基于模糊层次分析法的高速公路项目目标持续性评价研究

□文/孙妍枫

基于模糊层次分析法的高速公路项目目标持续性评价研究

□文/孙妍枫

高速公路项目目标持续性评价是高速公路项目后评价的重要组成部分。文章在已有文献的基础上建立了高速公路项目目标持续性评价指标体系并进一步将模糊评价方法与层次分析法结合起来，对京沪高速公路（天津段）二期工程的目标持续性进行评价，结果表明其目标具有较强的可持续性。

高速公路项目；目标持续性评价；指标体系；模糊层次分析法

《公路建设项目后评价编制办法》明确规定公路建设项目要进行目标持续性评价，这是可持续发展理论在项目后评价中的实际应用。近年来，国内相关学者对公路项目目标持续性评价做了相关研究和探索。王作功等[1]在分析和深化高速公路目标持续性内涵的基础上，采用层次分析法建立了目标持续性评价指标体系并给出模糊综合评判模型。张生瑞等[2]从公路交通可持续发展水平、发展能力、发展协调性方面建立了公路交通可持续发展评价指标体系，提出了指标属性值和无量纲化的计算方法。石勇民[3]从服务交通量和持续性能力两方面提出了公路建设项目目标持续性评价指标。鉴于高速公路项目目标持续性评价指标体系中有很多指标不能量化，具有较强的模糊性，在进行评价时很难确切表达，因而拟选用层次分析法建立高速公路目标持续性评价指标体系并结合模糊理论建立目标持续性评价模型并通过实例进行验证。

模糊层次分析法评价模型

模糊层次分析法将定性分析和定量分析有效结合，不仅保证模型的系统性和合理性，而且能让决策人员充分运用其经验和判断力，从而为许多决策问题提供强有力的决策支持。层次分析法与模糊评价的有效结合是运用层次分析法确定各指标的权重，然后分层次进行模糊综合评判，得到最终的评价结果[4]。

层次分析法确定评价指标权重

（1）判断矩阵为。

bij表示对A而言，Bi对Bj的重要性。

1～9标度定义的定义见表1。

表1 1～9标度定义

（2）计算最大特征值λmax和特征向量

（3）一致性检验。每个阶矩阵相应的一致性比例为

表2 平均随机一致性指标

模糊综合评价

（1）确定因素集和评价集。高速公路项目目标持续性评价的因素集可归纳为U={U1,U2}={外部条件影响，内部条件影响}。

对高速公路项目目标持续性评价时，评价结果要有一个具体的标准，评价集是对可能出现的评价结果的集合。评价集用V={V1，V2，…Vn}表示，其中Vj表示可能出现的评价结果，在对高速公路项目目标持续性评价时，选择评价集V={V1，V2，V3，V4，V5}。V1代表高速公路项目目标强可持续；V2代表高速公路项目目标较强可持续；V3代表高速公路项目目标基本可持续；V4代表高速公路项目目标弱可持续；V5代表高速公路项目目标非可持续。用数值表示为V={50,40,30,20,10}。

（2）确定评价指标的隶属度。对集合中的单因数Ui（i=1，2，…，n）作单因素评判，从单因素Ui着眼确定该因素对评价集Vj（j=1,2，…，n）的隶属度rij。因此可以得出第i个因素Ui的单因素评判集Vij=（ri1，ri2，…，rin），Σrin=1，是评价集V上的模糊子集。则m个影响因素的评价集就构造出一个总的评价矩阵R，可以表示为

一般应根据指标的实际意义及性质来确定隶属函数的表达式。这些评价指标总体来说可分为两类，即定性描述的“软”指标和定量分析的技术经济类“硬”指标。

定性指标的隶属度确定，通常采用模糊统计方法，即rij=mij/S，其中mij表示单因素Ui被评为Vj的有效问卷数，S为总的有效问卷数。

定量指标的隶属度确定，采用降半梯形来建立隶属度函数，设定Vj和Vj+1是两个相邻的分级标准，Vj＞Vj+1，则Vj的隶属函数为

Vj+1的隶属函数为

确定评价矩阵。首先对评价指标体系的最底层指标层C的指标进行评价，根据评判专家填写的评判问卷，由隶属度的计算方法计算出各因素的隶属度rij，最后将这些隶属度组成评判矩阵Rm×n，同理可以得到准则层B指标的评价矩阵。将Rm×n进行归一化处理，得到评价矩阵R。

根据A=BR和W=A×VT计算出评价值,利用最大隶属度原则可以得到高速公路项目目标持续性水平等级。

实例分析

京沪二期高速公路（天津段）是交通部规划的“五纵七横”国道主干线之一，是天津公路发展规划确定的“一环、七射、四主、二连”主构架的重要组成部分。该工程作为国家立项重点工程，于2004年11月底开工，2006年11月底通车，工程总投资41.21亿人民币。

根据上述高速公路项目目标持续性评价指标体系通过查阅相关统计资料、访谈采集京沪高速公路（天津段）二期工程的原始数据。建立各层次判断矩阵，计算证实其可行性，从而求出B1、B2、C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8、C9、C10、C11、C12和C13的权重。然后通过该领域专家、高层管理人员(决策者)和用户一起根据所确定的评语集对上述建立的指标体系进行评价,得到的京沪高速公路（天津段）二期工程目标持续性的水平等级。

第一步构建层次模型求出各个因素的权重

第一层次判断矩阵为

第二层次判断矩阵

（1）相对于B1的判断矩阵为

（2）相对于B2的判断矩阵为

通过计算各层次判断矩阵都具有一致性，同时可以得到各层次的权重值W1=|0.667 0.333 | ，W2=|0.4240.0430.1480.2800.0250.080|，W3=|0.0280.0470.1480.0830.4420.2550.018|

第二步，用上述隶属度计算方法把模糊评价矩阵表示出来，然后通过模糊层次分析法得到最终综合评价值。

R1表示元素{C1,C2,…，C6}在评价集V=（V1,V2,V3,V4,V5）上对于B1构成的模糊矩阵，R2表示{C7，C8，…，C13}相对于B2构成的模糊矩阵。

则D1=W2×R1=|0.4630.4610.2720.1550.008|，同理得到D2=W3×R2=|0.50.20.30.10|，将D=|D1D2|归一化得到评价矩阵

总的评价结果为A=W1×R=|0.3790.2870.224 0.1060.004|，根据评价等级的划分，V=（50,40,30,20,10），得到W=A×VT=39.310根据最大隶属度原理，可以得出京沪高速公路（天津段）二期工程项目目标持续性较强。

结论

（1）通过层次分析法得到的权重系数W1、W2和W3可以得出，在外部条件和内部条件对高速公路项目目标持续性影响中，其中以外部条件对可持续影响为主，应加强外部条件的管理；同时外部条件影响中社会经济发展所占比重较大，应该科学发展社会经济，从而更加促进高速公路的可持续发展。

（2）通过模糊层次分析计算结果可以得出，京沪高速公路（二期）工程的目标具有较强的可持续性，从而可以看出京沪高速公路(天津段）二期工程一方面产生了巨大的社会经济效益，实现了建设初期的目标，另一方面社会经济的发展也对京沪高速公路本身目标持续性提供了保障。

[1]王作功，贾元华，李素芬.高速公路项目目标持续性评价指标体系及方法研究[A].可持续发展的中国交通——2005全国博士生学术论坛（交通运输工程学科）论文集（上册）[C].2005.

[2]张生瑞，邵春福，严 海.公路交通可持续发展评价指标及评价方法研究[J].中国公路学报，2005,18（2）：74-78.

[3]石勇民.公路建设项目目标持续性评价研究[J].中国公路学报，2002，15（3）：84-87.

[4]黄喜兵,黄 庆,武小菲.绿色施工的模糊综合评价[J].西南交通大学学报，2008,43（2）：292-296.

[5]吴育华，杜 纲.管理科学基础[M].天津：天津大学出版社，2004.

[6]LimingXia,ShupingChen.EvaluationonLandIntensiveUseBasedontheSustainableDevelopmentTheoryinTianjin[C].2010InternationalConferenceon LogisticSystemsandIntelligentManagement,2010.

U491

C

1008-3197（2010）04-54-03

2010-06-02

孙研枫/男，1973年出生，高级工程师，天津高速公路集团有限公司，从事工程技术管理工作。