基于層次分析法的高速公路綜合服務水平評價

胡婕 孫建龍

摘要：本文基于層次分析法建立高速公路綜合服務水平的評價體系，以實例應用驗證并提出相應的優(yōu)化措施。

關鍵詞：層次分析法；高速公路；評價

1.構建評價指標體系的原則

（1）目標明確：本文的初衷是建立高速公路服務水平評價指標，通過可以量化的標準反映高速公路現(xiàn)實的服務質量，且通過綜合考量的指標為今后改善和提升服務質量提供大數(shù)據(jù)支持和資訊支撐。（2）系統(tǒng)性：高速公路各項服務具有很多因素，因此服務指標的篩選應該選擇能夠全面反映高速公路服務質量。（3）簡潔性：服務指標應該具有較強的代表性，盡量簡單明了，能夠客觀準確明白的反映實際問題。（4）可操作性：服務評價指標的選擇應該具有明確的含義，而且是能夠量化的，只有這樣才能經(jīng)過評價后用于實際工作中。

2.評價指標的確定

參照《公路工程技術標準》《高速公路養(yǎng)護質量檢評方法（試行）》《公路養(yǎng)護技術規(guī)范》等多項技術標準和規(guī)范，初步提出公路服務系統(tǒng)的備選指標。為了進一步優(yōu)化評價指標體系，在初步建立的指標體系基礎上，采用專家調查法與數(shù)學工具篩選法相結合的方式進行篩選，最終確定公路公共服務評價指標體系，如表1所示。

其中路面使用性能PQI、路面抗滑性能SRI按照《高速公路養(yǎng)護質量檢評方法》中的規(guī)定計算，其他指標計算方法由于篇幅原因不再贅述。

3.評價指標權重的確定

確定各項評價指標權重的合理取值采用層次分析法（AHP）獲得。AHP 實施的步驟為：

3.1建立層次結構模型

一般整個系統(tǒng)可以分為三層：目標層、指標類層、指標層。目標層A是高速公路服務水平；指標類層B包括：公路設施、交通運行、管理系統(tǒng)；指標層C即最終選定的12個指標。

3.2構造判斷矩陣

樹狀層次結構中，設上一層元素U為準則，則支配的下一層元素為U1、U2、U3、…Un，對準則C相對重要性即為權重。由于高速公路服務水平系統(tǒng)復雜，我們先通過兩兩比較法構造一個判斷矩陣，即：對于準則U，下一層所包含的元素中，每兩個元素進行對比其重要性，通常按1～9比例標度對重要性程度賦值，表2列出了1～9標度的含義。

對于矩陣U，n個元素之間重要性的比較得到兩兩比較判斷矩陣[u=（uij）n×n]

3.3確定指標權重

求出上述矩陣C的最大特征向量[λ]對應的特征向量c，然后對特征向量進行歸一化處理得到[w（w1，w2，w3]，……），即為各項指標相對目標層的權重。

3.4一致性判斷

在計算單準則下權重向量時，還必須進行一致性檢驗。在判斷矩陣的構造中，并不要求判斷具有傳遞性和一致性，這是由于客觀復雜性與人的認識的多樣性所決定的、但要求判斷矩陣滿足大體上的一致性是應該的。因此要對判斷矩陣進行一致性檢驗，具體步驟如下：

①計算一致性指標[C.I.]

[C.I.=λmax-nn-1]

②查找相應的平均隨機一致性指標[R.I.]

表3中為1～15階正負反矩陣計算1000次得到的平均隨機一致性指標。

③計算一致性比例[C.R.]

[C.R.=C.I.R.I]

當[C.R.][<0.1]時，則認為判斷矩陣的一致性可以接受；[C.R.][0.1]時，應對判斷矩陣做適當修正。

通過指標權重的計算方法對本論文中提出的12項指標進行了權重分析，結果見表4所示。

4.驗證與結論

通過對評價指標值無量綱化處理后，各項指標間可以進行比較，再采用綜合指數(shù)法，應用加權平均法計算，即通過一定的數(shù)學法則將單指標得分值綜合為一個標準評價值，并以綜合評價值作為評價對象排序的依據(jù)。本文采用專家分析法，對指標得分范圍0～100分，劃分為優(yōu)秀、較好、及格、較差、差五個水平。通過向從事公路行業(yè)工作的專家、從事交通行業(yè)相關工作的專家，以及高速管理人員發(fā)調查問卷的形式，并以某高速為例得到表1中指標評分情況如下：

通過表4、表5中指標得分和權重值的結果，對某高速服務水平進行綜合得分計算和評價，總得分為92.18，評價標準服務水平為優(yōu)秀。基于表5進行指標分項得分分析，發(fā)現(xiàn)該高速公路在一些方面還需要繼續(xù)提升，如提高路況檢測與分析，數(shù)據(jù)采集與分析等自動化水平，繼續(xù)提高ETC用戶使用率，制定嚴密的疏導措施，做好高峰保暢工作等。

參考文獻：

[1]公路工程技術標準JTG B01-2014.人民交通出版社股份有限公司，2014.

[2]王蓮芬.層次分析法引論[M].北京：中國人民大學出版社，1990.