評審專家抽取中的時間距離約束分析

[摘要]針對現有評審專家抽取中距離約束存在的不足，本文提出了一種新的時間距離約束。本文介紹了時間距離的含義及其提出的必要性，并給出了基于GIS技術的時間距離計算方法，具體包括相關假設、計算步驟、解決方案以及實現過程。時間距離約束的提出不僅可以保證所有被選專家都可按時到達評審地點，而且還能打破行政區域的限制，合理調配專家資源，具有重要的現實意義。

[關鍵詞]評審專家庫；時間距離約束；GIS

A Study of Distance Constraint Based on Arrival Time in Selecting Evaluation Experts

Meng Taoran

(School of Economics and Management， University of Science and Technology Beijing， Beijing 100083， P.R.China)

Abstract: According to the disadvantages of distance constraint in selecting evaluation experts， this paper proposed a new distance constraint based on arrival time. The paper introduced the meaning of distance based on arrival time， explained the necessity of proposing it and put forward a method for calculating it based on GIS. The method was described in related hypotheses， calculation steps， solutions and implementation process. It has important practical significance that applying the distance constraint based on arrival time. It can ensure that all the selected experts arrive at evaluation location on time， and also can get rid of administrative division restriction so that realizing reasonable allocation of experts.

Key words: evaluation expert database， distance constraint based on arrival time， GIS

1 引言

評審工作已經成為分配社會資源的一種有效方式。而評審工作自然離不開評審專家，從評審專家庫中抽取滿足需要（約束）的專家非常重要[1]。

距離約束是評審專家抽取過程中必須要考慮的約束之一，該約束條件是保證所抽取的專家都能在設定的時間內到達評審地點。

目前的評審專家庫在實際抽取應用中對距離約束的設定存在不足。本文定義了一種篩選評審專家的時間距離約束，并給出了該時間距離的計算方法。

2 提出時間距離約束的必要性

現行的評審專家庫在進行專家抽取時，基本都采用專家行政區域屬性作為距離約束[2]。行政區域屬性是指對某個評審地點而言，設定其所在的這個行政區域內的所有專家都是可到達的，而其它行政區域內的專家都是不可到達的。這樣做存在以下兩個問題：

（1）沒有打破行政區域的限制

行政區域屬性即是把各行政區域簡單地作為獨立的個體進行專家抽取，一個行政區域內的評審地點不可能調用該區域外的專家資源。這樣做也使得大型的跨區域專家庫失去了其應有的優勢，不能從整體上對專家進行調控，而只是各市級專家庫的簡單加和，沒有實現其整合專家資源的目的。

（2）沒有考慮同一行政區域內專家的到達時間

同一行政區域內，各專家到達評審地點的時間也是大不相同的，而在現行的評審專家庫中沒有考慮到這種差異性，對于提前時間無法進行科學的控制，被抽中專家的可到達性無法進行精確的預估，從而增加了評審過程的不確定性。

因此本文提出了一種時間距離約束，時間距離的含義是指考慮道路信息的兩地最短路程距離的時間度量。需要特別指出的是這里的時間距離不同與普通的空間距離，并不是簡單計算兩個地點之間的直線距離，而是考慮了道路信息并利用適當的尋徑算法獲得的兩個地點之間最短路徑的可達時間估計[3]。

任何一個評審項目的開展，都需要提前一定時間進行專家抽取，提前時間越短，越能有效防止相關利益單位針對已抽取專家進行幕后運作，從而有效保證評審結果的公平、公正性。因此評審工作都需要設定從抽取專家到評審開始的合理時間間隔。該時間間隔即可作為時間距離約束的取值。

下面通過一個示意圖來說明在抽取評審專家時，考慮時間距離約束的重要性。

如圖1所示，現有專家庫由A、B、C三個城市的專家共同組成，每一個黑色的小圓點代表一位專家及其所在的位置。現選擇三個評審地點，并假設提前時間是一個小時，給出等時間距離線，即在虛線內的專家可在一小時內到達相應評審地點。從圖中可以看出，若僅考慮行政區域屬性，則城市A內的所有專家均可服務于評審地點1、2、3，而城市B和城市C的專家均不能服務于此三個評審地點。這樣的結果顯然存在明顯的缺陷，以評審地點3為例來說明，并不是城市A內的所有專家均能在一個小時的時間要求內達到該評審地點，而城市B和城市C內卻存在可以按時達到該評審地點的專家。因此若按本文所提出的時間距離約束來篩選專家，即可獲得等時間距離線內的四位專家，他們分別來自A、B、C三個城市。

通過時間距離約束，可以有效地擺脫行政區劃的限制，更加合理地在各行政區域間調配專家資源，并且能有效避免被抽中專家無法在評審前到達評審地點的情況，使評審工作順利進行。特別是針對大型的評審專家庫，比如省級乃至全國的評審專家庫，時間距離約束的提出就顯得更加重要。

3 基于GIS技術的時間距離計算方法

要在專家抽取過程中利用時間距離約束對專家進行篩選，其思路是：通過引入時間距離的概念，根據指定的評審地點位置信息和登記的專家單位位置信息，估計出候選專家集中各專家到達該指定評審所在地所需的時間，利用設定的時間距離上限對專家進行篩選。在該過程中最為關鍵的是計算每位專家到達評審地點的時間距離，下面將來具體說明時間距離的計算方法。

3.1時間距離計算的相關假設與步驟

為了便于時間距離的計算，本文將首先給出一系列假設，并在此基礎上簡單說明時間距離的計算步驟。

（1）時間距離計算的相關假設

①該指定的評審地點可以在地圖數據中唯一、明確界定其經緯度。

②各專家所登記的單位可以在地圖數據中唯一、明確界定其經緯度。

③各專家均位于其登記的單位。

④僅考慮自駕車行駛路線，不考慮其他交通方式，同時不考慮道路實際交通情況。

（2）時間距離計算步驟

①通過地理信息系統（GIS）服務提供商提供的數據或服務，查詢得出所有專家單位地理位置信息，如經緯度，經確認后作為專家屬性存入專家庫。

②在某次評審活動開始前，確定評審地點后，查詢得出該評審地點的經緯度。

③通過評審地點和專家單位的經緯度，根據地理信息系統所提供的服務計算出這兩者間的路程距離s（而非直線距離）。

④依據各地的不同情況估計專家到達速度v，即各地的行車速度。

⑤根據計算出的路程距離和估計的專家到達速度，便可估算出此兩點間的時間距離t=s/v。

3.2時間距離計算的解決方案

針對上述假設和計算步驟，時間距離的計算可以采用以下兩種解決方案：

（1）本地解決方案

本地解決方案如圖2（a）所示，地圖數據儲存在本地服務器上，尋徑算法由本地服務器執行，得到兩點間路程距離后計算得出時間距離。

通過購買地理信息系統服務提供商的地圖數據及相關服務，得到需要的地圖數據和尋徑API，在每次抽取時只需提供評審地點和各專家單位的經緯度，由本地服務器運算得出各專家到該評審地點的時間距離。

該方案的優點在于所有運算均從本地執行，不需要進行連接外網的數據傳輸，其安全性、可靠性及運算性能更有保障，避免了因互聯網網絡連接不正常引發的時間距離無法計算等問題。其不足之處在于需要維護者定期購買地圖數據及服務。

（2）異地解決方案

異地解決方案如圖2（b）所示，即通過互聯網使用開放地圖API服務進行時間距離的計算，本地服務器無需儲存地圖數據，而尋徑算法也是由服務提供商提供的服務器進行異地運算。

在每次專家抽取時，只需提供評審地點和各專家單位的經緯度數據，通過互聯網提交到服務提供商GIS服務器，異地計算得出各專家到指定評審地點的路程距離后通過互聯網傳回本地，然后計算出其時間距離。

該方案的優點在于開放地圖服務是免費、免維護的，且其計算結果也是可靠的，無需考慮地圖數據更新、尋徑算法變更等諸多問題。而其不足之處在于專家庫管理系統必須能訪問互聯網，計算響應時間受網絡連接速度影響較大，且服務提供商有收費或終止提供服務的可能。

3.3時間距離計算的實現過程

本文采用異地解決方案來說明時間距離計算的具體實現。

目前，國內容易訪問且穩定的開放地圖API服務提供商有Google和靈圖等。本文以Google為例介紹其計算兩點間時間距離的實現過程。

Google地圖API能夠使用JavaScript將Google地圖搜索引擎嵌入自己的網頁中[4]。API提供了大量實用工具用以處理地圖（正如http://maps.google.com網頁上的地圖），并通過各種服務向地圖添加內容，從而方便在網站上創建功能強大的地圖應用程序[5]。

針對上述問題進行模擬運算，比如計算“北京科技大學”與“北京市經濟信息中心”兩地的時間距離。具體來講，如果選用Google Maps API來計算時間距離，所涉及的環節如下：

（1）注冊使用Google Maps API

一個Maps API密鑰只對的一個“目錄”或“域”有效。必須有 Google 賬戶才能獲得 Maps API密鑰，并且API密鑰會與Google賬戶關聯。

（2）地址解析

地址解析是將地址（如“北京科技大學”）轉換為地理坐標（如北緯39.990249度，東經116.357096度）的過程，可以用于放置標記符或定位地圖。Google地圖API包含地址解析服務，可以通過HTTP請求直接訪問，也可以使用GClientGeocoder對象訪問。

需要注意的是，地址解析是一個耗時耗資源的過程。應盡量預先進行地址解析工作（使用HTTP地址解析器或其它地理編碼服務），并使用地址解析緩存存儲結果。

（3）尋徑

尋徑是通過Google Maps API的駕車指南來實現。Google地圖API通過GDirections對象添加駕車指南。GDirections對象使用查詢字符串（例如“北京科技大學”、“北京市經濟信息中心”）或提供的文本經緯度（例如“39.990249，116.357096”、“39.9055305，116.3589091”）請求和接收指南結果。GDirections對象還支持使用一系列點的多段駕車指南。指南可以在地圖上顯示繪制路線的折線以及一系列文本描述。最終可獲得所需的路程距離，即北京科技大學與北京市經濟信息中心距離為12.4公里。

（4）獲得時間距離

根據獲得的路程距離和人為估計的自駕車行駛速度，即可求出時間距離。此外，在Google Maps API中，還可以通過GDirections對象直接獲得兩點間的時間距離，其速度接近于自駕車行駛速度，結果比較真實可靠。例如，可計算得出專家從北京科技大學到北京市經濟信息中心的時間距離為17分鐘。

4 結論

本文定義了時間距離的概念，并將其引入評審專家庫的抽取應用中。利用時間距離約束來篩選評審專家，可以改善原有距離約束即行政區域屬性存在的缺陷。時間距離約束不僅可以保證被選專家能在設定的提前時間內到達評審地點，確保評審工作順利開展；同時還能有效擺脫行政區劃的限制，綜合利用各地專家，在不同地區實現專家的有效調配。本文給出了基于GIS技術的時間距離計算方法，說明了相關假設、計算步驟、解決方案和實現過程。因此，時間距離約束也具有很強的可操作性，在評審專家庫的抽取應用中具有重要的現實意義。

主要參考文獻

[1] 于陽，李濤．一種安全電子招標系統中專家抽取的方法．計算機應用研究，2007，（1）：180-182．

[2] 牛勇，劉海雄．青海省政府采購專家管理系統中專家庫的抽取方法．青海大學學報，2008，26（4）：27-31．

[3] 陳志遠，趙思健．最短路徑在GIS中的實現和應用．計算機工程，2003，29（22）：26-28．

[4] 孫曉茹，趙軍．Google Maps API在WEBGIS中的應用．微計算機計算，2006，22(7)：224-226．

[5] 游蘭，彭慶喜．基于Google Maps API的地圖解析研究與實現．湖北大學學報（自然科學版），2010，32（2）：261-264．

作者簡介

孟陶然（1982-），男，河南人，博士，主要研究方向：管理過程優化，數據挖掘。