基于熵權(quán)的TOPSIS方法的新疆航空運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)評(píng)價(jià)

馮煜 葛炬

摘 ?要：為了科學(xué)合理地評(píng)價(jià)航空網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)的重要性，該文提出了基于熵權(quán)的逼近理想解排序（TOPSIS）法分別從機(jī)場(chǎng)連通性、機(jī)場(chǎng)服務(wù)質(zhì)量、機(jī)場(chǎng)運(yùn)營規(guī)模、機(jī)場(chǎng)未來發(fā)展4個(gè)方面對(duì)新疆自治區(qū)內(nèi)12個(gè)航空運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行了評(píng)價(jià)。研究表明：烏魯木齊地窩堡機(jī)場(chǎng)、吐魯番機(jī)場(chǎng)、伊寧機(jī)場(chǎng)3個(gè)機(jī)場(chǎng)重要性評(píng)分相對(duì)較高。該方法克服傳統(tǒng)的TOPSIS法在確定評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重因子時(shí)采用專家意見打分造成主觀因素的影響，結(jié)果合理，可以為未來新疆航空網(wǎng)絡(luò)布局規(guī)劃提供主要對(duì)象參考。

關(guān)鍵詞：熵權(quán);TOPSIS;航空運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)

中圖分類號(hào)：F560 ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

Abstract： In order to scientifically and rationally evaluate the importance of the structure nodes in air network. In this paper， TOPSIS method based on entropy weight is proposed to evaluate the structural nodes of Xinjiang air transport network from four aspects： airport connectivity， airport service quality， airport operation scale and future development. The study showing that： the significance scores of Urumqi diwobao airport， turpan airport and yining airport are relatively good. This method overcame the impact of subjective factors caused by experts who determined the weight factors of evaluation indexes in the traditional TOPSIS method.Its results are reasonable and can be used as a reference for Xinjiang aviation network layout planning in the future.

Key words： entropy; TOPSIS model; air transport network nodes

0 ?引 ?言

隨著中國航空事業(yè)的飛速發(fā)展，航空運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)建設(shè)的合理性和科學(xué)性越來越被人們重視。航線是否合理以及科學(xué)不僅關(guān)系到航空業(yè)的發(fā)展，而且還會(huì)影響到機(jī)場(chǎng)所在地區(qū)經(jīng)濟(jì)效益等問題。航線規(guī)劃的基礎(chǔ)是節(jié)點(diǎn)（機(jī)場(chǎng)）的選取，所以有必要找出重要節(jié)點(diǎn)進(jìn)行規(guī)劃航線網(wǎng)絡(luò)布局。

機(jī)場(chǎng)節(jié)點(diǎn)評(píng)價(jià)是一個(gè)含多變量的綜合評(píng)價(jià)問題。它既涉及到定性指標(biāo)也涉及到定量指標(biāo)，每個(gè)指標(biāo)間聯(lián)系緊密，錯(cuò)綜復(fù)雜，無法利用單一的指標(biāo)獲得理想的結(jié)果。近年來大部分學(xué)者的研究僅僅到達(dá)指標(biāo)選取的層面，沒有涉及到具體的定量指標(biāo)模型構(gòu)造分析。在總結(jié)對(duì)比現(xiàn)有評(píng)估方法的基礎(chǔ)上，選取對(duì)樣本容量沒有限制且避免權(quán)重主觀性的基于熵權(quán)的逼近理想解排序（TOPSIS）法對(duì)新疆自治區(qū)內(nèi)12個(gè)機(jī)場(chǎng)重要性進(jìn)行比較評(píng)價(jià)。

1 ?基于熵權(quán)TOPSIS模型的基本原理

TOPSIS法是一種有效的多指標(biāo)、多目標(biāo)決策分析法。它的基本思路是通過已知的初始矩陣通過同化，規(guī)范化過程轉(zhuǎn)化為無量綱化的決策矩陣，在決策矩陣中找出所有項(xiàng)目中最優(yōu)項(xiàng)目和最劣項(xiàng)目，然后分別計(jì)算所需的評(píng)價(jià)對(duì)象與最優(yōu)項(xiàng)目和最劣項(xiàng)目的歐式距離，獲得各評(píng)價(jià)對(duì)象與最優(yōu)解的相對(duì)貼進(jìn)度，根據(jù)其相對(duì)貼近度來進(jìn)行排序，以此作為評(píng)價(jià)項(xiàng)目優(yōu)劣的依據(jù)，進(jìn)而對(duì)機(jī)場(chǎng)綜合運(yùn)營能力評(píng)價(jià)分析。TOPSIS法建模步驟如下[1]。

1.1 ?建立初始矩陣

2 ?TOPSIS在航空運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)評(píng)價(jià)中的應(yīng)用

2.1 ?評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的構(gòu)建

運(yùn)用基于熵權(quán)的改進(jìn)的TOPSIS模型方法對(duì)新疆自治區(qū)12個(gè)機(jī)場(chǎng)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行評(píng)價(jià)。根據(jù)機(jī)場(chǎng)節(jié)點(diǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的設(shè)計(jì)原則和相關(guān)文獻(xiàn)資料結(jié)合遵循客觀真實(shí)的原則，最終從機(jī)場(chǎng)連通性、機(jī)場(chǎng)服務(wù)質(zhì)量與效率、機(jī)場(chǎng)運(yùn)營規(guī)模、機(jī)場(chǎng)未來發(fā)展前景等4個(gè)方面選取了13個(gè)指標(biāo)其中評(píng)價(jià)指標(biāo)見表1[2]：

2.2 ?評(píng)價(jià)指標(biāo)體系歸一化處理

根據(jù)表1中的指標(biāo)體系原始數(shù)據(jù)運(yùn)用MATLAB軟件進(jìn)行歸一化處理[3]，無量綱化評(píng)價(jià)指標(biāo)體系見表2：

表2中數(shù)值范圍在0～1之間，當(dāng)數(shù)值為0時(shí)表示最差，當(dāng)數(shù)值為1時(shí)表示最好。從表2可以看出地窩堡機(jī)場(chǎng)的旅客吞吐量年均增長率和貨郵吞吐量年均增長率處于非常低的水平，這也就側(cè)面反映出地窩堡機(jī)場(chǎng)相比較其他機(jī)場(chǎng)來講吞吐量更加趨于穩(wěn)定。從機(jī)場(chǎng)航班放行率看喀什、庫爾勒、吐魯番的機(jī)場(chǎng)航班正常率在處于非常差的水平。塔城機(jī)場(chǎng)的機(jī)場(chǎng)航班放行率處于非常好的水平。但是從客貨吞吐量看除了烏魯木齊地窩堡機(jī)場(chǎng)外其他機(jī)場(chǎng)均處于非常差的水平。

各項(xiàng)指標(biāo)權(quán)重見表3：

第三類指標(biāo)機(jī)場(chǎng)運(yùn)營規(guī)模下選取的客貨郵吞吐量以及航班起降架次的權(quán)重最大，這也充分說明了這個(gè)運(yùn)營規(guī)模指標(biāo)在機(jī)場(chǎng)節(jié)點(diǎn)評(píng)價(jià)中的地位相當(dāng)重要，與現(xiàn)實(shí)推理基本符合;對(duì)于第一類指標(biāo)連通性下機(jī)場(chǎng)交通便利性指標(biāo)權(quán)重比較小。表明機(jī)場(chǎng)在交通便利性這個(gè)指標(biāo)的差異性不大，與實(shí)事符合。綜上所述，權(quán)重分配合理，結(jié)果具有合理性。

2.3 ?機(jī)場(chǎng)評(píng)分結(jié)果

3 ?結(jié) ?論

分析結(jié)果表明，新疆地區(qū)機(jī)場(chǎng)節(jié)點(diǎn)整體發(fā)展極其不平衡。地窩堡機(jī)場(chǎng)占新疆地區(qū)整體航空運(yùn)量的比例非常大;吐魯番機(jī)場(chǎng)、伊寧機(jī)場(chǎng)具有發(fā)展成為重要機(jī)場(chǎng)的潛力，應(yīng)該加大建設(shè)力度;庫爾勒機(jī)場(chǎng)、和田機(jī)場(chǎng)、哈密機(jī)場(chǎng)都是運(yùn)量少、航線少、運(yùn)力單薄的機(jī)場(chǎng);雖然喀什機(jī)場(chǎng)是新疆唯一一個(gè)200萬級(jí)的機(jī)場(chǎng)，但是喀什機(jī)場(chǎng)指標(biāo)值波動(dòng)較大，所以排名較低。建議從評(píng)定四級(jí)的機(jī)場(chǎng)逐漸增加航空網(wǎng)絡(luò)通道，讓航空運(yùn)輸與地區(qū)經(jīng)濟(jì)相輔相成，共同發(fā)展。本文選用基于熵權(quán)的TOPSIS法進(jìn)行新疆航空運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)評(píng)估，相較之前的定性研究，結(jié)果更加切合實(shí)際;唯一不足是缺少主觀的定性指標(biāo)，結(jié)果具有一定的局限性，下一步研究中會(huì)改善這個(gè)問題，選用綜合的權(quán)重確定方法讓定量指標(biāo)與定性指標(biāo)共同參與到評(píng)價(jià)中，使結(jié)果更加準(zhǔn)確。

參考文獻(xiàn)：

[1] 張靜，張智慧，李小冬，等. 基于熵權(quán)的TOPSIS法的港口軍事運(yùn)輸能力評(píng)估[J]. 清華大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2018，58（5）：494-499.

[2] 蘇道明. 機(jī)場(chǎng)競(jìng)爭力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的構(gòu)建[J]. 中國民航飛行學(xué)院學(xué)報(bào)，2011，22（1）：18-22.

[3] 黃耀裔，魏星，蘇建云，等. 在Matlab中實(shí)現(xiàn)熵權(quán)TOPSIS法對(duì)地下水綜合評(píng)價(jià)[J]. 地球環(huán)境學(xué)報(bào)，2014，5（4）：261-265.