區(qū)質量、數(shù)量、知名度、區(qū)位是影響游客選擇公交出行的重要因素。線路通過的景區(qū)質量高、數(shù)量多，可以在一定程度上減少游客出行的換乘次數(shù)。

（2）公交站點旅游服務質量

線路中旅游站點的比例與站點到景區(qū)的可達性直接影響公交線路的旅游服務質量。高占比的旅游站點與站點到景區(qū)的高可達性有助于提高公交線路的旅游服務能力。

（3）公交線路運行效率

公交出行方式的選擇也受到公交線路自身運行效率的影響。相同條件下，游客傾向于選擇平均車輛運行速度快、等車時間短的公交線路。

1.2 評價指標體系的建立

本著指標選取科學性、目的性和實踐性的原則[14]，結合公交旅游服務能力影響因素，本文構建了公交旅游服務能力評價指標體系，分為目標層、準則層及指標層3個層級，如表1所示。

表1 公交旅游服務能力評價指標

（1）公交線路通過的景區(qū)影響力A均為極大型指標。景區(qū)質量A1指景區(qū)周邊交通、旅游安全、景區(qū)衛(wèi)生、旅游管理、資源環(huán)境保護、游客容量等9 個方面的綜合實力。按照國家旅游局景區(qū)評級分類標準，對景區(qū)質量A1進行賦分：5A級景區(qū)5 分、4A 級景區(qū)4 分、3A 級景區(qū)3 分、無等級景區(qū)1分。

（2）經過的景區(qū)數(shù)量A2：指單條線路與多個景區(qū)之間的可達性。按每經過一個景區(qū)賦1 分的方法賦分。

（3）知名度A3：指景區(qū)被游客知曉、了解的程度。依據(jù)游客評價結果將其劃分為“好”“較好”“一般”“較差”“差”5個級別，每個級別分別賦5分、4分、3分、2分、1分。

（4）景區(qū)區(qū)位A4：指景區(qū)在區(qū)域大環(huán)境背景下所處的位置與地位。將景區(qū)距離中心城區(qū)的距離劃分為“很近”“較近”“中等距離”“較遠距離”4種，并分別賦4分、3分、2分、1分。

（5）旅游站點占比B1：指單個線路中旅游站點數(shù)占線路總站點數(shù)的比例，并以比例大小作為賦分依據(jù)。

（6）站點服務景區(qū)的可達性B2：表示公交旅游站點位置與景區(qū)位置之間的可達性，根據(jù)景區(qū)位置與對應站點位置之間的直線距離進行賦分。站點服務景區(qū)的可達性B2和旅游站點占比B1均為極大型指標。

（7）平均車輛運行速度C1與等車時間C2：均用于反映公交線路的運行效率，是公交便捷性的體現(xiàn)。平均車輛運行速度C1為區(qū)間型指標，等車時間C2為極小型指標。

2 評價模型構建

2.1 結構熵權法

結構熵權法是一種結合主觀和客觀賦權的指標權重計算方法[15]，其基本思想為：

（1）通過分析指標間的相互關系，將指標分解為幾個獨立的層次結構，并利用德爾菲專家調查法與模糊分析法形成指標重要度的“典型排序”。

（2）利用熵理論定量分析“典型排序”結構的不確定性，并計算熵和“盲度”。

（3）對可能產生潛在的偏差數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計處理，得出同一層次各指標的相對重要性排序。

（4）確定每一層次同類指標的重要度，即指標權重。

2.2 改進TOPSIS法

TOPSIS 法是一種常用的多目標評價方法[16]。該方法通過兩個理想化解反映評價問題中的最優(yōu)與最劣情況，分別是絕對正理想解與絕對負理想解。若研究對象靠近絕對正理想解且遠離絕對負理想解，則說明其在各指標上的綜合表現(xiàn)較好，因此可通過計算評價指標與絕對正、負理想解之間的相對貼近程度對評價目標進行打分來確定最優(yōu)方案。不過，傳統(tǒng)TOPSIS 法求解指標與絕對正、負理想解距離時未考慮指標間權重的差異，因此通過對指標賦予不同權重對TOPSIS 加以改進，從而使得該評價方法更為合理。改進TOPSIS法的主要優(yōu)點在于對指標、樣本量及數(shù)據(jù)分布沒有嚴格的限制，同時能最大程度地減少原始數(shù)據(jù)損失，其結果能更加準確地反映不同評價方案之間的差異[17]。

2.3 公交旅游服務能力評價模型

結構熵-改進TOPSIS 法首先利用結構熵權法確定指標權重，再利用賦權后的指標進行評分。通常，模型指標賦權分主觀加權法和客觀加權法，其中主觀加權法一般通過層次分析法或專家打分法確定指標權重，主觀性較強[18]；客觀加權法能保證指標權重具有一定的數(shù)學依據(jù)，相對客觀，但它未考慮決策者意圖。結構熵-改進TOP?SIS 法結合主觀與客觀進行賦權，能夠彌補主、客觀方法的缺點，因此本文利用此方法建立公交旅游服務能力評價模型，具體步驟如下：

（1）歸一化處理

將公交旅游服務能力的評價指標進行歸一化處理[19]，使用極值法將其轉化在[0,1]范圍內。

式（1）中：Rij為標準化矩陣；rij為樣本i評價指標xj的標準化值。

其中，對于極小型指標：

式（2）中：xjmax為初始矩陣每列的最大值；xjmin為初始矩陣每列中的最小值；xij為初始矩陣第i行第j列的值。

對于極大型指標：

對于區(qū)間型指標：

式（4）中：a1,a2為自定義區(qū)間值。

（2）計算加權后的標準化矩陣

（3）設定絕對正理想解和絕對負理想解

設絕對正理想解為：

式（6）中：R′+為標準化矩陣中每列元素的最大值。

設絕對負理想解為：

式（7）中：R′-為標準化矩陣中每列元素的最小值。

（4）計算各決策方案到絕對正理想解和絕對負理想解的距離

各決策方案（加權后的標準化矩陣）到絕對正理想解和絕對負理想解的距離分別按式（8）和式（9）計算：

（5）計算相對貼合度

相對貼合度計算公式為：

按照相對貼合度的大小，對城市各條公交線路的旅游服務能力進行評分，數(shù)值越大，說明其旅游服務能力越高。

3 實例分析——以揚州市公交線路為例

揚州市是著名旅游城市，現(xiàn)有5A 級景區(qū)1個，4A 級景區(qū)7 個，3A 級景區(qū)14 個，2A 級景區(qū)14 個。2019 年揚州市全年接待境內外游客7 747.07 萬人次，同比增長10.0%，旅游業(yè)已成為揚州市的重要產業(yè)之一。

城市公交系統(tǒng)是游客出行的重要交通方式，現(xiàn)基于本文建立的公交旅游服務能力評價模型對揚州市城區(qū)范圍內54條公交線路的旅游服務能力進行評價，其中涉及普通公交線路50條，旅游專線4條。

揚州市公交線路旅游服務能力評價模型構建步驟如下：

（1）通過揚州市公交公司、地圖開放平臺、實地調查等方式獲取指標數(shù)據(jù)。

（2）利用結構熵權法確定指標層權重。

（3）運用改進TOPSIS模型，計算各條線路的評分。

（4）根據(jù)分值表對揚州市公交線路的旅游服務能力進行分析。

3.1 指標數(shù)據(jù)的獲取

本文通過國家旅游局、揚州市公交公司、地圖開放平臺、游客評價結果等途徑獲取了景區(qū)數(shù)據(jù)、線路數(shù)據(jù)等，并利用GIS軟件計算站點與景區(qū)之間的可達性。相關數(shù)據(jù)如圖1、圖2所示。

圖1 公交線路平均運行速度

圖2 公交線路候車時長

3.2 指標權重的確定

利用結構熵權法計算各項指標的權重，結果如表2所示。

表2 評價指標權重

3.3 計算評分表

結合表2 的指標權重，采用改進TOPSIS 法計算各公交線路旅游服務能力分值，如表3所示。

表3 公交旅游服務能力評分表

3.4 模型結果分析

根據(jù)表3 所示模型評價結果，旅游專線1 號線的旅游服務能力最高，分值為73.32；82 路的旅游服務能力最低，分值為7.82。就整體公交旅游服務能力而言，高分值線路主要為部分旅游專線及26 路、88 路等主要公交線路；日常出行中的次要線路在旅游服務能力表現(xiàn)中處于下游水平。

旅游專線1 號線主要經過揚州市邗江區(qū)與廣陵區(qū)，首末站為西部客運樞紐站與福運門站，途經8 個景區(qū)（如瘦西湖、京華城等揚州市熱門景區(qū)），是所有線路中途經景區(qū)數(shù)量最多的。這條公交旅游專線方便了游客從西部客運樞紐到達城市中心景區(qū)，加強了京華城、雙博館與城市中心景區(qū)的聯(lián)系，減少了換乘給游客帶來的不便。

旅游觀光巴士的分值為72.98，其首末站為大明寺站與何園站，途經17 個站點，共經過瘦西湖、個園、何園、大明寺、東關街及宋夾城共6個旅游景區(qū)。揚州市旅游觀光巴士作為短距離的城市內部公交旅游專線，其是服務城市中心景區(qū)的旅游，而對于城市東部至市中心的旅游服務能力相對較弱。

旅游專線2 號線的分值為62.31，其首末站為大明寺站與瓜洲古渡公園站，途經45 個站點、5個景區(qū)，其中熱門景區(qū)僅有1個，即瘦西湖景區(qū)。從公交線路運行效率數(shù)據(jù)看，旅游專線2 號線的等車時間過長、非旅游景區(qū)站點較多等因素導致其分值偏低。

10路、55路、82路等線路的旅游服務能力分值均在10以下，所經景區(qū)站點較少且大部分為非熱門景區(qū)。這一類線路的主要功能是服務揚州市居民的日常出行。

調查揚州市公交在旅游旺季的實際服務情況發(fā)現(xiàn)，游客傾向于搭乘旅游專線進入某一景區(qū)，當需要轉換景區(qū)時，往往也會選擇居民日常出行中的主要公交線路，如25 路、26 路、88 路等。另外，根據(jù)游客對于搭乘公交的滿意度反饋，認為相關旅游專線串聯(lián)起了交通樞紐與揚州市的主要熱門景點，專線線路設計合理，極大地便利了旅游出行，具有較好的旅游服務能力。這在一定程度上反映了本文所建公交旅游服務能力評價模型的合理性。

3.5 模型結果應用

根據(jù)每條線路旅游能力分值的不同，參考常規(guī)公交線路的層次劃分方法，將揚州市公交線路分為公交旅游主干線、公交旅游次干線和公交旅游支線。揚州市公交線路的旅游服務能力等級劃分見表4。

表4 揚州市公交旅游服務能力線路劃分表

根據(jù)公交旅游服務能力評價結果劃分的不同等級公交的服務定位也有所不同。公交旅游主干線的定位是在景區(qū)密集區(qū)域提供跨景區(qū)、遠距離的公交出行，為城市游客提供便捷和舒適的旅游出行方式。此類公交到達的景區(qū)數(shù)量多、換乘次數(shù)少、發(fā)車時間固定、班次多、服務質量高，是主要面向游客的公共交通。公交旅游次干線一般是為部分游客出行提供便捷服務，途經景區(qū)數(shù)量相對較少，可作為公交旅游主干線的重要補充。公交旅游支線經過的景區(qū)很少，只有小部分用于游客運輸，主要功能是服務居民日常出行，其作用是加密公交旅游線網，提高公交旅游線網的覆蓋率和可達性。

4 結語

本文從游客出行需求的角度出發(fā)，綜合考慮公交線路通過的景區(qū)影響力、公交站點旅游服務質量、公交線路運行質量3 個方面，構建了公交旅游服務能力評價指標體系。然后，利用結構熵-改進TOPSIS 法建立了公交旅游服務能力評價模型。最后，以揚州市為例對所建模型的合理性進行了驗證和應用。結果表明，本文所建指標體系可以合理有效地評價公交旅游服務能力，利用評價模型的綜合得分可以對公交旅游服務能力進行層次劃分，將公交旅游服務能力分為公交旅游主干線、次干線和支線，從而為公交旅游線路優(yōu)化提供參考，同時有助于游客公共交通出行方式的合理選擇，緩解旅游高峰期的城市道路交通擁堵問題。由于多個城市的相關指標數(shù)據(jù)獲取難度較大，因此尚未進行城市間的橫向驗證，這也是本文的不足之處，在未來有條件的情況下，將進一步補充實例，驗證指標體系的可靠性。