王 林，刘冠宇

(武汉理工大学 交通学院，湖北 武汉 430063)

0 引 言

近年来我国交通运输业经过高速和高质量发展,交通基础设施规模和客货运输量均位居世界前列,已成为名副其实交通大国,但交通运输与经济发展适应情况还有待研究。由于交通运输与社会经济关系紧密,同为多层次复杂系统,因此在构建评价指标体系和模型时应考虑指标完整性并采用复杂系统评价方法。

国外学者对于交通运输经济适应性研究主要集中于两者协调和可持续发展层面,Oswald[1]以美国宾夕法尼亚州为例研究了跨辖区交通运输组织之间关于交通运输与经济发展之间的可持续问题。Galanis A.等[2]通过问卷调查和个人访问方式研究了希腊城市Volos在经济危机背景下交通运输业的可持续发展问题。国内研究方面,周伟等[3]结合木桶理论采用改进的灰色关联综合评价法对公路交通与经济发展适应性进行研究并取得较好效果。张国强[4]等人对交通运输经济适应性问题进行了回顾。余霞等[5]对我国综合交通运输与经济社会协调和可持续发展进行了适应性分析。王雪婷[6]运用多级可拓模型对长江航运与长江经济带发展适应性进行了综合评价。邓雪等[7]从多维度对武汉市公路建设与经济发展适应性进行了较为全面的宏观判断。

1 适应性评价指标体系构建

交通运输经济适应性评价指标体系应能够充分反应出两者适应内涵与特征,构建指标体系时应满足科学性、完整性、层次性和可操作性等原则,同时需要将定性指标与定量指标结合起来。本文通过采用实地调研、专家咨询和问卷调查等方式,运用AHP将目标分类向下展开,尽量做到系统全面,经过指标筛选后从“运输协调”“规模匹配”“可持续发展”和“服务水平”四个维度构建适应性评价指标体系,并将指标体系分为目标层A、准则层B、状态层C和指标层D,如图1所示。

图1 适应性评价指标体系结构

2 适应性评价模型构建

2.1 AHP-熵权法确定指标权重

AHP属于主观赋权法,权重主要由主观经验通过构造判断矩阵得到[8],熵本身是热力学系统概念,被学者引入到信息论中也被称为“信息熵”,根据各指标信息变异程度确定指标权重,本文利用AHP构造判断矩阵求出初始指标权重后利用熵权法进行修正,得到较为合理指标权重,主要计算步骤如下:(1) 构造判断矩阵A=(aij)n*n,求出权向量ωj,对判断矩阵A由公式(1)进行归一化处理得到矩阵B。

(1)

(2) 计算指标j的熵ej(j=1,2…n)为:

(2)

(3)

(4)

2.2 多级可拓模型构建

多级可拓评价是基于物元分析和可拓数学的复杂系统决策方法,通过建立物元概念将事物、特征和量值看作一个整体,进而建立可拓集合和关联函数来描述事物质与量之间的变换,最终反映出评价对象适应性等级。该方法能够较好结合定性与定量分析,反映出评价对象适应性状态。主要步骤为:

2.2.1 确定适应性等级U和评价因素集C

设R为物元,根据适应性程度大小划分不同适应级别为U={Uj,j=1,2…m},m为适应性级别数,评价因素集C包含所有评价因素,即评价指标C={cl,l=1,2…n},l为评价因素个数。

2.2.2 确定经典域和节域

分别用Rj和RU表示经典域和节域:

(5)

(6)

公式(5)中:C代表第j级适应等级的评价指标;Vj代表第j级适应等级指标集C的取值范围,即经典域。

公式(6)中:RU表示节域;U表示所有适应级别;VU表示指标集C关于U的取值范围,即节域。显然Vj⊂VU。

2.2.3 确定待评物元

待评物元是指根据待评价对象的实际信息所组成的物元,用Ri表示。

(7)

式中：N表示事物即待评价对象,vik表示N关于各评价指标cik所对应的量值,其中k=1,2…p,p为二级指标个数。

2.2.4 计算关联度

待评价对象指标cik关于适应性等级j关联度kj(cik)的计算公式为:

(8)

式中：kj(cik)表示第i个一级指标中第k个二级指标关于适应性等级j的关联度,公式(8)中:

(9)

(10)

式中：d(vik,Vj)和d(vik,VU)分别表示实际值vik与区间Vj和VU的距,距的大小表示值vik在Vj和VU内的不同位置。

2.2.5 一级评价

一级指标对适应性等级的关联度矩阵K(ci)等于各二级指标权向量θi=(θik)乘以二级指标对应各适应性等级的关联度矩阵K(cik)=(kj(cik))。

k(ci)=(kj(ci))=

(11)

2.2.6 二级评价

待评价对象的适应性等级关联度矩阵K(N)等于各一级指标权向量θ=(θi)乘以一级指标对各适应性等级的关联函数K(C)=(K(ci))。

(12)

(13)

(14)

式中：j*表示目标层即交通运输经济适应性属于某适应等级的程度,由j*的大小可以精确判断两者适应性在某等级内的偏向性即偏向程度。

3 案例分析

运用上述评价方法对湖北省交通运输经济适应性进行综合评价,本文定性指标得分由相关专家分析后参照评分标准给出,定量数据主要来源于《湖北统计年鉴2019》《中国统计年鉴2019》、湖北省交通运输厅、湖北省生态环境厅等单位,根据本文适应性各指标特征将适应性等级划分为U={滞后,欠适应,基本适应,适应,超前},由AHP-熵权法和多级可拓评价模型计算各指标综合权重和关联度,相关参数见汇总表1。

表1 湖北省交通运输经济适应性相关参数汇总表

利用表1数据进行多级评价得到评价目标A适应性关联度矩阵为:

K(A)=(-0.5770,-0.3596,

-0.0537,-0.0914,-0.2397)

故maxkj(A)=k3(A),m=3,因此湖北省交通运输与经济发展的适应性为第3级,属于“基本适应”级别,根据公式(14)求出目标层适应性等级程度:

j*=3.657

目标层A与准则层B具体评价结果见表2。

表2 适应性评价结果

4 评价结果与研究结论

通过湖北省交通运输经济适应性进行评价结果可以得出:

(1)目前湖北省交通运输经济适应性等级处于第3级,即目前两者整体处于“基本适应”阶段,由j*=3.603可知两者整体适应性呈现向第4级“适应”发展的趋势。

(2)湖北省交通运输内外部运输协调性与经济发展处于“基本适应”等级,j*=3.541,说明适应等级处于“基本适应”与“适应”之间且略偏向“适应”。

(3)规模匹配方面,湖北省运输规模、投资规模和综合运输能力整体上与经济发展处于“基本适应”状态,有向“适应”状态转变趋势。

(4)可持续发展方面湖北省交通运输整体处于“适应”等级,交通运输环境保护与资源节约均适应经济发展需要,但j*=3.894说明可持续发展适应性等级有降低的可能,同时对资源利用效率还需进一步提升。

(5)服务水平方面,湖北省整体处于第4级,总体上适应经济发展需要。由j*=3.611可知服务水平处于“基本适应”与“适应”之间,其中出行服务目前处于“欠适应”阶段,公交与出租车人均拥有量均未能满足经济发展需要,而安全服务和信息服务目前均适应经济发展,同时在应急服务方面还有待提升。

本文通过运用AHP-熵权法和多级可拓评价模型对湖北省交通运输经济适应性进行评价,结果较好反映了交通运输与经济发展的适应状况,能够为交通运输管理和决策部门提供重要参考依据。