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據支持和資訊支撐。（2）系統性：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》《高速公路養護質量檢評方法（試行）》《公路養護技術規范》等多項技術標準和規范，初步提出公路服務系統的備選指標。為了進一步優化評價指標體系，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《高速公路養護質量檢評方法》中的規定計算，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；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，再采用綜合指數法，應用加權平均法計算，即通過一定的數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。本文采用專家分析法，對指標得分范圍0～100分，劃分為優秀、較好、及格、較差、差五個水平。通過向從事公路行業工作的專家、從事交通行業相關工作的專家，以及高速管理人員發調查問卷的形式，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秀。基于表5進行指標分項得分分析，發現該高速公路在一些方面還需要繼續提升，如提高路況檢測與分析，數據采集與分析等自動化水平，繼續提高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.