基于ISM的交通运输系统结构优化分析_图文

1、第 30卷 第 2期 2009年 4月大 连 交 通 大 学 学 报J OURNA L O F DAL IAN JI AOTONG UN I V ERS I TYV o. l 30 N o. 2 A pr . 2009文章编号 :1673 9590(2009 02 0034 06基于 ISM 的交通运输系统结构优化分析 左忠义 1, 2, 邵春福 2, 金晓琼 1(1. 大连交通大学 交通运输工程学院 , 辽宁 大连 116028; 2. 北京交通大学 交通运输学院 , 北京 100044摘 要 :在交通运输系统结构分析的基础 上 , 运用解析结构模型研究适合我国国情的交 通运输系 统发展 模

2、式的基本理论与方法 , 建立结 构优化的解析结构模型 , 以大连 地区交 通运输 系统结 构优化 为例 , 建立 优化目标 , 提出了适合大连地区交通运输 系统结构优化的对策 . 通过系统优化分析可以 建立有利 于大连 市经济发展的综合运输体系 , 以 使大连市的运输业健康有序发展 .关键词 :解释结构模型 ; 交通运输系统 ; 结 构优化中图分类号 :U 491. 123 文献标识码 :A0 引言交通运输系统结构优化就是使交通运输以经 济、 合理的手段满足国民经济发展的需求 . 从滞后 向基本适应 适应 略有超前的方向转化 , 使交通运输由制约国民经济发展的瓶颈变为促进 经济发展的动力 .

3、在各种运输方式中 , 应使基础设 施、 服务设施、 运输工具、 装卸设备能力基本达到 平衡 , 充分发挥各种设施的能力 , 提供良好的运输 服务 , 使每种运输方式本身既是一个经济合理的 运输体系 , 能和其它运输方式很好地衔接 , 使运输 体系的经济效益和社会总效益趋于合理 1. 1 交通运输系统结构优化的原则 运输结构涉及到运输业的宏观控制 , 涉及到 运输发展的全局优劣 , 因此 , 运输结构的优化必须 按照运输经济规律和运输科学技术规律的客观要 求 , 来平衡和协调运输业内部各种运输方式之间、 运输业同国民经济之间的各种关系 , 注意在空间 上陆、 水、 空相结合 , 在时间上长、 中

4、、 短期相结合 , 充分发挥各种运输方式的现有和潜在能力 , 从而 形成运输大系统的整体优势 . 运输结构优化的原 则如下 :(1 运输结构的优化要适应产业结构的需求 .(2 运输结构的优化要适应人民生活水平的 需求 .(3 运输结构的优化要适应实际的需求 .(4 运输结构的优化要适应经济效益和社会 效益的需求 .运输结构的优化是在对运输结构进行系统地 分析的基础上 , 弄清和理顺运输系统各构成要素 之间的关系 , 为实现交通运输系统功能建立起优 良的运输结构 2.2 交通运输系统结构分析系统结构是系统内部各要素相互联系相互作 用的方式或秩序 , 即各要素之间的具体联系和作 用的形式 , 是系

5、统保持整体性以及具有一定功能 的内在根据 . 交通运输系统结构分析的目的 , 就是 要弄清和理顺运输系统各构成要素之间的关系 , 为实现系统功能建立起优良的系统结构 .由于系统的结构决定系统的功能 , 而且最优 的系统结构有利于产生最优的系统功能和最高的 系统效率 , 所以交通运输结构分析主要包括以下 几个方面 :(1 结构组成要素及结构分析 . 分析运输结 构由哪些要素组成 , 这些要素之间具有什么样的 关系 , 这些关系产生什么样的系统结构 .*收稿日期 :2008 10 12基金项目 :国家重点基础研究发展 (973 计划资助项目 (2006CB70550作者简介 :左忠义 (1973-

6、, 男 , 副教授 , 博士研究生 , 主要从事交通运输规划与管 理的研究 . . .第 2期 左忠义 , 等 :改进的病毒进化遗传算法应用研究 35(2 运输结构的稳定性分析 . 系统结构的稳 定性分析是在其寿命周期内可靠的完成系统应有 的功能和能力 .(3 交通运输结构合理性分析 . 运输结构的 合理性分析 , 就是要优化运输结构 , 使其向有利的 方向转化 .针对大连地区来说就是要通过改变经济布局 规划方法 , 变分散规划为全面集中规划 , 在经济规 划上尽可能避免各经济部门发展不协调的弊病 . 应根据目前的经济结构现状和未来经济发展的趋 势 , 分析和找出客货运的实际需求和能力之间的

7、差距、 最薄弱的瓶颈地段等 . 然后根据目前和未来 的产业布局确定出所需的货种、 货物流向及客运 需求 , 按照发挥综合运输优势的原则 , 确定大体的 运输构架、 建设规模及所需投资 . 在此基础上再 根据经济地理以及现有的各种条件明确五种运输 方式的分工及投资比例 3.3 IS M 建立的步骤与方法 4IS M (interpretative structure m odel 是利 用图 论中的关联矩阵原理来分析复杂系统的整体结构 的 . 系统中各要素之间都存在一定的关系 , 有些是 直接关系 , 有些是间接关系 , 有些是层次关系 , 有 些是并列关系 , 利用图论中的关联矩阵可以定量 地

8、描述这些关系 , 从而进行进一步的计算和分析 . 具体计算步骤与分析方法如下 :(1 提出问题 .(2 确定构成系统的要素集合 S , 并将各要素 编号 , 列出要素明细表 , 记 S 1, S 2, , S n . (3 由分析人员进行讨论 , 找出各要素之间 的直接关系 , 且引入如下二元关系式 :S i RS j =1当 S i 与 S j 有直接关系时 ;S i RS j =0当 S i 与 S j 无直接关系时 . 其中 i , j =1, 2, , n.以建立 各要 素间 的直 接关系 矩阵 (邻接 矩 阵 M .(4 通过对直接关系矩阵的计算 , 可得到可达 矩阵 T :T =M

9、 n+1; 其中 :n 为直接关系矩阵 M 的 阶数 . 可达矩阵 T 除了反映系统中各要素间的直接 关系还可以反映出系统中各要素间的间接关系 . (5 将可达矩阵 T 分解成两个集合 .R (S i 集合 :包含由 S i 可能到达的一切有关 系的要素集合 , 称为 S i 的母集合 .i 达 S i 的集合 , 称为 S i 的子集合 .(6 计算 R (Si 与 A (Si 的交集 , 满足 R (S i ! A (Si =R (S i 中的要素就是系统的最上位 要素 , 即最高层次的要素 .(7 去掉最高层次的要素 , 重复步骤 (6, 依 次分出系统的第二层、 第三层 直至最下层要素

10、 . (8 根据上述分析 , 画出系统层次结构图 , 得 到层次结构模型 .(9 依据层次结构模型对系统进行分析 .4 基于 IS M 的交通运输系统结构系 统分析(1 针对大连地区的特点和交通运输业的发 展 , 通过 I S M 小组确定要素集 合 , 并对要 素进行 编号 (表 1.表 1 要素及编号序号 要素1交通运输结构优化2建立、 健全运输结构法律、 法规3建立合理的投资融资渠道4加大对运输的投资力度5加强交通运输基础设施建设6建立、 健全交通运输管理体制7加大运输也管理力度8制定合理的运价体系9制定交通运输区域发展规划10调整运输企业内部投资比例11完善运输网络12调整产业布局13

11、发展多式联运14开发低能耗交通工具15革新运输工具 , 提高运输能力16降低运输成本17提高运营管理水平(2 根据因果关系 , 建立要素间的有向图 , 如 图 1所示 .(3 经分析 , 确认了各元素之间的关系之后 , 建立邻接关系矩阵 A.(4 经过计算得到上述可达矩阵 M =(A+ I 7=(A+I 6.(5 将可达矩阵分解成两个集合 R (S i 集合 和 A (Si 集合 , 并求其交集 (表 2.36 大 连 交 通 大 学 学 报 第 30卷 图 1 交通运输系统结构优化的有向图 A =000000000000000000001001001表 2 计算结果编号 R (Si A (S

12、i 交集 111, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17121, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 172231, 3, 4, 5, 8, 14, 15, 162, 3, 9341, 4, 5, 8, 14, 15, 162, 3, 4, 9451, 52, 3, 4, 5, 9561, 6, 7, 8, 16, 172, 6, 9671, 7, 8, 16, 172, 6, 7, 9781, 82, 3, 4, 6, 7, 8, 9, 12, 13,

13、14, 15, 16, 17891, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 172, 99101, 102, 9, 1010111, 112, 9, 11, 12, 1311121, 8, 11, 12, 13, 16, 172, 9, 1212131, 8, 11, 13, 16, 172, 9, 12, 1313141, 8, 14, 162, 3, 4, 9, 14, 1514151, 8, 14, 15, 162, 3, 4, 9, 1515161, 8, 162, 3, 4, 4, 6, 7, 9, 11, 12, 13,

14、14, 15, 16, 1716 第 2期 左忠义 , 等 :改进的病毒进化遗传算法应用研究 37经过计算 , 得出结构共分九层 , 从高层到低层 依次为 :(1; (5, 8, 10, 11; (16; (14, 17; (7, 13, 15; (4, 6, 12; (3; (9; (2.(6 根据上述结果可得解释结构模型如图 2所示. 图 2 交通运输系统结构优化的解释结构模型由图 2所示可知 , 交通运输系统结构优化是 一个具有九层的多级递阶系统 . 其中 , 影响运输结 构优化 (1 的直接原因是运输基础设施建设 (5, 制定合理的运价体系 (8, 调整 运输业内部投资 比例 (10

15、和完善运输网络 (11; 再从第二级到第 三级分析 , 不言而喻 , 影响运价体系的主要因素是 运输的成本 (16, 而影响运输成本的因素是交通 工具能耗 (14 和运营管理水平 (17, 只有朝着低 能耗、 高管理水平的方向发展才能不断降低运输 成本 ; 加大运输业管理力度 (7 和发展多式联运 (13 可以实现提高运营管理水平的目的 , 发展多 式联运还可以不断完善运输网络 , 可见发展多式 联运在优化运输结构上的作用之大 ; 加大运输上 的投资力度可以改善基础设施 , 革新运输工具 , 不 断提高运输能力 ; 建立、 健全运输业管理体制 (6 为运输业管理提供依据 , 相应也就加大了管理

16、的 力度 ; . 建立合理的投资融资渠道 (3 可以不断增 加对运输业的投资 ; 交通运输区域发展规划 (9 的制定可以改变产业布局 , 调整运输企业内部投 资比例 (10, 完善交通运输管理体制 (6, 它是优 规 (2 为制定交通运输区域发展规划 提供依据 , 是优化运输结构的根本 .通过分析上述结构模型 , 使运输结构优化各 要素之间的关系明朗化 , 能够抓住重点 , 有利于 进行交通运输结构发展战略决策 . 从结构模型上 可以看 出 , 在进行结构 优化的时候具有 指导意 义 . 走出了过去那种单纯认为加大投资力度、 协调 发展五种运输方式就一定能够优化运输结构的片 面观点 , 而着眼

17、于通过建立、 健全法律、 法规和完 善管理体制并对现有设施进行科学、 合理的管理 , 从中挖掘潜力、 解决问题 . 结构模型的建立使大连 地区运输结构优化问题有一个整体间的关系图 , 当众多问题都指向一个问题时 , 这个问题就可能 是一个关键问题 ; 在结构模型底层的问题 , 也可 能是一个关键问题 . 在结构模型建立之后 , 运用 系 统 工程 的 知识 进行 分 析是 确 定关 键 问题 的 核心 .由此可见 , 运输结构优化问题的症结在于交 通运输法律法规的建设和完善 . 通过上述分析可 以为优化运输结构采取相应政策和措施提供科学 决策的依据 .5 交通运输系统结构优化的对策通过上述分析

18、为优化运输结构采取相应政策 和措施提供科学决策的依据 . 针对上述结构模型 存在的问题 , 本文从以下几个方面提出优化运输 结构的对策5.(1 要树立适应社会主义市场经济的现代企 业制度的改革观念和合理运输结构观念 , 要建立健全有关我国合理运输结构的政策和法规 , 以指 导我国运输业朝着正确的方向发展 .完善运输市场 , 整顿运输秩序 , 做到事事有法 可依是保证我国交通运输市场健康发展的重要条 件 . 完备的道路运输法律法规是经营者依法经营、 管理者依法行政的可靠保障 . 要切实加快立法步 伐 , 建立健全交通运输法规体系 , 力争早日形成以 交通运输法 #为骨干、 交通运输条例 #等全国

19、性 和地方性法规为补充、 部门规章相配套的交通运 输法规体系 , 使交通运输业的发展和行业管理纳 入法治的轨道 , 确保交通运输结构优化顺利进行 .(2 制定科学的交通运输发展规划交通运输发展规划是指导交通运输业持续、 快速、 健康发展的重要依据 . 各级交通主管部门要38大 连 交 通 大 学 学 报 第 30卷求 , 结合当地经济、 社会发展和交通运输市场的实 际 , 深入基层调查研究 , 广泛听取各方面的意见 , 认真分析交通运输发展过程中存在的问题 , 科学 地预测行业发展趋势 , 在此基础上 , 尽快制定本地 区的交通运输发展规划 , 并要将其纳入当地的经 济和社会发展规划一并组织实

20、施 .(3 要设立综合管理体制要设立统一、 集中的运输业综合管理体制 , 避 免重叠、 繁多的运输管理部门自成体系 , 各行其 是 . 彼此之间应该加强协作和配合 , 使我国的运输 结构做到统一决策、 统一规划和统一管理 .(4 要保持合理的运价体系保持合理的运价体系 , 运价的制定要适应市场 经济的发展需求 . 运价的制定应有一个科学合理的 测算依据 , 避免运价过分集中管理 , 建立合理的运 输差价和比价关系 , 最终形成合理的运价体系 . (5 建立正确合理的投资政策一要关注运输业投资与国民经济总投资的比 例关系 , 强调运输先行 , 避免运输业投资偏低 ; 二 要关注运输业内部的投资比

21、例 , 集中力量加强基 础设施的建设 , 实现生产力要素的合理配置 , 提高 运输业的劳动生产率 . 今后交通运输的重点投资 应放在基础设施的建设上 , 运输设备的投资可由 企业自行解决 , 必要时国家可以给予一定的支持 . (6 建立以运输企业为主体的科技创新和技 术创新体系加强对快速客货运输组织、 物流系统及相关 管理技术以及节能和环保技术等的研究 , 以信息 化带动运输现代化 , 逐步形成有利于科技成果转 化的机制 , 加快交通运输科技成果转化为生产力 的步伐 , 提高科技进步对运输业的贡献率 , 为结构 优化和行业发展提供强大的动力 . 限制落后运输 工具在现代化的交通基础设施上使用

22、, 促进运输 业整体技术水平和效率的提高 .(7 加强运输市 场宏观调控和 运输业行 业 管理加强运输市场宏观调控是全面完成交通运输 结构优化任务的可靠保证 . 要综合运用行政的、 经 济的和法律的宏观调控手 段来优化市场 资源配 置 , 使交通运输业的结构得到有效调整 .加强行业管理 , 为道路运输业结构调整创造 良好的外部环境 . 要按照建立全国统一开放、 公平 竞争、 规范有序的运输市场体系的要求 , 牢固树立 能 , 简化行政审批程序 , 提高办事效率 .(8 最大限度的降低运输成本调整地区的产业布局 . 将运输需求大、 耗能的 工业建在沿海地区 , 降低运输费用 . 发展多式联 运

23、, 由一个承运人总负责 , 手续简便 , 各个运输环 节衔接紧密 , 贯通一气 , 可实现运输业速度快、 费 用省、 质量好 .(9 提高运营管理水平运输业运营要以市场需求为导向 , 以企业为 主体 , 以加快货运及现代物流、 客运和多式联运发 展为重点 , 不断拓展道路运输新的发展领域和空 间 , 形成若干新的运输经济增长点 , 更好地适应和 满足经济社会发展的运输需求 . 加强运输企业经 营管理者队伍建设 , 培养和造就一支政治素质好、 政策水平高、 经营管理和市场应变能力强、 掌握现 代科学文化和企业管理知识、 并具有创新精神和 创新能力的企业家队伍 6.6 结语交通运输结构发展理论是交

24、通运输领域研究 的重点和难点 . 本文在学习和借鉴国内外该领域 研究成果的基础上 , 采用系统工程学的方法 , 结合 大连地区实际 , 在对运输结构进行系统分析的基 础上 , 建立优化大连地区运输结构的解释结构模 型 . 最后根据模型得出运输结构优化的目标并提 出优化运输结构的对策 . 通过系统优化可以有效 的协调运输业与国民经济 , 运输业内部各种运输 方式 , 各地区交通运输业 , 运输业内部各环节的关 系 , 并且对交通运输体系进行系统地宏观调控 , 使 运输业向着高质量、 高效益、 低费用的方向发展 .参考文献 :1胡思继 . 综 合运 输工 程学 M.北 京 :北京 交通 大学 出版

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28、a lian J iaotong U n iversity Da lian 116028, Ch ina , Abstract Anti corrosion coatin g on w e ld ed bog ie is ana ly zed accord ing to its corrosio n status M a in causes o f : . th e corrosion are presented, and the relevant m easures of design and coat ing process are proposed corrosion ex peri ent results show that the corrosion resistance o f w elded stee l ( 09 CuPC r i A is re liable and the stee l m N , can be used for w elding bog ie m ateria.