二、投入產(chǎn)出方法在交通運(yùn)輸中的應(yīng)用課件

本章主要內(nèi)容（1）了解投入產(chǎn)出分析法、系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)SD）分析法及其在交通運(yùn)輸中的應(yīng)用；（2）了解計(jì)量經(jīng)濟(jì)基本原理、計(jì)量經(jīng)濟(jì)模型及其在交通運(yùn)輸方面的應(yīng)用；（3）了解運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分析與優(yōu)化方法；（4）掌握綜合運(yùn)輸方案評(píng)價(jià)的方法、內(nèi)容

Chapter3綜合運(yùn)輸網(wǎng)規(guī)劃基本方法本章主要內(nèi)容Chapter3綜合運(yùn)輸網(wǎng)規(guī)劃基本方法1第一節(jié)投入產(chǎn)出分析

一、投人產(chǎn)出的基本結(jié)構(gòu)、

圖1簡(jiǎn)化的核算結(jié)構(gòu)（投入產(chǎn)出流量矩陣）

圖中：W—產(chǎn)業(yè)部門(mén)支付的工資；f——對(duì)各種商品的最終需求；

q——商品產(chǎn)出；y——投入到各產(chǎn)業(yè)部門(mén)的最初投入價(jià)值第一節(jié)投入產(chǎn)出分析一、投人產(chǎn)出的基本結(jié)構(gòu)2Wij——表示第i個(gè)部門(mén)售給第j個(gè)部門(mén)的銷(xiāo)售量，這樣，就可以把每一個(gè)生產(chǎn)部門(mén)的產(chǎn)出規(guī)定為由其他各個(gè)生產(chǎn)部門(mén)所購(gòu)的數(shù)量(中間需求)和售給最終消費(fèi)者的數(shù)量。

則全部投入產(chǎn)出可寫(xiě)成如下（3-1）式：（3-1）Wij——表示第i個(gè)部門(mén)售給第j個(gè)部門(mén)的銷(xiāo)售量，這樣，就可以3把流量矩陣w的各列，除以各該購(gòu)買(mǎi)部門(mén)的總產(chǎn)出，得到系數(shù)矩陣，把這個(gè)系數(shù)矩陣記為A，其代表元素記為aij，并定義用矩陣表示：則式（3-1）可寫(xiě)成如下形式：（3-2）（3-3）（3-4）把流量矩陣w的各列，除以各該購(gòu)買(mǎi)部門(mén)的總產(chǎn)出，得到系數(shù)矩陣，4表示成短陣和向量的形式：（3-5）這種形式的方程更適合于作任何模型的構(gòu)造或分析。表示成短陣和向量的形式：5[例1]A、B、C三個(gè)生產(chǎn)部門(mén)的投入產(chǎn)出流量矩

陣，如圖

圖2投入產(chǎn)出[例1]A、B、C三個(gè)生產(chǎn)部門(mén)的投入產(chǎn)出流量矩

6研究各列，則可研究每一個(gè)部門(mén)的購(gòu)買(mǎi)量。最初投入（勞動(dòng)支付額+利潤(rùn)）也可以表示成系數(shù)（最初投入與對(duì)應(yīng)的總產(chǎn)出之比）的形式，記為y；從上往下觀察矩陣A中一個(gè)部門(mén)所在的一個(gè)列直到向量y，就可以看到該部門(mén)所使用的其它部門(mén)產(chǎn)品以及最初投入的各個(gè)比例。這就是通常所說(shuō)的一個(gè)部門(mén)的投入結(jié)構(gòu)。研究各列，則可研究每一個(gè)部門(mén)的購(gòu)買(mǎi)量。最初投入（勞動(dòng)支付額+7流量矩陣化成系數(shù)矩陣（a）每單位產(chǎn)出的投入

（b）每1,000單位產(chǎn)出的投入

圖3投入產(chǎn)出系數(shù)表300////流量矩陣化成系數(shù)矩陣（a）每單位產(chǎn)出的投入（b）8

在圖3(a)中，系數(shù)矩陣中各列數(shù)字是由流量矩陣中的各個(gè)數(shù)值除以購(gòu)買(mǎi)部門(mén)的總產(chǎn)出而得到的投入的定義有二種類(lèi)型：一種是直接投入，它是研究中的這個(gè)產(chǎn)業(yè)部門(mén)所購(gòu)買(mǎi)的投入；另一種是間接投入，它是為供給第一個(gè)產(chǎn)業(yè)部門(mén)的投入而進(jìn)行生產(chǎn)的一切產(chǎn)業(yè)部門(mén)所購(gòu)買(mǎi)的投入。例如：B部門(mén)1,000個(gè)單位的產(chǎn)出，要求A部門(mén)100個(gè)單位和C部門(mén)400個(gè)單位產(chǎn)品作為投入。這些是直接投入。但是A部門(mén)生產(chǎn)100個(gè)單位，則要求B部門(mén)若干單位；C部門(mén)生產(chǎn)400個(gè)單位則要求A部門(mén)和B部門(mén)各若干單位作為投入，而所有這些要求量本身又會(huì)引起其它部門(mén)的投入部影響。

通過(guò)下述方法來(lái)進(jìn)行這種復(fù)雜的分析二、投入產(chǎn)出方法在交通運(yùn)輸中的應(yīng)用課件9根據(jù)方程組（3-4），得

（3-6）則：（3-7）根據(jù)方程組（3-4），得（3-6）則：（3-7）10逆陣

=

這一矩陣表的三列分別表示三個(gè)部門(mén)的一個(gè)單位產(chǎn)出所要求的各個(gè)總投入，包括直接投入和間接投入。最初投入要求量：由投入系數(shù)，可把逆陣的用途擴(kuò)大到最初投入要求量計(jì)算，見(jiàn)表3-1。逆陣=這一矩陣表的三列分別表示三個(gè)部門(mén)的一個(gè)單11表3-1最初投入要求量部門(mén)B部門(mén)1000單位產(chǎn)出的直接和間接投入最初投入系數(shù)最初投入要求量（1）（2）(3)=(1)×(2)ABC25711714680.70.50.5180518234表3-1最初投入要求量部門(mén)B部門(mén)1000單位產(chǎn)出的直接和間12

投入產(chǎn)出方法可用于分析交通運(yùn)輸建設(shè)項(xiàng)目所帶來(lái)的地區(qū)經(jīng)濟(jì)效益。

交通運(yùn)輸建設(shè)項(xiàng)目的建設(shè)引起國(guó)民生產(chǎn)總值增長(zhǎng)和國(guó)民收入的增長(zhǎng)，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，資源的開(kāi)發(fā)以及就業(yè)的增加等一系列對(duì)地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的影響。由于一個(gè)地區(qū)的產(chǎn)業(yè)部門(mén)，不僅與本地區(qū)的其他產(chǎn)業(yè)部門(mén)相互關(guān)聯(lián)，相互依存，而且還通過(guò)交通運(yùn)輸與本地城內(nèi)其他地區(qū)乃至地域外的其他地區(qū)的產(chǎn)業(yè)部門(mén)相互關(guān)聯(lián)，這主要表現(xiàn)為通過(guò)運(yùn)輸設(shè)施從其他地區(qū)調(diào)入產(chǎn)品和原材料，并且調(diào)出物資和工業(yè)品，從而使各地區(qū)各部門(mén)的產(chǎn)出與交通運(yùn)輸設(shè)施的能力直接聯(lián)系起來(lái)，相互依存，相互制約。

二、投入產(chǎn)出方法在交通運(yùn)輸中的應(yīng)用投入產(chǎn)出方法可用于分析交通運(yùn)輸建設(shè)項(xiàng)目所13第二節(jié)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)分析

系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)(SystemDymamics)，簡(jiǎn)稱(chēng)SD，是一種以反饋控制理論為基礎(chǔ)，以計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)為手段的研究復(fù)雜社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的定量方法。它是由美國(guó)麻省理工學(xué)院的福雷斯特教授于50年代中期創(chuàng)立的。系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型的一大特點(diǎn)是能作長(zhǎng)期的、動(dòng)態(tài)的、戰(zhàn)略性的定量分析研究。系統(tǒng)工程一般要求從將來(lái)的觀點(diǎn)出發(fā)，來(lái)研究當(dāng)前的、近期的問(wèn)題。系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)恰恰具有這樣的持長(zhǎng)，這也就是它能在系統(tǒng)工程模型方法庫(kù)中占有一席之地的原因。第二節(jié)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)分析系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)(SystemDyma14第三節(jié)計(jì)量經(jīng)濟(jì)模型一、計(jì)量經(jīng)濟(jì)基本原理由于社會(huì)經(jīng)濟(jì)現(xiàn)象的復(fù)雜性，除了少量簡(jiǎn)單的經(jīng)濟(jì)關(guān)系可以用單一方程形式的模型描述和預(yù)測(cè)以外，大多數(shù)經(jīng)濟(jì)關(guān)系或經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)必須由多個(gè)方程聯(lián)立來(lái)描述，才能較為全面地反映經(jīng)濟(jì)的規(guī)律。其特點(diǎn)是：

每個(gè)經(jīng)濟(jì)計(jì)量模型都包括兩個(gè)或兩個(gè)以上回歸方程，方程組中的每一個(gè)方程的參數(shù)都受制于整個(gè)方程組，亦即應(yīng)保證其他方程也能同時(shí)成立。因此，經(jīng)濟(jì)計(jì)量模型所采用的回歸分析方法有別于普通最小二乘法，稱(chēng)其為間接最小二乘法、二階段最小二乘法等等。

經(jīng)濟(jì)計(jì)量模型的主要變量可通過(guò)如下的經(jīng)濟(jì)計(jì)量模型加以說(shuō)明：第三節(jié)計(jì)量經(jīng)濟(jì)模型一、計(jì)量經(jīng)濟(jì)基本原理15式中Yj——內(nèi)生變量，j=1，G；由所研究經(jīng)濟(jì)計(jì)量模型的聯(lián)立方程系統(tǒng)內(nèi)部確定的，根據(jù)模型可以求出它的值

Xi——前定（先決）變量，i=1，k；

ui——隨機(jī)干擾項(xiàng)，不同方程的ui相對(duì)獨(dú)立。外生變量——不是由所研究的經(jīng)濟(jì)計(jì)量模型聯(lián)立方程系統(tǒng)內(nèi)部確定的，是在模型之外確定的。因此，外生變量作用于經(jīng)濟(jì)計(jì)量模型系統(tǒng)但又不受制于該系統(tǒng)，如外生經(jīng)濟(jì)變量、政策變量、環(huán)境條件等。常用的計(jì)算方法有如下幾種：（3-8）式中Yj——內(nèi)生變量，j=1，G；由所研究經(jīng)濟(jì)計(jì)量模型16

1．最小二乘法

當(dāng)兩個(gè)相關(guān)因素之間存在一種線(xiàn)性關(guān)系，可以用線(xiàn)性回歸方程去擬合時(shí)，常用此法，其表達(dá)式為：式中α、β——回歸系數(shù)，需要根據(jù)最小二乘法利用樣本數(shù)據(jù)把它們估計(jì)出來(lái)；μ——隨機(jī)干擾項(xiàng)。

由于樣本點(diǎn)不可能部落在擬合直線(xiàn)上，而是位于該直線(xiàn)的上下兩側(cè)，因此存在著離差，其離差平方總和S：1．最小二乘法當(dāng)兩個(gè)相關(guān)因素之間存在一種線(xiàn)17要使擬合最好，則應(yīng)使離差最小，有：

亦即：（3-9）要使擬合最好，則應(yīng)使離差最小，有：（3-9）18整理得：其中：整理得：其中：19

對(duì)于上式即前述（3-8）式所示的經(jīng)濟(jì)計(jì)量模型稱(chēng)為遞歸模型。因?yàn)榈谝粋€(gè)方程滿(mǎn)足普通最小二乘法的基本假設(shè)條件，解出該方程后將Y1代入第二個(gè)方程，對(duì)Y2而言，Y1已成為一個(gè)前定變量。依次類(lèi)推，直到第G個(gè)方程均求解完畢。2．間接最小二乘法（略）

20二、計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)模型在運(yùn)輸方面的應(yīng)用

采用回歸分析法，對(duì)吉林省客貨運(yùn)輸量與經(jīng)濟(jì)、社會(huì)各主要要素之間的關(guān)系進(jìn)行分析與比較。分析結(jié)果表明：對(duì)貨運(yùn)說(shuō)明力最強(qiáng)的是主要工業(yè)產(chǎn)品產(chǎn)量和能源消耗量?jī)蓚€(gè)因素。對(duì)客運(yùn)分析，在考慮人民生活水平提高對(duì)旅客運(yùn)輸量的影響時(shí)，居民消耗額為最強(qiáng)的說(shuō)明變量；在考慮人口增長(zhǎng)對(duì)旅客運(yùn)輸量的影響時(shí)，社會(huì)勞動(dòng)者人數(shù)為最強(qiáng)的說(shuō)明變量。確定了主要外生變量。其模型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如圖。二、計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)模型在運(yùn)輸方面的應(yīng)用采用回歸21二、投入產(chǎn)出方法在交通運(yùn)輸中的應(yīng)用課件22構(gòu)成模型的四個(gè)方程如下貨運(yùn)需求函數(shù)：國(guó)民收入函數(shù)：消費(fèi)函數(shù)：客運(yùn)需求函數(shù)：

從資料分布的情況看，四個(gè)內(nèi)生變量的變化趨勢(shì)較平穩(wěn)，它們與外生變量之間的關(guān)系基本上服從線(xiàn)性關(guān)系。因此，函數(shù)式中未設(shè)置政策變量，并選取了線(xiàn)性函數(shù)形式。構(gòu)成模型的四個(gè)方程如下貨運(yùn)需求函數(shù)：23對(duì)模型參數(shù)的估計(jì)與評(píng)價(jià)采用普通最小二乘法(OLS)和二階段最小二乘法(2SLS)兩種方法進(jìn)行了有效估計(jì)。限于篇幅，只給出兩種估計(jì)模型結(jié)果的簡(jiǎn)化式。設(shè)聯(lián)立方程組的各內(nèi)生變量(FZ，GX，XZ，KZ)的系數(shù)矩陣為B，前定變量(（ZGL，NXL，T，GX-1，KZ-1，l）的系數(shù)矩陣為R，設(shè)該聯(lián)立方程組的簡(jiǎn)化式矩陣為X，計(jì)算得到以下結(jié)果：對(duì)模型參數(shù)的估計(jì)與評(píng)價(jià)采用普通最小二乘法(OLS)和二階段最24OLS參數(shù)估計(jì)模型OLS參數(shù)估計(jì)模型252SLS參數(shù)估計(jì)模型

2SLS參數(shù)估計(jì)模型26第四節(jié)運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)分析

綜合運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃應(yīng)包括如下兩大類(lèi)分支：（1）綜合運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分析與優(yōu)化；（2）道路網(wǎng)絡(luò)(配流均衡性，配流原則、網(wǎng)絡(luò)模擬等)配流（不講）。一、綜合運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分析與優(yōu)化(一)運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分析運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)分析由網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分析和網(wǎng)絡(luò)流分析兩個(gè)主要部分組成。

第四節(jié)運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)分析綜合運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃應(yīng)包括如下兩大27網(wǎng)絡(luò)流的優(yōu)化：

是在一個(gè)現(xiàn)有運(yùn)輸網(wǎng)上進(jìn)行客貨流的宏觀控制與優(yōu)化。

網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化：是根據(jù)網(wǎng)絡(luò)流的優(yōu)化結(jié)果進(jìn)行運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，其內(nèi)容包括：

運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)的空間分布運(yùn)輸方式的選擇、線(xiàn)路不同走向和不同技術(shù)等級(jí)選擇的優(yōu)化。

網(wǎng)絡(luò)流的優(yōu)化：28公鐵分流、鐵水分流網(wǎng)絡(luò)流優(yōu)化分析和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分析都以降低運(yùn)輸消耗為優(yōu)化目標(biāo)，但前者只能解決現(xiàn)有網(wǎng)上的客貨流運(yùn)量合理分配，降低現(xiàn)有網(wǎng)上的運(yùn)營(yíng)費(fèi)用，而運(yùn)輸網(wǎng)是進(jìn)行運(yùn)輸生產(chǎn)的主要物質(zhì)基礎(chǔ)，運(yùn)輸網(wǎng)基本建設(shè)投資大，施工周期長(zhǎng)，建成后不易改動(dòng)。因此，如果網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不合理，不僅會(huì)造成建設(shè)投資的極大浪費(fèi)，而且將使網(wǎng)絡(luò)上客流優(yōu)化受到限制，造成長(zhǎng)期根本性的不合理運(yùn)輸。可見(jiàn)只有將網(wǎng)絡(luò)客貨流優(yōu)化和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)優(yōu)化同時(shí)進(jìn)行，才能從根本上解決不合理運(yùn)輸問(wèn)題。規(guī)劃運(yùn)輸網(wǎng)建設(shè)的目標(biāo)大致可以歸納為以下幾方面：

(1)運(yùn)輸岡建設(shè)總基建投資最小；

(2)具備實(shí)現(xiàn)客貨流運(yùn)輸合理化分配的條件；

(3)運(yùn)輸網(wǎng)建設(shè)土地占用總量最?。?/p>

(4)運(yùn)營(yíng)總能源消耗最小。公鐵分流、鐵水分流網(wǎng)絡(luò)流優(yōu)化分析和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分析都以29（二)運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)優(yōu)化

1．固定費(fèi)用與運(yùn)營(yíng)費(fèi)用間的關(guān)系一個(gè)運(yùn)輸系統(tǒng)或一條線(xiàn)路的社會(huì)費(fèi)用由兩部分組成：一是用于增加運(yùn)輸系統(tǒng)能力的固定成本費(fèi)用K(如新修線(xiàn)路或改建既有線(xiàn)路)；另一個(gè)是運(yùn)營(yíng)成本費(fèi)用C。K隨著道路的增加，或道路服務(wù)水平的提高而增加，而C隨著道路服務(wù)水平的提高、運(yùn)輸條件的改善而降低。K，C與道路服務(wù)水平的關(guān)系如圖所示，圖中道路服務(wù)水平用能力衡量，S曲線(xiàn)是總費(fèi)用，S=K+C。要使總費(fèi)用最小，則必須：（二)運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)優(yōu)化1．固定費(fèi)用與運(yùn)營(yíng)費(fèi)用間的關(guān)系30使固定費(fèi)用曲線(xiàn)與運(yùn)營(yíng)費(fèi)用曲線(xiàn)的變化率相等的那一點(diǎn)的服務(wù)水平，就是使系統(tǒng)總費(fèi)用達(dá)到最小的服務(wù)水平。使固定費(fèi)用曲線(xiàn)與運(yùn)營(yíng)費(fèi)用曲線(xiàn)的變化率相等的那一點(diǎn)312．線(xiàn)路投資效益與投資原則

投資的增加將擴(kuò)大道路能力，降低運(yùn)營(yíng)費(fèi)用。設(shè)OD兩點(diǎn)間原來(lái)的運(yùn)營(yíng)費(fèi)用為Cod，新建或改建線(xiàn)路后，使運(yùn)營(yíng)費(fèi)用發(fā)生了變化，設(shè)其為此C‘od，則效益為：

效益B逐年不一定相同，這是因?yàn)镃‘od可能逐年不一定相等，C’od與流的大小有關(guān)。所以B是年T的函數(shù)。要使投資有實(shí)際意義，必須：假定線(xiàn)路的投資償還期為N年，年利率為r，則N年內(nèi)獲得的總效益為2．線(xiàn)路投資效益與投資原則投資的增加將擴(kuò)大道路能力，32投資原則為P＞K若逐年獲得的效益值B（T）為常量B，則投資原則為P＞K33(三)運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)優(yōu)化模型運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)問(wèn)題可分為：1．按優(yōu)化目標(biāo)分類(lèi)有單目標(biāo)優(yōu)化和多目標(biāo)優(yōu)化；2．按改進(jìn)運(yùn)輸網(wǎng)的投資體現(xiàn)方式分類(lèi)有約束表達(dá)形式和

目標(biāo)權(quán)重表達(dá)形式兩種；3．按邊費(fèi)用方程的類(lèi)型分類(lèi)有線(xiàn)性、分段線(xiàn)性、指數(shù)型、對(duì)數(shù)型及非線(xiàn)性可微型目標(biāo)優(yōu)化；4．按改進(jìn)方案分類(lèi)有連續(xù)型和離散型之分，前者偏重實(shí)際，更為適用，后者偏重?cái)?shù)學(xué)化，易處理，也常被使用。這些模型中有兩個(gè)有實(shí)用意義的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)優(yōu)化模型，其一為單目標(biāo)、單貨種的運(yùn)輸網(wǎng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化，另一為多目標(biāo)、多貨種的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)優(yōu)化。這兩個(gè)模型都是線(xiàn)性、離散，且以投資為約束條件。(三)運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)優(yōu)化模型運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)問(wèn)341．模型I單目標(biāo)、單貨種的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)優(yōu)化問(wèn)題問(wèn)題的描述：已知：?jiǎn)呜浄N、多收、發(fā)點(diǎn)，多種運(yùn)輸方式及其道路組成的綜合運(yùn)輸網(wǎng)求：在運(yùn)量需求、運(yùn)輸能力和基建總投資等約束條件下，年費(fèi)用最小化的運(yùn)輸網(wǎng)結(jié)構(gòu)1．模型I單目標(biāo)、單貨種的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)優(yōu)化問(wèn)題問(wèn)題的描述：35二、投入產(chǎn)出方法在交通運(yùn)輸中的應(yīng)用課件36尋求年費(fèi)用最小化的運(yùn)輸網(wǎng)規(guī)劃其數(shù)學(xué)模型為：

目標(biāo)：約束：尋求年費(fèi)用最小化的運(yùn)輸網(wǎng)規(guī)劃其數(shù)學(xué)模型為：目標(biāo)：約束：37這是一個(gè)混合整數(shù)規(guī)劃問(wèn)題，簡(jiǎn)稱(chēng)MP問(wèn)題。目標(biāo)函數(shù)中：是一年內(nèi)固定成本費(fèi)用消耗；

這是一個(gè)混合整數(shù)規(guī)劃問(wèn)題，簡(jiǎn)稱(chēng)MP問(wèn)題。目標(biāo)函數(shù)中：是一年38是一年內(nèi)的運(yùn)營(yíng)成本費(fèi)用消耗。

約束條件中，(2)是通過(guò)能力限制條件，(3)是保證貨物在收發(fā)點(diǎn)上滿(mǎn)足其收發(fā)量條件，(4)是保證在非收發(fā)點(diǎn)上貨物進(jìn)出量之和為0條件．上述(3)和(4)兩式構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)的點(diǎn)平衡條件．（5）是投資約束條件。是一年內(nèi)的運(yùn)營(yíng)成本費(fèi)用消耗。約束條件中，(2392．模型Ⅱ多目標(biāo)、客貨種的運(yùn)輸網(wǎng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化問(wèn)題問(wèn)題的描述：已知：多貨種、多收、發(fā)點(diǎn)，多種運(yùn)輸方式及義道路組成的綜合運(yùn)輸網(wǎng)求：在運(yùn)量需求、運(yùn)輸能力和基建總投資等約束條件下．以小年費(fèi)用力最小，公運(yùn)輸網(wǎng)建設(shè)占地最小，總運(yùn)營(yíng)能源總消耗最小的目標(biāo)優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。2．模型Ⅱ多目標(biāo)、客貨種的運(yùn)輸網(wǎng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化問(wèn)題問(wèn)題的描述：40二、投入產(chǎn)出方法在交通運(yùn)輸中的應(yīng)用課件41模型Ⅱ的數(shù)學(xué)描述為：

模型Ⅱ的數(shù)學(xué)描述為：42第五節(jié)綜合運(yùn)輸方案評(píng)價(jià)一個(gè)運(yùn)輸規(guī)劃方案能否被采用，取決于規(guī)劃方案的價(jià)值和實(shí)用性，為此需對(duì)方案進(jìn)行分析和評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)方法有定性、定量?jī)纱箢?lèi)

按其主要內(nèi)容可分為社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益、技術(shù)效益及綜合效益等。一般用定性分析來(lái)揭示運(yùn)輸規(guī)劃方案的社會(huì)效益，用定量分析來(lái)揭示運(yùn)輸規(guī)劃方案的經(jīng)濟(jì)效益和技術(shù)效益。交通運(yùn)輸規(guī)劃方案的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系可大致歸納為如下幾種，見(jiàn)下圖：第五節(jié)綜合運(yùn)輸方案評(píng)價(jià)一個(gè)運(yùn)輸規(guī)劃方案能否被采用，取決于43交通運(yùn)輸規(guī)劃方案的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

目前通用的綜合評(píng)價(jià)方法有兩種類(lèi)型：層次分析(AHP)法、Fuzzy綜合評(píng)判方法。交通運(yùn)輸規(guī)劃方案的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系44一、層次分析法

基本思想是把決策問(wèn)題按總目標(biāo)、子目標(biāo)、評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)直至具體方案的順序分解為不同層次的結(jié)構(gòu)，然后利用求判斷矩陣持征向量的方法，求得每一層次的各元素對(duì)上一層次某元素的權(quán)重，最后再用加權(quán)和的方法遞階歸并，求出各方案對(duì)總目標(biāo)的權(quán)數(shù)，給出方案優(yōu)劣排序。構(gòu)造層次分析模型的步驟如下：

1．建立規(guī)劃方案的層次結(jié)構(gòu)模型的目標(biāo)、準(zhǔn)則、方案以及劃分層次，并給出層次的遞階從屬關(guān)系；一、層次分析法基本思想是把決策問(wèn)題按總目標(biāo)、子目標(biāo)、評(píng)452．構(gòu)造判斷矩陣對(duì)所確定的幾個(gè)目標(biāo)的重要程度進(jìn)行兩兩比較，用aij表示相對(duì)重要性程度，采用平均分配法，引入評(píng)分范圍1-9的標(biāo)度。aij一般取1，3．5，7，9各數(shù)及其倒數(shù)，各等級(jí)評(píng)分值的涵義如下：

1表示兩個(gè)目標(biāo)同等重要；

3表示i目標(biāo)比j目標(biāo)稍微重要；

5表示：i目標(biāo)比j目標(biāo)更重要；

7表示i目標(biāo)比j目標(biāo)明顯重要；

9表示i目標(biāo)比j目標(biāo)極端重要；

2、4、6、8表示上述相鄰兩判斷值的中值aij的倒數(shù)為1/aij

。由此得到一個(gè)n×n階判斷矩陣A＝(aij)n×n，求其最大持征根和相應(yīng)特征向量。具體步驟為：二、投入產(chǎn)出方法在交通運(yùn)輸中的應(yīng)用課件46（1）計(jì)算A中每行元素aij的乘積Mi（i=1,….,n）

（2）計(jì)算Mi的n次方根βj（i=1,….,n）

（3）對(duì)向量作歸一化處理

（1）計(jì)算A中每行元素aij的乘積Mi47則向量即為所求的特征向量，即權(quán)數(shù)值，而最大待征根為

則向量48[例2]設(shè)有如下判斷矩陣

按上面步驟計(jì)算得[例2]設(shè)有如下判斷矩陣按上面步驟計(jì)算得493．一致性檢驗(yàn)判斷矩陣具有完全一致性檢驗(yàn)的條件an=1；aij=1/aji；aij=aik/ajk此時(shí)，矩陣的最大特征根，其余特征根為零。其中aij=aik/ajk不易滿(mǎn)足，容易產(chǎn)生偏差，用檢驗(yàn)數(shù)CR來(lái)判斷：式中：

CI=；RI——平均隨機(jī)一致性指標(biāo)。隨機(jī)一致性指標(biāo)與矩陣的階數(shù)有關(guān)，判斷矩陣階數(shù)為3~9階的各RI值：3．一致性檢驗(yàn)判斷矩陣具有完全一致性檢驗(yàn)的條件50CR＜0.1，就可以認(rèn)為判斷短陣具有滿(mǎn)意的一致性。上例中，可見(jiàn)一致性得到滿(mǎn)足。

CR＜0.1，就可以認(rèn)為判斷短陣具有滿(mǎn)意的一致性?？梢?jiàn)一致514．確定權(quán)數(shù)

如果判斷矩陣一致性基本滿(mǎn)足，則把判斷短陣的最大持征值所對(duì)應(yīng)的特征向量歸—化后就可得到各目標(biāo)的權(quán)數(shù)，即得到單準(zhǔn)則排序結(jié)果。

5.層次總排序下表給出了層次總排序(PPT文件的原始Word文件第104頁(yè)）

4．確定權(quán)數(shù)如果判斷矩陣一致性基本滿(mǎn)足，則把525.層次總排序在進(jìn)行層次間的權(quán)數(shù)合成時(shí)，層次總排序按從上到下進(jìn)行，假定上一個(gè)層次所有元素A1，A2，…..Am的層次總排序已完成，得到的數(shù)值分別a1,a2,….am與ai對(duì)應(yīng)的本層次元素B1,B2,….Bn單準(zhǔn)則排序結(jié)果為(

其中，如果元素Bj與Ai無(wú)聯(lián)系，則＝o。于是層次總排序的Bj排序5.層次總排序在進(jìn)行層次間的權(quán)數(shù)合成時(shí)，層次總排序按從上到535.層次總排序=5.層次總排序=54二、模糊（Fuzzy）綜合評(píng)判

模糊（Fuzzy）綜合評(píng)判是模糊數(shù)學(xué)應(yīng)用領(lǐng)域中最常用的方法之一。模糊綜合評(píng)價(jià)的數(shù)學(xué)模型是模糊變換（模糊變換是模糊向量(稱(chēng)權(quán)重向量)與模糊關(guān)系矩陣合成的結(jié)果）。公路網(wǎng)規(guī)劃方案的評(píng)價(jià)就是一個(gè)多因素綜合評(píng)價(jià)。公路網(wǎng)評(píng)價(jià)系統(tǒng)具有多層次性，某些評(píng)價(jià)指標(biāo)和評(píng)價(jià)目的具有模糊性的持點(diǎn)，為此可以綜合運(yùn)用專(zhuān)家法、層次分析法(AHP)和模糊(Fuzzy)綜合評(píng)價(jià)方法，提出模糊多層次綜合評(píng)價(jià)模型(FAHP)，對(duì)公路網(wǎng)規(guī)劃進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。二、模糊（Fuzzy）綜合評(píng)判模糊（Fuzzy55

本章主要內(nèi)容（1）了解投入產(chǎn)出分析法、系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)SD）分析法及其在交通運(yùn)輸中的應(yīng)用；（2）了解計(jì)量經(jīng)濟(jì)基本原理、計(jì)量經(jīng)濟(jì)模型及其在交通運(yùn)輸方面的應(yīng)用；（3）了解運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分析與優(yōu)化方法；（4）掌握綜合運(yùn)輸方案評(píng)價(jià)的方法、內(nèi)容

Chapter3綜合運(yùn)輸網(wǎng)規(guī)劃基本方法本章主要內(nèi)容Chapter3綜合運(yùn)輸網(wǎng)規(guī)劃基本方法56第一節(jié)投入產(chǎn)出分析

一、投人產(chǎn)出的基本結(jié)構(gòu)、

圖1簡(jiǎn)化的核算結(jié)構(gòu)（投入產(chǎn)出流量矩陣）

圖中：W—產(chǎn)業(yè)部門(mén)支付的工資；f——對(duì)各種商品的最終需求；

q——商品產(chǎn)出；y——投入到各產(chǎn)業(yè)部門(mén)的最初投入價(jià)值第一節(jié)投入產(chǎn)出分析一、投人產(chǎn)出的基本結(jié)構(gòu)57Wij——表示第i個(gè)部門(mén)售給第j個(gè)部門(mén)的銷(xiāo)售量，這樣，就可以把每一個(gè)生產(chǎn)部門(mén)的產(chǎn)出規(guī)定為由其他各個(gè)生產(chǎn)部門(mén)所購(gòu)的數(shù)量(中間需求)和售給最終消費(fèi)者的數(shù)量。

則全部投入產(chǎn)出可寫(xiě)成如下（3-1）式：（3-1）Wij——表示第i個(gè)部門(mén)售給第j個(gè)部門(mén)的銷(xiāo)售量，這樣，就可以58把流量矩陣w的各列，除以各該購(gòu)買(mǎi)部門(mén)的總產(chǎn)出，得到系數(shù)矩陣，把這個(gè)系數(shù)矩陣記為A，其代表元素記為aij，并定義用矩陣表示：則式（3-1）可寫(xiě)成如下形式：（3-2）（3-3）（3-4）把流量矩陣w的各列，除以各該購(gòu)買(mǎi)部門(mén)的總產(chǎn)出，得到系數(shù)矩陣，59表示成短陣和向量的形式：（3-5）這種形式的方程更適合于作任何模型的構(gòu)造或分析。表示成短陣和向量的形式：60[例1]A、B、C三個(gè)生產(chǎn)部門(mén)的投入產(chǎn)出流量矩

陣，如圖

圖2投入產(chǎn)出[例1]A、B、C三個(gè)生產(chǎn)部門(mén)的投入產(chǎn)出流量矩

61研究各列，則可研究每一個(gè)部門(mén)的購(gòu)買(mǎi)量。最初投入（勞動(dòng)支付額+利潤(rùn)）也可以表示成系數(shù)（最初投入與對(duì)應(yīng)的總產(chǎn)出之比）的形式，記為y；從上往下觀察矩陣A中一個(gè)部門(mén)所在的一個(gè)列直到向量y，就可以看到該部門(mén)所使用的其它部門(mén)產(chǎn)品以及最初投入的各個(gè)比例。這就是通常所說(shuō)的一個(gè)部門(mén)的投入結(jié)構(gòu)。研究各列，則可研究每一個(gè)部門(mén)的購(gòu)買(mǎi)量。最初投入（勞動(dòng)支付額+62流量矩陣化成系數(shù)矩陣（a）每單位產(chǎn)出的投入

（b）每1,000單位產(chǎn)出的投入

圖3投入產(chǎn)出系數(shù)表300////流量矩陣化成系數(shù)矩陣（a）每單位產(chǎn)出的投入（b）63

在圖3(a)中，系數(shù)矩陣中各列數(shù)字是由流量矩陣中的各個(gè)數(shù)值除以購(gòu)買(mǎi)部門(mén)的總產(chǎn)出而得到的投入的定義有二種類(lèi)型：一種是直接投入，它是研究中的這個(gè)產(chǎn)業(yè)部門(mén)所購(gòu)買(mǎi)的投入；另一種是間接投入，它是為供給第一個(gè)產(chǎn)業(yè)部門(mén)的投入而進(jìn)行生產(chǎn)的一切產(chǎn)業(yè)部門(mén)所購(gòu)買(mǎi)的投入。例如：B部門(mén)1,000個(gè)單位的產(chǎn)出，要求A部門(mén)100個(gè)單位和C部門(mén)400個(gè)單位產(chǎn)品作為投入。這些是直接投入。但是A部門(mén)生產(chǎn)100個(gè)單位，則要求B部門(mén)若干單位；C部門(mén)生產(chǎn)400個(gè)單位則要求A部門(mén)和B部門(mén)各若干單位作為投入，而所有這些要求量本身又會(huì)引起其它部門(mén)的投入部影響。

通過(guò)下述方法來(lái)進(jìn)行這種復(fù)雜的分析二、投入產(chǎn)出方法在交通運(yùn)輸中的應(yīng)用課件64根據(jù)方程組（3-4），得

（3-6）則：（3-7）根據(jù)方程組（3-4），得（3-6）則：（3-7）65逆陣

=

這一矩陣表的三列分別表示三個(gè)部門(mén)的一個(gè)單位產(chǎn)出所要求的各個(gè)總投入，包括直接投入和間接投入。最初投入要求量：由投入系數(shù)，可把逆陣的用途擴(kuò)大到最初投入要求量計(jì)算，見(jiàn)表3-1。逆陣=這一矩陣表的三列分別表示三個(gè)部門(mén)的一個(gè)單66表3-1最初投入要求量部門(mén)B部門(mén)1000單位產(chǎn)出的直接和間接投入最初投入系數(shù)最初投入要求量（1）（2）(3)=(1)×(2)ABC25711714680.70.50.5180518234表3-1最初投入要求量部門(mén)B部門(mén)1000單位產(chǎn)出的直接和間67

投入產(chǎn)出方法可用于分析交通運(yùn)輸建設(shè)項(xiàng)目所帶來(lái)的地區(qū)經(jīng)濟(jì)效益。

交通運(yùn)輸建設(shè)項(xiàng)目的建設(shè)引起國(guó)民生產(chǎn)總值增長(zhǎng)和國(guó)民收入的增長(zhǎng)，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，資源的開(kāi)發(fā)以及就業(yè)的增加等一系列對(duì)地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的影響。由于一個(gè)地區(qū)的產(chǎn)業(yè)部門(mén)，不僅與本地區(qū)的其他產(chǎn)業(yè)部門(mén)相互關(guān)聯(lián)，相互依存，而且還通過(guò)交通運(yùn)輸與本地城內(nèi)其他地區(qū)乃至地域外的其他地區(qū)的產(chǎn)業(yè)部門(mén)相互關(guān)聯(lián)，這主要表現(xiàn)為通過(guò)運(yùn)輸設(shè)施從其他地區(qū)調(diào)入產(chǎn)品和原材料，并且調(diào)出物資和工業(yè)品，從而使各地區(qū)各部門(mén)的產(chǎn)出與交通運(yùn)輸設(shè)施的能力直接聯(lián)系起來(lái)，相互依存，相互制約。

二、投入產(chǎn)出方法在交通運(yùn)輸中的應(yīng)用投入產(chǎn)出方法可用于分析交通運(yùn)輸建設(shè)項(xiàng)目所68第二節(jié)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)分析

系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)(SystemDymamics)，簡(jiǎn)稱(chēng)SD，是一種以反饋控制理論為基礎(chǔ)，以計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)為手段的研究復(fù)雜社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的定量方法。它是由美國(guó)麻省理工學(xué)院的福雷斯特教授于50年代中期創(chuàng)立的。系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型的一大特點(diǎn)是能作長(zhǎng)期的、動(dòng)態(tài)的、戰(zhàn)略性的定量分析研究。系統(tǒng)工程一般要求從將來(lái)的觀點(diǎn)出發(fā)，來(lái)研究當(dāng)前的、近期的問(wèn)題。系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)恰恰具有這樣的持長(zhǎng)，這也就是它能在系統(tǒng)工程模型方法庫(kù)中占有一席之地的原因。第二節(jié)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)分析系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)(SystemDyma69第三節(jié)計(jì)量經(jīng)濟(jì)模型一、計(jì)量經(jīng)濟(jì)基本原理由于社會(huì)經(jīng)濟(jì)現(xiàn)象的復(fù)雜性，除了少量簡(jiǎn)單的經(jīng)濟(jì)關(guān)系可以用單一方程形式的模型描述和預(yù)測(cè)以外，大多數(shù)經(jīng)濟(jì)關(guān)系或經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)必須由多個(gè)方程聯(lián)立來(lái)描述，才能較為全面地反映經(jīng)濟(jì)的規(guī)律。其特點(diǎn)是：

每個(gè)經(jīng)濟(jì)計(jì)量模型都包括兩個(gè)或兩個(gè)以上回歸方程，方程組中的每一個(gè)方程的參數(shù)都受制于整個(gè)方程組，亦即應(yīng)保證其他方程也能同時(shí)成立。因此，經(jīng)濟(jì)計(jì)量模型所采用的回歸分析方法有別于普通最小二乘法，稱(chēng)其為間接最小二乘法、二階段最小二乘法等等。

經(jīng)濟(jì)計(jì)量模型的主要變量可通過(guò)如下的經(jīng)濟(jì)計(jì)量模型加以說(shuō)明：第三節(jié)計(jì)量經(jīng)濟(jì)模型一、計(jì)量經(jīng)濟(jì)基本原理70式中Yj——內(nèi)生變量，j=1，G；由所研究經(jīng)濟(jì)計(jì)量模型的聯(lián)立方程系統(tǒng)內(nèi)部確定的，根據(jù)模型可以求出它的值

Xi——前定（先決）變量，i=1，k；

ui——隨機(jī)干擾項(xiàng)，不同方程的ui相對(duì)獨(dú)立。外生變量——不是由所研究的經(jīng)濟(jì)計(jì)量模型聯(lián)立方程系統(tǒng)內(nèi)部確定的，是在模型之外確定的。因此，外生變量作用于經(jīng)濟(jì)計(jì)量模型系統(tǒng)但又不受制于該系統(tǒng)，如外生經(jīng)濟(jì)變量、政策變量、環(huán)境條件等。常用的計(jì)算方法有如下幾種：（3-8）式中Yj——內(nèi)生變量，j=1，G；由所研究經(jīng)濟(jì)計(jì)量模型71

1．最小二乘法

當(dāng)兩個(gè)相關(guān)因素之間存在一種線(xiàn)性關(guān)系，可以用線(xiàn)性回歸方程去擬合時(shí)，常用此法，其表達(dá)式為：式中α、β——回歸系數(shù)，需要根據(jù)最小二乘法利用樣本數(shù)據(jù)把它們估計(jì)出來(lái)；μ——隨機(jī)干擾項(xiàng)。

由于樣本點(diǎn)不可能部落在擬合直線(xiàn)上，而是位于該直線(xiàn)的上下兩側(cè)，因此存在著離差，其離差平方總和S：1．最小二乘法當(dāng)兩個(gè)相關(guān)因素之間存在一種線(xiàn)72要使擬合最好，則應(yīng)使離差最小，有：

亦即：（3-9）要使擬合最好，則應(yīng)使離差最小，有：（3-9）73整理得：其中：整理得：其中：74

對(duì)于上式即前述（3-8）式所示的經(jīng)濟(jì)計(jì)量模型稱(chēng)為遞歸模型。因?yàn)榈谝粋€(gè)方程滿(mǎn)足普通最小二乘法的基本假設(shè)條件，解出該方程后將Y1代入第二個(gè)方程，對(duì)Y2而言，Y1已成為一個(gè)前定變量。依次類(lèi)推，直到第G個(gè)方程均求解完畢。2．間接最小二乘法（略）

75二、計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)模型在運(yùn)輸方面的應(yīng)用

采用回歸分析法，對(duì)吉林省客貨運(yùn)輸量與經(jīng)濟(jì)、社會(huì)各主要要素之間的關(guān)系進(jìn)行分析與比較。分析結(jié)果表明：對(duì)貨運(yùn)說(shuō)明力最強(qiáng)的是主要工業(yè)產(chǎn)品產(chǎn)量和能源消耗量?jī)蓚€(gè)因素。對(duì)客運(yùn)分析，在考慮人民生活水平提高對(duì)旅客運(yùn)輸量的影響時(shí)，居民消耗額為最強(qiáng)的說(shuō)明變量；在考慮人口增長(zhǎng)對(duì)旅客運(yùn)輸量的影響時(shí)，社會(huì)勞動(dòng)者人數(shù)為最強(qiáng)的說(shuō)明變量。確定了主要外生變量。其模型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如圖。二、計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)模型在運(yùn)輸方面的應(yīng)用采用回歸76二、投入產(chǎn)出方法在交通運(yùn)輸中的應(yīng)用課件77構(gòu)成模型的四個(gè)方程如下貨運(yùn)需求函數(shù)：國(guó)民收入函數(shù)：消費(fèi)函數(shù)：客運(yùn)需求函數(shù)：

從資料分布的情況看，四個(gè)內(nèi)生變量的變化趨勢(shì)較平穩(wěn)，它們與外生變量之間的關(guān)系基本上服從線(xiàn)性關(guān)系。因此，函數(shù)式中未設(shè)置政策變量，并選取了線(xiàn)性函數(shù)形式。構(gòu)成模型的四個(gè)方程如下貨運(yùn)需求函數(shù)：78對(duì)模型參數(shù)的估計(jì)與評(píng)價(jià)采用普通最小二乘法(OLS)和二階段最小二乘法(2SLS)兩種方法進(jìn)行了有效估計(jì)。限于篇幅，只給出兩種估計(jì)模型結(jié)果的簡(jiǎn)化式。設(shè)聯(lián)立方程組的各內(nèi)生變量(FZ，GX，XZ，KZ)的系數(shù)矩陣為B，前定變量(（ZGL，NXL，T，GX-1，KZ-1，l）的系數(shù)矩陣為R，設(shè)該聯(lián)立方程組的簡(jiǎn)化式矩陣為X，計(jì)算得到以下結(jié)果：對(duì)模型參數(shù)的估計(jì)與評(píng)價(jià)采用普通最小二乘法(OLS)和二階段最79OLS參數(shù)估計(jì)模型OLS參數(shù)估計(jì)模型802SLS參數(shù)估計(jì)模型

2SLS參數(shù)估計(jì)模型81第四節(jié)運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)分析

綜合運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃應(yīng)包括如下兩大類(lèi)分支：（1）綜合運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分析與優(yōu)化；（2）道路網(wǎng)絡(luò)(配流均衡性，配流原則、網(wǎng)絡(luò)模擬等)配流（不講）。一、綜合運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分析與優(yōu)化(一)運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分析運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)分析由網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分析和網(wǎng)絡(luò)流分析兩個(gè)主要部分組成。

第四節(jié)運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)分析綜合運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃應(yīng)包括如下兩大82網(wǎng)絡(luò)流的優(yōu)化：

是在一個(gè)現(xiàn)有運(yùn)輸網(wǎng)上進(jìn)行客貨流的宏觀控制與優(yōu)化。

網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化：是根據(jù)網(wǎng)絡(luò)流的優(yōu)化結(jié)果進(jìn)行運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，其內(nèi)容包括：

運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)的空間分布運(yùn)輸方式的選擇、線(xiàn)路不同走向和不同技術(shù)等級(jí)選擇的優(yōu)化。

網(wǎng)絡(luò)流的優(yōu)化：83公鐵分流、鐵水分流網(wǎng)絡(luò)流優(yōu)化分析和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分析都以降低運(yùn)輸消耗為優(yōu)化目標(biāo)，但前者只能解決現(xiàn)有網(wǎng)上的客貨流運(yùn)量合理分配，降低現(xiàn)有網(wǎng)上的運(yùn)營(yíng)費(fèi)用，而運(yùn)輸網(wǎng)是進(jìn)行運(yùn)輸生產(chǎn)的主要物質(zhì)基礎(chǔ)，運(yùn)輸網(wǎng)基本建設(shè)投資大，施工周期長(zhǎng)，建成后不易改動(dòng)。因此，如果網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不合理，不僅會(huì)造成建設(shè)投資的極大浪費(fèi)，而且將使網(wǎng)絡(luò)上客流優(yōu)化受到限制，造成長(zhǎng)期根本性的不合理運(yùn)輸。可見(jiàn)只有將網(wǎng)絡(luò)客貨流優(yōu)化和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)優(yōu)化同時(shí)進(jìn)行，才能從根本上解決不合理運(yùn)輸問(wèn)題。規(guī)劃運(yùn)輸網(wǎng)建設(shè)的目標(biāo)大致可以歸納為以下幾方面：

(1)運(yùn)輸岡建設(shè)總基建投資最?。?/p>

(2)具備實(shí)現(xiàn)客貨流運(yùn)輸合理化分配的條件；

(3)運(yùn)輸網(wǎng)建設(shè)土地占用總量最小；

(4)運(yùn)營(yíng)總能源消耗最小。公鐵分流、鐵水分流網(wǎng)絡(luò)流優(yōu)化分析和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分析都以84（二)運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)優(yōu)化

1．固定費(fèi)用與運(yùn)營(yíng)費(fèi)用間的關(guān)系一個(gè)運(yùn)輸系統(tǒng)或一條線(xiàn)路的社會(huì)費(fèi)用由兩部分組成：一是用于增加運(yùn)輸系統(tǒng)能力的固定成本費(fèi)用K(如新修線(xiàn)路或改建既有線(xiàn)路)；另一個(gè)是運(yùn)營(yíng)成本費(fèi)用C。K隨著道路的增加，或道路服務(wù)水平的提高而增加，而C隨著道路服務(wù)水平的提高、運(yùn)輸條件的改善而降低。K，C與道路服務(wù)水平的關(guān)系如圖所示，圖中道路服務(wù)水平用能力衡量，S曲線(xiàn)是總費(fèi)用，S=K+C。要使總費(fèi)用最小，則必須：（二)運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)優(yōu)化1．固定費(fèi)用與運(yùn)營(yíng)費(fèi)用間的關(guān)系85使固定費(fèi)用曲線(xiàn)與運(yùn)營(yíng)費(fèi)用曲線(xiàn)的變化率相等的那一點(diǎn)的服務(wù)水平，就是使系統(tǒng)總費(fèi)用達(dá)到最小的服務(wù)水平。使固定費(fèi)用曲線(xiàn)與運(yùn)營(yíng)費(fèi)用曲線(xiàn)的變化率相等的那一點(diǎn)862．線(xiàn)路投資效益與投資原則

投資的增加將擴(kuò)大道路能力，降低運(yùn)營(yíng)費(fèi)用。設(shè)OD兩點(diǎn)間原來(lái)的運(yùn)營(yíng)費(fèi)用為Cod，新建或改建線(xiàn)路后，使運(yùn)營(yíng)費(fèi)用發(fā)生了變化，設(shè)其為此C‘od，則效益為：

效益B逐年不一定相同，這是因?yàn)镃‘od可能逐年不一定相等，C’od與流的大小有關(guān)。所以B是年T的函數(shù)。要使投資有實(shí)際意義，必須：假定線(xiàn)路的投資償還期為N年，年利率為r，則N年內(nèi)獲得的總效益為2．線(xiàn)路投資效益與投資原則投資的增加將擴(kuò)大道路能力，87投資原則為P＞K若逐年獲得的效益值B（T）為常量B，則投資原則為P＞K88(三)運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)優(yōu)化模型運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)問(wèn)題可分為：1．按優(yōu)化目標(biāo)分類(lèi)有單目標(biāo)優(yōu)化和多目標(biāo)優(yōu)化；2．按改進(jìn)運(yùn)輸網(wǎng)的投資體現(xiàn)方式分類(lèi)有約束表達(dá)形式和

目標(biāo)權(quán)重表達(dá)形式兩種；3．按邊費(fèi)用方程的類(lèi)型分類(lèi)有線(xiàn)性、分段線(xiàn)性、指數(shù)型、對(duì)數(shù)型及非線(xiàn)性可微型目標(biāo)優(yōu)化；4．按改進(jìn)方案分類(lèi)有連續(xù)型和離散型之分，前者偏重實(shí)際，更為適用，后者偏重?cái)?shù)學(xué)化，易處理，也常被使用。這些模型中有兩個(gè)有實(shí)用意義的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)優(yōu)化模型，其一為單目標(biāo)、單貨種的運(yùn)輸網(wǎng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化，另一為多目標(biāo)、多貨種的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)優(yōu)化。這兩個(gè)模型都是線(xiàn)性、離散，且以投資為約束條件。(三)運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)優(yōu)化模型運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)問(wèn)891．模型I單目標(biāo)、單貨種的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)優(yōu)化問(wèn)題問(wèn)題的描述：已知：?jiǎn)呜浄N、多收、發(fā)點(diǎn)，多種運(yùn)輸方式及其道路組成的綜合運(yùn)輸網(wǎng)求：在運(yùn)量需求、運(yùn)輸能力和基建總投資等約束條件下，年費(fèi)用最小化的運(yùn)輸網(wǎng)結(jié)構(gòu)1．模型I單目標(biāo)、單貨種的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)優(yōu)化問(wèn)題問(wèn)題的描述：90二、投入產(chǎn)出方法在交通運(yùn)輸中的應(yīng)用課件91尋求年費(fèi)用最小化的運(yùn)輸網(wǎng)規(guī)劃其數(shù)學(xué)模型為：

目標(biāo)：約束：尋求年費(fèi)用最小化的運(yùn)輸網(wǎng)規(guī)劃其數(shù)學(xué)模型為：目標(biāo)：約束：92這是一個(gè)混合整數(shù)規(guī)劃問(wèn)題，簡(jiǎn)稱(chēng)MP問(wèn)題。目標(biāo)函數(shù)中：是一年內(nèi)固定成本費(fèi)用消耗；

這是一個(gè)混合整數(shù)規(guī)劃問(wèn)題，簡(jiǎn)稱(chēng)MP問(wèn)題。目標(biāo)函數(shù)中：是一年93是一年內(nèi)的運(yùn)營(yíng)成本費(fèi)用消耗。

約束條件中，(2)是通過(guò)能力限制條件，(3)是保證貨物在收發(fā)點(diǎn)上滿(mǎn)足其收發(fā)量條件，(4)是保證在非收發(fā)點(diǎn)上貨物進(jìn)出量之和為0條件．上述(3)和(4)兩式構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)的點(diǎn)平衡條件．（5）是投資約束條件。是一年內(nèi)的運(yùn)營(yíng)成本費(fèi)用消耗。約束條件中，(2942．模型Ⅱ多目標(biāo)、客貨種的運(yùn)輸網(wǎng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化問(wèn)題問(wèn)題的描述：已知：多貨種、多收、發(fā)點(diǎn)，多種運(yùn)輸方式及義道路組成的綜合運(yùn)輸網(wǎng)求：在運(yùn)量需求、運(yùn)輸能力和基建總投資等約束條件下．以小年費(fèi)用力最小，公運(yùn)輸網(wǎng)建設(shè)占地最小，總運(yùn)營(yíng)能源總消耗最小的目標(biāo)優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。2．模型Ⅱ多目標(biāo)、客貨種的運(yùn)輸網(wǎng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化問(wèn)題問(wèn)題的描述：95二、投入產(chǎn)出方法在交通運(yùn)輸中的應(yīng)用課件96模型Ⅱ的數(shù)學(xué)描述為：

模型Ⅱ的數(shù)學(xué)描述為：97第五節(jié)綜合運(yùn)輸方案評(píng)價(jià)一個(gè)運(yùn)輸規(guī)劃方案能否被采用，取決于規(guī)劃方案的價(jià)值和實(shí)用性，為此需對(duì)方案進(jìn)行分析和評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)方法有定性、定量?jī)纱箢?lèi)

按其主要內(nèi)容可分為社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益、技術(shù)效益及綜合效益等。一般用定性分析來(lái)揭示運(yùn)輸規(guī)劃方案的社會(huì)效益，用定量分析來(lái)揭示運(yùn)輸規(guī)劃方案的經(jīng)濟(jì)效益和技術(shù)效益。交通運(yùn)輸規(guī)劃方案的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系可大致歸納為如下幾種，見(jiàn)下圖：第五節(jié)綜合運(yùn)輸方案評(píng)價(jià)一個(gè)運(yùn)輸規(guī)劃方案能否被采用，取決于98交通運(yùn)輸規(guī)劃方案的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

目前通用的綜合評(píng)價(jià)方法有兩種類(lèi)型：層次分析(AHP)法、Fuzzy綜合評(píng)判方法。交通運(yùn)輸規(guī)劃方案的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系99一、層次分析法

基本思想是把決策問(wèn)題按總目標(biāo)、子目標(biāo)、評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)直至具體方案的順序分解為不同層次的結(jié)構(gòu)，然后利用求判斷矩陣持征向量的方法，求得每一層次的各元素對(duì)上一層次某元素的權(quán)重，最后再用加權(quán)和的方法遞階歸并，求出各方案對(duì)總目標(biāo)的權(quán)數(shù)，給出方案優(yōu)劣排序。構(gòu)造層次分析模型的步驟如下：

1．建立規(guī)劃方案的層次結(jié)構(gòu)模型的目標(biāo)、準(zhǔn)則、方案以及劃分層次，并給出層次的遞階從屬關(guān)系；一、層次分析法基本思想是把決策問(wèn)題按總目標(biāo)、子目標(biāo)、評(píng)1002．構(gòu)造判斷矩陣對(duì)所確定的幾個(gè)目標(biāo)的重要程度進(jìn)行兩兩比較，用aij表示相對(duì)重要性程度，采用平均分配法，引入評(píng)分范圍1-9的標(biāo)