基于层次分析法的城市交通运输效率的模糊评价

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1、基于层次分析法的城市交通运输效率的模糊评价刘洪丽1，顾铭2（1江苏省工程咨询中心，江苏南京210003；2中石化南京工程公司，江苏南京211100）摘要：城市交通运输效率的评价涉及到很多因素，并且有一部分因素无法定量表示，是一个无法完全定量分析计算的问题。文中运用系统工程学中的层次分析（AHP）法建立了评价指标体系，按照对交通运输效率影响程度的不同给各个指标赋予了相应的权重，在此基础上提出了对城市交通运输效率进行评价的模糊评价方法。并给出了算例分析，从而有针对性的解决阻碍城市交通运输效率提高的障碍和问题。关键词：层次分析法；城市交通运输效率；模糊评价中图

2、分类号：U491.17文献标识码：A文章编号：1006-7973（2013）11-0139-02由于城市交通系统是一个由多因素、多层次组成的复杂系统，它的运输效率也是通过不同的侧面来体现的，从微观角度而言，可以用城市交通基础设施的使用效率、交通工具的运营效率等指标来综合衡量一个城市交通运输系统的运输效率；从宏观角度而言，城市结构（即城市土地利用形态），城市交通结构等也很大程度影响着城市交通运输效率。在影响城市交通效率的多种因素中，有一些是可以通过定量计算确定的，但更多的因素不存在定量指标，只有定性关系。因此，应用解决半定量、半定性问题比较有效的层次分析法

3、结合模糊评价来评价城市交通运输效率问题可以得到满意的结果。一、层次分析法的引入及算例1．层次分析法方法原理及评价步骤层次分析法（AHP—AnalyticHierarchyProcess）由美国运筹学家Saaty提出。AHP将人的主观判断用数量形式表达出来及进行相应的处理，其关键在于将复杂的决策问题表达为不同层次的若干因素的集合，层次之间的因素具有支配关系。通过两两比较确定各因素的重要性程度。最后进行演算，得到各个不同方案的排序。整个过程都体现了人类决策思维的基本特征，即分解、比较、判断与综合。利用层次分析法进行决策分析时，有如下四个步骤：A.建立系统的递

4、阶层次结构；B.构造比较判断矩阵；层次模型建立后，相邻上下层次之间元素的隶属关系也就确定下来了，目的是要求出下一层次的子元素相对于上相邻一层次的元素的相对权重，即构造判断矩阵，通常采用美国运筹学家ALSaaty教授提出的1至9的9级比率标度法对不同指标进行两两比较，此过程将思维判断数量化，各指标重要程度比较如表1。C.计算权重向量；判断矩阵标度后，计算指标权重，计算权重最常用的是和即对W进行归一化后它是唯一的，所以本文利用和法与特征根法联合计算，分别求特征向量和特征根。得到结果后对判断矩阵进行一致性检验。定义判断矩阵的一致性指标C.I.为C.I=（λma

5、x-n）/（n-1），经过多次取样可计算得到C.I.的平均随机一致性指标R.I.见表2，若随机一致性比率CR=C.I./R.I.<0.1则认为比较判断矩阵的一致性是可以接受的。D.计算合成权重，求出总排序。表1各指标重要程度比较1表示两个元素相比，具有同等的重要性3表示两个元素相比，一个元素比另一个元素稍微重要5表示两个元素相比，一个元素比另一个元素明显重要7表示两个元素相比，一个元素比另一个元素强烈重要9表示两个元素相比，一个元素比另一个元素极端重要2、4、6、8为上述相邻判断的中值注：若指标i与指标j比较其相对重要性用上述之一数值标度，则指标j与指标

6、i比较用该数值的倒数标度。表2判断矩阵的平均随机一致性指标R.I.矩阵阶数34567891011R.I.值0.5150.8931.1191.2491.3451.4201.4621.4871.5162．城市交通运输效率各评价指标权重的确定根据评价系统的递阶层次结构建立的原则，即可测性原则、可比性原则、层次性原则、简易性原则等建立城市交通运输效率系统的递阶层次结构如图1。法、特征根法[1]，可以证明最大特征根λ存在且唯一，权向max图1城市交通运输效率综合评价指标体系量W由正分量组成，除了差一个常数倍数以外，W也是唯一的，收稿日期：2013-07-18作者简

7、介：刘洪丽（1973-），女，吉林松原人，硕士，江苏省工程咨询中心工程师，主要从事城市和区域交通运输规划相关工作。顾铭（1971），男，江苏海门人，中石化南京工程公司工程师。140中国水运第13卷根据上述步骤对城市交通运输效率评价的各指标权重进行确定，计算所得结果如表3~表6所示。表7城市土地利用合理性指标的单因素评分表3综合评价A判断矩阵表指标C1C2C3C4AB1B2B3权重ωA一致性检验权重0.4680.3340.0990.099B11350.634λmax=3.036很好5464B21/3130.260CR=0.018/0.515=0.035<0

8、.1好7666B31/51/310.106一致性满足一般4646表4城市土地利用