基于因子分析與聚類分析的居民出行目的與租車關(guān)系研究

摘 要：通過因子分析和聚類分析方法建立綜合評價模型，對居民出行目的與其租車是否存在影響進(jìn)行實例分析，從出行目的中提取3個符合實際意義的公因子，給出因素的影響排名，然后根據(jù)因子得分應(yīng)用K-means聚類分析將居民出行12種出行目的分成3類，客觀地分析了居民出行目的與居民租車之間的聯(lián)系，所得到的評價結(jié)果可為租車行業(yè)的發(fā)展與規(guī)劃提供科學(xué)的依據(jù)和參考。

關(guān)鍵詞：居民出行；出行目的；租車

引言

因子分析和聚類分析方法主要用于多種事物間關(guān)系研究，交通方面采用該方法研究較少。Ben-Akiva等[1-2]討論了出行者個性特征對個體行為的影響；鄒繼賢等對漢中市居民出行特征進(jìn)行系統(tǒng)分析，其目的用于解決中小城市交通問題；陳熙采用問卷調(diào)查方式，歸納總結(jié)城市居民交通出行基本特征在不同區(qū)域的差異性及其影響因素；蘆芳強等以五個典型城市公交OD出行數(shù)據(jù)運用圖形處理及模型標(biāo)定等方法進(jìn)入深的數(shù)據(jù)挖掘。

1 出行目的研究

居民出行目的包含上班、上學(xué)、回程、購物、休閑旅游、探親訪友、商務(wù)辦公等，不同出行目的選擇的交通方式差異性較大。

2 模型建立

2.1 因子分析方法

假設(shè)評價的總體有n個居民對應(yīng)的出行目的為j，因子分析的數(shù)學(xué)模型就是把j個出行目的分別表示為m（m≤j）個公共因子和一個獨特因子的線性加權(quán)和，即：

X=AF+？著

其中X=（X1，X2，…，Xj）為可測的j個出行目的構(gòu)成的j維隨機(jī)向量，F(xiàn)=（F1，F(xiàn)2，…，F(xiàn)m）是不可測的m維隨機(jī)向量，稱為公共因子（也稱主因子），它的每個分量F1，F(xiàn)2，…，F(xiàn)m將出現(xiàn)在每個變量中。

2.2 聚類分析

聚類分析法是事物分類常用方法，思路是根據(jù)樣本性質(zhì)方面的親密程度進(jìn)行分類，然后按照距離遠(yuǎn)近將數(shù)據(jù)分為若干類別，最終使類別內(nèi)數(shù)據(jù)差異盡可能小，類別間差異盡可能大。

2.3 變量選擇

特性變量的選擇是指針對居民出行目的的選擇。

3 案例分析

3.1 因子分析

將因子分析法應(yīng)用于重慶市南岸區(qū)居民出行目的與其租車之間的關(guān)系研究，將出行目的劃分為：上班、上學(xué)、自駕、帶駕、接待、婚慶、回程、購物、休閑旅游、探親訪友、商務(wù)辦公、家用車輛和其他，用X1，X2，…，X13來表示，用xij表示第i個居民的出行目的為j，則X=（xij）200×13。

（1）首先將原始數(shù)據(jù)輸入SPSS軟件，對13個變量作KMO（Kaiser-Meyer-Olkin）檢驗和巴特利特球度檢驗。其KMO值為0.612>0.5，并通過了Barlett's球形檢驗（P<0.000），說明可以進(jìn)行因子分析。使用主成份方法提取因子，選取特征值大于1的特征值。

（2）對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理后，利用相關(guān)系數(shù)矩陣進(jìn)行基于主成分分析方法的因子分析，計算其特征值及貢獻(xiàn)率，公共因子的特征值和累計方差貢獻(xiàn)率見表1。

表1 解釋方差及貢獻(xiàn)率

另根據(jù)表1方差累積貢獻(xiàn)率可知前3個因子能解釋變異量的83.149%，因此13個變量可以提取為3個公共因子，繼而得到公因子的旋轉(zhuǎn)矩陣。

表2 旋轉(zhuǎn)及得分矩陣

根據(jù)表2旋轉(zhuǎn)后的因子載荷矩陣，從旋轉(zhuǎn)后的因子載荷矩陣將F1因子命名為主要因素。主因子F2命名為次要因素。主因子F3命名為其他因素。

3.2 聚類分析

根據(jù)3個因子得分函數(shù)，用SPSS計算所得的200名居民的3個因子得分作為新變量，對200名居民出行目的進(jìn)行K-means聚類分析并分成3類。

表3 最終聚類中心

根據(jù)3個類的最終類中心情況（見表3），第一類居民出行目的為剛性需求；第二類居民出行目的主要為彈性需求；第三類居民出行目的主要為生活娛樂出行。

4 結(jié)束語

利用新產(chǎn)生因子得分排名及各因子中載荷分析，可以客觀的了解出行目的與居民租車之間的關(guān)系，分析不同出行目的與居民租車之間存在的主次關(guān)系。

參考文獻(xiàn)

[1]Ben-AkivaM， Boccara. Integrated framework for travel behavior analysis[C]//4th Conference of International Association of Travel Behavior Research France，1987.

[2]Bowan J L， Ben-Akiva M.Activity-based disaggregate travel demand model system with activity schedules[J].Transportation Research Part A，2001，35（1）：1-28.

作者簡介：聶 （1990-），安徽六安人，碩士研究生在讀，主要研究方向：交通運輸系統(tǒng)規(guī)劃與設(shè)計。