基于TOPSIS模型的山东省综合 交通基础设施发展水平对标分析

徐 畅，朱新建，陈秀岭

（山东省交通科学研究院，山东 济南 250031）

引言

《交通强国建设纲要》[1]明确提出要“建设现代化高质量综合立体交通网络。统筹铁路、公路、水运、民航、管道、邮政等基础设施规划建设，以多中心、网络化为主形态，完善多层次网络布局，优化存量资源配置，实现立体互联”，综合交通基础设施是建设交通强国的重要基础，因此，合理地评价综合交通发展水平具有重要意义。通过构建综合交通基础设施发展水平评价指标体系，选择部分典型省份进行指标计算，并构建合理的评价模型进行验证，为山东省建设交通强省充分发挥优势、补齐短板提供技术指标参考[2,4]。

1 构建综合交通基础设施发展水平评价指标体系

综合交通基础设施建设发展水平分析瞄准国内先进水平[3]，从评价对象、评价内容和指标选取等方面确定评价指标体系。

1.1 评价对象及内容

考虑到基础条件、经济实力、目标定位与综合交通发展水平，选取广东省、江苏省、浙江省和山东省四个省份进行综合交通运输基础设施发展水平对比。充分考虑重点领域、数据完整性、可代表性等多个因素，选取高速铁路、高速公路、枢纽能力等方面开展具体对标分析[5-7]。同时，考虑到部分数据的可比性原则，重点以2018年的现状数据以及2019年、2020年的部分数据进行横向对比分析。

1.2 评价指标选取

采用定量指标和定性指标相结合的方式分析。定量指标以高速铁路路网密度、高速公路车道数、港口吞吐量、交通拥堵指数、人均出行次数等指标为主；定性指标以枢纽连通度等指标作为补充。结合评价内容，从高速铁路、高速公路、交通枢纽、城市交通、交通发展活力、智慧交通等八个方面选择了12项指标构建综合交通基础设施发展水平评价指标体系，见表1。

表1 综合交通基础设施发展水平评价指标体系

2 国内典型省份对标分析

2.1 高速铁路

2.1.1 高速铁路网络城市通达率

截止到2020年底，山东省、浙江省、广东省、江苏省四个省份中已通高铁的城市在省内城市总数中的占比分别为81.3%、90.9%、95.2%、100%。江苏省、广东省和浙江省的高铁通车率远超山东省。因此，山东省要加快高速铁路建设、完善高速公路网络布局，实现基础设施品质化，同时借鉴粤苏浙三省对于自身特点需求、发展机遇关键点和未来趋势的把握能力，在建设交通强省的进程中保证基础设施高质高效，领先发展。

2.1.2 典型城市铁路列车通过数

截止到2018年底，从山东省、广东省、江苏省和浙江省四个省份各选取两个典型城市进行铁路列车车次信息对标，统计情况见图1。

图1 典型城市铁路车次统计

广东省的深圳市和广州市铁路列车车次频率最高，对外联系更加便利，其次是江苏省的南京市和苏州市，再次是浙江省和山东省。山东省济南市铁路列车车次处于中上游水平，与杭州市相当，而青岛市列车经过量仅与宁波市相当，铁路对外联系方面仍存在一定差距。

2.2 高速公路

2.2.1 高速公路路网密度

截止到2020年底，广东省的高速公路通车里程以及高速公路密度均处于领先地位。山东省在2020年新开通高速公路1 000 km以上，高速公路总里程在全国由2017年的全国第10位跃居到第6位，实现了“县县通高速”，超过浙江省和江苏省；但在高速公路路网密度方面，山东省低于浙江省、高于江苏省，山东省全国排名第7位，处于中等水平。山东省等省份高速公路路网密度分布情况见表2。

表2 高速公路路网密度分布

2.2.2 高速公路养护管理水平

根据2016年全国干线公路养护管理检查结果，高速公路养护管理水平方面，江苏省的高速公路养护管理水平居全国前列，山东省高速公路管理水平较上一轮国检的全国排名第2位下降到第7位，仍处于全国前列；浙江省和广东省处于全国中游水平。

2.3 河海港口

2.3.1 港口货物吞吐量

根据2020年中国港口协会发布的全国各省港口吞吐量统计信息，对山东省、广东省、浙江省和江苏省四省的沿海港口和内河港口数据进行了梳理，见表3。

表3 四省份港口及内河吞吐量统计/万吨

从港口吞吐总量来看，江苏省沿海和内河港口吞吐总量达到242 986万吨，居四省第一位，广东省、浙江省和山东省分别列第2、第3和第4位，山东省仍处于相对较低的水平。因此，山东省应积极借鉴广东和浙江经验，发挥港口发展优势，进一步优化港口基础设施供给，提升山东省海运实力。

2.4 民航运输

2.4.1 机场进出港航班量

根据航班管理发布的《2020年中国民航发展总结》[8]，对国内进出港航班量和运力前20名的机场进行了数据统计，2020年国内机场进出港航班量排名情况见图2。

图2 2020年国内机场进出港航班量排名

2020年广州市白云机场进出港航班量338 194架次，运力62 746 231座次，位于全国首位；山东省的青岛流亭机场进出港航班量全国第18位；济南市遥墙机场未进入前20名。从机场的进出港航班量指标来看，广东省的民航服务能力稳居全国第一，发展水平最高；浙江省和江苏省的民航服务能力居10～12名，服务能力在全国处于中等水平；山东省仅青岛流亭机场民航进出港航班量进入前20名，服务能力还需提升。

2.4.2 民航机场联通度

根据民航大数据研究院的统计数据，国内千万级机场中，山东省的济南遥墙机场和青岛流亭机场的整体联通度分别位于第14位和第20位；广东省的广州白云机场整体联通度排名第3位；江苏省的南京禄口机场和浙江省的杭州萧山机场分别处于第11位和第12位。对比发现，山东省的运输机场整体连通性方面处于中等水平，主要枢纽机场的航班中转衔接等方面需要进一步加强，需要对航线分布、航班时刻编排等进行优化。

2.5 交通枢纽

2.5.1 交通联系度指数

交通联系度指数 [9]以全国338个地级以上城市，总计56 953个城市组对为研究对象，收集了公路距离和直线距离、高铁和普铁的运行车次数和运行耗时、民航航班量和飞行耗时等数据。在此基础上，通过综合计算找出与某城市存在强交通联系的城市个数。

浙江省内城市对外联系能力相对最均衡，广东省和江苏省会枢纽城市外联能力极强，省内强弱差距较悬殊。山东省在枢纽城市外联能力方面与广东省情类似，应积极借鉴广东省经验，加强省内重点城市济南市、青岛市各方式对外联系通道、城际通道建设，着力提升重点城市目前过低的外联能力。

2.6 城市交通

2.6.1 城市交通健康指数

《2020年度中国主要城市交通分析报告》[10]从时间、空间和效率三个维度客观、综合地反映城市交通健康状况并有针对性的提出诊断方案。部分城市交通健康指数对比情况见图3。

图3 部分城市交通健康指数对比

浙江省宁波市、杭州市的城市交通健康指数均超过60%，广东省的佛山市和东莞市交通健康指数也高于60%，而山东省的青岛市和济南市均为58%左右，仅略高于江苏省的南京市。山东省和江苏省处于中等水平，应学习和借鉴广东深圳规划体系设计的能力、效率和先规划后建设、有规可依的工作方法，加快推进城区轨道交通建设，建立公共交通为主导的城市交通出行模式。

2.7 交通活力

2.7.1 人均公共交通出行次数

《2020年中国城市商业魅力排行榜》[11]排名依据的城市人活跃度、生活方式多样性两项指标也可反映城市客流活力。山东省等四省客流出行活力相关指标对比情况见表4。

表4 客流出行活力相关指标对比情况

在这两项指标上青岛市、济南市均落后于杭州市、南京市、苏州市等城市未进入全国前列。对比验证，山东省传统动能主体地位尚未根本改变，激发经济活力、交通活力是响应国家交通强国建设、落实山东省新旧动能转换重大工程的重要途径和目标。

2.7.2 物流时效指数

通过对全国各省的物流时效系数进行对比发现，长三角地区保持全国领先地位，上海市、浙江省和江苏省位列全国前三位，主要原因是三省市靠近产业集群，产生了规模效应，三地的物流业务量超过全国总量的10%。广东省的物流时效指数全国排名第5位，也处于全国前列。全国部分地区物流时效指数见图4。

图4 全国部分地区物流时效指数

山东省的物流时效系数排名全国第12位，与浙江省、江苏省和广东省均有很大差距，需要在城乡物流一体化、物流个性化多样化以及城市配送等末端服务方面更加注重精细化、响应度和一体化水平的全面提升。

2.8 智慧交通

2.8.1 互联网+城市交通发展指数

根据《2019年中国“互联网+交通”城市指数研究报告》[12]，对山东省、广东省等四省份城市“互联网+交通”发展情况数据进行比对，见表5。

表5 2019年四省“互联网+城市交通”发展指数对比

长三角是“互联网+交通”发展繁荣的区域，城市间差距较小，属于多核心发展。江苏省、浙江省两省平均排名靠前，山东省整体情况稍落后，需继续加大相关投入，开拓发展空间，提升互联网+城市交通发展指数。

3 搭建对标分析模型

选取12个评价指标对山东省、江苏省、广东省、浙江省四个省份的综合交通基础设施进行分析，各省在不同的评价指标方面各有优势，为进一步准确评价四个省份的综合交通基础设施建设强弱，采用熵权法和TOPSIS法进行综合评价，以更好地发现山东省与其它三省之间的差距。

3.1 熵权法确定评价指标权重

熵是信息论中对不确定性的一种度量，熵值可以判断某个指标的离散程度，指标的离散程度越大，该指标对综合评价的影响越大。假设有n个被评价对象，m个评价指标，熵权法计算指标权重步骤：

（1）按照一定的方法对异质指标进行标准化处理；

（2）计算n个评价对象在第j项指标下的权重Pij，其中Xij为第i个被评价对象的第j项指标值：

（3）计算第j项指标的熵值：

（4）计算各指标的权重：

在对标分析模型中，有4个评价对象，12个评价指标，即n=4，m=12。利用熵权法计算的各指标权重值见表6。

表6 熵权法指标权重

3.2 TOPSIS法进行综合评价

TOPSIS法通过对各评价对象的原始数据矩阵进行统一化处理得到规范化矩阵，并找出评价对象数据中的最优目标和最劣目标分别计算各评价对象与正理想解和负理想解之间的距离，获得各评价对象与正理想解之间的贴近度，以此评价对象优劣。

（1）对评价对象原始数据进行规范化处理，得到各指标数据的规范化矩阵处理结果见表7。

表7 各指标数据规范化处理结果

（2）确定正理想解A+和负理想解A-：

（3）计算各评价对象到正理想解与负理想解之间的距离，各评价对象到正理想解与负理想解距离矩阵见表8。

表8 各评价对象到正理想解与负理想解距离矩阵

式中：Si+—第i个评价对象与正理想解的距离；Si-—第i个评价对象与负理想解的距离；Wj—第j项指标的权重。

（4）计算正理想解的贴近度Ci*：

式中：0≤Ci*≤1，Ci*越大，表明评价对象越接近正理想解，该对象越优。

综上，四个省份的最终评价值见表9。

表9 四个省份的最终评价值

4 结语

通过对山东省综合交通基础设施发展情况与广东省、浙江省、江苏省等省份进行多层次对比，建立评价指标体系。根据熵权法确定各评价指标的影响因子，同时构建TOPSIS模型进行总体评价，确定各省的综合交通发展水平，发现山东省的优势和短板，为全面推动山东省交通强省建设提供理论支撑。