引入心理变量的旅客中长距离出行方式选择模型
2021-04-12
来源:易榕旅网
论 坛 2010年(第39卷)第2期 引入, 理变量的旅客中长距离出行方式选择模型 何永占 (中铁第一勘察设计院集团有限公司,陕西西安710043) 摘要:为了更加合理韵表述旅客中长距离的出行方式选择行为,以京郑客运专线OD调查以及旅客出行意愿调查为例,在 探讨旅客出行方式选择行为的经典分析模型的基础上,以决策行为理论为主框架,综合消费者行为理论和统计理论,研究 旅客中长距离出行方式选择行为的产生机制及其规律性,构建旅客中长距离出行方式选择行为模型。本研究通过将选择者 的态度和感知作为一个集成的心理变量引入模型,对人们出行方式选择行为这种复杂的心理过程进行了更为合理的描述。 与方式选择行为的经典分析模型相比,引入心理变量的行为选择模型在解释旅客中长距离方式选择行为方面更具说服力。 关键词:综合运输;出行方式选择行为;离散选择模型;运输方式;潜在心理变量 中长距离出行一般是指出行距离大于200Km的 所处环境给每一个选择肢赋予相应的价值(效用),然 后依据效用和当时的情景做出选择。效用由选择者的 知识状态(选择者自身社会经济属性、选择肢属性和环 旅客出行。随着社会经济的发展和交通方式技术水平 的提高,中长距离出行已成为人们生活中交通出行的 一个重要组成部分,出行工具主要为公路、铁路和航空 境特性的综合评价)决定。而人们的知识状态与所处的 环境——社会经济系统密切相关,社会经济系统的复 杂性导致了人们知识状态的不确定性,使得人们的活 三种运输方式『1I。与此同时,随着运输需求总量不断增 长,旅客中长距离出行的运输需求特征发生了显著的 变化,表现出快变性和不确定性,运输需求的复杂性直 接导致了人们出行方式选择行为的复杂性。而传统出 行选择模型仅考虑交通方式的技术经济属性及出行者 动与生活方式的多样性,进而影响人们的出行方式选 择行为。 人们的出行方式选择行为受交通系统及社会活 动系统的影响,而出行方式选择行为及人们在将选择 部分社会经济属性,忽略了旅客心理因素对出行方式 选择行为的影响,致使分析预测结果可能出现较大的 系统误差。 因此,引人心理变量的旅客中长距离出行方式选 择模型,能够更加全面的考虑出行者心理因素对运输 方式选择行为的影响,科学合理的刻画旅客中长距离 行为转化为实践过程中所消耗的资源系统又共同作用 于交通系统及社会活动系统。这四者之间的相互作用 关系见图1所示网。 出行方式选择行为关系,以便为综合运输系统规划及 客流分析模型提供重要的属性参数,并且为制定未来 综合运输系统发展政策及目标提供理论依据。同时,引 人心理变量的旅客出行方式选择行为研究能够更为准 图1系统之间作用关系 确和理性的分析、预测未来交通需求结构的变化,对各 种运输方式协调发展、有序竞争、降低社会经济系统的 运行成本及减少资源浪费有重要的战略指导意义I2 l,也 有利于运输企业从把握旅客出行心理的角度出发,更 好的提高运输质量和效率。 1.2出行方式选择行为影响因素分析 旅客中长距离出行方式选择行为非常复杂,这是因 为影响出行方式选择的因素是多方面的。概括起来其主 要受供给属性及出行者需求属性两方面的因素影响。 1.2.1旅客对服务属性的选择统计 供给属性: 1.交通政策 行 方 出 1 旅客中长距离出行方式选择行为分析 1.1旅客中长距离出行方式选择行为理论分析 旅客出行方式选择行为是根据一个当前事件(选 出行者需求属性: 1.出行者自身的社会 择出行目的地、出行时间、出行方式、出行路径、获取在 途交通信息等)列举各种可能的选择肢,然后结合每一 个选择肢的特性,选择者根据自己的社会经济特性和 18 2.经济发展水平 3.交通基础设施 完善程度 4.区域环境 式 选 择 行 为 经济属性 2.出行特性 心理影响因素 图2影响因素的作用关系 2010年(第39卷)第2期 论 坛 见图2所示,出行供给属性包括(1)交通政策;(2) 经济发展水平;(3)交通基础设施的服务属性;(4)区域 环境。本论述主要考虑出行方式的服务属性,包括可 翻全方式 ■铁路 口公路 民航 达性、运输速度、方便性、舒适度、安全陛对出行方式选 择行为的影响。以京郑客运专线OD调查及旅客出行 与出行意愿分析为例,不同出行方式旅客因服务屙眭 差别对方式选择的考虑结果见图3所示。 】 一 J 一 图3服务属性差别对方式选择的影响 1.2.2出行者需求属性对方式选择的影响 运输方式发展以及运输结构的演变与需求变化特 征密切相关,而需求是一定社会与经济发展时期资源 利用程度的体现。由于出行者供给属性如职业、收人、 出行目的等的不同致使每种交通工具都有大量的固定 客流。旅客在不同职业、不同收入水平以及不同出行 目的下对出行方式选择的考虑不同,见图4、图5、图6 所示。 . 1,2-3出行者心理影响因素对方式选择的影响 通过上述分析可知,出行方式选择是在出行者在 图全方式 ■铁路 口公路 图民航 内 lj 1I._I1…. 周.1l’ \ . 图4职业差别对方式选择的影响 图会方式 一铁路 口公路 囹民航 4 35 30 25 2O 15 10 5 0 兀 图5收入别对方式选择的影响 供给特性分析基础上,结合自身出行需求特性,通过一 定的心理活动过程后发生的。该过程十分复杂,很难 量化。例如,出行条件的限制,如天气等,会对出行者 的方式选择带来一定影响;不同种出行方式票价的变 动会使得客流在不同方式之间重新分配;空难会相对 减少乘客选择航空出行的概率、瘟疫会相对减少旅客 选择铁路或公路出行等。 2出行方式选择的一般方法 2.1效用函数 某个选择肢具有令人满意的程度称为“效用 fUtility)”。关于效用我们做以下的两个基本假定,这些 假定是基于人们通常的心理选择行为,是构建非集计 模型的基础: (1)个人在每次抉择中总选择效用最大的选择肢; (2)个人关于每个选择肢的效用值由个人自身的 特性和选择肢的特性共同决定的[41。 由于效用函数的影响因素很多,我们无法对影响 效用的所有因素进行量测,因此应将该效用函数看作 是一个随机变量。令 =vj +s i (1) 式中:U —个人n关于选择肢j的效用; 一能够 观测到的影响因素构成的效用确定项;8 不能够观 测到的影响因素构成的效用随机项。 需要说明的是,不能够观测到的影响因素构成的 效用随机项s i反映了每个被观测个体的特性、偏好 以及心理因素的影响,也包括建模者所犯的观测和度 量方面的错误。 当个人n选择J当且仅当L。≤ ,则有个人n选 择i的概率为: Pi =P{8_m≤(Vi 一 )} (2) 2.2效用值的确定 要想求出式(2)中的概率P 关键就是要求出其中 的效用确定项 。效用的确定项 取为由个人n的 19 论 坛 2010年(第39卷)第2期 特性及选择肢特性 所确定的线性函数: = 1xj1 +OgXj2 +…OkXjKn (3) 定法。主要是通过采用肯定和否定两种陈述句,要求参 加态度测试的被试者在一个5点量表或7点量表对各 项陈述意见表明赞同或不赞同的程度,见图8所示。量 表上取的分值越低,表明被试者对陈述意见赞同的程 其中,xj =( ,xj ,…Xj )是个人n的特性及选择肢的特 性向量, =( ,02,…0K)是待标定的参数向量。 2.3参数 =( 。 ,… )的标定 度越高;反之则低。由于每一个态度范畴可以从多个层 面予以度量,即可以由被试者对多个陈述意见的赞同 或反对程度进行刻画,所以,在实际测量中,应对被试 当人们出行时,出行者选择交通方式的过程可以 看作是相互独立的,这样N个出行者所进行的出行方 式选择可以看作是进行了N次贝努力试验。根据极大 者在陈述意见上的量值加以汇总,以获得该被试者在 此态度范畴上的总得分,并以此反应该被试者的总体 态度。 极同意同意 中立 反对2 3 4 似然法即可确定系数0 ,02,…0X。 人们选择选择肢 的概率表达式为: e I∑ l]/ exp O,xk=l 极反对 5 ∑expl, ∑OK kx、J i =1 / (4) (4)式中: 为旅客选择出行方式选择肢 的概率; Q 为相应的参数;Xj 为选择肢 的要素向量。 极同意 同意有些同意中立有些反对反对l 2 3 4 5 6 极反对 7 3影响出行方式选择行为的心理学分析 上述模型是将心理影响因素解释变量的随即扰动 部分,将出行方式选择的整个心理过程看成是一个黑 图8 李克特态度度量表 3.2出行方式选择行为的感知分析 3.2.1感知对出行选择行为的影响 匣子,这种处理方法对于出行方式选择过程波动不大 的理陛行为,基本上可以准确分析。但是在出行方式选 一感知就是感觉和知觉,感觉是人们选择行为的第 步,它对选择行为具有先人为主的影响,消费者经过 择行为的研究中,人们逐渐认识到出行方式选择行为 的复杂性主要表现在选择行为的心理影响因素和整个 心理过程的高不确定性,这些心理因素和心理过程是 决定出行方式选择行为的关键。因此,在研究出行方式 选择行为的复杂性时,心理学分析十分必要。从选择决 对选择对象的感知之后,才能进行其它的心理活动,选 择行为才能继续进行。对选择对象的价值判断是形成 效用的基础,效用的大小是选择的基础,而价值只要通 过选择者的感觉,才能进人更高级的心理活动阶段,并 实现选择对象的消费价值。出行方式选择行为的s fstimulus)一O(organism)一R(response)模型,见图9所示。 STIMIⅡ _ JS OR GANIS RESP()NSE定的心理动机来说,决定人们选择行为的因素主要有 三种,即选择者自身的态度;选择者对选择对象和选择 环境的感知;选择者对选择对象的偏好(效用)。 3.1出行方式选择行为的态度分析 3.1.1态度对出行选择行为的影响 出行方式选择行为是人们根据出行目的、出行时间 约束和出行者社会经济特性选择最佳出行方式的行为。 根据费希本行为意向模型,出行方式选择行为的态度主 要与方式属性有密切关系,其结构关系见图7所示。 图9出行方式选择行为的S—O-Iq模型 3.2.2感知的测量方法 感知也是一种心理变量一般也采用李克特量表 法,其具体实施过程与态度测量的方法参见态度的测 图7出行方式选择行为态度与方式属性关系图 量方法。其变量的测量方法也采用5级或7级李克特 量表法,见图1O所示。 3.3选择最优原则和满意原则 3.1.2态度的测量方法 态度是心理变量,要确知其为何值决非易事。目前 较为常用的方法是李克特量表法,又称为总和等级评 显然,以最优为原则进行选择是理想人的专利。真 2010年(第39卷)第2期 论 坛 方式的直达性评价( )。模型中个变量的关系可以更 极好 好 一般 不好 极差 清晰的表述见图11所示。 2 3 4 5 极好 好 有些好一般比较不好比较差极差 l 2 3 4 5 6 ’, 图10李克特感知垂表 实人仅具有有限的理性,真实人需要研究“当人们不得 不搜索被选方案时;当人们由于计算能力有限,以及外 部世界的不确定性,而对选取具体方案的普遍而一致 图11 出行方式选择行为的集成心理模型变量关系图 的效用函数时;他们可以做出选择(也许还能刻画他们 按照上述变量关系,我们可以建立出行方式选择 实际上是如何做出选择的)”。因此,从根本上说,真实 行为模型的数学表达式。潜在心理变量函数: 人的选择无法坚持最优原则,但只能贯彻满意原则。满 意原则涉及到以下四个基本问题:(1)有限目标;(2)欲 Z=∑置・ +叩,叩叫vI9,∑玎diagona1) (5) 望水平;(3)搜索方法;(4)效益准则。 效用函数: 最优化原则和满意原则有区别,但并非存在着不 可逾越的鸿沟。对于较为简单的选择问题,如果有可 c,=∑X ・ +z・ +g,,--X(0,1) (6) 能,我们当然乐于从最优化原则出发,运用成熟的数学 测量模型: 工具,建立数学模型,求得最优解。但是,一方面即使是 Ir=z・ar+ ,,.=1,2,3,o'--N ̄,∑u) (7) 最简单的选择问题,在当我们建立效用函数时也要运 选择模型: 用到满意原则。另一方面,对于大多数选择问题,面对 1f1, 1,  ̄fU)<0o 复杂的真实世界,当我们希望运用最优化技术时,也不 -(8) 得不首先对真实的选择问题进行简化,直到我们有能 模型估计采用极大似然法,似然函数如下: 力运用最优化的技术求解为止。反过来,我们运用满意 i(Y,,f X;a, ,Y,∑): 原则不是绝对的。在解决实际问题的过程中,特别是需 要量化分析时,只要可能我们也会毫不犹豫地运用最 肌 [ [ ]dZ 优化技术,推动问题的深入展开嘲。 式中: 为解释变量; ,卢 , 为各属性的权重;叼, 4引入潜在心理变量的集成出行方式选择模型 8, 为随机扰动项;∑, 为随机扰动项的协方差;,为 感知变量(z)的显化指标;U为效用矢量;,,为选择结果 本论述是利用引入潜在心理变量的集成模型对人 变量。北京交通大学运输学院曾进行了调查对象涵盖 们在进行中长距离出行方式(铁路、公路和航空运输) 了华北、东北、华东、华南、西南、西北等地区的旅客,调 选择时所表现出的选择行为倾向进行分析。如果利用 查地点以在旅客列车为主,同时兼顾了车站f包括航空 经典的离散选择模型分析、预测人们的出行方式选择 港、长途汽车站),调查得出整个旅客群体对以上七个指 行为,模型中一般只选取可观测得三个解释变量:运输 标中除经济性和月收入外的五个指标的权重值为:安 方式的费用、时间和选择者的月收入,而忽略了潜在的 全性1.44,舒适性为0.97,便捷性为0.99,准时陛为 心理变量(选择者的态度和感知)对旅客出行方式选择 1.00,快速性为0.97同。潜在心理变量的值可通过李克特 行为的影响。 量表法,设计一系列的陈述句形式进行调查获得。 本研究采用的集成心理模型中主要选用如下解释 变量:交通方式的安全性( )、舒适性( )、便捷性 5实证分析 ( ,)、准时性( )、快速性( )、经济性( )以及选择者 5.1实证分析的研究背景 的月收入( ,),另外,还引人一个潜在心理变量(z),其 本研究结合京郑客运专线OD调查及旅客出行意 中,快速性用时间来表示,经济性则用票价来表示。潜 愿调查分析建立集成心理模型,对出行方式的选择行 在心理变量(z)的显化指标:各种运输方式的事故率和 为做实证研究,目的在于描述人们实际上如何进行出 死亡率(, );各种运输方式行乘客密度( :)、各种运输 行方式选择,并检验模型的实际可操作性,为运输需求 21 论 分析提供依据。 京郑通道位于京广运输通道中北段,起点北京,途 坛 2010年(第39卷)第2期 表2出行方式选择行为模型估计结果 经保定、石家庄、邯郸、新乡等城市,终点为郑州,是全 国南北向运输最繁忙的通道之一。京郑通道内有公路 国道、高速公路、铁路、航空等运输方式,各种运输方式 竞争激烈,对全国运输系统有较大影响 。 5.2调查方法和数据收集、整理 为了全面分析京郑客运专线运量构成及特征,准 表3出行方式选择行为潜在变量模型 确预测项目影响区未来运量及变化,对旅客出行特征 进行了问卷调查和分析时,在通道内比较繁忙的线路 或区段选取主要的长途汽车站、旅客列车及长途班车、 机场等等客流集散点进行抽样调查。所调查的旅客出 行方向与通道交通流的方向一致并且出行距离在 200km以上,而不考虑地区内出行的旅客。 本次客运调查计划调查旅客问卷6000份,共完成 有效问卷5688份,其中铁路2918份,占51.3%,公路 1897份,占33.4%,民航873份,占15.3%。调查结果表 明,有效问卷比例较高。各地区问卷调查数量基本反映 了所在地区旅客出行的基本特征,调查效果良好,并且 调查结果对把握京郑通道客运中各类旅客大体上的出 行特征有重要的参考价值同。 通过实际调查得到数据后,对数据进行加工处理, 使之系统化、调理化。进行此次数据加工整理距离工 作包括:数据的审核与筛选,数据的排序、数据的分组 和频数分布等。根据调查数据,预计未来京郑通道旅 客出行方式选择见表1所示[81。 表1未来京郑通道各种运输方式的客运输市场份额 5.3计算结果 本研究根据调查数据分别采用经典出行方式选 择行为模型和集成心理模型进行计算,结果见表3和 表4,应用连续数值集成方法对模型中的参数进行了 估计:首先估计潜在变量感知模型,再估计包括感知 变量的出行方式选择行为模型。表3列出了两类出行 方式选择行为模型的对照结果:引入潜在变量的和不 含潜在变量的一般离散选择行为模型。表4为潜在变 量的结构优化模型的估计结果。表5为潜在变量的显 化指标测量模型的估计结果。从计算结果可以看出, 引入经典变量的模型对运输出行方式选择行为的解 释性更强。 用该模型预测未来京郑通道内建成高速铁路以后 各种运输方式的客运量市场份额见表5所示。 22 潜在变量 塞全竺 . 系数值 T检验 表4出行方式选择行为测量模型 感知变量的显化指标 安全性(Z) 系数值 T检验 表5未来京郑通道各种运输方式的客运输市场份额 通过旅客出行方式选择行为模型计算所得的未来 京郑通道各种运输方式的客运市场份额预测结果与通 过经典选择模型所得的预测结果(见表1)进行比较发 现,潜在心理变量是显著的(在90%的概率水平下)。引 入潜在心理变量后,对出行方式选择行为模型的自由 度进行了矫正,改善了模型对样本观测值的拟合优度。 并且,将原纳入经典模型随机误差扰动项的部分心理 因素通过引入心理感知变量进行优化处理,大大改善 了模型的异方差性,增强了模型预测的能力。 6结束语 本论述结合京郑客运专线旅客出行意愿调查的实 例对旅客中长距离出行方式选择行为的模型的构建进 行分析研究,将由态度和感知这两个潜在心理集成的 心理变量引入旅客中长距离出行方式选择行为模型, 更合理的描述人们在进行中长距离出行方式选择时所 表现出的选择行为倾向。与经典的方式选择模型相比, 引入潜在心理变量的出行方式选择行为模型能够更加 准确的分析、预测人们的出行方式选择行为,解释性更 强。由于人们方式选择行为的复杂性是由于其所处的 环境的复杂性引起的,因此,对人们中长(下转37页) 2010年(第39卷)第2期 信息技术 修改处词体颜色自动改变,点击可以看到详细的评改 节。基于Wiki的大学英语写作模式有利于发挥学生的 内容或讨论。 自主性和创造性,培养学生的协作精神,又为教师跨越 2.3.5成果点评,集体答疑 时空的教学方式提供了支持,节约了教师评改作文的时 为了让学生体验进步与成功,每次写作结束后,教 问,提高了教学效果。但Wiki是新生事物,Wiki技术在 师有必要针对本次写作的整体情况在Wiki平台的“作 大学英语写作教学中的应用有待进一步探索和完善。 文讲评”中进行点评,分析得失,并详细解答学生提出 的问题。 参考文献: 首先,教师根据Wiki系统的个人贡献度和参与频 [1]En ̄trom,Mary&Dusty Jewett.Collaborative learning the Wiki 率给学生给予形成性评价。其次,让学生自评和互评。 Way[J J.Tech Trends,2005(49):2. 个人就参与协作写作中的心得体验做出自评;组内成 [2]Lamb,Annette.An information skills workout:Wikis and col— 员就组员参与程度、发现问题、解决问题等的能力评出 laborative writing[J1.Teacher Librarian,2007(34):57—59. 组内意见领袖;组间就学生在学习过程中综合运用知 Lamb.Annette.An information skills workout:Wikis and col— 识和创新能力方面的进步和变化相互评价。最后,教师 laborative writing lJj.Teacher Librarian,2007(34):57—59. 给予终结性评价,要对协作任务的完成情况进行客观、 [3] McPherson,Keith.Wiki and student writing[J].Teacher Li— 公正分析和总结,以激励为主,分析共同的优缺点,做 brarian。2006(34):70. 出有理有据的讲评,提出意见和建议。评价结果公布在 [4]Raman,Murlai Wiki technology as a“free”collaborative tool within an organizational setting lJ j.Information Systems Man— “作文讲评”分类目录里。 agement,2006(23):59. 2-3.6共建共享,展示自我 [5]Raman,Milrlai.Ryan,Terry&Lorne Olfman.Designing knowl— Wiki知识是社群成员集体劳动的成果。集体创作 edge management systems for teaching and learning with Wiki 是一个动态的循环过程,文章经过多次品评和加工修 technology[J].Journal of Information Systems Education,2005 改后,不断趋于完美,然后收录到“作文素材库”,因而 (16):311. 形成了一个动态的网络写作资源。浏览者可利用“搜 [6]UHman,Craig.Wiki nation[J].Distance Learning,2006(3):87. 索”工具方便查找和利用这些资源,在教学中师生可以 [7] 陈丽.远程学习的教学交互模型和教学交互层次塔[J].中国 获得充足的教学范例和写作参考,从而有效地解决了 远程教育,2004(3):24—28. 目前作文教学资源缺乏的现状。此外,发布到Wiki网 [8]高燕,邹霞,马韦伟.基于Wiki的网络作文教学模式探究[n 现代教育技术,2007(9):76. 上的作品可让创作者获得了一定的点击量和引用率, [9]叶新东,周赛西.基于Wiki的写作教学实验研究[J]_中国 这样进一步激发学生的创作热情。 电化教育,2007(1):80—82. 3结束语 [10]钟志贤.信息化教学模式[M].北京:教育科学出版社,2007 (2):152. Wiki与写作教学的整合,为大学英语写作提供了 [11]周涛.Wiki社群的社会网络分析[M].上海:华东师范大学, 一个高效平台,它促进了大学英语写作过程中的交互环 2O05. ・+・・—.+一“+”—+一“+“+一+ ”+・・+“+”+”+”+・・+・・+・・+ 一+一+・・+一+*+・・+,.+n+・・+・ (上接22页)距离出行方式选择行为的研究还有待在 [4]杨兆升,黎春兰.客运方式选择方法研究[J].中国公路学报, 此基础上进一步深化。 1997. [5]胡吉平.运输选择行为的经济分析[D].博士学位论文,2004. 参考文献: [6]刘卫果,王苏南.客运交通方式与体系的关系及其发展[J]. [1]彭辉,陈宽民,王京伟,王玉萍.陆桥通道旅客出行选择特征 北方交通大学学报,1 998. [J].交通运输工程学报,2005. [7]彭辉,付惠敏.京郑通道内旅客出行特征分析[J].长安大学 [2]王健伟.东北亚国际运输通道[n长安大学学报(自然科学 学报(自然科学版),2005. 版),2004. [8]彭辉,陈宽民凉郑客运专线OD调查及旅客出行意愿调查 [3]刘灿齐.现代交通规划学[M].北京:人民交通出版社,2001. 分析报告[R].西安:长安大学,2004. 37