船舶交通与安全系统评价模型与方法(数据包络分析法)(应用港口)4-2

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改进DEA在港口效率评价中的应用

（数据包络分析法）

肖英杰2014年3月19日2层次分析法模糊综合评判法数据包络分析法人工神经网络评价法灰色综合评价法综述与创新系统3输入输出改进DEA在港口效率评价中的应用基于数据包络分析的城市轨道交通规模效率评价研究基于数据包络分析(DEA)的城市轨道交通运营评价及改良[城市轨道交通枢纽换乘效率评价体系]改进DEA在港口效率评价中的应用决策单元的选取和指标体系的建立根据文献中所列亚洲、欧洲16个港口的集装箱码头1996年运营情况的统计数据，运用MDEA模型对这些港口的相对效率进行评价。文献选择吞吐量和船舶装卸效率为产出指标；泊位数、装卸机械数、拖船数、劳动力人数、码头面积和船舶在港延误时间为投入指标。与文献有所不同的是，本文将延误时间划为产出指标，这是由于延误时间是指船舶在港时间与必要作业时间（即装、卸集装箱的作业时间）之差，是衡量港口服务质量的一个指标，因此将其作为产出指标更适宜。建立的指标体系投入指标：①装卸机械数；②泊位数；③拖船数；④码头面积；⑤劳动力人数。产出指标：①吞吐量；②船舶装卸效率；③延误时间。数据的处理文献没有考虑数据处理的问题，直接使用了统计数据。根据投入产出数据的选择原则，对文献的统计数据进行了必要处理。由于延误时间作为产出指标是消极的，所以在分析计算时，取其倒数。有效性评价结果及分析用MDEA模型对各港口资源配置的相对有效性进行评估，得到各港口的θ′值（通过MDEA模型解得的相对效率值），数据见表3-1。从表3-1中可以看出，Melbourne、Rotterdam、Yokohama、Sydney、Fremantle、TanjungPriok和Osaka为无效单元，其中Rotterdam和Yokohama是枢纽港。在相对有效的港口中，相对效率由高到低排列，依次为Zeebrugge、Felixstowe、Hamburg、LaSpezia、Singapore、Tilbury、HongKong、Keelung和Brisbane，其中Singapore、HongKong和Hamburg属于枢纽港，其他属于支线港或喂给港。由此看出，港口营运效率的高低并不取决于港口的大小和功能。有效性评价结果及分析12345678MelbourneHongKongHamburgRotterdamFelixstoweYokohamaSingaporeKeelung0.5651.542.950.5483.060.791.891.40910111213141516SydneyFremantleBrisbaneTilburyZeebruggeLaSpeziaTanjungPriokOsaka0.710.831.351.7018.372.000.990.51本章应用一种改进DEA模型，根据欧洲、亚洲16个港口的集装箱码头1996年运营情况的统计数据，对其资源配置的相对效率进行评价。经过评估分析，指出：（1）Melbourne、Rotterdam、Yokohama、Sydney、Fremantle、TanjungPriok和Osaka港相对其它港口为无效港口，Zeebrugge港、Felixstowe港、Hamburg港、LaSpezia港和Singapore港在相对有效的港口中资源配置更合理；（2）港口营运效率与港口的大小和功能并无必然因果联系；（3）同为无效港口，其原因各不相同，如资源冗余、利用率低，设备陈旧，机械化、自动化程度低，劳动力素质不高、非作业时间过长及货源不足等。（2）港口营运效率与港口的大小和功能并无必然因果联系；（3）同为无效港口，其原因各不相同，如资源冗余、利用率低，设备陈旧，机械化、自动化程度低，劳动力素质不高、非作业时间过长及货源不足等。所用的MDEA模型优于文献中使用的只能对非有效单元进行评价的两个模型。这种模型能对所有被评价的港口进行充分评价与排序，诊断港口处于非有效状态的原因和程度，定量指出港口不断优化自身结构、提高管理效率和经济效益的发展途径，为决策者提供优化港口资源配置的科学依据。17谢谢基于数据包络分析的

城市轨道交通规模效率评价研究城市轨道交通规模效率评价研究决策单元的选择为了使评价合理准确，在选择比较对象和数据时，要考虑以下3个因素:(1)比较的城市轨道交通系统其所在城市在规模上要具有一定的可比性，其中包括既有轨道线路长度、人口、城市面积等，但又不能没有区别性，这样可以避免某些城市的个别极端指标影响整体评价分析的准确性。(2)用于比较的数据必须处于同一时间点上，否则将影响评价分析的准确度。(3)比较的城市轨道交通企业(即DEA方法中的决策单元DMU)必须保证一定的数量，以使DEA方法能得到较理想的评价结果。城市轨道交通规模效率评价研究选取东京、大阪、名古屋、伦敦、巴黎、莫斯科、纽约、墨西哥城、北京、上海和香港n个城市的城市轨道交通系统进行横向比较，分析所选各城市的城市轨道交通规模效率状况和趋势。选取的DEA评价城市轨道交通规模效率的决策单元共n个，都是现在全球范围内城市轨道交通比较普遍的城市，具有一定的普遍性，还有一定的地域性比较(比如选取了日本的包括东京、大阪和名古屋的三个城市)。决策单元指标决策单元投入产出原始数据表城市轨道交通效率的综合评价分析表各种效率指数图由上表和上图可以看出，东京、大阪、名古屋、莫斯科和香港的综合技术效率、纯技术效率和规模效率只都是1，表明这些城市的轨道交通处于比较良好的效率阶段，是其他城市轨道交通系统进行改进的榜样。下面分别分析总体技术效率、纯技术效率和规模效率只以及规模报酬所处的阶段。总体技术效率分析所选决策单元的效率评价优劣排序大阪>香港>东京>名古屋>莫斯科>上海>墨西哥城>北京>伦敦>巴黎>纽约。30谢谢基于数据包络分析(DEA)的城市轨道交通运营评价及改良[城市轨道交通枢纽换乘效率评价体系]城市轨道交通枢纽换乘效率

评价体系城市轨道交通枢纽的功能枢纽站是具有这样一种功能的场所，即当运输对象(旅客、货物)使用某种运输工具，沿特定路线运行到达枢纽站换乘时，该枢纽站能满足改用其他运输工具或使用其他线路运行。一般来说，两种以上运输方式或多条公交线路交汇的场所都可以称之为枢纽站。城市轨道交通枢纽的功能城市轨道交通枢纽是指城市客、货流集散、转运的地方，可以分为城市客运枢纽和城市货运枢纽。城市客运枢纽是乘客集散、转换交通方式和线路的场所，合理规划、设计城市客运枢纽，是改善公交系统，解决出行换乘，提高公交服务和运营效率的重要环节。城市轨道交通枢纽的功能城市轨道交通枢纽作为城市客运枢纽的一种重要形式，是指集多条城市轨道交通线路、不同交通方式、具有必要服务功能和控制设备，为城市对内对外交通、私人交通与公共交通以及公共交通内部转换提供场所的综合性市政设施。因此，城市轨道交通枢纽是在各种交通方式并存条件下为方便乘客、平衡客流而建立的一种交通设施，它能提高整个城市的客运交通服务水平。由于城市规模的不断扩大，居民从起点到终点的一次出行，往往需要使用多种交通工具，把多种交通方式有机地结合起来。城市轨道交通枢纽把私人交通、常规公交和城市轨道交通三个独立的系统组合成一个有机的客运运输整体，给乘客带来极大的效益。城市轨道交通枢纽的功能城市轨道交通枢纽的客流和车流来自多方向、多路径、多种目的、多种交通方式，客流方面具有到发量大而集中、多向集散和换乘、各小时段客流不均衡等特征。因此，必须做好客流组织和管理，将换乘客流和到发客流分开，将车流和人流分开，既能各行其道，又能相互贯通、相互转换，构筑为一体化的城市客运交通集散中心。城市轨道交通枢纽的功能城市轨道交通枢纽是单一交通功能建筑或集交通功能和商务开发功能于一身的建筑综合体。它的交通功能主要体现为对客流的转移和疏散，它的商业开发功能则需根据具体的项目情况而定。在对城市轨道交通枢纽功能进行定位时应首先确保交通功能的实现。城市轨道交通枢纽的功能城市轨道交通枢纽由于其自身交通功能的完善和发展势必带来周边区域交通状况的改善，便捷的交通与大量的客流使城市轨道交通枢纽及其周边区域内必然形成高密度的商业、办公区等，这也是城市发展的一个必然规律。作为城市轨道交通枢纽功能的两大方面，其交通功能和开发功能同样也是相互制约的。一个城市轨道交通枢纽的规模和形成限定了它所能承受的交通量。开发力度的加大必然影响到交通功能的发挥。两种功能之间是一种动态平衡的关系，但一个城市轨道交通枢纽往往达不到理想的平衡状态。城市轨道交通枢纽的功能城市轨道交通枢纽的主要功能就是对枢纽点的到、发客流，按不同的目的和方向，实现“换乘、停车、集散、引导”四项基本功能，核心的功能在于换乘。城市轨道交通枢纽的功能1.换乘：对于来自不同方向、路线、不同交通方式的乘客，需要转乘其他交通方式而发生的行为称为换乘。因为这些乘客属于中转客流，需要经过换乘才能到达最终目的地。2.停车：对于来自不同方向、路线、不同的车流，提供固定的停车位置和上下客位置。并以不同性质的车辆分区停放，配置合理的道路和场所。城市轨道交通枢纽的功能3.集散：对于到达或出发的乘客和车辆，实现聚散集会合和疏散分流，提供客流和车流组织的相关措施，保证畅通、安全。4.引导：对外来客车引导、截流、集中管理，尽量不进市区;引导市内公交车辆与其接驳换乘，向多层次、一体化发展，吸引个体交通向公共交通转移，并提供方便。在总体上改善市内车辆的运营环境，提高居民出行质量。城市轨道交通枢纽的功能城市轨道交通车站换乘是城市轨道交通运营里很重要的一个方面，对于整个运营系统而言，每一个车站换乘效益的高低将直接影响到其吸引客流的范围和其客运周转量的大小，从而影响到整个系统运营效益的好坏。轨道交通枢纽换乘效率评价指标体系评价应用实例广州市地铁一号线全长18.5km，共设16座车站，现利用DEA方法对各车站地铁与常规公交之间的换乘进行评价分析。车站名称、决策单元序号及输入输出指标见表4-1。换乘效率DEA评价计算结果根据计算结果可以进行以下分析1)运行有效性分析。根据可值大小顺序，可以排出各车站换乘效率的优劣情况，其中花地湾、芳村、西门口、烈士陵园、体育西路等站的换乘效率评价指数都是1.0，其换乘运行均达到了DEA有效，其余车站均为DEA无效，特别是东山口站的换乘效率评价指数只有0.556，换乘效率最低。根据计算结果可以进行以下分析2)输入冗余率及输出亏空率分析。3)输入指标对换乘效率的影响分析。4)换乘功能侧重分析。5)运行无效枢纽原因分析。49谢谢课堂讨论（应用）基于数据包络分析的上海轨道交通16号线滴水湖站交通换乘效率评价图1

观看沿途风景图2

高铁般的感觉图