基于Analytic Hierarchy Process 的機(jī)場出租車司機(jī)決策優(yōu)化模型設(shè)計(jì)

李婷 蘭雁

【摘 要】隨著經(jīng)濟(jì)的全面發(fā)展和居民消費(fèi)水平的提高，航空客運(yùn)需求的快速增長，得到了極大的刺激，越來越流行的航空旅行方式加快了機(jī)場的旅客為機(jī)場的發(fā)展提供了重要的基礎(chǔ)，也給機(jī)場的候車帶來了更大的壓力。無論是“車等人”還是“人等車”，都不利于機(jī)場人員疏散以及更好地為乘客提供服務(wù)。因此，本文將主要針對(duì)影響出租車司機(jī)決策的因素分析，通過主成分分析、因子分析、模糊因子分析等方法獲取主要影響因素，以最小成本控制為目標(biāo)函數(shù)，以出行時(shí)間管理費(fèi)用為目標(biāo)，保證駕駛員收入的合理使用，提高駕駛員的工作效率。選擇最合適的出租車路線，建立適合出租車司機(jī)選擇策略之評(píng)估模式。

【關(guān)鍵詞】層次分析法（AHP）;出租車司機(jī);決策優(yōu)化;機(jī)場

隨著城市規(guī)模的擴(kuò)大，國內(nèi)航空運(yùn)輸業(yè)的不斷發(fā)展，國內(nèi)的大型樞紐機(jī)場正在經(jīng)歷著新一輪的改擴(kuò)建，機(jī)場客流量一直位居首要，對(duì)于打車出行需求不斷增長，出租車是大多數(shù)旅客從機(jī)場到市區(qū)的主要交通工具之一。由于客流量以及其他因素影響，出租車司機(jī)在排隊(duì)等候乘客到達(dá)或返回城市的時(shí)候，如何保障其最大利益？最佳切入點(diǎn)，提高乘車效率，避免長時(shí)間停車或人，因此本文以江北機(jī)場為例，對(duì)以上問題進(jìn)行了研究，具有一定參考意義。

一、現(xiàn)目前機(jī)場出租車司機(jī)的選擇情況

出租車是大多數(shù)旅客從機(jī)場到市區(qū)的主要交通工具之一。世界各地的大多數(shù)機(jī)場都將與出租車司機(jī)單獨(dú)到達(dá)機(jī)場的路線分開。出租車司機(jī)到機(jī)場將面臨兩種選擇：（A）到達(dá)目的地，等待旅客返回城市的出租車必須在指定的停車場排隊(duì)等候。（B）直接回城出租車司機(jī)將支付費(fèi)用或損失，可能會(huì)導(dǎo)致?lián)p失載客時(shí)間收益。

到達(dá)一定時(shí)間段的航班數(shù)量和已經(jīng)進(jìn)入"車庫"的車輛數(shù)量是駕駛員可以觀察到的某些信息。司機(jī)通常根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)做出決定，比如有多少航班抵達(dá)，以及某個(gè)季節(jié)和時(shí)間段可能會(huì)有多少乘客。如果一名乘客在下飛機(jī)后想搭乘出租車，他們必須在指定的開發(fā)區(qū)排隊(duì)等候。機(jī)場出租車管理人員在實(shí)際操作中，對(duì)計(jì)程車支付方式、數(shù)量等因素進(jìn)行了分析，認(rèn)為影響計(jì)程車司機(jī)決策的因素很多，影響也是不同的，通過分析影響出租車司機(jī)決策機(jī)制的因素，考慮到機(jī)場旅客人數(shù)，建立出租車司機(jī)的選擇決策模式，給出駕駛員的選擇策略。

二、模型假設(shè)與建立

（一）模型假設(shè)

不考慮天氣因素，延誤航班的客流量;以一天的客流量、出租車數(shù)量為例;忽略油費(fèi)成本;忽略出租車司機(jī)的主觀因素影響。我們需要通過查閱資料、根據(jù)機(jī)場實(shí)際情況，根據(jù)機(jī)場旅客人數(shù)的變化的修訂和出租車司機(jī)收入的計(jì)算，確定影響出租車司機(jī)決策的因素。由于國內(nèi)機(jī)場數(shù)量多、機(jī)場客流量大、出租車數(shù)量龐大，因此我們將采取定量研究方法，以江北機(jī)場為例，掌握一天的到港航班數(shù)、出租車在一天各自時(shí)間段的待運(yùn)車輛數(shù)，從而分析、建立模型解決問題。

我們首先要明確的是，此題需要建立一個(gè)司機(jī)的選擇決策模型，通過計(jì)算兩種不同的方案所帶來的收益狀況，為出租車司機(jī)提供選擇策略，以便實(shí)現(xiàn)收益最大化。當(dāng)然我們不能只關(guān)注時(shí)間成本，還應(yīng)該基于人性化考慮，參考出租車司機(jī)駕駛狀態(tài)，確保保證安全的前提下，做出最適合自己當(dāng)前狀態(tài)下的決策。

（二）模型建立

通過查閱資料、根據(jù)機(jī)場實(shí)際情況，針對(duì)機(jī)場旅客人數(shù)和出租車司機(jī)收入的變化規(guī)律，找出影響出租車司機(jī)決策的因素，可以用主成分分析、因子分析、聚類分析、模糊因子分析模型等獲取主要影響因素，分析了影響出租車司機(jī)決策因素的機(jī)理，確定了出租車司機(jī)選擇的決策模型，給出了出租車司機(jī)的選擇策略。首先，乘客乘出租車的可能性受到天氣、時(shí)間、客流等因素的限制。例如，一大早就下雨。在這種情況下，乘客很可能可以乘出租車。然而，如果我們有大量學(xué)生數(shù)據(jù)，等乘客乘出租車等得太久，我們就可以選擇公共交通。二是駕駛員的角度、客流、儲(chǔ)運(yùn)池、旅客滑行概率等是駕駛員選擇排隊(duì)或離開的因素。如果客流大，合用車不多，乘客打車的概率大，司機(jī)就選擇排隊(duì)。

下面對(duì)所建模型中需要用到的專用名詞進(jìn)行解釋：空載損失：這意味著作為司機(jī)的出租車將安全地把乘客送到機(jī)場后，直接返回市區(qū)，在這個(gè)過程中，會(huì)有油費(fèi)、車輛磨損等費(fèi)用，這部分損失稱為空載損失。待運(yùn)車輛數(shù)：待運(yùn)車輛為在機(jī)場蓄車池等待乘客的出租車數(shù)量。預(yù)計(jì)到港人數(shù)：即可能選擇乘坐出租車的乘客人數(shù)。

建立層次分析圖示模型：將決策問題分為三個(gè)層次，最上面為目標(biāo)層，即出租車司機(jī)的最后選擇的方案;最下面為方案層，即兩種方案。中間為準(zhǔn)則層，包括空載損失C1、待運(yùn)車輛數(shù)C2、預(yù)計(jì)到到港人數(shù)C3三個(gè)指標(biāo)。

（三）模型求解

進(jìn)行一致性檢驗(yàn)：第一步：計(jì)算一致性指標(biāo)CI。第二步：查找對(duì)應(yīng)的平均隨機(jī)一致性指標(biāo)RI。第三步：計(jì)算一致性比例CR。CR=0.0035，因?yàn)镃R<0.1，判斷矩陣的一致性可以認(rèn)為是可以接受的，否則必須修改判斷矩陣。根據(jù)算術(shù)平均法的判斷矩陣計(jì)算參考元素對(duì)準(zhǔn)則的相對(duì)權(quán)重：第一步：將判斷矩陣按照列歸一化（每一個(gè)元素除以其所在列的和）第二步：將歸一化的各列相加（按行求和） 第三步：將相加后得到的向量中每個(gè)元素除以n即可得到權(quán)重向量。首先對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化后的矩陣按照行求和，得到一個(gè)列向量，然后再將這個(gè)列向量的每個(gè)元素同時(shí)除以n即可，放空返回的合成權(quán)重：0.23008968。進(jìn)入蓄車池的合成權(quán)重：0.77001032。

根據(jù)以上結(jié)果可得，出租車司機(jī)如果選擇在機(jī)場蓄車池等待，有 0.77001032的概率是盈利的，如果選擇直接空車返回市區(qū)，則只有 0.23008968的可能性是盈利的。

三、模型分析總結(jié)

（一）優(yōu)點(diǎn)分析

所需定量數(shù)據(jù)信息較少此題涉及到影響因素較多，大多為不可控因素，如果一一分析，有太多的無法預(yù)估的結(jié)果，因此，通過層次分析法，建立適當(dāng)模型，可以定量分析數(shù)據(jù)，更具有針對(duì)性。簡潔實(shí)用的決策方法，層次分析將定性和定量方法有機(jī)地結(jié)合起來，使復(fù)雜的系統(tǒng)分解能夠從數(shù)學(xué)上、系統(tǒng)上使人們的思想過程為人們所接受。且能把多目標(biāo)、多準(zhǔn)則又難以全部量化處理的決策問題化為多層次單目標(biāo)問題，通過對(duì)兩兩的比較，確定了同一層次上同一層次上各元素的個(gè)數(shù)之間的關(guān)系，并進(jìn)行了一些簡單的計(jì)算。系統(tǒng)性的分析方法。每一個(gè)單獨(dú)因素對(duì)結(jié)果的影響在很大程度上都是量化的，這是非常清楚和明確的，這很大程度上避免了其他因素的影響。

（二）缺點(diǎn)分析

不能為決策提供新方案。層次分析法的功能是選擇有一個(gè)比另一個(gè)更好的選擇，它不提供給決策者新的問題解決方案，只提供可以從現(xiàn)有系統(tǒng)中選擇更好的。定量數(shù)據(jù)較少，定性成分多，不易令人信服事實(shí)上此題涉及到影響因素較多，雖然大多為不可控因素，但是在實(shí)際情況中仍然會(huì)對(duì)選擇造成一定影響，因此層次分析法在忽略掉這些因素后，選擇出的結(jié)果定性成分較多。

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