基于模糊贝叶斯网络的高原铁路站客运服务质量评价研究

程 刚，赵清霞

CHENG Gang1，2, ZHAO Qingxia3

（1.西藏大学 工学院，西藏 拉萨 850000；2.吉林大学 交通学院，吉林 长春 130000；3.西南交通大学 交通运输与物流学院，四川 成都 610097)

(1.College of engineering， Tibet University， Lhasa 850000， Tibet， China； 2.College of Transportation， Jilin University， Changchun 130000， Jilin， China； 3.College of Transportation and Logistics， Southwest Jiaotong University， Chengdu 610097， Sichuan， China)

0 引言

地处世界屋脊的西藏以独具藏地特色的民族节日吸引着国内外的朝圣者和旅游人群。西藏自治区境内运营的高原铁路在西藏综合运输体系中以安全性、经济性、舒适性和独具魅力的旅途风光，成为了进出藏旅客的首选[1]。客运车站作为高原铁路的基层生产单位，是衔接铁路与旅客之间的纽带，其客运服务质量对高原铁路旅客运输效率和工作组织水平有着直接的影响。

许多学者从运营部门和旅客的角度对客运服务质量进行研究。朱洪波等[2]运用全面管理的思维方式，从人、设备、方法、环境和客货因素5个方面分析了车站服务的问题和弊病，在多因素的循环框架下提出客运服务质量改进措施。王莹玉[3]以质量功能配置为设计理念，建立客运服务质量屋，利用旅客满意度指数对旅客满意度水平进行评价，利用四分矩阵确定优先改进内容，进而提出客运服务质量优化建议。冯远征等[4]在对客运市场进行细分的前提下，提出运用粗糙集理论筛选影响旅客出行满意的关键因素，计算出影响因素的权重偏向，对不同类型旅客提出个性化营销服务策略。陈雷雷等[5]运用层次分析法确定各指标的权重系数，建立高速铁路列车服务旅客满意度模糊综合评价模型，通过实例验证了模型的有效性。孙宇[6]以旅客作为客运服务质量评价主体，对客运服务质量评价理论的研究分析，选取服务质量评价模型，对铁路客运服务质量进行有效的评价。刘美丽[7]构建了乘客满意度指数模型，确定了旅客满意度评价指标，利用层次分析法和改进的灰色关联法对指标赋予权重，运用模糊综合评价法和四分模型法得出满意度结果和改进方向。林伟[8]针对铁路企业管理现状的不足，提出了铁路企业市场营销管理对策。学者们对一般铁路的客运生产进行了广泛的研究，积累了大量的客流组织、特色客运服务方面的宝贵经验。

高原铁路站的主要目标服务人群和其所处的自然环境和人文环境跟一般铁路车站相比具有明显的高原特征。结合高原铁路站在旅客运输组织中的特殊性和独特性，构建基于贝叶斯网络模型的客运服务质量评价模型对高原客运服务质量进行研究，力求在满足公众的出行需求的前提下，为公众提供高质量的客运服务，最大限度地缓解民族节日期间客运量骤增给高原车站旅客运输组织带来的巨大压力，维护社会和谐稳定。

1 基于模糊贝叶斯网络的高原铁路站客运服务质量评价

1.1 模糊贝叶斯网络

模糊贝叶斯网络(Bayesian Networks，BN)是以概率推理为基础的网络模型，在数据分析和不确定性问题的求解中应用较为广泛。贝叶斯网络主要涉及概率论和图论2个方面的内容。贝叶斯网络概率论原理的核心是贝叶斯公式，如公式 ⑴ 所示。

式中：P(A)为事件A的先验概率；P(B)为事件B的先验概率；P(B|A)为在事件A发生的条件下，事件B发生的概率；P(A|B)为在事件B发生的条件下事件A发生的概率。

基于贝叶斯公式，可以通过已知信息实现对未知信息的推断。贝叶斯定理中事件之间的关系可以通过某种拓扑结构的贝叶斯网络来体现。拓扑结构是指贝叶斯网络中各个结点相互连接的形式，有总线型、星形、环形、树形及混合型。在实际的应用过程中，可以将评价指标映射成贝叶斯网络，进而通过贝叶斯公式对未知指标进行推理。

1.2 指标体系构建

基于2015—2018年对高原铁路的旅客的间断式观察、集中调查问卷(纸质和电子问卷)建立高原铁路站旅客出行信息相关数据库，在数据库中随机抽取部分旅客的出行信息进行客运服务质量分析，结合高原交通出行方面的研究专家、青藏铁路(西宁—拉萨)客运方向的专业技术人员相关意见的基础上建立评价指标。采用树形拓扑结构的贝叶斯网络构建高原铁路站客运服务质量评价指标体系如表1所示[9]。

1.3 基于模糊贝叶斯网络的高原铁路站客运服务质量评价

结合高原铁路站客运服务质量评价指标体系，基于模糊贝叶斯网络，建立高原铁路站客运服务质量评价模型，对高原铁路站客运服务质量进行评价，具体步骤如下。

（1）确定评价等级。依据旅客对高原铁路站客运服务质量评价指标的心理感受度，将评价集定义为V= {v1，v2，v3，v4} = {很满意，满意，一般，不满意}，其中，V∈ ［0.95，1.00]为很满意；V∈ ［0.90，0.95)为满意；V∈ ［0.80，0.90)为一般；V∈ ［0.80)为不满意[10]。

（2）构建评价矩阵。对高原铁路站客运服务质量研究的样本集进行综合分析，结合专家意见明确各因素集中各指标的相对满意程度，继而选用9度评分法对各级指标进行满意度评分，构建满意度矩阵。构建的n个评价者对m个指标的评价矩阵如公式 ⑵ 所示，在矩阵构建的过程中，对专家的意见根据专家的权威度(从业经验、职务和职称等)进行加权。式中：dij为专家j对指标i的评分；m为指标个数；n为评价者人数。

（3）指标先验概率及事件发生概率计算。贝叶斯网络除了顶层指标，还包括基层指标和中间层指标2种类型的指标：基层指标，这类指标不包含分指标，如A11，A21，B11，C12等；中间层指标，这类指标由2个或多个基层指标构成，如A1，A2，B1，C1等。

①对于基层指标，其先验概率Wi的计算公式为

②对于中间层指标，根据由公式 ⑶ 方法计算的基层指标的先验概率，计算中间层指标的先验概率。

式中：W为中间层指标的先验概率向量；k为构成中间层指标对应的基层指标的数量；di为所有专家对指标i评价的平均值，

中间层指标的先验概率通过对先验概率向量进项逻辑运算得到，贝叶斯网络模型的指标信息树中有2种逻辑关系：“与门”和“或门”，2种逻辑结构中输出事件M在输入事件Ni发生的条件下发生的概率P(M= 1)的计算公式分别表示为

式中：Ni为逻辑门输入位置代表的事件，当Ni= 1时，指标i的先验概率取值为Wi，当Ni= 0时，指标i的先验概率取值为1 -Wi。

依据中间指标先验概率，结合公式 ⑹ 和公式 ⑺计算顶层指标T的先验概率P(T= 1 |A= 1，B= 1，C= 1)值，继而以顶层指标的先验概率值作为客运服务质量评价依据，参照评价等级，即可获得客运服务质量的评价结果。

2 案例分析

2.1 模糊评价矩阵构建

选取拉萨站作为高原铁路站的典型代表，运用构建的客运服务质量评价模型对其客运质量进行评价分析，采用专家、旅客综合评分法，构建高原铁路站客运服务质量评价矩阵；运用模糊综合评价法对客运质量评价指标进行评分，在评分的过程中将专家的评分值和旅客的客运服务质量调查问卷的评分值赋予不同权重，最终形成了5组基本指标评分结果和中间指标评分结果，评价指标打分结果如表2所示。

表2 评价指标打分结果Tab.2 The scoring results of evaluation indicators

2.2 先验概率计算

依据表2的评价指标打分结果，采用公式 ⑶对评价指标的先验概率进行计算，评价指标先验概率如表3所示。

表3 评价指标先验概率表Tab.3 Prior probability of evaluation index

依据已经计算出的基层指标先验概率，通过拓扑结构计算中间层指标的先验概率。以取票设施(A1)为例，指标A1由自动取票机A11与窗口取票效率A12组成，三者形成“或门”，按公式 ⑷ 得出指标A1的先验概率向量为

按照公式 ⑹ 计算事件A1的先验概率为0.764 3。同理计算A2，A3，B1，B2，B3，B4，C1，C2，C3的先验概率分别为：0.750 0，0.765 6，0.666 2，0.640 0，0.612 8，0.668 1，0.752 0，0.660 0和0.750 0。进而计算A，B，C的先验概率分别为：0.985 4 ，0.984 6和0.978 9 。

2.3 服务质量评价

根据逻辑门的计算公式，可以获得顶层指标T的先验概率P(T= 1 |A= 1，B= 1，C= 1) = 0.949 5，参考评价等级集合，拉萨站客运服务质量属于“满意”等级，与拉萨站客运组织和生产实际状况具有较高的吻合度。结果表明：基于模糊贝叶斯网络的高原铁路站客运服务质量评价模型在高原铁路客运服务质量评价中有效，其评价结果可以作为高原铁路客站改善服务质量的依据。

2.4 客运服务质量分析

（1）医疗救助技能强化。旅游客流是高原铁路的主要客流之一，以每年的5—10月最为集中。部分旅游客流初进高原具有一定的不适应性，其显性的特征表现为高原反应。高原铁路站在客运服务质量改善中一方面应加强客运人员应对高原反应的医疗服务技能培训，另一方面，每个客运班组应至少配备固定医疗救助人员1名，重点应对旅客高原反应同时兼顾客伤紧急处理及医疗特殊情况辅助旅客向相关的专业医疗机构等进行转移救治。

（2）多语种服务加强。在民族宗教节日期间，高原铁路客流中朝圣客流占比较大。高原铁路站在客运服务中应加强朝圣客流的人工引导服务。特别是部分对高原铁路站客运服务不熟悉的藏族旅客或外国旅客，客运人员在出行引导过程中，尽量采用多语种(藏语、英语等)沟通，以解决这部分旅客的出行服务诉求。

3 结束语

高原铁路尽管在世界屋脊西藏的发展才刚刚起步，但已经在进出藏通道中承担了大量的旅客运输任务，成为西藏对外交流的重要窗口。满意度较高的高原铁路站客运服务质量对于满足高原旅客的出行需求和维护西藏的出行秩序意义重大，是评估高原铁路综合运输效用的主要依据之一。基于模糊贝叶斯网络的高原铁路站客运服务质量评价模型将影响高原铁路站客运服务质量的硬件设施、软件配套服务和运营组织效率等关键因素，在高原铁路站客运服务质量的评价中具有良好的适应性，有利于改善高原铁路站客运服务质量。