CN102129465A - 公众气象服务效益综合评估方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种公众气象服务效益综合评估方法，通过设计问卷、发放问卷、筛选有效问卷、统计问卷结果；根据得到的有效问卷，找出有用数据，分别利用自愿付费法、节省费用法、影子价格法计算出公众气象服务效益

、

和

Description

公众气象服务效益综合评估方法

技术领域

本发明涉及一种公众气象服务效益综合评估方法。

背景技术

气象是一种自然的生产力，是一切生产资源中的基础资源，而气象事业是一项公益性科技服务事业，公众气象服务的信息以公益产品形式向社会提供。随着我国社会经济的快速发展，政府、企业和公众对气象服务提出了愈来愈高的要求，气象界越来越多的学者专家开始关注气象服务。在对公众气象服务效应评估评价时，由于各种评价方法考虑的侧重点不同，可能导致评价结果的不同，传统的公众气象服务效益综合评估方法一共有三种，分别为“自愿付费法”、“节省付费法”和“影子价格法”三种计算方法，评价者很难评价出哪一种方法更具科学、合理。因此，仅采用一种方法进行评价无疑会有一定的片面性，又容易出现评价结果的不一致，而通过评价方法的综合应用可以克服以上缺点。

发明内容

本发明提供了一种公众气象服务效益综合评估方法，以解决更为客观、更符合实际、更加可靠的技术问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种公众气象服务效益综合评估方法，其特征在于：

步骤1：设计问卷，发放问卷，筛选有效问卷，统计问卷结果。

步骤2：根据得到的有效问卷，找出有用数据，利用数学模型1即“自愿付费法”计算出公众气象服务效益W₁；

步骤3：利用数学模型2即“节省费用法”计算出公众气象服务效益W₂；

步骤4：利用数学模型3即“影子价格法”计算出公众气象服务效益W₃；

步骤5：用SPSS13.0软件中的Nonparametric Tests模块进行检验，采用Kendall协和系数检验对公众气象服务效益评估的定量评估分析中的“自愿付费法”、“节省付费法”和“影子价格法”三种计算方法确定进行一致性检验。

步骤6：若得到的统计量和显著度皆通过检验，则说明这三种方法做出来的公众气象服务效益评估的结果具有良好的一致性，可进入下一步进一步的做综合评价。若得到的统计量和显著度显示不具有一致性，则要对问卷进行修改且将有用数据重新编辑，再重复步骤1～5。

步骤7：根据非线性加权综合法和熵值法计算出公众气象服务效应评估结果。

所述问卷采集，需要往全国发出问卷，不能片面性发放问卷，得到问卷需经过有效的处理之后，也就是化办公漏答题、答案全部一样的无效问卷进行剔除得到有效问卷。

有益效果：

公共气象服务事关人民生命财产安全、经济社会可持续发展，事关全面贯彻落实科学发展观，事关构建社会主义和谐社会，事关全面建设小康社会目标的实现。评估模型应根据问卷的模式和时间不同做相应的修正，采用组合模型对全国公众气象服务效益进行定量评估会更客观，在公众气象服务效应的计算过程中如果仅仅采用一种方法进行计算和综合评价的时候，评价得到公众气象服务效应最高和最低的几个省份是比较一致的，而评价过程中中间的省份所得到的一致性结果却容易出现不尽然相同的情况，本发明构建的组合模型，克服了采用单一评价方法对同一个问卷资料结果的差异性的现象，从而有效提高了评价的真实可靠性。

本发明利用Kendall协和系数检验法对评估公众气象服务效益评估的三种方法进行一致性检验，提出了一种公众气象服务效益评估的组合预测模型，较好地消除不同方法评价结果的差异，综合利用每种方法的评价信息，使评价结果更为客观、符合实际，提高了评价的可靠性、准确性。

具体实施方法

实例参见数学模型1～3和发明内容，这种公众气象服务效益综合评估方法，气步骤为：

步骤1：设计问卷，发放问卷，筛选有效问卷，统计问卷结果。

步骤2：根据得到的有效问卷，找出有用数据，利用数学模型1即“自愿付费法”计算出公众气象服务效益W₁

步骤3：利用数学模型2即“节省费用法”计算出公众气象服务效益W₂

步骤4：利用数学模型3即“影子价格法”计算出公众气象服务效益W₃

步骤5：用SPSS13.0软件中的Nonparametric Tests模块进行检验，采用Kendall协和系数检验对公众气象服务效益评估的定量评估分析中的“自愿付费法”、“节省付费法”和“影子价格法”三种计算方法确定进行一致性检验。

步骤6：若得到的统计量和显著度皆通过检验，则说明这三种方法做出来的公众气象服务效益评估的结果具有良好的一致性，进入下一步做综合评价；若得到的统计量和显著度显示不具有一致性，则对问卷进行修改且将有用数据重新编辑，再重复步骤1～5；

步骤7：根据非线性加权综合法和熵值法计算出公众气象服务效应评估结果。

所述问卷采集，全国共发出48464份总的问卷，经过有效的处理也就是剔除其中的漏答题、答案全部一样的无效问卷之后，得到数学模型1-2的有效问卷为43649份和数学模型3的有效问卷39356份。

公式说明

下面结合公式和实例进一步说明。

数学模型1是“自愿付费法”计算出公众气象服务效益。

数学模型2是“节省费用法”计算出公众气象服务效益。

数学模型3是“影子价格法”计算出公众气象服务效益。

数学模型1：

$W_1=P\·\underset{i=1}{\overset{t}{\mathrm{\Σ}}}\frac{M_i}{N_i}\underset{j=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{C}_j\·B_{\mathrm{ij}}$

其中：W₁：计算得出的公共气象服务效益；

P：订正系数；

M_i：被调查地区第i类公众人数；

N_i：实际回收抽样调查表中第i类公众人数；

C_j：第j个付费等级的中数；

B_ij：被调查者中第i类公众中愿意支付第j个付费等级的人数；

i：城镇居民或乡村居民；

t：i的总个数，一般取2；

j：第j个付费等级；

n：付费等级的个数。

数学模型2：

$W_2=P\·\underset{i=1}{\overset{t}{\mathrm{\Σ}}}\frac{M_i}{N_i}\underset{j=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{C}_j^{\′}\·B_{\mathrm{ij}}^{\′}$

其中：W₂：计算得出的公共气象服务效益；

P：订正系数；

M_i：被调查地区第i类公众人数；

N_i：实际回收抽样调查表中第i类公众人数；

C′_j：第j个节省费用等级的中数；

B′_ij：被调查者中第j个节省费用等级中的第i类公众的人数。

数学模型3：

$W_3=P\·C\·T\underset{i=1}{\overset{t}{\mathrm{\Σ}}}(M_i\·\frac{G_i}{N_i^{\′}})$

其中：W₃：计算得出的公共气象服务效益；

P：订正系数；

C：影子价格；

T：时间扩展系数，若以一年为单位，则取值为365；

M_i：被调查地区第i类公众人数；

N′_i：实际回收抽样调查表中第i类公众人数；

G_i：第i类公众收听收看天气预报的总次数。

i：城镇居民或乡村居民；

t：i的总个数，一般取2；

实施例：

所述的影子价格C值和订正系数P值采用的是我国电视节目综合人口覆盖率，根据每年国家统计年鉴进行修正。在本发明中所述影子价格C值取0.1135元，我国电视节目综合人口覆盖率P值取0.9723。

1一致性检验

在公众气象服务效益评估中常常用几种不同的模型进行评价，Kendall协和系数是检验M种评价方法对N个对象的评价结果之间是否具有一致性的一种统计学方法。它是通过讨论协和系数(W)这一指标显示出样本数据中的实际符合与最大可能符合之间的分歧程度来判定的，如果在检验中出现不一致性，则说明评价存在一些问题，须重新审视评价指标体系和评价方法，并加以改正和调整。若检验结果符合一致性，则说明所采用的几种评价方法得到的评价结果具有一致性。此时，可构建组合模型进行综合评价。

假设样本数量为N，样本的评价方法数为K，各个样本的评价得分为X，Kendall协和系数检验的基本思路是：对所有样本在每种评价方法上的评价得分按照升序排序列，然后计算每个样本在每种评价方法上的评价得分的秩，最后求得各个样本秩和R_j(j＝1，2，...，n)，其中R_j为各个样本秩和、j为第j个样本。若K个评价指标的一致性最高，即完全相符时，R_j(j＝1，2，...，n)应为K，2K，…，NK，否则，R_j(j＝1，2，...，n)应当接近相等，即每个R_j同平均值应当相差较小。一致性的Kendall协和系数的计算公式：

$W=\underset{j=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}\frac{{(R_j-\frac{K(N+1)}{2})}^2}{K^2(N^3-N)/12}$

其中，W为协和系数，j为第j个样本，N为样本数量，R_j为各个样本秩和、j为第j个样本，K为样本的评价方法数。

W的值越高时，表明R_j离均值

越远，也就是同完全一致性越接近，说明多个评价方法的一致性越强。

为了研究各个评价方法之间的一致性是否显著，需要对Kendall协和系数W的显著水平进行检验，检验步骤如下：

(1)建立零假设和备选假设：

H₀：Kendall协和系数W不显著，即W＝0。

H₁：Kendall协和系数W显著，即W≠0。

(2)构造统计量

当Nf 7时，检验统计量x²＝K(N-1)W近似服从自由度为N-1的x²分布。当(α为置信水平)时拒绝零假设，即认为K种方法所得的秩评之间存在显著一致性。否则接受零假设，则需要针对不一致性采取相应处理措施。

(3)将每一种评价方法所得的各样本评分值进行标准化。用标准差法进行标准化，其计算公式如下：

$Y_{\mathrm{ij}}=\frac{X_{\mathrm{ij}}-{\stackrel{\‾}{X}}_i}{S_i}$

其中：Y_ij代表第j个样本第i种方法的标准分，X_ij代表第j个样本第i种评价方法的得分值，

代表第i种方法样本得分的平均数，S_i代表第i种方法样本得分的标准差。

(4)汇总各评价方法的评分值。汇总公式：

$P_j=\underset{i=1}{\overset{K}{\mathrm{\Σ}}}{Y}_{\mathrm{ij}}$

其中P_j为第j个样本K种评价方法的评分总和，K为评价方法数，按照P_j大小重新排序即得最后评价结果，Y_ij代表第j个样本第i种方法的标准分。

文章选用公众对气象服务效益“自愿付费法”、“节省费用法”和“影子价格法”进行一致性检验，从而构建组合模型。

2三种评估方法

“自愿付费法”、“节省费用法”和“影子价格法”三个评估模型中的P值均改为0.9723也就是我国电视节目综合人口覆盖率。

课题组在全国除港、澳、台以外的所有省、市和设有政府气象主要机构的县开展了“气象服务效益评估”随机抽样问卷调查，全国共发出48464份总的问卷，经过有效的处理即将无效的问卷进行剔除之后，得到有效问卷43649份，公众意愿付费额调查统计则得到表1表如下：

表1公众气象服务年自愿付费数据

2.1自愿付费法

顾名思义，即公众获取天气预报所愿意支付的费用，为了获取这些数据，可在调查问卷中设置如下问题：“公众天气预报是不收取费用，现在为了了解其服务效益，假设需要缴费，您每年愿意缴纳多少？”。通过对调查结果的统计，可以计算出“自愿付费法”下的公众气象服务效益，代入数学模型1中计算出公众气象服务效益：

P＝0.9723

M₁＝60667万N₁＝29239M₂＝72135万N₂＝14410

2.2节省费用法

在回答付费问题时，考虑到人们往往会有所顾及，并非能真实地反映个人支付意愿，所以在调查问卷中还设置了这样的问题：“在日常生活中，您认为天气预报每年可以为您和您的家人节省多少费用？”这样的方法，称为“节省费用法”，从某种意义上讲这更能客观的反映公众气象服务效益，采用数学模型2处理。

总共发出48464份总的问卷，经过有效的处理得到有效问卷43649份，公众气象服务效益年节省费用调查统计数据列入表2。

表2公众气象服务年节省费用

计算出公众气象服务效益：

P＝0.9723

M₁＝60667万N₁＝29239M₂＝72135万N₂＝14410

2.3影子价格法

经济学中的影子价格，是经济评价中的一个重要参数，是社会对货物真实价格的衡量。在气象效益评估这中，通过对人们由电话、电视、手机短信、网络等途径获得天气预报的次数来反映公众的需求量，然后参照每拨打一次天气预报自动答询台的支付的费用，来计算公众气象服务效益，这就是“影子价格法”。采用数学模型3处理。

总共发出48464份总的问卷，经过有效的处理得到有效问卷39356份，公众年天气预报意愿付费额调查统计数据列入表3。

通过问卷对“最经常从哪个渠道获得气象信息”的调查结果显示，公众获取天气预报的渠道主要有电视、手机短信、报刊、互联网、广播、电话以及其它方式，其比重分别为：94％、32.3％、31.7％、19.4％、18.9％、2％、3.7％。则C值的确定如下：

(1)通过电视获取气预报占有的影子价格：中国广播电视协会有线电视工作委员会会长陈晓宁指出，目前国内有线电视每月平均缴费约24元；另一方面据调查资料统计每户平均每天看电视时间为3小时5分钟，取为3小时，其中看天气预报的时间大约是10分钟，每月取30天，因此算出

(2)通过手机短信获取气预报占有的影子价格：全国手机短信每条平均0.1元，则算出C₂＝0.323×0.1＝0.0323元。

(3)通过报刊获取气预报占有的影子价格：报刊每份平均售价1元，天气预报所占比重约为1/24版，则算出

(4)通过互联网获取气预报占有的影子价格：据统计全国上网平均每小时一元，看天气预报的时间大约需要5分钟，则

(5)通过广播、电话及其他途径获取天气预报的影子价格等价替代约为C₅＝0.01元。

综合上述影子价格为：C＝C₁+C₂+C₃+C₄+C₅＝0.1135元。

若被调查者每天收听(看)天气预报在一次以上，按照低估原则，则认为其中只有一次是有效益的；而在此次问卷调查中，我们对用户每天收听(看)天气预报的频次进行分类统计，并乘以对应的人数，相加后即可得到一个新的G_i。

表3城镇和乡村居民通过各种渠道收听(看)天气预报的次数

这里的D_j指每一天看通过各种渠道收听(看)天气预报的次数。

代入数学模型3，计算出公共气象服务效益：

P＝0.9723M₁＝60667万N′₁＝25076C＝0.1135T＝365M₂＝72135万N′₂＝14280

3组合模型

3.1一致性

通过全国抽样问卷调查获取数据，采用其中的23个省数据。对公众气象服务效益评估的定量评估分析中的“自愿付费法”、“节省付费法”和“影子价格法”三种计算方法确定进行一致性检验。用SPSS13.0软件中的Nonparametric Tests模块进行检验，采用Kendall协和系数检验得到W＝56.710，显著度为0.001π0.05，说明这三种方法做出来的公众气象服务效益评估的结果具有良好的一致性，可进一步的做综合评价。

表423个省市三种方法在公众气象服务效益评估结果(单位：十亿元)

3.2非线性加权综合法

非线性加权综合法(或“乘法”合成法)是指应用非线性模型

$y=\underset{j=1}{\overset{m}{\mathrm{\Π}}}{x}_j^{w_j}$

来进行综合评价的。式中的y为系统(或评价对象)的综合评价值，w_j是与评价指标x_j相应的权重系数(0≤w_j≤1(j＝1，2........，m)，

)。非线性加权综合法适用于各个指标之间的有较强的关联的场合。非线性加权综合法强调的是各备选方案(无量纲)指标值的大小的一致性，即这种方法是突出评价值中较小者的作用，这是由乘积运算的性质所决定的。

3.3权的选择

熵值法是一种客观赋权的方法，该方法计算简便、思路清晰，同时避免了权重计算的主观性。熵值法用于对信息内容及其复杂性的测量，已广泛应用于自然科学的众多领域。统计学上广泛用信息熵反映信息系统的有序程度和信息的效用值，从而进行客观赋权和综合评价。Shannon认为熵是测量每单位信息含量的统计参数。在信息系统中熵是信息无序度的度量，信息是系统有序程度的度量，两者绝对值相等，符号相反。信息熵越大，信息的无序度越高、效用值越小，指标的权重也越小；反之，信息熵越小，信息的无序度越低、效用值越大，指标的权重也越大。为了消除指标的属性和量纲对评价结果的影响，需要对原始评价矩阵进行规范化和归一化处理。用熵值法计算指标权重时包括以下步骤：

(1)构建m个样本n个评价指标的判断矩阵，将矩阵进行归一化处理，由于本研究所用指标都是效益型指标，规范化公式：

$p_{\mathrm{ij}}=\frac{x_{\mathrm{ij}}-x_{\min }}{x_{\max }-x_{\min }}$

式子中p_ij为进行归一化处理后的判断矩阵的第i个样本的第j个评价指标的判断值；x_ij为m个样本n个评价指标的值，x_max和x_min分别为同一指标下不同样品中最满意者或最不满意者(越小越满意或越大越满意)。

(2)对m个样本n个评价指标，可以确定评价指标的熵h_j为：

$h_j=-\frac{1}{\ln m}\left[\underset{i=1}{\overset{m}{\mathrm{\Σ}}}{f}_{\mathrm{ij}}\ln f_{\mathrm{ij}}\right],(i=\mathrm{1,2},.....,m;j=\mathrm{1,2},....n)$

式中第j项评价指标下，第i个样本的特征比重

(3)计算评价指标的熵权，即

$w_j=(1-h_j)/(n-\underset{j=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{h}_j)$ $w=w_{1\×n},\underset{j=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{w}_j=1$

式中h_j为评价指标的熵；w_j为根据熵确定的权重，w为各个权重的值组成的列向量，n为评价指标的总个数。

利用熵权法得到三个公众气象服务效益需求统计量的权重为：

w₁＝0.2571w₂＝0.3664w₃＝0.3765。

设自愿付费法计算的公众气象服务效益的统计量为W₁，节省付费法计算的公众气象服务效益的统计量为W₂，影子价格法计算的公众气象服务效益的统计量为W₃，则非线性加权综合法组合模型为：

来进行综合评价，非线性加权综合法适用于各个指标之间的有较强的关联的场合，文章中这三种方法具有很强的关联度，而且具有很强的一致性，即这种组合模型方法是突出评价指标值中较小者的作用，这是由这种乘法组合模型的性质决定的。公众气象服务效应：

本发明的评估模型是根据问卷的模式和时间不同做出相应的修正的，采用组合模型对全国公众气象服务效益进行定量评估更客观，在公众气象服务效应的计算过程中如果仅仅采用一种方法进行计算和综合评价的时候，评价得到公众气象服务效应最高和最低的几个省份是比较一致的，而评价过程中中间的省份所得到的一致性结果却容易出现不尽然相同的情况，本发明构建的组合模型，克服了对单一评价方法对同一个问卷资料结果的差异性的现象，从而提高了评价的真实可靠性。

Claims (2)

1.一种公众气象服务效益综合评估方法，其特征在于，步骤为：

步骤1：设计问卷，发放问卷，筛选有效问卷，统计问卷结果；

步骤2：根据得到的有效问卷，找出有用数据，利用数学模型1即“自愿付费法”计算出公众气象服务效益                                               

；

步骤3：利用数学模型2即“节省费用法”计算出公众气象服务效益；

步骤4：利用数学模型3即“影子价格法”计算出公众气象服务效益

；

步骤5：用SPSS13.0软件中的Nonparametric Tests 模块进行检验，采用Kendall协和系数检验对公众气象服务效益评估的定量评估分析中的“自愿付费法” 、“节省付费法”和“影子价格法”三种计算方法确定进行一致性检验；

步骤6：若得到的统计量和显著度皆通过检验，则说明这三种方法做出来的公众气象服务效益评估的结果具有良好的一致性，进入下一步做综合评价；若得到的统计量和显著度显示不具有一致性，则对问卷进行修改且将有用数据重新编辑，再重复步骤1~5；

步骤7：根据非线性加权综合法和熵值法计算出公众气象服务效应评估结果。

2.   如权利要求1所述的公众气象服务效益综合评估方法，其特征在于，所述的问卷采集向全国范围采集，将得到的问卷进行处理，将漏答题、答案全部一样的无效问卷进行剔除。