效用理论在国内交通运输领域的应用综述

摘要

效用理论作为经济学的基石理论，目前在交通运输领域的决策分析问题中应用广泛，其中涉及到交通量的预测、出行行为方式的选择、交通流的分配、交通运输项目的评估等诸多方面。本文在对效用理论回顾的基础上，对其在交通运输领域中的相关应用进行了综述。

关键字：效用理论；交通运输；效用最大化

1. 效用理论回顾

“效用”是经济学中最常用的概念之一，用来衡量消费者从一组商品和服务中获得的幸福或者满足的程度，由丹尼尔•伯努利1738年在“风险度量的新理论的讨论”中解释圣彼得堡悖论时提出的。经济学中用效用函数来代表和总结由偏好关系所传递的信息，效用函数是偏好公理化体系的推论。

（1）确定性条件下效用理论的发展

效用理论从基数效用理论到序数效用理论，Pareto是基数效用学说的创始人，后来Eilenberg将其发展为序数效用理论，Deberu、Rader、Bowen共同使这一理论形成了一套完整的体系。

（2）不确定性条件下效用理论的发展

期望效用理论作为解决不确定性决策问题的一个著名理论，由Danil Bernoulli在1738年最早提出，到1944年Von Nonman和Morgenstern对其进行不断完善，到1954年Savage的主观期望效用理论，发展到Choquet期望，等级秩依赖期望，最大最小期望，已经被广泛应用到不确定性决策分析中去。

2. 效用理论在交通运输领域的应用

随着效用理论的不断发展与完善，现已广泛应用于交通运输领域。期望效用理论是经济学家在解决风险问题时经常使用的理论模型假设，在交通运输领域用于分析不确定性条件下的各种决策问题，包括交通量的预测、交通流的分配、交通运输项目的评估等各个方面，尤其在交通运输需求预测上应用较多。

交通需求预测是城市交通规划的关键技术之一，交通需求预测模型则是进行交通需求预测的依据和手段。目前国内广泛采用的是传统的四阶段交通需求预测模型，但是由于其分析单元具有非常显著的集计特征，模型仍存在较大的局限性。近二十年来，非集计行为模型作为集计模型的代替或补充，越来越多的被应用到工程实践中。

（1） 交通需求预测

杨雪[1]从高速公路的运输特点及交通量的形成机理出发，从出行者角度对出行者的出行心理及行为进行分析，在效用最大化原则的前提下，建立以Logit模型为基础的多路径选择模型，确定交通量分担比例。吴世江，史其信，陆化普[6]将多项Logit模型效用随机项独立同分布的假定为多项Logit模型带来IIA属性，降低了多项Logit模型的行为解释能力，系统综述了不独立同分布、独立不同分布、不独立不同分布的效用随机项结构的拓展。张涛[7]深入研究了区域运输通道内旅客出行特征，旅客出行需求与出行心理，同时从微观和宏观的角度深入分析了影响区域运输通道内旅客出行方式选择影响因素，从旅客出行的全过程出发，综合考虑旅客的出行总时间和费用，建立了广义Logit模型。

（2） 交通流分配

王英涛，李春澜，傅彦[8]基于出行效用最大化理论，运用多目标决策的几何平均法原理，研究了出行前信息中广义最优路径的计算方法。假设路段行程时间为随机变量，使用摩根斯坦效用函数描述用户的决策问题，构建了新的均衡准则和模型。

（3） 交通运输项目投资、评估

目前，国内运用效用理论对船舶投资项目进行风险分析的文献较少，王雪光等[11]从投资组合的角度建立了运输船舶组合投资的数学模型，运用运输船舶投资多元化的经营战略为航运企业解决防范船舶投资风险问题。姚伟福[14]指出决定项目是否可取还取决于决策者对于风险收益的个人感觉、投资者总的财力和其对风险的态度。

3. 总结

本文在对效用理论回顾的基础上，分析了效用理论在我国交通运输领域内的应用，主要包括交通需求的预测，而研究主要集中在出行生成和方式划分上，而关于目的地选择模型的研究相对较少。此外，还有交通流分配、交通运输投资项目的投资和评估等方面。随着效用理论的更加完善，在交通运输领域的应用也将更为广泛。