[發(fā)明專利]一種基于樣本選擇模型的小汽車擁有及使用行為的分析方法

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• 申請日: 2017-04-17
• 公開（公告）號: CN107093015A
• 公開（公告）日: 2017-08-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 丁川;段金肖;鹿應(yīng)榮;魯光泉
• 申請（專利權(quán)）人: 北京航空航天大學(xué)
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.本發(fā)明提供一種基于樣本選擇模型的小汽車擁有及使用行為的分析方法，流程圖如圖1所示，包括如下步驟：

1)、數(shù)據(jù)采集及處理：個(gè)人屬性，家庭屬性及通勤方式選擇等數(shù)據(jù)需要設(shè)計(jì)交通調(diào)查問卷，并大規(guī)模的發(fā)放與回收，包括數(shù)據(jù)缺失值的處理和無效問卷的處理都必須有嚴(yán)格的審查。建成環(huán)境屬性可以從當(dāng)?shù)氐慕煌ú块T獲取，或者根據(jù)調(diào)查者家庭及就業(yè)地的GPS位置從地圖匹配軟件中計(jì)算獲取。

2)、設(shè)定小汽車擁有的樣本選擇模型，確保存在至少一個(gè)特定的變量影響第一步小汽車擁有的結(jié)果，而對小汽車通勤選擇不產(chǎn)生明顯的影響。影響小汽車擁有的變量主要包括個(gè)人的社會經(jīng)濟(jì)屬性和建成環(huán)境屬性。第一步模型方程如下所示：

z^*_i＝w_iγ+b_iα+ε_1i

probit(z_i＝1)＝w_iγ+b_iα+ε_1i

ε_1i～N(0,1)

式中z＝1表示個(gè)人擁有小汽車，z^*是一個(gè)潛變量，w表示個(gè)人社會經(jīng)濟(jì)屬性，γ是各個(gè)變量對應(yīng)的參數(shù)，b是建成環(huán)境屬性，α是各個(gè)變量對應(yīng)的參數(shù)，ε₁是小汽車擁有選擇過程中的誤差項(xiàng)，在Probit模型中一般認(rèn)為誤差項(xiàng)服從標(biāo)準(zhǔn)正太分布。

3)、從第一步小汽車擁有選擇方程選擇進(jìn)入結(jié)果方程的樣本，并對擁有小汽車的樣本進(jìn)行建模分析，確定有車通勤者使用小汽車所受到的影響因素。小汽車使用的解釋因素主要包括個(gè)人的社會經(jīng)濟(jì)屬性，建成環(huán)境屬性，已經(jīng)選擇過程所產(chǎn)生的選擇偏差項(xiàng)。第二部模型方程如下所示：

ziisobservedifzi*>0unobservedifzi*<0]]>

上述公式表明的是小汽車擁有者的選擇過程，z_i^*＞0表示的是調(diào)查對象有車，可以進(jìn)入第二步分析其用車的影響因素。z_i^*＜0表示的是調(diào)查對象沒有車，不進(jìn)入第二步分析過程。第二步分析有車者是否用車的Probit模型如下所示：

probit(c_i＝1|z_i^*＞0)＝x_iβ+b_iξ+SB+ε_2i

ε_2i～N(0,1)

式中，c＝1表示個(gè)人使用小汽車，x是結(jié)果方程需要考慮的建成環(huán)境屬性，β是對應(yīng)的參數(shù)，b表示建成環(huán)境屬性，ξ是對應(yīng)的參數(shù)，SB是樣本選擇過程中產(chǎn)生的偏差項(xiàng)，ε₂是結(jié)果方程的誤差項(xiàng)，在Probit模型中認(rèn)為服從標(biāo)準(zhǔn)正太。在聯(lián)合模型中和認(rèn)為兩個(gè)誤差性服從標(biāo)準(zhǔn)二位正太分布，如下所示，ρ是兩個(gè)誤差項(xiàng)的相關(guān)系數(shù)：

(ϵ1i,ϵ2i)~N(00,1ρρ1)]]>

4)、樣本選擇偏差也稱為逆米爾斯項(xiàng)，它的產(chǎn)生是由于小汽車擁有不是一個(gè)隨機(jī)分配的過程，而受到多種因素的影響，包括可觀測和不可觀測因素。可觀測因素包括可以根據(jù)調(diào)查問卷獲取的社會經(jīng)濟(jì)屬性，以及計(jì)算得到的建成環(huán)境屬性，不可觀測的因素則有歷史文化特征，和區(qū)域風(fēng)俗習(xí)慣等。而選擇偏差項(xiàng)則是在非隨機(jī)過程中產(chǎn)生的一個(gè)承擔(dān)了遺漏變量作用的一個(gè)變量，在第二步結(jié)果方程中引入選擇偏差項(xiàng)，可以估計(jì)出更為精準(zhǔn)的模型結(jié)果。

SB=ρφ(wiγ+biα)Φ(wiγ+biα)]]>

p(ci=1|z*>0)=probit[E(c*>0|z*>0)]=Φ[xiβ+biα+ρφ(wiγ+biα)Φ(wiγ+biα)]]]>

式中，φ()是標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布的概率密度函數(shù)，Φ()是標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布的累計(jì)分布函數(shù)。

5)、分析建成環(huán)境屬性估計(jì)結(jié)果的意義及原因，分析選擇偏差所暗含的深層原因。α＞0表示建成環(huán)境變量對小汽車擁有產(chǎn)生正向的促進(jìn)作用，α＜0表示建成環(huán)境對小汽車擁有產(chǎn)生負(fù)向的降低作用。ξ＞0表示建成環(huán)境屬性對小汽車使用產(chǎn)生正向的促進(jìn)作用，ξ＜0表示建成環(huán)境屬性對小汽車使用產(chǎn)生負(fù)向的降低作用。ρ＞0表示小汽車擁有和小汽車使用兩步方程中的誤差項(xiàng)存在正相關(guān)關(guān)系，不可觀察因素對小汽車擁有產(chǎn)生正向作用時(shí)，同時(shí)也對小汽車使用產(chǎn)生正向作用。