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基于平衡计分卡的高铁票价效益评价指标体系研究

汪颖, 丁维雄, 王春艳

汪颖, 丁维雄, 王春艳. 基于平衡计分卡的高铁票价效益评价指标体系研究[J]. 铁路计算机应用, 2025, 34(2): 12-16. DOI: 10.3969/j.issn.1005-8451.2025.02.03
引用本文: 汪颖, 丁维雄, 王春艳. 基于平衡计分卡的高铁票价效益评价指标体系研究[J]. 铁路计算机应用, 2025, 34(2): 12-16. DOI: 10.3969/j.issn.1005-8451.2025.02.03
WANG Ying, DING Weixiong, WANG Chunyan. Evaluation index system for high-speed railway ticket price benefit based on balanced scorecard[J]. Railway Computer Application, 2025, 34(2): 12-16. DOI: 10.3969/j.issn.1005-8451.2025.02.03
Citation: WANG Ying, DING Weixiong, WANG Chunyan. Evaluation index system for high-speed railway ticket price benefit based on balanced scorecard[J]. Railway Computer Application, 2025, 34(2): 12-16. DOI: 10.3969/j.issn.1005-8451.2025.02.03

基于平衡计分卡的高铁票价效益评价指标体系研究

基金项目: 四川省自然科学基金项目(2023NSFSC0906)
详细信息
    作者简介:

    汪 颖,工程师

    丁维雄,经济师

  • 中图分类号: U293.22 : TP39

Evaluation index system for high-speed railway ticket price benefit based on balanced scorecard

  • 摘要:

    为更好地提高我国西部地区高速铁路(简称:高铁)资产资源利用效率,有力改善企业经营状况,运用平衡计分卡理论工具,构建基于经济效益、运输市场、旅客服务和运输经营为一体的多维度、多层次的高铁票价效益评价指标体系,提出总体评价和个体评价在不同决策场景的评价方法及其标准。以徐兰(徐州—兰州)高铁为例,验证评价指标体系的可行性及有效性,为优化高铁执行票价方案提供有效依据。

    Abstract:

    In order to better improve the utilization efficiency of high-speed railway assets and resources in western China, and effectively improve the operating conditions of enterprises, this paper used the balanced scorecard theory tool to construct a multidimensional and multi-level evaluation index system for high-speed railway ticket price benefits based on economic benefits, transportation market, passenger services, and transportation operations, proposed evaluation methods and standards for overall evaluation and individual evaluation in different decision-making scenarios. It took the Xuzhou-Lanzhou high-speed railway as an example to verify the feasibility and effectiveness of the evaluation index system, which provided effective basis for optimizing the implementation of high-speed railway ticket price schemes.

  • 近年来随着多条新建铁路开通,“八纵八横”铁路网规模日趋完善,高速铁路(简称:高铁)已成为旅客青睐的交通运输方式。好的高铁执行票价方案是提升旅客满意度,提高市场竞争力的有利竞争因素,而合理、完善的高铁执行票价方案评价指标体系是评判高铁票价方案优劣的关键[1-2]

    票价定价策略优化方面,高玲等人[3]建立基于高铁线路繁忙程度和市场经济水平的票价最高限价调整模型,得到不同线路最高执行票价方案,为后期优化高铁执行票价方案提供新的思路;张杰[4]结合预售期内的旅客购票特征及高铁票价差异,建立双层规模模型,指出不同地区旅客在不同时段对票价的敏感度有所不同;尹胜男[5]以客运收益最大化为目标构建广义出行费用函数,起到均衡区段客流的效果;周文梁等人[6]建立分时客流需求与票价间弹性需求函数,综合考虑列车开行方案、票价、票额三者间的紧密耦合关系,以运营净收益最大为目标建立综合优化模型,实现供需均衡、收益最大化目标;刘雨萱等人[7]综合考虑高铁列车到发时刻、旅行时间与票价及客流间的关系,提出票价优化建议。

    综上所述,当前研究主要集中于结合列车开行方案、票额分配、市场份额竞争等因素的定价策略优化方面,而针对高铁票价效益评价指标体系的研究较少。现有的高铁票价效益评价仍存在以下问题。

    (1)评价指标缺乏整体性和科学性。现有高铁票价效益评价分析主要以客座率为核心建立评价指标体系,但未结合列车开行时刻、运行区段、停站方案、运行效益等指标,评价指标过少,无法综合揭示高铁票价效益评价方案多目标的特点,容易致使决策注意力集中在局部问题上而缺乏全局性考量,导致票价策略与客流匹配度不够。

    (2)评价方法与评价目的不相适应。现有高铁票价效益评价主要以事前预测和事后评价为主,事前预测是利用客流预测,预估方案产生的经济效益,主观性较强;事后评价是根据实际客座率和列车开行情况,对已经实施的票价方案进行评价,一般以月为周期,评价效果运用滞后,效率较低,不能综合、定量反映票价方案的综合效益。

    (3)评价结果不能满足决策需求。现有高铁票价效益评价体系未统筹考虑线路特点、客流分布、周边市场竞争力,以及各类动车产品服务质量等因素,未建立差异化、动态化的多级票价体系,致使评价结果无法满足及时性、完整性的决策需求。

    因此,随着高铁市场化规模深入,建立科学、多维度的票价效益评价指标体系是优化高铁执行票价方案的重要方向。本文对高铁票价效益评价指标进行优化调整,利用总体评价和个体评价相结合的方法,对空间上同时并存的不同列车的票价运营效果,以及同一车次在不同运营期间的票价运营效果进行评价,分析票价方案变化中存在的问题及原因,克服仅以客座率作为评价主导指标带来的片面性,以便为高铁执行票价方案进一步优化提供参考[8]

    本文在进行高铁票价效益评价时使用平衡计分卡理论[9],将评价指标梳理为反映经济效益、运输市场、旅客服务和运输经营这4个维度的指标,在综合考虑高铁票价效益评价目的和特点的基础上,构建完整的高铁票价效益评价指标体系,其次通过聚类和主成分分析等方法筛选出适合整体评价的指标,并运用数据包络确定个体评价维度的投入产出指标[10]

    本文结合高铁票价效益评价实际,在经济效益、运输市场、旅客服务和运输经营等4类备选指标中选取具有代表性的指标作为典型指标,总体评价指标如表1所示。

    表  1  高铁票价效益评价总体评价指标
    评价层次 备选指标 方案层 指标内涵
    总体评价 经济效益
    维度
    客车担当
    收入
    担当列车开行收益之和,担当收入越高
    票价方案越合理
    客车变动
    成本
    随列车开行工作量的变动产生的成本,
    体现了列车成本收益的配比关系
    安全
    边际率
    反映了实际收益对经营安全的保证程度,
    对盈亏平衡进行定量评价,与票价方案
    成正比关系
    运输市场
    维度
    OD间人口 对列车开行站间地区经济综合发展程度
    的直观体现,反映地区客运市场分布
    状况和客运实际需求
    旅客服务
    维度
    平均停站
    距离
    所有旅客列车完成的运行公里总数
    除以总的停站次数
    旅行时间 旅客铁路运输的运行时间之和,反映
    旅客服务质量的重要指标
    运输经营
    维度
    旅客
    发送量
    旅客发送人次,旅客发送量越高,
    票价方案越合理
    客座
    周转量
    反映运输能力
    旅客
    周转量
    反映平均运距,直接影响客票收入和
    运营效益
    客座
    利用率
    反映能力利用率,体现了运营的客流
    需求与能力供给之间的适应性,与票价
    方案成正比关系
    平均旅行
    速度
    体现铁路运营的技术水平,也是旅客
    关心的主要方面
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    在个体评价的过程中,评价对象是同一车次不同运营期间的高铁执行票价方案,个体评价目的是深入剖析不同运营期间高铁执行票价方案调整后综合效益变化的原因,旨在为后续高铁执行票价方案调整提供参考。本文对个体评价确定了12个输出指标和6个输入指标,如表2所示。

    表  2  高铁票价效益评价个体评价指标
    评价层次 备选指标 输入指标 输出指标
    个体评价 经济效益维度 客车变动成本 担当车收入
    边际利润
    安全边际率
    运输市场维度 地区生产总值 目的地人数
    旅客服务维度 全程旅行时间 平均停站距离
    列车直达比率
    停站次数 区段旅行时间
    运输经营维度 列车开行量数 旅客发送量
    旅客周转量
    列车开行天数 平均上座率
    平均客座利用率
    平均票价
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    本文将经济效益、运输市场、旅客服务、运输经营作为总体评价分析的4个主成分,对总体评价指标选取的11个典型指标依据多元统计理论做主成分提取,主要分析过程为:以中国铁路兰州局集团有限公司(简称:兰州局)2023年3季度调图徐兰(徐州—兰州)高铁线动车组列车为基础数据提取11个指标;对11个指标对应数据进行标准化处理;采用协方差矩阵,构建相关系数矩阵,判断变量间的相关性,得出成分系数矩阵的相关值;根据主成分系数矩阵,得到主成分表达式,并计算各指标主成分得分。11个指标对应4个主成分的成分系数矩阵如表3所示。

    表  3  成分系数矩阵
    总体评价指标 成分
    经济效益 旅客服务 运输市场 运输经营
    客车担当收入 0.180 0.078 −0.058 −0.040
    客车变动成本 0.195 0.094 −0.047 −0.039
    安全边际率 −0.008 −0.005 −0.021 0.967
    OD间人口 −0.038 0.064 0.851 −0.059
    平均停站距离 −0.028 0.437 0.168 −0.023
    旅行时间 0.297 −0.194 −0.045 0.000
    旅客发送量 0.170 −0.148 0.085 0.070
    客座周转量 0.141 0.068 −0.049 −0.011
    旅客周转量 0.039 0.087 0.002 −0.004
    客座利用率 0.089 −0.109 0.453 0.154
    平均旅行速度 −0.019 0.537 −0.061 0.023
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    根据成分系数矩阵显示,第1主成分中旅客发送量、旅行时间、客车担当收入和客车变动成本系数的绝对值较大,主要体现了运输企业的运营技术、能力和经济效益;第2主成分平均停站距离和平均旅行速度系数的绝对值较大,主要体现服务水平;第3主成分中OD间人口和客座利用率系数的绝对值突出,主要体现市场因素和能力利用效率;第4主成分中安全边际率系数最为突出,主要体现风险性和经济效益。

    根据主成分系数矩阵,得到主成分表达式yij,公式为

    4j=1yij=11i=1xijrij (1)

    式(1)中,xij为样本i 的指标j 标准化结果;rij为样本i 的指标j成分系数矩阵得分。

    将标准化后的原始数据代入主成分表达式,计算出各样本的主成分得分,根据各样本的主成分得分即可绘制出不同样本在各评价维度的分布情况。

    使用层次分析法(AHP,Analytic Hierarchy Process)对4个准则层维度进行主观评价赋权,使用了1~9比例标度。层次分析中各个等级及其对应的比例标度如表4所示。

    表  4  两两比较的等级划分及其标度
    相对比较 标度
    两个指标同样重要 1
    一个指标比另一个指标重要一点 3
    一个指标比另一个指标明显重要 5
    一个指标比另一个指标重要得多 7
    一个指标比另一个指标极端重要 9
    重要程度在1、3、5、7、9之间 2、4、6、8
    一个指标比另一个指标相对次要 上述各数的倒数
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    根据以上标准,用aij表示矩阵中的各元素,C1表示经济效益维度,C2表示运输市场维度,C3表示旅客服务维度,C4表示运输经营维度,构建4个维度之间的判断矩阵,如表5所示。

    表  5  判断矩阵
    aij C1 C2 C3 C4
    C1 1 1/2 3 4
    C2 2 1 4 5
    C3 1/3 1/4 1 1/2
    C4 1/4 1/5 2 1
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    本文使用Matlab工具计算特征向量,并通过归一化处理,得到权重特征向量ω=(0.30410.48670.09240.1168)T,其最大特征根λmax=4.142,一致性指标CI=(λmaxn)/(n1)=0.047,其中,n=4,对应的RI=0.9,由此,计算一致性比率CRCR=CI/RI=0.053<0.1,有满意的一致性。故4个维度的赋权如表6所示。

    表  6  个体评价的维度权重
    维度 C1 C2 C3 C4
    AHP赋权 30.41% 48.67% 9.24% 11.68%
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    总体评价以雷达图的形式显示其结果。雷达图以圆心为起点,以放射线形式画出相应样本值,将各种样本值用线联结起来形成一个不规则闭环图,反映样本的优劣。雷达图多以折线闭环密集分布区域对应的中圆为标准线,反映评价对象的平均水平,标准线内侧的样本低于平均水平,表明此类评价对象表现相对不佳;标准线外侧的样本优于平均水平,表明此类评价对象表现相对较好,越接近外围大圆,优势越明显[11]

    个体评价以每个方案所获得的综合评价得分值的大小作为最终评价标准,以评价集V ={最优,良好,中等,一般,较差}作为最终评价等级。当第j个方案的综合评价得分值φj=100时,表示这个方案在所有参与评价的方案里获得了在各个维度上的最高水平;当得分100>φj时,表示这个方案在最高标准之下表现良好;当得分分布为 90 > {\varphi }_{j}\geqslant 80\mathrm{、}80 > {\varphi }_{j}\geqslant 70 \varphi_j < 70 ,则表示该方案相较于最高标准表现中等、一般或较差。其中, {\varphi }_{j} 的计算公式为

    {\varphi }_{j}=\sum _{i=1}^{4}{h}_{ij}{p}_{i}\times 100 (2)

    式(2)中, {h}_{ij} 表示第j个方案在第i个维度下的效率评价指数; {p}_{i} 表示第i个维度下的AHP赋权。

    效率评价指数公式为

    \max {h}_{jk}=\frac{\displaystyle\sum _{r=1}^{s}{y}_{rj}}{\displaystyle\sum _{i=1}^{m}{x}_{ij}}
    \mathrm{s}.\mathrm{t}.\;\;\frac{\displaystyle\sum _{r=1}^{s}{y}_{rj}}{\displaystyle\sum _{i=1}^{m}{x}_{ij}}\leqslant 1,\;\;\;j=\mathrm{1,2},3,\cdots,n (3)

    式(3)中, {h}_{jk} 表示第j个决策单元在第k个维度下的效率评价指数; {x}_{ij} 表示第 j 个决策单元对第 i 个投入指标的投放总量; {y}_{rj} 表示第 j 个决策单元中第 r 个产出指标的产出总量。

    本文以全部指标为变量,以兰州局2023年3季度调图徐兰高铁线开行的75个动车车次为评价对象,评价对象按1~75号进行编号。本案例指标体系涉及多个层面指标,各评价指标性质不同,具有不同的量纲和数量级。若用原始指标值分析,可能会突出数值较高的指标在综合评价中的贡献,同时削弱数值水平较低的指标的作用。为保证结果可靠性,应对指标进行标准化处理,得到无量纲数据,以提高聚类和主成分效果。本案例聚类分析和主成分分析以标准化数据为基础,通过SPSS软件进行数据分析(其中,评价对象数量 n =75,聚类和因子变量 q =20,主成分变量 p =11),评价结果如图1所示。

    图  1  高铁列车效益评价结果分布

    根据评价结果显示,经济效益方面,表现较佳的列车数量为20列,占样本总量的27%,此类列车在运营方面表现优异,整体评价较为突出;表现不佳的列车数量为16列,占样本总量的21%,需要针对表现不佳动车,结合停站次数、停站时间方面对动车执行票价方案进行优化,以提升运营效益。

    运输市场方面,表现较为突出的列车数量为26列,占样本总量的34.7%,在列车服务方面评价较好;表现不佳动车数量为10列,占样本总量的13%,需要结合列车速度、方向调整票价方案。

    旅客服务方面,表现较佳的列车数量为32列,占样本总量的42.7%,此类列车市场表现突出,开行目的地经济发展整体较好;表现不佳的列车数量为11列,占总量的14.7%,需结合列车客座率对票价方案进行调整。

    运输经营方面,表现突出的列车开行方案样本数量为58列,占样本总量的78.7%,表明徐兰高铁2023年第3季度调图开行的绝大部分客车担当收入能够补偿客车变动成本,对企业经营安全的保证程度较好,抗风险性强;表现相对较差的列车数量为10列,占总量的13%,经济效益方面需要进行优化,结合列车开行时刻,确定高铁执行票价方案,吸引客流,同时加强预算和成本控制。

    以徐兰高铁线上运行的兰州西至杭州东G1876次列车为例,将2023年4个季度的列车运营基础数据代入个体评价标准中的公式(3),计算得到效率评价指数,如表7所示。

    表  7  G1876次4个季度高铁票价方案的效率评价指数
    维度 季度1 季度2 季度3 季度4
    经济效益 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000
    运输市场 0.8240 0.9755 1.0000 1.0000
    旅客服务 0.7848 0.9041 1.0000 0.6889
    运输经营 1.0000 1.0000 1.0000 0.9641
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    表7中的数据代入个体评价标准中的公式(2)进行得分计算,最终评价结果如表8所示。

    表  8  G1876次4个季度的AHP-DEA综合评价结果
    时间 结果
    季度1 89.44(中等)
    季度2 97.92(良好)
    季度3 100.00(最优)
    季度4 96.70(良好)
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    根据表8所示,对比2023年4个季度G1876次开行方案,由于停站、旅行时间变化,3季度减少停站,同时对票价进行调整,对长短途旅客票价进行分档,客流结构以长途运输为主、旅客平均运距最大,实现客座率、客票收入最高,运营效果良好。

    在全国铁路系统致力于实现铁路现代化和客运服务升级的当下,高铁票价效益评价的关键在于评价指标设计和评价方法的选择。本文运用平衡计分卡工具,进行高铁票价效益评价指标体系研究,将评价区分为单方案和多方案评价2个层次,可清晰地显示高铁票价方案在旅客服务层面的优劣。在今后的发展中,将致力于经营发展和决策评价的良好契合,帮助决策人员全方位、深入化地把握关键决策点,为合理制定高铁执行票价方案提供有效的参考依据。

  • 图  1   高铁列车效益评价结果分布

    表  1   高铁票价效益评价总体评价指标

    评价层次 备选指标 方案层 指标内涵
    总体评价 经济效益
    维度
    客车担当
    收入
    担当列车开行收益之和,担当收入越高
    票价方案越合理
    客车变动
    成本
    随列车开行工作量的变动产生的成本,
    体现了列车成本收益的配比关系
    安全
    边际率
    反映了实际收益对经营安全的保证程度,
    对盈亏平衡进行定量评价,与票价方案
    成正比关系
    运输市场
    维度
    OD间人口 对列车开行站间地区经济综合发展程度
    的直观体现,反映地区客运市场分布
    状况和客运实际需求
    旅客服务
    维度
    平均停站
    距离
    所有旅客列车完成的运行公里总数
    除以总的停站次数
    旅行时间 旅客铁路运输的运行时间之和,反映
    旅客服务质量的重要指标
    运输经营
    维度
    旅客
    发送量
    旅客发送人次,旅客发送量越高,
    票价方案越合理
    客座
    周转量
    反映运输能力
    旅客
    周转量
    反映平均运距,直接影响客票收入和
    运营效益
    客座
    利用率
    反映能力利用率,体现了运营的客流
    需求与能力供给之间的适应性,与票价
    方案成正比关系
    平均旅行
    速度
    体现铁路运营的技术水平,也是旅客
    关心的主要方面
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    表  2   高铁票价效益评价个体评价指标

    评价层次 备选指标 输入指标 输出指标
    个体评价 经济效益维度 客车变动成本 担当车收入
    边际利润
    安全边际率
    运输市场维度 地区生产总值 目的地人数
    旅客服务维度 全程旅行时间 平均停站距离
    列车直达比率
    停站次数 区段旅行时间
    运输经营维度 列车开行量数 旅客发送量
    旅客周转量
    列车开行天数 平均上座率
    平均客座利用率
    平均票价
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    表  3   成分系数矩阵

    总体评价指标 成分
    经济效益 旅客服务 运输市场 运输经营
    客车担当收入 0.180 0.078 −0.058 −0.040
    客车变动成本 0.195 0.094 −0.047 −0.039
    安全边际率 −0.008 −0.005 −0.021 0.967
    OD间人口 −0.038 0.064 0.851 −0.059
    平均停站距离 −0.028 0.437 0.168 −0.023
    旅行时间 0.297 −0.194 −0.045 0.000
    旅客发送量 0.170 −0.148 0.085 0.070
    客座周转量 0.141 0.068 −0.049 −0.011
    旅客周转量 0.039 0.087 0.002 −0.004
    客座利用率 0.089 −0.109 0.453 0.154
    平均旅行速度 −0.019 0.537 −0.061 0.023
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    表  4   两两比较的等级划分及其标度

    相对比较 标度
    两个指标同样重要 1
    一个指标比另一个指标重要一点 3
    一个指标比另一个指标明显重要 5
    一个指标比另一个指标重要得多 7
    一个指标比另一个指标极端重要 9
    重要程度在1、3、5、7、9之间 2、4、6、8
    一个指标比另一个指标相对次要 上述各数的倒数
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    表  5   判断矩阵

    {a}_{ij} {C}_{1} {C}_{2} {C}_{3} {C}_{4}
    {C}_{1} 1 1/2 3 4
    {C}_{2} 2 1 4 5
    {C}_{3} 1/3 1/4 1 1/2
    {C}_{4} 1/4 1/5 2 1
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    表  6   个体评价的维度权重

    维度 C1 C2 C3 C4
    AHP赋权 30.41% 48.67% 9.24% 11.68%
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    表  7   G1876次4个季度高铁票价方案的效率评价指数

    维度 季度1 季度2 季度3 季度4
    经济效益 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000
    运输市场 0.8240 0.9755 1.0000 1.0000
    旅客服务 0.7848 0.9041 1.0000 0.6889
    运输经营 1.0000 1.0000 1.0000 0.9641
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    表  8   G1876次4个季度的AHP-DEA综合评价结果

    时间 结果
    季度1 89.44(中等)
    季度2 97.92(良好)
    季度3 100.00(最优)
    季度4 96.70(良好)
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  • [1] 张 琦. 竞争视角下高铁定价方法研究[D]. 北京:北京交通大学,2019.
    [2] 徐 彦. 关于我国高速铁路票价机制改革对策研究[J]. 铁道运输与经济,2018,40(9):11-16.
    [3] 高 玲,单杏花,王洪业,等. 高速铁路客运票价最高限价调整机制研究[J]. 铁路计算机应用,2024,33(3):1-6.
    [4] 张 杰. 基于预售时段的高速铁路旅客票价差异化研究[D]. 兰州:兰州交通大学,2020.
    [5] 尹胜男. 基于客流分配的高速铁路票价调整策略研究[D]. 兰州:兰州交通大学,2021.
    [6] 周文梁,蒋志刚,柴乃杰,等. 高速铁路列车开行方案与票价票额综合优化[J]. 交通运输系统工程与信息,2024,24(3):151-163.
    [7] 刘雨萱,陆 然,丁 翔,等. 考虑发车时刻与旅行时间的高铁优化定价[J]. 综合运输,2023,45(6):56-61,147.
    [8] 钟林环. 基于收益管理的高速铁路票额票价协同优化方法研究[D]. 长沙:中南大学,2022.
    [9] 张子琦. 基于平衡计分卡的高铁旅客列车开行方案评价指标体系研究[J]. 河北企业,2024(6):85-87.
    [10] 陈 瑾. 基于数据包络分析的西部地区高速公路网规模与经济社会发展适应性的分析研究[J]. 公路,2023,68(10):276-281.
    [11] 马书红. 农村公路规划与执行绩效评价体系研究[J]. 重庆交通大学学报(自然科学版),2008,27(1):113-117.
图(1)  /  表(8)
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出版历程
  • 收稿日期:  2024-07-20
  • 刊出日期:  2025-02-24

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