城市統計分析精選(九篇)
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第1篇：城市統計分析范文
眾所周知，大部分城市燃氣管道都埋設于地下，經過人口密集的區域，因此燃氣管道管理部門的工作人員不易對該區域的管道進行檢修，再加上長期埋設于地下極容易導致管道受到外界各種因素的影響，出現裂紋、泄漏、爆炸等安全事故，威脅到周邊人們的生命財產安全，造成巨大的經濟損失，擾亂社會的正常發展。
一、造成城市燃氣輸配系統出現事故原因分析
燃氣是城市建設與發展中的重要基礎能源，它是保障人們正常生活的重要能源。但也需要清楚的知道城市燃氣也是一種易燃、易爆、有毒的能源，在燃氣輸配管道輸送過程中，一旦出現管道破裂等現象，就會導致人員中毒、窒息、燒傷等多種事故，威脅到人們的生命財產安全，造成巨大的經濟損失，因此我們在實際工作中，必須要對其造成事故的原因進行分析。根據統計，造成城市燃氣輸配系統出現事故的原因有：
1、機械及其他外部原因
在城市燃氣輸配系統施工過程中，如果施工人員沒有嚴格按照相關規定以及設計要求進行施工，或者采用大型設備對城市土地資源進行深挖，極有可能將燃氣輸配管道挖斷，最終導致燃氣泄露，引發各種安全事故，帶來巨大的經濟損失。并且這一事故維修起來相對比較困難，阻礙了城市的健康發展。
2、施工組織不足
城市燃氣輸配管道的施工是一項復雜的系統工程，并具有覆蓋面廣、規模大等特點，因此在施工之前，設計者應對當地實際情況進行全面分析，然后對其精心設計，做好充足的準備工作，以保證工程順利的完成。但是從當前的實際情況來看，燃氣管道工程施工單位的工作人員由于經驗不足，沒有管理到位，根本不能夠保證城市燃氣管道的施工質量，導致其存在多種安全隱患，影響到城市燃氣輸配系統的正常使用，不利于提高人們的生活水平與生活質量。
3、城市燃氣管道工程材料選擇不當，質量不達標
城市燃氣管道工程是一項特殊的工程項目，在施工過程中必須要選用高質量的材料進行施工，以保證城市燃氣管道工程的施工質量。一般來說，在選擇城市燃氣管材的過程中，我們都需要對施工現場進行全面分析，然后選擇PE管、無縫鋼管等材料進行施工，以保證工程的施工質量，另外，施工人員還需要選用質量好的防腐材料，這樣才能夠保證管道工程的施工質量。
在我國南方地區，氣候條件較為潮濕，地下水位高，在城市燃氣輸配管道工程施工過程中，我們一般都會采用鋼管進行施工，但是這種管材的防腐措施卻是一項難點工程，一旦沒有采取科學合理的防腐措施，那么鋼管在投入使用后極容易出現腐蝕、裂紋現象，出現各種安全隱患，因此我們可以將鋼管轉換為3PE直縫鋼管進行施工，這種方法可以有效的實施防腐措施，提高管道的施工質量，避免其出現安全事故，威脅到人們的生命財產安全。總而言之，在城市燃氣輸配管道工程施工過程中，我們不僅要考慮到工程的施工質量、后期會管道的維修與管理，還需要將其防腐措施、施工成本等因素考慮在其中，為了施工簡便，我們一般都會將PE管道應用在其中，從而避免管道出現安全隱患，提高其施工質量。
4、質量監督體系薄弱
目前，大多數的工程都引入了項目監理制度。城市燃氣管道施工也不例外，但是，這種外部的監管機制在國內的應用效果并不理想。沒有起到真正保證工程質量，化解工程建設風險保證項目正常有序建設的目的。同時，在企業內部，項目監督體系也相對薄弱，缺乏長效性、科學性、以及專業性的監督體制和機制來約束和監督工程質量、進度、以及工程的管理。業主方、施工方、監理方不能夠通力合作，互相協調。對于一系列影響城市燃氣管道工程施工進展和質量的不確定困素無法做到提前預計和防范，從無法將燃氣工程的質量提高到更高的一個層次。
二、提高城市燃氣管道施工進度和質量措施
1、機械和其他外部影響的應對策略
政府有關部門應高度重視，廣泛宣傳教育，加強市民使用燃氣的安全意識，制訂保護燃氣設施強制性政策及措施。認真貫徹落實建設部有關文件的方針，加強日常巡線檢查，制訂巡線制度，加強巡線人員的業務水平及責任心，設置地下燃氣管標志，消除燃氣管網的安全隱患，作好安全預防工作。
2、認真做好施工前準備工作
城市燃氣管道施工項日準備是施工生產是施工生產前期首先需要考慮的問題，施工前期準備主要包括技術人員準備、物資儲備準備、勞動組織準備、施工現場準備、施工場外準備等。這些工作對于合理的物資供應、加快施工速度、提高工程質量、確保施工安全。贏得社會信譽等方面部發揮著重要的作用。
3、采用優質的燃氣管材及附屬設施
閥門是管網上的重要部件，用來啟閉。能使被輸送的介質行止、或改變流向。因此，閥門必須堅固嚴密、動作靈活、開關迅速、安裝與榆查都應比較方便。并且能抵抗所輸送介質的腐蝕性。在貿際的原材料采購過程中，選用生產廠家應該具有生產許可證、經過相關檢測機構和檢測中心測試合格證等資質，并且檢驗設備齊全、質量保證體系健全、生產的產品性能好。安裝檢修方便，技術指標符合設計要求，并且安裝前質檢員按照有關規定認真進行檢查出廠合格證，再目測外觀無裂紋、碰傷等缺陷。
4、加強施工安全管理
針對城市燃氣管道施丁過程中容易出現問題的環節、制定專門的操作規程、并組織施工人員定期學習和鞏同。同時要求施工人員不斷提高技術水平，加強學習，增強業務水平，跟上新工藝的改進步伐。同時要求管理人員和實際人員具備全新的思想和觀念，完善施工過程例行檢查、不定期抽查、全天巡查的工作機制，記錄每一次的檢查結果。
三、結論
城市燃氣管道工程是一項復雜的系統工程，其建設質量直接關系到城市居民的正常生活，影響到社會經濟的發展，因此在實際工作中，我們應該采取有效的措施保證城市燃氣管道工程的施工質量，這樣才能夠提高居民的生活水平與生活質量。
參考文獻
第2篇：城市統計分析范文
據統計，我國每年因工傷事故和職業病給國家帶來的經濟損失達2000億元以上，工傷已成為嚴重威脅勞動者健康和生命的重要公共衛生問題。本文通過對江蘇省鹽城市亭湖區2005~2014年間發生的1490例工傷事故進行回顧性調查統計，對可能導致工傷發生的相關因素進行分析，探討工傷事故的預防性對策，通過建立工傷保險和生產安全事故統計兩者之間有效的聯動機制，使政府、企業更加全面、準確、詳實地掌握生產安全事故。
一、工傷事故基本情況
1.時間分布
2005年~2014年，江蘇省鹽城市亭湖區共認定工傷事故1490例，明顯呈現日益增長的趨勢。2014年共發生工傷事故175例，比2005年（57例）增長了3倍。其中，2月、8月、9月、12月是工傷事故的高發月份，其他月份則相對較少。星期一、六和星期天是工傷事故發生的高發日，其他則呈現事故發生數遞減的趨勢。
2.人群分布
2005年至2014年，亭湖區認定的1490例工傷事故中，平均發生年齡為46歲，60%以上的工傷發生在35～45歲年齡組；男性1100例（73.83%），女性390例（26.17%）。在發生工傷事故的人群中，文化程度初中以下的比例最高，為43.1%，其余為高中21.7%、中專中技13.6%、大專13.1%、本科及以上8.5%。從職業分布來看，發生事故最多的為機械（56.8%）和建筑（30.1%）行業，其他如紡織、餐飲、交通運輸等也是工傷發生較多的行業。
3.事故傷害分布
在各種傷害類型中，碰撞傷(18.9％)、物體打擊傷(16.4％)、墜落傷(12.9％)、切割傷(10.2％)等具有較高的發生頻率，而觸電(1．3％)、中毒(1．9％)、火災(1.5％)等因素引發的工傷事故相對較少。在各工傷事故中，上肢損害發生頻率占57．5％，其他軀干損傷(12．2％)、下肢損傷(10．1％)也屬較易受到傷害的部位。
二、工傷事故原因分析
1.勞動者自身因素
在對工傷事故發生的籍貫、年齡和性別分布的研究中發現，不同危險度的工種中，工人性別構成比不同，造成4年內發生的工傷事故中男性占了較大的比例。此外，年齡在35至45歲之間的工傷事故占了一半以上，且高中及高中程度以下發生的工傷事故居多，這主要與工人的心理成熟程度、技能水平、生活壓力、文化水平等密切相關。
2.行業因素
不同行業由于其工種不同，工傷發生的風險度和易發性也不同。建筑和機械行業發生工傷事故居多，這與工人日常工作環境具有較大的危險性相關。建筑行業易發的是高處墜落事件，機械行業高發的是機械打擊、擠壓和切割事故。不同行業工傷發生的不同危險程度導致不同的工種工人受傷的類型和部位各有特點。碰撞傷、物體打擊傷害、墜落傷、切割傷是建筑和機械業中最常見的傷害類型。
3.勞動環境因素
季節和工作日也影響著工傷事故發生的概率。夏季是一年中氣溫最高的時候，也是工傷事故的高峰季節。高溫環境不僅影響工人的心理狀態，如易煩躁、走神等，而且影響工人機體在工作過程中的判斷力、反應力和勞累程度，導致更多的工作失誤和錯誤。此外，夏季衣服穿著相對較少，而防護減少是造成工傷在夏季多發的另一原因。周一工傷發生事件最多，周二至周五呈現逐日下降的趨勢，而周日又有較多的工傷發生。究其原因，周一為工作第一天，對一些工作而言，員工在周末休息之后肢體記憶性動作產生了一定的陌生性，一部分工人在周末休假之后難以快速適應工作狀態，導致注意力下降，從而使得工傷較易發生。而在周末，由于許多在工作團體中資歷淺、工作時間短、操作不熟練的工人被分配加班、值班等工作，在缺乏必要的防護措施的情況下工傷較易發生。
三、工傷預防的對策
1.加強工傷預防宣傳教育培訓
要進一步完善工傷保險宣傳教育培訓制度，通過經常性地開展工傷保險和工傷預防宣傳，普及工傷保險知識，提高企業參加工傷保險的積極性，建立完善工傷浮動費率機制。安全生產監管部門要通過對企業主要負責人、安全管理人員、特種作業人員、農民工安全培訓考核發證等安全教育培訓工作，提高其法律意識、安全意識和安全技能。
2. 建立工傷事故預防聯動機制
工傷保險機構和安全生產監管部門要打破部門分割和條塊分割，定期召開工傷預防和安全生產工作聯席會議，分析當前工傷事故和安全生產動態，研究協商對策措施，通報相關工作情況，研究工傷保險與安全生產相互關聯的問題，自覺地運用安全系統理論去解決系統安全的實際問題。
3. 建立工傷事故統計交流機制
工傷保險機構和安全生產監督管理部門要建立工傷認定和生產安全事故信息交換、互通的平臺，將生產安全事故中的傷亡情況和工傷認定的有關信息及時錄入各自的信息平臺，互相通報。生產經營單位發生工傷事故后，必須向安全生產監管部門報告，在向社會保險部門申請認定工傷時提供事故情況說明。安全生產監管部門應及時將生產安全事故調查報告等相關信息提供給社會保險行政部門，為工傷認定提供依據。
4. 建立工傷事故執法檢查機制
工傷保險機構和安全生產監管部門應根據工傷認定和生產安全事故信息，對工傷事故多發的單位進行聯合執法檢查。對違反安全生產法律法規和工傷保險條例的生產經營單位下達限期整改指令，情節嚴重的依法進行處罰，督促生產經營單位落實安全生產主體責任，減少和避免工傷事故的發生。
5. 建立科學合理的工傷保險預防基金使用機制
第3篇：城市統計分析范文
【關鍵詞】 統計 識別 模式
引言：建筑結構受到的相應數據和建筑結構的物理特性有著直接的關系，建筑的結構響應數據可以有效的將建筑結構的物理特性反應出來。結構在識別結構損壞的過程中利用了結構的物理性和響應數據的關系來評估和監控結構的狀態并進行基本的識別，最后通過識別后的數據有效的反映出結構的整體性，和隱藏的結構隱蔽部位的缺陷。這種方法在建筑工程領域應用的前景十分廣闊。是未來建筑結構健康診斷的主要發展方向。
一. 統計系統識別方法
系統識別最常用的結構模型為有限元模型。有限元模型在結構應變和位移的過程中能提供與材料結構形式相互關聯的信息和物理特性，并且可以通過分析為結構提供完整的分析模型參數，但是模型在建立的過程中本身存在誤差，所以結構有限元模型在進行結果分析和參數設定的過程中會出現不確定性，在進行模態觀測中，會因數據的分布情況和實測獲得不同觀測結果，由于模型誤差的存在結構的分析預測和實測相應有不確定和不匹配，這就造成系統在識別的過程中需要求解，并出現反演問題，造成結果的不穩定，所以在進行結構損傷識別過程中要考慮模型誤差及預測誤差導致的不確定性以及觀測誤差導致的不確定性對識別結果的影響。在系統識別的過程中，可以通過框架內求解來修復模型問題，在統計中結構模型可以只使用一組數據進行特定結構模型中確定最優結構模型的系統識別。并根據基本統計參數來推段出各種原理的不同，在結構健康參數的統計系統識別方法主要分為隨機有限元模型修正法和Bayes模型修正法。
二. 統計模式識別方法
典型的局部結構損傷是模態觀測的結構模型修正或模式識別方法在實際應用中面臨解決的最大問題。在實際的參數觀測過程中所記錄的低頻整體響應產生的影響很小，這不利于建筑在早期發現結構損壞。另外結構狀態在觀測過程中未發生退化也會因環境、溫度、和結構發生位移等問題使觀測響應發生改變， 這就造成了在模態觀測階段對結構損傷形成的原因缺乏分析，會將環境因素和運行狀態相互混淆。這時進行結構健康診斷的統計模式識別就不能依靠模態觀測數據，而可以直接利用時程觀測響應，所以在考慮環境因素和運行狀態的變化過程中，如果可以不使用模太觀測參數，進行能直接使用時程觀測響應。這是因為在考慮環境和運行狀態變化的過程中時，可以直接利用觀測響應的統計分析提取結構狀態及損傷敏感特征來直接對結構的損傷和狀態進行分析。
三.結構健康監測統計模式識別方法的統一模式及研究重點
在建立結構健康監測統計模式識別方法模式的過程中，會因模式分為四個過程。分別為運行評估、 數據采集、 特征提取與數據壓縮以及統計模型建立。在這四個階段征提取與數據壓縮以和統計模型建立是統計識別研究的主要項目。
對結構的健康監測的識別和診斷其實是一個整體，并以識別過程為主，并且做到解決同一結構系統之間的不同狀態問題。區分系統的不同狀態的同時，要根據系統的特性和系統的性質，進行正確的檢測和識取，并注意能夠反映結構真實變化的特征信號。單一的根據結構的特征信號是不能獲得有效的觀測特征信號的，所以正確的在特征信號中提取相關的敏感特征量是關鍵，在對狀態和損傷敏感特征及逆行那個結構健康識別時要利用統計識別模式對結構狀態和損傷進行識別就成為了統計識別模式的關鍵，在利用統計模式識別方法對結構狀態和損傷的敏感特征提取一般來自于能夠表征結構狀態的模式向量， 這些向量是因為統計模型中的自回歸模型、回歸模型、外源自回歸模型等進行觀測數據的統計分析。在通過狀態和損傷敏感特征進行多維向量的分析，多維向量中很多參數的重要性是不相同的，而且很多參數不能相互獨立，這就會使識別的工作量增大，這同時為識別帶來了困難，所以在通過數據降維的過程中要挑選有代表性和有效性的成為構成分析，所以結構的狀態和損傷敏感特征一旦提出，所識別的結構異常狀態的主要任務就可以進行相應的特征統計分析，所以要根據某種判別和函數及判據進行狀態分類。
結構狀態及損傷敏感特征統計分析的算法主要可以分為兩種： 監督學習算法和無監督學習算法。前者需要同時獲得損傷狀態和完好狀態的訓練數據樣本， 而后者則只需要完好狀態的訓練數據樣本。因為土木工程結構普遍具有的唯一性， 很少能夠獲得具有相似損傷狀態的不同結構的響應觀測數據， 所以應用無監督的損傷識別算法對土木工程結構的健康診斷具有重要意義。
四.X-bar控制圖的統計
在結構健康監測統計模式識別的統一范式框架內， 再通過引入一種稱為X-bar控制圖的統計過程控制技術， 研究了基于動力觀測的損傷診斷問題， 分別使用完好和不同損傷階段的動力響應數據建立AR 統計模型， 將AR模型系數作為損傷敏感特征， 采用離群值分析的方法識別不同結構狀態。在此基礎上在將結構健康監測的統計模式識別方法拓展到損傷定位的研究。張啟偉采用統計模式識別方法研究了橋梁的結構異常診斷問題， 通過時間序列 AR 模型的相似分析將未知狀態結構動力響應信號與正常結構數據基準進行歸一化， 然后根據 AR 模型殘差分析提取結構損傷特征， 進而在正態分布的假定下通過統計分析進行結構異常診斷。
基于狀態及損傷敏感特征的正常結構數據歸一化是結構損傷識別的基礎， 有多種方法可以實現數據歸一化。常用的較為簡單的方法是使用先驗訓練數據直接尋找正常結構的狀態及損傷敏感特征的概率分布， 其中最簡單的方法之一是離群值分析較為復雜的數據歸一化方法是使用Gauss混合模型或核密度估計的方法。盡管統計模式識別問題的重點在于數據的離群值或極值， 也就是分布拖尾處的那些點， 但是基于正態分布假定的門檻值選擇方法仍然給予數據中心點以較大的權重。所有這些方法的局限性在于無法保證敏感特征拖尾分布的統計特性。因此， 這種正態分布假定或許有可能導致損傷分類錯誤， 進而可能導致診斷錯誤。將極值統計量與統計模式識別相結合， 研究具有拖尾分布的結構損傷識別問題， 降低了錯誤識別的可能性。
結束語
本文通過對系統識別方法的分析，總結出采用建立實際建筑數學模型的方法來獲得結構模型參數，并根據此進行結構的安全評估，但是目前在結構施工中施工方法很多，施工環境對測量的數據產生了一定影響，所以利用統計識別的方法并不能對安全評估獲得理想的效果，并且對實際的建筑結構還需要多方位的測量手段，來達到測量效果。所以要利用多方面分析對識別中產生的因素影響進行驗證，來達到對建筑模式的優化，是結構參數更加精確，將健康診斷中的識別方法能更好的進行應用。
參考文獻
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[3] 蔡惟鑫；羅仁安；；城市重要建筑物在營運中結構安全的長期連續監控與損傷診斷評估[A]；2007中國科協年會專題論壇暨第四屆湖北科技論壇“湖北省防災減災與應急管理體系建設”分論壇論文集[C]；2007年
第4篇：城市統計分析范文
關鍵詞：區域物流；節點城市；因子分析；聚類分析
一、 引言
本文綜合以前學者的研究成果，突出不同區域的物流產業發展水平，提出更為簡便可行的指標體系，同時運用因子分析和聚類分析，對這些區域節點城市的物流發展水平進行比較研究，最后針對分析結果提出一些改進建議。
二、 區域物流發展指標體系的構建
1. 評價指標體系的建立。本文選取的指標力圖能夠反映區域物流發展的整體水平，通過對各種物流評價指標體系的比較，按照指標設置的原則，經過反復篩選，最終從人口規模、經濟實力、工業規模、第三產業規模、物流主導產業規模五個方面確立了現代區域物流評價指標體系，并將這些方面分解為9項二級指標（表1）。
2. 數據來源與分析步驟。本研究的數據來源于《中國城市統計年鑒2009》以及各城市統計年鑒，由于在17個區域物流節點城市中，數據符合要求的有11個城市，包括哈爾濱、長春、包頭、呼和浩特、太原、合肥、福州、長沙、昆明、海口、銀川，本文就以這些城市為研究對象。在數據準備階段完成之后，利用spss17.0for windows統計軟件從以下幾個方面展開分析。首先檢驗構建的區域物流評估指標系統，然后選擇因子分析法從9個具體指標中提取出n個公共因子，根據得到的因子得分，建立模型計算綜合得分，從而對各節點城市的物流綜合水平進行排序，為確保研究結果的科學性和可靠性，在因子分析的基礎上進一步進行聚類分析， 并利用聚類分析結果對全國區域物流節點城市的發展水平進行總體評價，并給出相應的政策建議。
三、 因子分析
1. 因子分析適用性檢驗。在指標綜合評價中利用因子分析的目的是從眾多的原有指標變量中提取出少量的具有代表性的因子，提取出的因子必須能夠代表不同的評價維度。其應用的前提是要求原指標之間具有較強的相關關系，否則就不能運用因子分析法，我們將原始數據進行標準化處理之后，采用kmo和bartlett檢驗方法來檢測因子分析法的適用性。其檢測結果如表2所示。
bartlett球度檢驗表明：bartlett值=131.602。p接近于0，若顯著性水平為0.01，則拒絕相關矩陣為單位矩陣的原假設，相關矩陣與單位矩陣存在顯著差異，可以進行因子分析。取樣足夠的kaiser-meyer-olkin檢驗是用于比較觀測相關系數值與偏相關數值的一個指標，其值越逼近1，表明對這些變量進行因子分析的效果越好，從表2中可見，kmo值大于0.5，因而可以對指標變量進行因子分析。
2. 因子提取。本文采用主成分分析法對指標數據進行因子分析，按照相關系數矩陣特征值大于1的標準，從原9個統計指標中提取二個主因子來表達其信息含量。表3是指標數據作因子分析后的因子提取和因子旋轉結果。第二列至第四列描述了因子分析的初始解對原有變量總體的刻畫情況；第二列合計是各成分的特征值。第一成分特征值合計=4.883，第二成分特征值為合計=1.797，這里只有前兩個因子的特征值大于1。第三列是各因子變量的方差貢獻率，即該因子刻畫的方差占原有變量總方差的比例；第四列是因子變量的累計方差貢獻率，表示前m個因子刻畫的總方差占原有變量總方差的比例。從表3中可見，如果提取2個公共因子，那么它們可描述原變量總方差的90.536%，大于80%，可以認為，這2個公因子基本反映了原變量的絕大部分信息。
3. 因子旋轉。因子分析的目的不僅是要找出主因子，更重要的是知道每個主因子的具體經濟意義。為便于對主因子進行解釋，一般須對因子載荷矩陣進行旋轉。本研究采用方差極大值法進行正交旋轉之后，得到9個指標的兩個因子負荷，如表4所示。
從表4可以看出，第一主成分對社會消費品零售總額、國內生產總值、第三產業增加值、年末總人口、工業總產值有絕對值較大的相關系數，第二個因子相關系數絕對數較大的正好是九個原始變量中的另外四個，即貨運總量、公路貨運量、鐵路貨物運量、交通運輸、倉儲及郵政業增加值。根據這些變量的原始含義可以對兩個因子進行命名。第一個因子主要概括了一般的社會人口規模、經濟實力、工業和第三產業的規模，可以命名為社會經濟因子。第二個因子主要概括了物流主導產業的情況，可以稱為物流產業因子。
根據表4的最終因子載荷矩陣，由此可以寫出如下因子分析的模型：
x1=0.979f1+0.024f2；x2=0.974f1+0.183f2；……；x9=0.324f1+0.879f2
xi（i=1，2，…，9）代表了9個評價指標，公共因子f1表示社會經濟因子，f2表示物流產業因子。由于因子載荷矩陣是正交旋轉，這兩個因子之間不存在相關，避免了因子綜合評價的多重共線性，故可以代表不同的評價維度。
4. 因子得分。因子分析把原來的9個指標濃縮成相互獨立的2個公因子，一方面達到了降維的目的；另一方面也排除了指標之間的相關性，同時，spss根據因子得分函數自動計算各樣本的因子得分，并選取各因子的方差貢獻率為因子得分權重，計算各城市的綜合因子得分，其計算形式為：
f=0.511 09f1+0.394 26f2
每個城市的綜合因子得分反映了各節點城市區域物流綜合實力的強弱，將11個城市的綜合因子得分從高到低排序，如表5所示。
四、 聚類分析
聚類分析是研究“物以類聚”的一種多元統計分析方法。最常用最基本的一種聚類分析方法是層次聚類分析，此外還有動態聚類法、模糊聚類法、有序聚類法等，本研究采用層次聚類法。
層次聚類法的基本思想是，一開始將要歸類的n個變量看成一類，然后按事先規定好的方法計算各類之間的歸類指數（相似系數或距離），根據指數大小衡量兩類之間的密切程度，將關系最密切的兩類并成一類，其余不變，即得n-1類；重新計算各類之間的歸類指數，再將關系最密切的兩類并成一類，其余不變，即得n-2類；如此進行下去，直到最后n個變量都歸成一類。
我們按照層次聚類法的步驟，首先經過運算將原始數據標準化，使具有不同量綱、不同數量級的數據能放在一起比較；然后用11個節點城市的標準化數據求出歐氏距離；最后應用wald離差平方和法，按照使總的類內離差平方和增加最小的原則，使得類的分法逐漸減小。具體聚類過程見表6。
spss完成以上運算步驟后，可將11個城市分成2類~4類，如果按照四類來劃分，其中包頭距離其他城市較遠，單獨聚合為一類；屬于物流發展高水平的地區；長沙、哈爾濱、長春、福州聚合為一類，屬于物流發展中等偏上地區；合肥、呼和浩特、太原、昆明距離較近，聚合為一類，屬于物流發展中等偏下地區；海口、銀川聚合為一類，相對于全國其他九個節點城市來說，是屬于物流發展低水平地區（見表7）。
五、 結論及政策建議
第一類為包頭。作為中國著名的鋼鐵工業城市，包頭市一枝獨秀，在物流產業上具有明顯優勢。區域物流發展在物流節點城市中處在領先水平，包頭市的物流產業因子得分最高，其貨運總量為38 841萬噸，遙遙領先于其他節點城市，這也決定了包頭市被單獨列為一類。但其社會經濟因子表現不佳，城市人口規模小，第三產業方面處于劣勢地位。然而物流產業的絕對優勢使得包頭市的整體物流發展實力最強，最終得分排名第一。隨著我國城市化進程的快速發展，可以預見包頭市對第三產業的需求會逐漸加強。因此，包頭市需強化經濟發展的基礎，重點提升第三產業的增加值，發揮其鋼鐵物流的規模經濟優勢，提高投資收益率，增強其持續發展的能力。
第二類包括長沙、哈爾濱、長春、福州，這四座城市的綜合排名靠前，其中哈爾濱的國內生產總值最高，在社會經濟因子得分方面名列前茅，顯示了較強的經濟實力和工業規模，但其物流產業因子表現平平，最終綜合排名位居亞軍。其余城市的因子得分也不均衡，主要表現在社會經濟因子得分排名高于物流產業因子的得分排名， 反映了其物流業的發展滯后于社會經濟的發展。因此，建議這類城市，在努力增強經濟實力的同時，要重點確定其物流發展的差異化戰略，根據自身城市定位和區位交通優勢，優先發展合適的交通運輸方式，加強物流基礎設施的建設，注重與區域城市的分工合作，形成良好的區域物流網絡系統，快速推進其物流業的發展。
第三類包括合肥、呼和浩特、太原、昆明，這四座城市綜合因子得分排名中等偏下，其中合肥和太原因子得分較不均衡，由于太原的傳統產業和地理區位優勢，作為貫通南北的中西部交通樞紐，太原物流產業具有明顯的優勢，2008年太原貨運總量達到20 962萬噸，其物流產業因子的排名僅次于包頭，但其社會經濟因子位次靠后，其第三產業規模也與包頭市相當，我們認為太原今后的發展重點是促進區域經濟的發展；合肥市近年來經濟快速增長，平均增長率約為17%，領跑于中部的省會城市，其社會經濟因子位列第五，屬中上等水平，但物流發展因子得分僅高于海口、銀川，屬于較低水平，并且合肥與周邊省會城市相比，物流業的基數很小，增長速度相對較慢，合肥如果不快速擴大物流產業規模，將可能會失去周邊的物流市場。呼和浩特與昆明在各因子得分方面表現平平，特別是呼和浩特沒有突出的經濟表現，其經濟總量和貨運總量也處于下游。在今后的發展中，我們建議這些城市要重點培養一批優勢支柱產業，加強交通基礎設施的建設，夯實其經濟基礎并發展優勢物流產業。
第四類包括海口、銀川，由于經濟、地理、人口、文化及交通等原因，這兩座城市綜合排名比較靠后，二個因子的得分都很低，與以上三類城市有明顯的差異，在區域物流節點城市的比較中明顯處于劣勢，由于物流產業是為其他產業提供支持的生產產業，經濟基礎對發展物流產業至關重要，海口、銀川兩市首先要從產業經濟抓起，運用現代化的管理理念和手段，做好招商引資工作，提升其區域經濟的競爭力；其次應找準物流的發展定位，如海口市應著重發展港口物流和國際物流，然后將區域物流與支柱性產業形成有機的業務鏈，集中優勢資源，發展最能體現自身特色的物流產業。
參考文獻：
1. 蒯人杰．關于區域物流節點合肥市物流發展契機的研究.物流技術，2009，（7）:45-49.
2. azzone.measuring resources for supporting resource-based competition.management decision,1995，33（9）:30-57.
3. 高杰.基于因子聚類分析的區域物流評價研究．重慶大學經濟與工商管理學院碩士論文，2007，（6）：39-61.
第5篇：城市統計分析范文
【關鍵詞】GIS 地震次生火災;危險性;分析系統
GIS，即地理信息系統，它是一門介于空間科學、信息科學與地球科學之間的新技術學科和交叉學科。它把地學中的空間數據處理同計算機技術結合起來，通過系統地建立、操作以及分析模型，產生一些對區域規劃、資源環境、災害防治、管理決策等方面有用的信息。近幾年，GIS已經廣泛應用于環境的保護、自然災害的模擬與預測、自然資源的管理以及相關的災害應急反應等防災工程領域中。關于地震次生災害研究，大致可以分為兩個類別：第一類是采用回歸統計的方法進行研究，通過回歸統計分析，給出次生火災發生率同房屋倒塌率的關系式；第二類則用非確定性的概率模型的方法，給出在一定超越概率的條件下次生火災發生次數的預測值。從邏輯上來看，采用第二類方法研究不確定性的地震次生火災是否發生要更為合理些。
1.城市地震次生火災危險性分析系統簡介
1.1基本構成
地震次生火災危險性分析系統的構成框架如圖1所示，它的基本構成包括：數據的輸入、數據的管理與存儲、圖形的編輯、信息檢索和查詢、模型的分析以及結果輸出等。從圖中可以看出，它的構成屬于一種平行式結構，每個環節之間看似獨立，實際上相互之間聯系緊密。
1.2數據分層
GIS在城市地震次生火災危險性分析系統中使用時，最基本的環節是GIS信息系統數據的采集、組織和入庫，同時這也是最費人力和物力的部分。數據的正確性、豐富性直接與系統的應用效果有關，因此做好這項工作要保證數據的完整性和可靠性。基于GIS的城市地震次生火災危險性分析系統，它應該包括以下幾個主要的數據層：
（1）城市路網圖層：圖形的數據應該有主次干道以及支路的路網、路網的節點等。屬性數據應該包含名稱、長度、寬度以及等級等。
（2）城市道路橋梁圖層：要將各類路橋分布標注在上面，其中要有橋名、總長度、寬度、跨長、跨數、結構類型、支座形式以及場地條件等屬性數據。
（3）行政區域圖層：圖形的數據應該含有行政區域的邊界、區域的劃分、各個消防中隊管轄區域等。屬性數據應該包括行政區域的名稱、區域的面積、建筑的面積以及人口等。
（4）水系分布圖層：圖形數據包括內河、湖泊、水庫以及城市的供水廠（水源）的分布圖等。屬性數據包含水源的水量與名稱等。
（5）供水管網圖層：圖形數據包括加壓站和供水管網等。屬性數據應包含管徑、管長、接口的形式、流量、壓力、影響范圍以及加壓能力等。
（6）建筑物圖層：圖形數據主要包含建筑的分布、周邊環境、道路情況等。屬性數據包括建筑物的面積、類型與用途等。
（7）重點消防單位圖層：圖形數據包括消防單位建筑物樓層的分布、重要品或者危險品的分布以及消防設施的位置等。屬性數據應包括建筑物的結構體系、薄弱環節的位置、重要品或者危險品的名稱與特性、撲救的方式、消防器械的屬性與數量等。
（8）消防力量的分布圖層：圖形數據包括消防指揮中心與消防中隊的位置。屬性數據包括消防力量、消防器械的名稱及數量特點、消防中隊的名稱、電話等。
（9）消防栓分布圖層：一般來說，采用點狀分布。它的屬性數據包括型號、編號、出水量以及壓力等。
（10）電力系統圖層：圖形數據包括城市供電的主干網分布圖、變電站的位置以及控制范圍等。屬性數據應該包括變電站的結構類型、場地條件、主干網的電壓以及主要的電子設備屬性與數量等。
（11）通信系統圖層：圖形數據包括電視與電臺的分布、通信樞紐樓等。屬性數據應該包含場地的位置、條件、結構的形式以及各種通信設備及相應的屬性等。
（12）煤氣管網圖層：圖形數據包括城市煤氣主干管網的分布圖等。屬性數據則包括煤氣管網的管徑、流量以及工作的壓力等。
不論是何種圖層，都要有圖形的數據與屬性的數據，缺一不可。
2.地震次生火災危險性的分析與模型預估
對于未知的地震次生火災，我們往往很難估計它的危害性，但是我們可以根據以往的經驗獲取的相關數據進行分析，以及對建立的模型進行預估。
2.1發生率與發生概率模型
有關專家對歷史上發生的地震次生火災案例進行了統計分析，同時結合了當時災難現場的特點，得出了地震次生火災發生率的決定性因素在于建筑面積，并且還與建筑物當時的破壞程度關系顯著。
第6篇：城市統計分析范文
關鍵詞： 學生成績統計試卷分析程序化 Excel MATLAB
隨著學生人數的增加，每次考試后教師對學生成績的統計就變得異常繁瑣。Excel是辦公系列軟件之一，是Microsoft公司開發的專門用來制作電子表格的軟件，該軟件具有強大的數據處理功能，能夠方便快捷地編輯生成表格數據，并對表格數據進行計算、排序、篩選、分類匯總、生成圖表的功能；MATLAB是三大數學軟件之一，是一套高性能的數值分析和計算軟件，它將統計分析與MATLAB數據處理融為一體，可以有效地幫助我們解決在日常工作和學習中數值分析問題。Excel和MATLAB可應用于學生成績處理，避免錯誤并大大提高處理效率，輔助完成大量的、繁瑣的、重復性的計算和統計工作，有助于教師高效而準確地完成學生成績的各項統計和分析工作。
1.工作簿的結構和數據錄入
該成績處理模板中，每個班級對應一個工作簿，工作簿中包含Sheet1和Sheet2兩張工作表。在Sheet1工作表中輸入原始的成績數據和計算總評成績；Sheet2工作表中進行成績的分析和統計。設計思路是利用公式計算出第一個同學(第5行)的成績，具體的公式為“=ROUND(D5*0.2+E5*0.2+F5*0.5+G5*0.1+J5*0.1)-H5”，其中ROUND是一個四舍五入的函數，格式為ROUND(number，num_digits)功能是按num-digits指定的位數，對number進行四舍五入。計算出第一位同學的總評成績后，用填充柄向下復制，便可得到其他同學的總評成績。當然，這個總評成績的計算，可能不同課程不同老師成績的組成和比例可能不同，因此要根據具體情況進行修改。
在錄入和處理成績時，要把握如下幾個技巧。
(1)“學號”列數據輸入時采取自動填充，輸入前兩位同學的學號值確定后，拖動完成其他學生學號的錄入。
(2)選定所有數據區域，通過“數據”選項卡下“數據工具”中的“數據有效性”來設置數據的有效性條件為介于0―100之間，這樣在輸入數據的時候可以避免因誤操作而輸入非法數據。
(3)在查看部分重要數據如總評成績時，避免其他數據的干擾，可以凍結窗口，后查看總評成績的效果。
(4)要突出顯示一些成績，如不及格的同學或者9O分以上的優秀同學，可以設置條件格式。條件格式屬于樣式的一種。
如果不再對成績進行統計、分析和生成圖表，到這里一個簡單的成績報告單就已經做出來了。而如果還要進一步地處理成績，則就需要用到我們工作簿中的Sheet2工作表了。
2.成績的分析和統計
對一個班的成績分析可以有多項內容，主要包括以下三項內容：成績分段統計、成績分析圖、試卷分析。而對于教師來說，這個工作表中是不需要做任何工作的，只要把Sheet1工作表的原始數據錄入，Sheet2工作表中統計分析的結果會自動生成，非常方便快捷。
分段統計表中按照期末筆試成績和總評成績分別統計了參加考試的人數(注意：缺考同學不能錄入0分，否則影響統計結果，保留空白就可以了)，不同分數段的學生人數、最高分、最低分、不及格人數、及格率和缺考人數。這樣做的目的是保證班級信息和Sheet1中一致，其中LEN(Sheet1!B3)計算的是Sheet1中B3單元格字符的個數，包含空格；MID函數是一個求字符串子串的函數，本公式是從第4個字符起，對Sheet1中B3單元格提取字符串，提取的長度由LEN函數值確定。整個公式計算的結果正好是Sheet1中B3單元格里的具體班級信息。期末成績和總評成績統計的方法相似，只是定義公式中涉及的單元格區域有所區別。因此本文以總評成績為例來介紹各個統計項目。
人數是用公式COUNT函數來統計的，其中COUNT是一個計數函數，統計的是數字類型的單元格個數。最高分、最低分和平均分分別用MAX、MIN和AVERAGE函數來統計。不及格人數、及格率和缺考人數的統計這三項統計內容很簡單，分別用公式“=SUM(D4：F4)”、“=SUM(G4：K4)/C4”和“=COUNT(Sheetl!B5：B42，Sheetl!B47：B78)-C4”來完成。將工作表中的數據以圖表的形式表示，以圖形、曲線來表示數據值的大小和數據間的相互比例關系，比單純的數據表示更形象、生動和直觀。
對于學生成績是否服從正態分布，可進行假設檢驗，在MATLAB中可以利用逆累積分布函數(逆正態累積分布函數norminv)，結合簡單的計算給出檢驗結果。但MATLAB中也有專門用于假設檢驗的函數：對方差已知時的單個樣本均值檢驗可以用ztest。對單個樣本均值可以用ttest。對兩個樣本均值差可以用ttest2等。總之，對于概率統計中絕大部分問題，MATLAB統計工具箱都提供了相應的函數。
3.討論和總結
在大學計算機公共基礎課是必修課，一方面講授計算機文化基礎，一方面開設數據庫應用(VB+SQL)。這兩門課程的考核工作都是比較復雜的，中問要有幾次上機考試，平時還要交作業記錄一個平時成績，期末要進行筆試。所以對于計算機公共基礎課教學的老師，學期期末匯總、統計和分析學生的成績是一項非常繁瑣而又非常重要，不能有絲毫馬虎的事情。
用Excel制作的這個成績報告單的模板，計算機公共基礎課的成績綜合評價中得到了很好的應用，效果是非常明顯的，一方面大大地提高了教師上報成績的效率和準確率，另一方面保證了公共基礎課的成績報告單規范、整潔和統一。更重要的是，該模板具有很好的可移植性，能夠廣泛應用于各種課程的成績統計，只需要根據課程成績的不同組成做相應的修改即可。
參考文獻：
第7篇：城市統計分析范文
城市交通結構是城市交通發展戰略規劃中的重要研究內容，是攸關城市經濟發展的重要保證。隨著經濟的發展和城市化進程的加快，城市交通問題越來越突出。地鐵具有快速、運載量大等優點，已成為現代城市最優的交通方式。本文運用層次分析對城市交通結構進行對比分析，闡述地鐵交通發展的優勢及迫切性。
交通結構層次分析法地鐵建設
1引言
近年來，隨著我國國民經濟和城市化的快速發展，城市交通結構成為城市發展規劃的重點，除了要考慮車輛的方便性，更要考]行人的方便性，同時實現各種交通方式的“無縫聯結”。現階段，城市客運需求量急劇增加，而城市交通基礎設施嚴重滯后、不合理的出行方式、落后的交通管制、既有交通設施資源未能得到充分利用，一系列問題導致城市交通環境、質量大幅下降，嚴重制約了城市的發展，成為城市經濟發展的“瓶頸”。
城市地鐵具有速度快、載客量大、快起快停的優勢，能有效的改善城市交通狀況，緩解城市交通壓力，滿足城市社會經濟發展所需的交通需求。因此，結合現階段城市交通發展規劃，地鐵成為未來城市交通發展方向。
2交通決策
城市交通結構主要有非機動車、出租車、私家車、公交車、地鐵等。現通過層次分析法對現有的城市交通結構進行比較分析。層次分析法是將復雜的交通選擇問題，分解成各組成要素，將這些要素按支配關系分組形成遞階層次結構，通過兩兩比較的方式確定層次中各要素的相對重要性，結合綜合決策者的判斷，確定決策方案相對重要性的總的排序，做出最佳決策結論。
2.1層次結構模型
層次分析法通過定性與定量相結合的科學分析方法得到最佳的決策結論。運用層次分析以投資作為決策準則，通過可達性、環境污染性、安全性、經濟效益及舒適性等決策要素，對交通結構的進行綜合分析，結構模型如圖1所示。
2.1.2判斷矩陣的一致性檢驗
根據判斷矩陣的一致性檢驗標準，對其進行平均隨機一致性指標檢驗，如表8所示。3交通決策
通過對城市現有的交通方式的比較分析可知，城市交通規劃中，應著重發展地鐵、公共交通等基礎設施，在便捷情況下，倡導綠色出行，逐步形成良好的交通網絡體系，建設綠色、可持續發展的社會。
4交通改進
現今城市擁堵及環境污染是城市交通面臨的最大難題，如何構建良好的城市交通結構就至關重要。結合交通決策對城市交通結構提出以下建議：
（1）大力發展地鐵等快速公共交通，具有速度快、載客量大、快起快停等優勢的地鐵，能有效適應現代快速的城市節奏，合理規劃城市地鐵網絡線對緩解城市交通壓力尤為重要；其次發展環境污染低、效率高、能耗低、運輸競爭能力高的公共交通。配合設置城市快速公交車道，實現快速公交。
（2）科學規劃出租車行業發展，加強行業的政策引導。出租行業是城市交通必不可缺的一部分，隨著經濟與網絡的發展，出租行業也出現多元化發展，如拼車、快速叫車等，從很大程度上提高了交通及能源的利用率，實現經濟與環境的雙贏發展。
（3）鼓勵綠色出行，適當抑制私家車發展。短距離出行建議采用步行等非機動車，相應需要加強對非機動車輛道路管制。隨著經濟發展，私家車已走入千家萬戶，合理利用私家車，提高車輛利用率，以減少不必要的能源浪費，減輕環境污染程度，也能改善城市的交通情況，減輕城市道路擁擠情況。
參考文獻：
[1]李江.交通工程學.北京：人民交通出版社，2002.
[2]楊麗娟，牛玲.公交優先是城市公共交通的戰略方針[J].城市公共交通，2001（03）.
第8篇：城市統計分析范文
通識教育課程設置成效評價模型一、研究背景
中文“通識教育”一詞是在20世紀80年代由臺灣學者根據general education，liberal education的思想翻譯轉換而來的。此前，有人把general education譯為“一般教育”“普通教育”“通才教育”，將liberal education譯作“自由教育”“博雅教育”等。
學界對于通識教育的定義至今仍未有一個統一的表述，為便于研究，我們采用目前國內較為流行的汪永銓教授和李曼麗教授的闡釋，將通識教育定義為“所有大學生都應接受的非專業性教育”。
當今中國，通識教育成為高等教育的研究熱點，部分高校對通識教育進行了大量有益的嘗試，建立了包括北京大學元培學院、北京師范大學勵耘實驗班、復旦大學復旦學院、中山大學博雅學院在內的一大批通識教育的優秀基地，對通識教育進行著積極的探索和研究。然而，即使在這種情況下，通識教育依然是國內高等教育領域的軟肋，教育部所屬新世紀教育所在2007年對高等教育教學的調查結果反映，當下大學生的表現中最為社會所詬病的，除了普遍反映實踐能力不足之外，最主要的是價值觀念和學風、作風問題，在這一背景下，如何進一步推進中國高校的通識教育顯得尤為重要。
二、文獻綜述
在《我國高校通識教育現狀調查分析——以北大、清華、人大、北師大四所院校為例》（李曼麗、楊莉、孫海濤）一文中，清華大學教育研究所李曼麗等教授以北京四所高校為例，通過對以上四校學生培養目標、通識教育學分比例、課程內部組成、涉及學科領域、學科間聯系、學校特色、修習制度和教學形式等方面的對比分析，提出了通識教育的目標在于培養具有合理知識結構和基本技能的社會公民。
在《通識教育的實證研究》（甘雪）一文中，作者采用實證的方法，以工作1～9年的畢業生為主要調查對象，以公共基礎課的重要性和滿意度為主要調研內容，以實證數據和中外本科教育的比較研究為基本依據，在華北和華中高校發放問卷600份，根據對相關數據的數學處理分析了學生對公共基礎課和專業課的態度差異及其原因。
三、通識教育評價體系實證分析
1.北京三校（北京大學、北京師范大學和對外經濟貿易大學）問卷研究
在前期文獻研究的基礎上，我們又進行了實地的北京三校（北京大學、北京師范大學和對外經濟貿易大學）問卷調查，我們從問卷中抽取了三個較有代表性的題目，進行了比較分析，主要涵蓋了這三所高校的通識教育課程設置、開展成效、局限性這三個方面。
從三校的對比來看，北大與北師大開設的通識教育類型更為多樣，而貿大明顯缺少工學類、醫學類等課程，綜合性大學與非綜合性大學在通識教育的課程設置上也有十分明顯的區別，這一方面，說明了非綜合性大學的通識教育開展領域有限；另一方面，也說明非綜合類大學的師資力量有限。
另外，在校生認為，通識教育的影響更多的體現在擴大知識儲備、提升社會交往能力、明確人生和職業走向。這與通識教育培養博學多識的社會公民的目標基本一致，可見學生對于通識教育目標和作用有一個比較正確的認識，也確實期待著通識教育能夠使自己成為一個知識全面、人格健全的社會人。
2.通識教育評價體系的建立
為了將通識教育的質量優劣進行量化評價，一方面，我們對大量有關教育評價指標的文獻進行了分析；另一方面，對樣本學校（北大、北師大、貿大）進行了實地的問卷調研。通過兩方面的分析，我們從紛繁復雜的數據中理清邏輯，歸納總結，得出了通識教育指標評價體系。
體系一共分為三層指標，一級指標為學校層面和學生層面；二級指標在學校層面分為軟硬件實力、學科競爭力等四個指標，在學生層面則分為客觀指標和主觀指標；三級指標在上述二級指標之下再作細分。
通過將我們實地問卷調查所得數據代入我們的評價模型，最終我們得到的對外經貿大學的評分是0.388，北京大學的評分是0.418，北京師范大學的評分是0.305。因此，三校綜合通識教育能力最強的是北京大學，對外經貿大學次之，北京師范大學有待改進。
四、結論
1.通識教育課程設置存在的問題
首先，是概念的簡單化處理；目前學界對于通識教育的內涵外延尚未達成統一意見，為了研究和分析的方便，我們采用了李曼麗教授的觀點，把通識教育定義為“非專業教育”。
其次，是老師和學校層面的第一手資料較少；與針對學生群體的問卷研究相比，針對老師和校方的訪談樣本較少。
再次，是評價體系的數學處理較為粗略；通過閱讀相關著述，我們設計了評價體系的一系列指標，由于知識和經驗的局限，指標的相關性、合理性可能存在局限。
2.對通識教育課程設置的建議
第一，建立諸如“學院路共同體”之類的通識選修課跨校選課平臺。因為較多非綜合性大學在有些專業方面缺乏相應的師資和教學經驗，如果能建立相應的通識選修課跨校選課平臺，可以改善這種現象。
第二，擴大通識選修課的自由度，如增加通識選修課的自有學分，給學生選修通識教育課程更大的自由度。
第三，建立完善的通識教育課程反饋機制，讓學生可以及時反饋參與的通識教育課程實施狀況，學校層面可以針對學生的需求及時調整通識教育課程設置。
第四，在高校內推廣設立獨立的通識教育學院，專職從事該校通識教育課程設置的研究，配備專職的通識教育課老師。
第五，設立獨立的通識教育課程實力的評價機構。對各校的通識教育課程設置及開展情況的數據進行收集、編撰，進行年度的分級評定。
參考文獻：
[1]李曼麗.關于“通識教育”概念內涵的討論.清華大學教育研究，1999，（1）：17-25.
[2]李曼麗，楊莉，孫海濤.我國高校通識教育現狀調查分析——以北大、清華、人大、北師大四所院校為例.清華大學教育研究，2001，（2）：125-133.
第9篇：城市統計分析范文
關鍵詞：城市交通系統；系統動力學；供需關系；模擬仿真；交通需求管理
中圖分類號：F294
文獻標志碼：A文章編號：16716248（2017）03003107
Supplydemand analysis model of urban traffic system
based on system dynamics
MA Shuhong1， SUN Chaoxu2
（1. School of Highway， Changan University， Xian 710064， Shaanxi， China；
2. Zhejiang Jinquli Gas co.， LTD， Hangzhou 310016， Zhejiang， China）
Abstract： Urban transportation system is a multivariable， multifeedback， and nonlinear complex system. There are mutual restrictions between its elements， and it is necessary to scientifically describe the dynamic mechanism of this system. This paper set the boundary of urban traffic system by use of the method of system dynamics， analyzed the causal feedback effect relations between various elements of the internal system， and presented a flow chart of urban transportation system. Based on that， a system dynamics model of urban traffic system was established， and the relationship between supply and demand of urban traffic system was studied to present the main equations of the model. Taking Xian as an example， this paper simulated the model and estimated the development trend of supply and demand. The analysis results show that there are serious imbalances in the proportion of longterm supply and demand. Some proper traffic demand management policies can be adopted to ease the contradiction between demand and supply， such as taking Transit Priority Policy， developing urban public traffic system.
Key words： urban transportation system； system dynamics； relationship between supply and demand； simulation； traffic demand management[GK-2！-2]
城市化和C動化的快速發展給城市交通系統帶來了巨大的壓力，導致其供需矛盾日益突出，道路擁堵、交通事故、環境污染等問題日益嚴重。交通系統的供需關系不僅關系到城市的經濟活動效率，也會影響到城市居民的日常生活，需要重點關注。目前，對城市交通系統供需關系的研究，主要集中于內涵、評價方法和專門技術等方面，并以平衡分析為主，主要有平衡理論和彈性理論兩種方法[1]。平衡理論認為道路交通的供需平衡不僅體現在總量上的平衡，還體現在結構上的耦合；彈性理論針對有附加條件的交通成本與需求量、交通成本與供給量之間的關系進行分析。事實上，對交通系統供給和需求的分析，不僅要單獨分析供給與需求兩個方面，還要系統考慮兩者之間的關系，可以用系統動力學來進行分析。已有成果主要應用系統動力學方法從可持續發展、宏觀政策、城市發展、區域經濟與交通相互關系、交通運輸方式與結構等角度對相關問題進行研究[23]，而在城市交通系統方面，則主要著眼于城市經濟與交通的互動協調以及城市綜合交通系統內部各種因果關系的研究[4]。基于此，本文擬采用系統動力學的原理與方法，對城市交通系統進行研究，在重點分析供給與需求相互作用關系的基礎上，研究產生交通系統外部特性的內在作用機制，從宏觀上給出交通問題的產生原因及應對策略，從而更好地實現城市及其交通系統的協調和可持續發展。
一、系統動力學概述
系統動力學（System Dynamics）是一門分析研究信息反饋系統的學科，其認為系統的行為模式與
特性主要取決于其內部的動態結構與反饋機制[5]。相比于傳統的系統學科，系統動力學更注重系統的內部機制與結構，強調單元之間的關系與信息反饋，可處理高階數、多回路和非線性的時變復雜系統與巨系統問題[6]，其解決問題的過程與步驟如圖1所示。
城市交通系統是一個復雜的，涉及諸多方面且隨時間不斷變化的大系統，系統內部各因素之間相互影響和制約，其行為表現出明顯的非線性特征。從圖1可以看出，基于系統分析―結構分析―建立模型―模擬評估―政策制定的系統動力學分析過程與一般情況下分析和解決交通問題的過程一致，故可以采用系統動力學模型按照圖1的基本思路來確定交通系統內部各個要素間的因果反饋關系，從城市交通系統需求與供給兩方面入手，分析與它們存在聯系的各個要素，建立城市交通系統動力學模型，模擬交通系統供給與需求在系統中的轉化過程及相互作用機理，在此基礎上對交通系統的發展趨勢進行預測和分析。
二、系統動力學模型與交通供需分析
以分析城市交通系統供需關系為建模目的，根據系統動力學解決問題的一般步驟，確定建立的模型包括人口、經濟、交通需求和交通供給等要素，通過研究系統各個部分的反饋關系和設定各種變量（方程）來建立模型。
（一）系統的界限
系統的界限（或邊界）規定哪些應該劃入模型，哪些不應歸入模型，它是一個想象的輪廓，把建模目的所考慮的內容圈入，并c其他部分（環境）隔開。對城市交通系統來說，供需矛盾是當前導致城市交通問題的主要原因，而交通需求和交通供應的影響因素眾多，其中城市人口、經濟發展水平、機動車數量、現狀路網情況等對供應和需求的影響明顯[7]。以此為基礎進行分析后，應用系統動力學方法重點研究城市交通系統的供需關系，并確定模型包含的主要要素有：
（1）GDP。GDP是一個重要的經濟指標，它與交通基礎設施建設的投資以及機動車出行比例的增長都有直接的關系，而且交通系統的運行情況在某種程度上會影響GDP的增長。
（2）人口。人口的增長會直接導致出行量的增長，使機動車出行量不斷增加。
（3）交通需求。造成一系列城市交通問題的主要原因是小汽車出行，因此可用小汽車的出行量來表示交通需求。在需求方面，存在著一定的延遲，即從出行者有意圖選擇小汽車這種出行方式到最終將其實現之間存在一個時間間隔。所以將需求分為潛在需求和需求兩個部分，潛在需求表示出行者選擇小汽車出行的意愿，它經過一定的時間就會轉化為實際的交通需求。
（4）交通供給。采用道路網長度與平均單車道容量（VKT）的乘積來表示。同樣存在著延遲的問題，這是因為道路在建設階段是無法形成供給能力的，投資的道路建設項目往往需要經過一定時間的建設后才能形成實際的供給能力，因此供給也可分為計劃供給和供給兩個部分。同時，考慮到城市用地的限制，道路網不可能永無止境的擴張，存在著一個最大值，將其定義為最大供給能力，當供給能力達到這個水平后將不再進行道路的建設。
（二）因果反饋關系分析
從供給與需求兩個方面來重點研究城市交通系統內部各個要素的主要反饋關系，分析得到系統內部包含的主要反饋回路如下，其中箭頭表示因果關系，正負號表示正效應或負效應。
（1）從需求出發的負反饋回路。GDP+人均GDP+機動車出行比例+潛在需求+需求-供需比例-GDP影響因子-GDP。
這是一個負反饋回路，表示經濟的增長會刺激小汽車出行需求的增長，但在需求增長的同時會造成供給方面的不足，使得交通運行的效率降低，反過來會影響經濟的持續快速發展。使用“GDP影響因子”來表示交通系統供需求關系對社會經濟的這種影響。
（2）從需求出發的正反饋回路。需求+投資比例+交通投資+計劃供給+供給+供需比例+轉化率+需求。
這是一個正反饋回路，表示交通需求的增長會刺激道路建設投資的增長，人們試圖通過交通基礎設施建設來滿足不斷增長的需求，但是隨著供給能力的不斷提升，反而會加快潛在需求的轉化，產生更多的交通需求。使用“投資比例”來表示交通需求增長對投資增長的這種作用。
（3）從供給出發的正反饋回路。經濟+交通投資+建設率+計劃供給+供給+供需比例+經濟。這是一個正反饋回路，表示隨著經濟的增長，交通基礎設施投資也會相應增多，道路網建設速度加快，形成了更加充足的供給能力，最終保證了經濟的持續快速發展[8]。
（4）從供給出發的負反饋回路。供給-差值+建設率+計劃供給+建成率+供給。這是一個負反饋回路，表示交通的供給能力并不是隨著需求的增長而不斷增長的，在實際中道路網會受到土地利用等因素的限制，不可能無休止地進行建設。
四、模型應用
以西安市交通系統為例，采用系統動力學軟件Vensim PLE來模擬運行建立的城市交通系統動力學模型，基礎數據來自西安市統計年鑒和居民出行調查報告。
（一）模型的參數估計
根據西安市歷史和現狀的相關統計數據和調查數據，通過參數擬合和回歸分析，獲取和標定GDP增長率、出生率、人均出行次數、平均出行距離等各個參數。遷入率和人均機動車出行比例的函數通過回歸分析計算確定，如式（18）（19）所示，其他模型參數見表1。
（二）模型的檢驗
為了驗證模型是否較好地反映系統的特征，選取城市人口和GDP這兩個指標，以2000年為起始年，2010年為終止年，運行模型輸出預測結果與實際統計數據相比較，并計算兩者的相對誤差，結果如表2所示。
從表2中相對誤差的計算結果可以看出，模型預測得到的人口和GDP數據與實際的統計數據之間的相對誤差均在5%以內，認為建立的系統動力學模型是具有高可信度的，可用來模擬預測與相關政策分析。
（三）系統發展趨勢預測
根據前文分析，這里重點對西安市城市交通系統的供需關系進行研究。模型設定運行以2000年為起始年，2020年為終止年，仿真步長為1年，模擬運行模型并輸出每年的需求、供給與供需比例的仿真結果及其隨時間變化趨勢的曲線，如表3和圖4所示（需求與供給量的單位均為pcu）。
從圖4中可以看出，供給會隨著需求的增長而增長，但是道路網建設受到各種用地因素限制，其增長率會逐漸減小，在2015年城市道路網建設接近飽和。交通需求量因為人口和經濟的增長而繼續增長，且它的增長率慢慢變小，這是因為當需求大于供給即供需比例小于1時，就會出現道路擁堵等交通問題，影響人們對小汽車出行方式的選擇，導致潛在需求轉化率的降低。在不采取任何外部政策干預的情況下，不斷增長的需求致使供需比例持續降低，最終導致交通系統的癱瘓，其表現是實際需求無法繼續增長，供需比例嚴重失調。從2009年開始，城市交通供需比例就會隨著需求的增長而下降，由于供給能力在2014年接近極值，供需比例會持續下降，到2018年時供需比例已經嚴重失衡，需求量遠遠超出路網的供給能力，交通系統將無法正常運行。因此有必要采取一定的政策和措施來抑制需求的增長，以維持交通系統的正常運行。
五、政策分析
從供需關系的預測結果可以看出，西安市城市交通系統將會隨著需求量的不斷增長而最終癱瘓，因此有必要采取一些外部措施來改善系統的行為，抑制機動車出行需求的增長，使供需關系趨于合理化。根據國內外的經驗，單純地限制機動車出行和保有的辦法無法從根本上解決交通問題，應該采取一系列相配套的政策措施，才能到達令人滿意的效果[12]。發展公共交通被國內外一致認為是解決城市交通問題的出路，因此在限制機動車出行需求量增長的同時，要加快城市公共交通系統的建設。具體措施有：
（1）限制機動車出行需求的轉化。采取如小汽車限購、提高小汽車出行費用、擁堵收費等政策，延長潛在需求的轉化時間，降低其向實際需求的轉化率，來降低交通需求量。設定限制機動車出行需求轉化的政策干預有兩種模式：一般限制（模式1）和嚴格限制（模式2），相應的潛在需求轉化時間分別為1.5DT和2DT。
（2）發展城市公共交通系統，吸引出行者使用公共交通方式出行，如采取提高公共交通服務水平、開辟公交專用車道、建設公交樞紐、城市軌道交通系統等措施，同時限制機動車出行，使城市交通系統出行方式的結構合理化，把機動車出行比例控制在一定的范圍內。根據西安市居民出行調查結果，考慮到未來一個時期機動車出行需求的增長，設定政策干預模式為控制機動車出行比例的增長上限為30%（模式3）。
在以上兩類政策的影響下，通過軟件的模擬運行，得到不同政策模式作用后的交通需求預測結果，如圖5、圖6所示。
從圖5可以看出，在外部政策的作用下，交通需求的增長出現了減慢的態勢，特別是在不同政策的共同作用下，需求的增長明顯放緩，很好地抑制了過快的增長勢頭，絕大部分的交通需求得到了滿足，供需關系基本上保持平衡。但是值得注意的是機動車的出行需求量仍然略大于道路網的供給能力，其主要原因是交通流在時空分布上是不均勻的，高峰時段的需求量所占的比重較大，所以在早晚高峰時段機動車的出行效率會相對低一些。因此，建議進一步發展和完善具有大容量的城市軌道交通系統，以滿足高峰時段的出行需求。
六、結語
鑒于城市交通系統的動態性和非線性特征，采用系統動力學的原理與方法，在對城市交通系統供需關系及其影響因素進行研究的基礎上，建立了城市交通系統動力學模型；以西安市為實例驗證了模型的應用，并探討了在相關政策作用下交通系統行為的變化趨勢。通過建立城市交通系統動力學模型，模擬交通需求與供給如何產生并相互作用，反映交通系統的運行情況，有助于加深對交通系統供需關系的理解。應用模型對城市交通系統進行預測并分析不同政策Τ鞘薪煌ㄏ低徹┬韞叵檔撓跋歟可在了解交通系統供需發展情況的基礎上，考量各種政策作用及其對系統的影響程度，為決策和
采取相應的管理措施提供參考。
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