ایمنی حمل‌و‌نقل جاده‌ای کشور: رویکرد تحلیل عاملی

ایمنی حمل‌و‌نقل جاده‌ای کشور: رویکرد تحلیل عاملی

علی زینل همدانی^1*، محمد رئیسی نافچی²، مرتضی راستی برزکی³، حسین خسروشاهی⁴

1- استاد، دانشکده‌ مهندسی صنایع و سیستم‌ها - دانشگاه صنعتی اصفهان - اصفهان - ایران

2- استادیار، دانشکده‌ مهندسی صنایع و سیستم‌ها - دانشگاه صنعتی اصفهان - اصفهان - ایران

3- استادیار، دانشکده‌ مهندسی صنایع و سیستم‌ها - دانشگاه صنعتی اصفهان - اصفهان – ایران

4- دانشجوی دکترا، دانشکده مهندسی صنایع و سیستم‌ها - دانشگاه صنعتی اصفهان - اصفهان - ایران

چکیده

هر ساله تعداد زیادی از مردم بر اثر تصادفات رانندگی در جاده‌های کشور متحمل خسارات سنگین و بعضاً جبران‌ناپذیر می‌شوند. این امر باعث شده تا دست‌اندرکاران حمل‌و‌نقل، تمرکز ویژه‌ای بر موضوع ایمنی راه‌ها داشته باشند. اما آنچه در این بین اهمیت دارد این است که در راستای ارتقای ایمنی جاده‌ها در چه مواردی باید سرمایه‌گذاری کرد. به‌همین‌منظور در این مقاله به بررسی عوامل مهم اثرگذار در ایمنی راه‌های کشور با استفاده از رویکرد تجزیه‌و‌تحلیل چندمتغیره پرداخته شده است. بنابراین، ابتدا متغیرهای تأثیرگذار بر وضعیت ایمنی راه­های کشور مشخص شده و سپس عوامل اصلی مؤثر با استفاده از روش تحلیل عاملی تعیین شده‌اند.  پس از آن استان‌های کشور با درنظرگرفتن امتیاز عامل‌های به‌دست‌آمده و براساس یک شاخص کلی، رتبه‌بندی شده‌اند. درنهایت نیز روند تغییرات شاخص کل، برای برخی استان‌های کشور از سال 1387 تا 1392 بررسی و تحلیل شده است.

واژه‌های کلیدی: ایمنی، تحلیل عاملی، چند‌متغیره، حمل‌و‌نقل، رتبه‌بندی.

1- مقدمه

حمل‌ونقل¹ مفهومی است که بشر از ابتدای خلقت خود با آن درگیر بوده و این مفهوم از دیرباز نقشی کلیدی در زندگی انسان‌ها بازی کرده است. پس از اختراع چرخ، حمل‌ونقل تحولی اساسی پیدا کرد و روزبه‌روز وسایل پیشرفته‌تر و پیچیده‌تر در این عرصه به کار گرفته شد، به‌طوری که امروزه مسائل مطرح در زمینۀ جابه‌جایی و حمل‌ونقل جزء پیچیده‌ترین مسائل در ابعاد مختلف هستند. علی‌رغم فواید بسیار فناوری‌های جدید به‌کار‌گرفته‌شده در این زمینه، متأسفانه این صنعت با خطرات مالی و جانی برای انسان‌ها همراه است. سالانه افراد زیادی در دنیا بر اثر سوانح ترافیکی جان خود را از دست می‌دهند. کشور ایران نیز یکی از کشورهایی است که آمار تصادفات و تلفات آن در عرصۀ حمل‌ونقل به خصوص در نوع جاده‌ای آن، در مقایسه با استاندارد‌های جهانی بسیار بالا است. بنابراین پرداختن به موضوع ایمنی در حمل‌ونقل جاده‌ای ایران می‌تواند کمک شایانی به ارتقای ایمنی راه‌ها کند و مسئولان را در امر برنامه‌ریزی بهتر در این راستا یاری کند.

امروزه مسئلۀ حمل‌ونقل یکی از مهم‌ترین مسائل کلان شهرها است (تندیسی و رضایی 1392). به دلیل اهمیت فراوان ایمنی در حمل‌ونقل در گذشته مطالعات مختلفی در این زمینه صورت گرفته است. برای مثال بویر و دیون² (1987) یک چارچوب تئوریک برای تجزیه‌وتحلیل ایمنی جاده‌ای در حوزه‌های مختلف براساس خصوصیاتی چون مخاطرات غیرمادی، مالیات، قوانین دولتی، بیمه‌های مسئولیت و قراردادهای بیمه‌ای چنددوره‌ای ارائه کرده و براین‌اساس به نتایجی برای نوع اثر قراردادها و پوشش‌های بیمه‌ای دست یافته‌اند. در سال 2001 کوک³ و همکاران با استفاده از رویکرد تحلیل پوششی داده‌ها مسئلۀ اولویت‌بندی نقاطه حادثه‌خیز جاده‌ای را بررسی کردند. هرمانس⁴ و همکاران (2009) نیز با استفاده از تحلیل پوششی داده‌ها یک طرح کامل برای برنامه‌ریزی ایمنی ارائه کردند و براساس آن جوانب مناسب و همچنین جوانب ناکارامد ایمنی راه را برای 21 کشور اروپایی مطالعه کردند. شی⁵ در همان سال ایمنی ترافیک جاده‌ای  و ارزیابی منطقه‌ای ایمنی جاده‌ای با استفاده از تکنیک تحلیل سلسله‌مراتبی (ما⁶ و همکاران، 2009) را در شرایط فازی در کشور چین بررسی کرد. الویک⁷ (2008) نُه خصوصیت مشکلات ایمنی جاده‌ای را که همگی در اصل تابع اندازه‌گیری عددی هستند، تعریف کرده است. این خصوصیات عبارت‌اند از بزرگی⁸ شدت⁹، احوال ظاهری¹⁰، بی‌عدالتی¹¹، پیچیدگی¹²، پراکندگی فاصله‌ای¹³، دوام موقت¹⁴، فوریت درک‌‌‌شده¹⁵ و پاسخگویی به رفتار⁶¹. هدف وی از تعیین این ابعاد و تلاش در اندازه‌گیری آن‌ها، تهیۀ یک مبنا برای بررسی مشکلات در برنامه‌های ایمنی است.

وانگ¹⁷ و همکاران (2004) یک متودولوژی ارزیابی کیفی شامل یک تجزیه‌و‌تحلیل خوشه‌ای¹⁸ و رگرسیون خودکار¹⁹ برای ارزیابی اثرات استراتژی‌‌های مختلف ایمنی جاده‌ای ارائه کرده‌اند. در روش آن‌ها از خوشه‌بندی برای گروه‌بندی بیش از صد پروژۀ ایمنی جاده‌ای استفاده شده و سپس این استراتژی‌ها در رگرسیون به‌منظور برقراری ارتباط با میزان‌ تلفات و تصادفات رانندگان، مسافران، موتورسیکلت سواران و عابران پیاده به کار برده شده‌اند. متدلوژی آنان امکان ارزیابی اثرات کلی استراتژی‌های ایمنی جاده‌ای و اهمیت نسبی هر استراتژی را فراهم می‌کند.  در سال 2010 شن²⁰ و همکاران به منظور تحلیل کلان عملکرد ایمنی جاده ای از تصمیم گیری فازی و شبکه های عصبی استفاده و 21 کشور اروپایی را بر حسب امتیازهای مرتبط با ایمنی جاده ای رتبه‌بندی کردند. همچنین در سال 2011 بائو²¹ و همکاران مدل تاپسیس فازی را برای ارزیابی عملکرد ایمنی راه و ترکیب شاخص‌های چندسطحی مرتبط با عملکرد راه استفاده کردند. بهنود و همکاران (1392) یک سیستم پشتیبان تصمیم در شرایط فازی به‌منظور استفاده در برنامه‌ریزی اقدامات ایمن‌ساز راه ارائه کردند. آن‌ها همچنین با استفاده از شاخص‌های عملکردی معرفی‌شده توسط کمیسیون ایمنی راه‌های کشور و با استفاده از روش تحلیل پوششی داده‌ها کارایی اقدامات انجام‌شده در سال‌های 1387 و 1388 را در بین استان‌های مختلف ارزیابی کرده‌اند پرداخته‌اند. همچنین صادقی و همکاران (1390) با استفاده از تکنیک تحلیل پوششی داده‌ها به شناسایی و اولویت‌بندی قطعات حادثه خیز پرداختند.

علی‌رغم پژوهش‌های صورت گرفته در زمینه ایمنی جاده‌ای به نظر می‌رسد استفاده از ابزارهای آماری در به‌دست‌آوردن یک شاخص کلی می‌تواند در تصمیمات مسئولان بسیار مفید باشد. لذا با توجه به اهمیت موضوع، در این مقاله عوامل مهم در ایمنی راه‌ها و وضعیت استان‌های کشور، از این منظر بررسی می‌شود. در بخش دوم، مبانی نظری تحلیل عاملی که در این مقاله بر پایۀ آنها بررسی و تحلیل‌ها انجام گرفته است و در بخش سوم مقاله، تحلیل عاملی از وضعیت ایمنی ارائه شده است. در بخش چهارم، استان‌ها براساس امتیاز عوامل به دست آمده رتبه‌بندی شده‌اند. در بخش پنجم نیز تغییرات شاخص کل معرفی‌شده برای برخی استان‌های کشور در سال‌های 1387 تا 1392 ارائه شده و بخش نهایی به جمع‌بندی، اختصاص یافته است.

2- مبانی نظری تحلیل عاملی

هدف اصلی تحلیل عاملی، توصیف روابط همبستگی بین تعداد زیادی از متغیرها در قالب تعداد محدودی متغیر اصلی و پنهانی است  که عامل²² نامیده می‌شوند. (جانسون و ویچرن²³، 2007). این روش اولین‌بار توسط اسپیرمن جهت تحلیل عملکرد دانش‌آموزان در تعداد زیادی از درس‌ها و استخراج رابطۀ بین هوش و نمرات کسب‌آن‌ها ایجاد شد (سوبهاش²⁴، 1996). تحیل‌عاملی را می‌توان توسعة تجزیه‌و‌تحلیل مؤلفه‌های اصلی دانست، با این تفاوت که تجزیۀ عاملی، تخصصی‌تر است  (جانسون و ویچرن، 2007). در تحلیل عاملی، به دنبال یافتن عواملی هستیم که از ترکیب خطی متغیرهای اصلی مسئله ساخته می‌شوند و عامل پنهانی موجود در داده ها را به نمایش می‌گذارند.

دو روش اصلی برای تحلیل عاملی وجود دارد؛ روش مؤلفۀ اصلی²⁵ و روش ماکزمم درست‌نمایی²⁶ (جانسون و ویچرن، 2007). در هر دوی این روش‌ها سعی بر آن است که با استفاده از تعریف یک ماتریس متعامد، عوامل پنهانی موجود در داده‌ها کشف و تحلیل شود. ساختار تحلیل عاملی متعامد مطابق رابطة (1) است؛ چنانچه شرایط رابطة (2) برقرار باشد (جانسون و ویچرن، 2007):

در رابطۀ (1)،  نمایش‌دهنده مشاهداتِ دارای  صفت با میانگین  ماتریس واریانس-کواریانس  است. همچنین  نمایانگر بار عوامل²⁷،  نشان‌دهندۀ عوامل و  بیان‌کنندۀ خطا است؛ که گاهی به آن فاکتور خاص²⁸ نیز می‌گویند.

همان‌طور که ذکر شد وجود شرایط رابطۀ (2) تضمین‌کنندة متعامد‌بودن تحلیل عاملی است. همچنین نبود کواریانس بین عوامل و خطاها نیز در نظر گرفته می‌شود که شرط آخر رابطۀ (2) را نتیجه می‌دهد. براساس رابطۀ (2) و برمبنای مدل متعامد می‌توان ماتریس واریانس-کواریانس مشاهدات و همچنین رابطۀ بین مشاهدات و عوامل را به‌صورت زیر تبدیل کرد:

در رابطة (3) میزان توصیف متغیرها توسط عوامل پنهانی را میزان مشارکت²⁹ آن‌ها در توصیف پدیده گویند؛ که از رابطة (4) محاسبه می‌شود:

درواقع میزان مشارکت عوامل، مقداری از واریانس مشاهدات است که هر عامل آن را توصیف می‌‌کند. اگر این مقدار بر جمع واریانس کل متغیرها تقسیم شود، درصد واریانسی که هر عامل از کل واریانس مشاهدات توصیف می‌کند، به دست می‌آید. بنابراین می‌توان نوشت:

در رابطۀ (5)،  برابر با درصد واریانسی از کل مشاهدات است که توسط عامل ام توصیف می‌شود.

همان‌طور که پیش از این بیان شد، دو روش عمده برای تخمین مقادیر بار عوامل وجود دارد: روش مؤلفه اصلی و روش ماکزیمم درست‌نمایی. در روش مؤلفۀ اصلی به‌صورت زیر مقادیر بار عوامل تخمین زده می‌شود (جانسون و ویچرن، 2007):

در رابطۀ (6)  و  به ترتیب امین مقدار و بردار ویژۀ داده‌ها هستند. به‌دلیل استفاده از مقادیر و بردارهای ویژه، به این روش، روش مؤلفۀ اصلی گفته می‌شود. برای مطالعة جزئیات بیشتر درخصوص این روش می‌توان به کتاب‌های جانسون و ویچرن (2007) و سوبهاش (1996) مراجعه کرد.

اما در روش ماکزیمم درست‌نمایی، مقادیر بار عامل‌ها و همچنین خطاها باید به‌گونه‌ای انتخاب شود که ماتریس متعامد ارائه‌شده در رابطۀ (7) ماکزیمم شود (جانسون و ویچرن، 2007).

چون رابطة (7) براساس تابع درست‌نمایی مشاهدات به دست آمده و هدفْ ماکزیمم‌کردن آن است، به این روش، روش ماکزیمم درست‌نمایی گفته می‌شود. برای مطالعۀ جزئیات بیشتر در این خصوص می‌توان به کتاب جانسون و ویچرن (2007) مراجعه کرد.

همچنین برای تحلیل بهتر عوامل معمولاً از دوران عامل‌ها استفاده می‌شود. دوران عامل‌ها ساختار ساده‌تری به بار عوامل می‌دهد و بهتر می‌توان آن‌ها را تحلیل کرد. برای دوران عوامل، از هر ماتریس متعامدی می‌توان استفاده کرد و براساس آن ماتریس متعامد، بار عوامل را به دست آورد. یکی از شیوه‌های دوران عوامل روش وریمکس³⁰ است. این روش، یک شیوۀ عددی است که با محاسبات عددی انجام می‌شود. توضیحات کامل این روش در کتاب جانسون و ویچرن (2007) ارائه شده است.

در رابطة (8)  امتیاز مشاهدۀ ام است (توضیحات کامل تر را می‌توان در کتاب جانسون و ویچرن (2007) مشاهده کرد).

درنهایت برای محاسبة یک شاخص کلی می‌توان با استفاده از نمره‌ای که هر مشاهده در هرکدام از عوامل کسب کرده است و درصد توضیح واریانس مشاهدات توسط عوامل، یک نمرۀ کلی به دست آورد. به‌این‌منظور از یک رابطۀ خطی برای تعیین شاخص کلی هرکدام از مشاهدات استفاده می‌‌شود که امتیاز عوامل با ضرایبی با همدیگر جمع شده و شاخص کلی را نتیجه می‌دهد. این ضرایب ( ) همان درصد واریانسی هستند که هر عامل از کل واریانس مشاهدات توصیف می‌کند.

3- تحلیل عاملی وضعیت ایمنی

همان­طور که در بخش 1 گفته شد، تحلیل عاملی یکی از تکنیک‌های تجزیه‌و‌تحلیل چندمتغیره است و هدف اصلی آن بیان روابط همبستگی³¹ میان بسیاری از متغیرها براساس چند کمیت تصادفی غیرقابل مشاهده است که عامل‌ها نامیده می‌شوند (جانسون و ویچرن، 2007). بنابراین، برای تعیین این عامل‌ها ابتدا باید متغیرهای بررسی‌شده را تعیین  و سپس این متغیرها را برای تعیین عوامل پنهانی بررسی کرد. در این مطالعه ابتدا براساس شناخت نویسندگان از موضوع، یک غربال‌گری اولیه صورت گرفته و درنتیجه تعدادی متغیر مؤثر در وضعیت ایمنی جاده‌ای از بین متغیرهای فراوان موجود انتخاب شده است. جدول (1) این متغیرها را نشان می‌دهد.

پس از تعیین متغیرهای مطالعه‌شده، نیاز به تعدادی نمونه است. بنابراین استان‌های کشور به‌عنوان نمونه برگزیده شده و از داده‌های موجود آن‌ها در سالنامه راهداری و حمل‌ونقل جاده‌ای (1388) که مربوط به سال 1387 هستند، استفاده شد. مقادیر داده‌های مربوط به استان‌های کشور به‌ازای هر یک از 13 متغیر معرفی‌شده در جدول (1)، به تفکیک هر استان استخراج و برای تحلیلْ استفاده شدند. لازم به ذکر است، تمامی تحلیل‌های موردنیاز در این مقاله با استفاده از نرم‌افزار SAS V9.3 انجام گرفته است و نمودارهای موردنیاز با این نرم‌افزار و یا نرم‌افزار Excel 2013 رسم شده است.

به‌منظور استخراج عامل‌های مؤثر در وضعیت ایمنی راه‌ها از متغیرهای تعیین‌شده، تحلیل عاملی به دو روش مؤلفه‌های اصلی²⁹ و حداکثر درست‌نمایی³⁰ بر روی داده‌ها انجام می‌شود. لازم به ذکر است در این پژوهش، برای تحلیل داده‌ها از ماتریس همبستگی استفاده می‌شود؛ چراکه واحدهای اندازه‌گیری داده‌ها متفاوت بوده و استفاده از ماتریس واریانس-کواریانس ممکن است باعث تحلیل‌های نادرست شود (جانسون و ویچرن، 2007). پس از بررسی‌های لازم تعداد عامل‌های قابل بررسی چهار عدد انتخاب شد. انتخاب تعداد عامل‌ها براساس درصد واریانس توصیفی توسط فاکتورها می‌باشد. با درنظرگرفتن چهار فاکتور، بیش از 91درصد از واریانس مشاهدات را عامل‌ها توصیف می‌کنند. نتایج به‌دست‌آمده از هر دو روش مؤلفه‌های اصلی و حداکثر درست‌نمایی در جدول (2) نشان داده شده است. همان‌طور که مشاهده می‌شود خروجی هر دو روش عامل‌های مشابهی را حاصل می‌کند. شایان ذکر است که در هر دو روش به‌منظور انجام تحلیل بهتر، از دوران عامل‌ها به روش وریمکس استفاده شده است.

جدول (1) متغیرهای مؤثر در وضعیت ایمنی راه‌های کشور

جدول (2) ضرایب به‌دست‌آمده از روش‌های مؤلفه‌های اصلی و حداکثر درست‌نمایی پس از دوران

با توجه ضرایب به‌دست‌آمده از جدول (2)، می‌توان متغیرها را در قالب جدول (3) به عامل‌ها تخصیص داد. براین‌اساس می‌توان عامل اول را عامل «اثرات تخلفات بر تلفات جانی مسافرین» نامید. عامل دوم نیز به نوعی دربرگیرندۀ «کنترل‌ها و امکانات جاده‌ای» است. عامل سوم نمایندۀ «آموزش رانندگان باری» و عامل چهارم نیز همان‌طور که از جدول (3) مشخص است، «تعداد راهدارخانه‌های فعال» می‌باشد.

همان طور که از نوع تفسیر این عوامل مشخص است، عامل اول عاملی منفی بوده و هر استانی که امتیاز آن در این عامل بیشتر باشد وضعیت ایمنی جاده‌های آن از این منظر بدتر است، اما سه عامل دیگر جنبۀ مثبت دارند و استان‌هایی که در این عوامل امتیاز بیشتری دارند وضعیت ایمنی راه‌های آن‌ها نیز بهتر است. این عوامل را می‌توان به‌عنوان الگو و راهنمایی در زمینۀ تصمیم‌گیری‌های موردنیاز به‌منظور ارتقای ایمنی جاده‌ها در نظر گرفت.

گفتنی است در ادامۀ روند تحلیل داده‌ها، از تحلیل عاملی بر مبنای روش مؤلفه‌های اصلی استفاده می‌شود و استفاده از دو روش برای تعیین متغیرهای اصلی تشکیل‌دهنده عوامل فقط به‌دلیل صحه‌گذاری بر روی انتخاب عوامل بوده است. اما برای استفاده از روش ماکزیمم درست‌نمایی، شرط نرمال‌بودن داده‌ها لازم است. بنابراین به‌دلیل اینکه هر دو روش ماکزیمم درست‌نمایی و روش مؤلفه‌های اصلی تحلیل یکسانی بر روی عوامل استخراج‌شده داده‌اند، بنابراین می‌توان از هر دو برای تحلیل داده‌ها استفاده کرد (جانسون و ویچرن، 2007). لذا، به دلیل اینکه شرط نرمال‌بودن داده باعث ایجاد محدودیت نشود، بنابراین در ادامۀ کار از روش مؤلفه‌های اصلی استفاده می‌شود.

جدول (3) تخصیص متغیرها به عامل‌ها

برای محاسبۀ مقدار امتیاز هر استان در عوامل چهارگانۀ به‌دست‌آمده، ضرایب امتیاز استاندارد ‌شده عامل‌ها محاسبه می‌شود. در این مقاله با استفاده از روش رگرسیون این محاسبه انجام گرفته است. مقادیر مربوط به ضرایب استاندارد شده عامل در جدول (4) آمده‌اند.

براساس ضرایب استاندار شده عامل‌ها که در جدول (4) ارائه گردیده است، ابتدا داده‌های اصلی مدل استاندارد شده و سپس امتیاز عامل‌ها برای هر استان محاسبه می‌‌شود. این مقادیر که نشان دهنده میزان برتری استان‌ها در هریک از عوامل ۴ گانه می‌باشد، در جدول (۵) نشان داده شده‌اند.

همچنین براساس امتیازهای محاسبه‌شدۀ استان‌ها به‌ازای هر عامل می‌توان بررسی‌های مختلفی انجام داد. یکی از این تحلیل‌ها در جدول (۶) نشان داده شده است. در این جدول پنج استان اول و آخر در بین 30 استان کشور براساس عامل‌های اول تا چهارم به تفکیک مشاهده می‌شود.

مقادیر جدول (۶) می‌تواند به مسئولان ذی‌ربط در رسیدگی به وضعیت ایمنی استان‌ها کمک کرده و آنان را در تصمیم‌گیری‌های آتی یاری نماید تا بدانند که در هرکدام از عوامل ۴ گانه، کدامیک از استان‌ها در اولویت رسیدگی قرار دارند.

جدول (4) ضرایب امتیاز استاندارد‌شده عامل‌ها

جدول (۵) امتیاز داده‌ها به‌ازای هر عامل

جدول (۶) استان‌های برتر و بدتر کشور براساس هر عامل

4- رتبه‌بندی استان‌ها

در بخش 2، برای متغیرهای معرفی‌شده در جدول 1، چهار عامل انتخاب و سپس امتیاز عامل‌ها برای داده‌های ذکرشده محاسبه شد. حال در این بخش با استفاده از یک شاخص کلی با نام WSIبه رتبه‌بندی استان‌ها از لحاظ ایمنی راه‌های آن‌ها پرداخته می‌شود. برای به دست‌آوردن این شاخص، به دلیل استفاده از ماتریس همبستگی، از نسبت کل واریانس استانداردشده‌ای که هر عامل پس از انجام دوران توصیف می‌کند، استفاده می‌‌شود. برای محاسبۀ این نسبت، مقدار واریانس هر عامل بر مجموع واریانس‌ متغیرهای استانداردشده تقسیم می‌گردد. بنابراین از تقسیم مقدار واریانس بر تعداد متغیرها، این نسبت محاسبه خواهد شد (جانسون و ویچرن، 2007). این مقادیر برای چهار عامل بهدست‌آمده در جدول (۷) نشان داده شده‌اند. همچنین براساس مقادیر گفته‌شده می‌توان وزن استانداردشدۀ عامل‌ها را محاسبه کرد که این مقادیر نیز در جدول (8) آمده‌اند.

جدول (۷) مقدار واریانس توصیفی توسط هر عامل

همچنین در شکل (1) واریانس توصیفی عوامل به صورت ساده و تجمعی نمایش داده شده است.

شکل (1) نمودار واریانس توصیفی عوامل

شکل (1) نشان می‌دهد که انتخاب چهار عامل به‌عنوان عوامل توصیف‌کنندۀ متغیرها درست بوده است. اگر چه امکان انتخاب 5 عامل نیز وجود داشت. اما این چهار عامل بیش از 91 درصد از واریانس متغیرها را توصیف می‌کنند و نیازی به انتخاب عامل پنجم نیست.

همان‌‌طور که در بخش 2 ذکر شد، عامل اول جنبۀ منفی دارد و عوامل دیگر، همگی جنبۀ مثبت دارند. لذا برای محاسبه WSI مقادیر امتیازهای عامل اول برای استان‌ها را باید در عدد 1- ضرب کرد. سپس براساس فرمول زیر شاخص WSI محاسبه می‌شود:

در رابطۀ (9)،  تا  وزن استانداردشدۀ عامل‌ها بوده که براساس رابطۀ (4) محاسبه شده‌اند. همچنین  تا  نیز مقادیر امتیاز استانداردشده عامل‌ها هستند. پس از محاسبۀ مقدار  برای استان‌های کشور، می‌توان کلیۀ استان‌ها را براساس این شاخص به‌صورت نزولی مرتب کرد. نتایج این رتبه‌بندی برای 30 استان کشور در جدول (۸) نشان داده شده است.

جدول (۸) نتیجۀ رتبه‌بندی استان‌ها براساس شاخص ایمنی جاده‌ای

همان‌طور که مشاهده می‌شود در بین 30 استان کشور، استان فارس دارای بهترین وضعیت ازلحاظ شاخص کلی ایمنی جاده‌ای در سال 1387 بوده است و استان تهران نیز در این سال در رتبة آخر قرار دارد.

4-1- تحلیل روند وضعیت ایمنی جاده‌ها در استان‌ها از سال 1387 تا 1392

در این قسمت براساس روش توضیح‌داده‌شده جهت تحلیل عاملی و بر مبنای داده‌های سال‌های 1387 تا 1392 (مستخرج از سالنامه‌های آماری راهداری و حمل‌ونقل جاده‌ای منتشرشده در سال‌های 1388 تا 1393)، تحلیل عاملی برای بررسی وضعیت ایمنی جاده‌ای استان‌های کشور انجام گرفت و نمرۀ شاخص کل و رتبۀ هر کدام از استان‌ها در هر سال محاسبه شد تا بتوان روند بهبود یا بدترشدن وضعیت ایمنی جاده‌ها در هر استان را مشاهده کرد و بر مبنای آن، اقدامات لازم انجام گیرد. مهمترین نمونۀ تحلیل‌هایی که می‌توان در رابطه با استان‌ها ذکر کرد در زیر ارائه می‌شود.

اگرچه استان تهران از سال 1387 تا سال 1390 در رتبه سی‌ام قرار داشته است، اما در سال 1391 سه پله صعود کرده و در سال 1392 دارای جهشی بزرگ بوده است و به ردۀ پانزدهم رسیده است و شاخص کل آن برای اولین بار مثبت شده است. شکل‌های 2 و 3 به ترتیب روند رتبه‌های کسب شدۀ این استان و روند شاخص کل حاصل از تحلیل عاملی را برای آن نمایش می دهد.

دو عامل اصلی، دلیل این روند صعودی و جهش چشمگیر بوده است. مهمترین دلیل را می‌توان افزایش چشمگیر میزان نفر- ساعت آموزش پرسنل این استان در سال 1392 بیان کرد. در واقع افزایش بیش از هفت برابری میزان نفر- ساعت آموزش پرسنل در سال 1393 نسبت به سال قبل خود مهم‌ترین عامل جهش بوده است. عامل دیگر اینکه میزان راهدارخانه‌های این استان از سال 1390 به بعد رشد درخورتوجهی داشته است.

شکل (2) روند رتبه‌های کسب‌شده توسط استان تهران براساس ایمنی جاده‌ها

شکل (3) روند شاخص کل کسب‌شده توسط استان تهران براساس ایمنی جاده‌ها

اما استان خوزستان روندی دقیقاً عکس روند استان تهران داشته است. در واقع اگر چه این استان در سال‌های 1387 و 1388 در رتبۀ هفتم بوده است، اما در سال 1389 به‌یک‌باره سقوط کرده و پس از آن نیز همواره جزء 10 استان ناایمن قرار داشته است. روند رتبه‌ها و شاخص کل این استان در شکل‌های (4) و (5) ارائه شده است.

شکل (4) روند رتبه‌های کسب‌شده توسط استان خوزستان براساس ایمنی جاده‌ها

شکل (5) روند شاخص کل کسب‌شده توسط استان خوزستان براساس ایمنی جاده‌ها

مهم‌ترین عامل سقوط این استان در رتبه‌بندی استان‌ها این است که در سال 1389 میزان اضافه‌بار کشف‌شده در جاده‌های این استان به‌یک‌باره افزایشی حدود 400درصدی داشته است و این میزان در سال‌های بعد هم کاهش نیافته است. البته ممکن است در سال‌های قبل نیز همین میزان اضافه بار وجود داشته؛ ولی کشف نشده باشد و لذا رتبة استان در سال‌های 87 و 88 به‌صورت کاذب خوب بوده است.

همچنین برخی استان‌های دیگر مثل کهگیلویه و بویراحمد و هرمزگان دارای روند نزولی در ایمنی جاده‌ای بوده‌اند. نمودار روند رتبه و شاخص کل این استان‌ها در شکل‌های (8) تا (11) به‌ترتیب در بخش ضمائم ارائه شده است.

استان قزوین روندی عکس دو استان کهگیلویه و بویراحمد و هرمزگان داشته است. در این استان، روند صعودی در ایمنی جاده طی سال‌های بررسی‌شده مشخص است. نمودار روند رتبه‌های کسب شده و شاخص کل این استان در شکل‌های (6) و (7) ارائه شده است.

شکل (6) روند رتبه‌های کسب شده توسط استان قزوین براساس ایمنی جاده‌ها

شکل (7) روند شاخص کل کسب‌شده توسط استان قزوین براساس ایمنی جاده ها

برای سایر استان‌ها، تقریباً روند یکسانی را طی سال‌های بررسی‌شده می‌توان در نظر گرفت. اگرچه نوساناتی وجود داشته است، اما روند مثبت یا منفی خاصی برداشت نمی‌شود. بنابراین از بین استان‌های باثبات، می‌توان فارس، آذربایجان شرقی، اصفهان و کرمان را به‌عنوان بهترین استان‌ها و استان‌های گیلان، قم، گلستان و بوشهر را به‌عنوان بدترین استان‌ها معرفی کرد. نمودار روند رتبه‌های این استان‌ها در شکل های (12) تا (19) در بخش ضمائم ارائه شده است.

5- نتیجه‌گیری

امروزه حمل‌ونقل یکی از ضروریات زندگی انسان‌ها به شمار می‌آید. اما آنچه در این زمینه برای همگان اهمیت ویژه‌ای دارد، داشتن یک سفر ایمن است. ایمنی یکی از نیازهای بسیار مهم انسان‌ها است. متأسفانه در حال حاضر کشور ایران از نظر آمارهای موجود دارای وضعیت نامناسبی در زمینۀ ایمنی جاده‌ها است و سالانه تعداد زیادی از مردم در اثر سوانح جاده‌ای مجروح شده و یا جان خود را از دست می‌دهند. بنابراین سرمایه‌گذاری در زمینۀ ارتقای ایمنی راه‌ها امری ضروری به نظر می‌رسد. آنچه در این بین اهمیت دارد هدایت تلاش‌ها و سرمایه‌ها به سمت نقاط حساس و اثرگذار در امر ایمنی جاده‌ای است. در این مقاله موضوع ایمنی راه‌ها با استفاده از رویکرد تجزیه‌وتحلیل چندمتغیره مطالعه شد. ابتدا 13 متغیر اثرگذار در ایمنی جاده‌ای انتخاب و سپس با استفاده از تحلیل عاملی چهار عامل مهم از این متغیرها استخراج شد. براساس عامل‌های تعیین شده امتیاز استان‌های کشور در هر یک از این عوامل محاسبه شد. پس از آن نیز براساس یک شاخص کلی در ایمنی راه‌ها که بر مبنای میزان واریانس توصیف شده توسط هر عامل محاسبه می‌شود، استان‌های کشور رتبه‌بندی شدند. در انتها، تحلیل عاملی برای هرکدام از استان‌ها برای سال‌های 1387 تا 1392 انجام گرفت و روند نمرات و رتبه‌های کسب‌شدۀ هرکدام از استان‌ها تحلیل و ارزیابی شد.

ضمائم

شکل (8) روند رتبه‌های کسب‌شده توسط استان کهگیلویه و بویراحمد براساس ایمنی جاده‌ها

شکل (9) روند شاخص کل کسب‌شده توسط استان کهگیلویه و بویراحمد براساس ایمنی جاده‌ها

شکل (10) روند رتبه های کسب‌شده توسط استان هرمزگان براساس ایمنی جاده‌ها

شکل (11) روند شاخص کل کسب‌شده توسط استان هرمزگان براساس ایمنی جاده‌ها

شکل (12) روند رتبه‌های کسب‌شده توسط استان فارس براساس ایمنی جاده‌ها

شکل (13) روند رتبه‌های کسب‌شده توسط استان آذربایجان شرقی براساس ایمنی جاده‌ها

شکل (14) روند رتبه‌های کسب‌شده توسط استان اصفهان براساس ایمنی جاده‌ها

شکل (15) روند رتبه‌های کسب‌شده توسط استان کرمان براساس ایمنی جاده‌ها

شکل (16) روند رتبه‌های کسب‌شده توسط استان گیلان براساس ایمنی جاده‌ها

شکل (17) روند رتبه‌های کسب‌شده توسط استان قم براساس ایمنی جاده‌ها

شکل (18) روند رتبه‌های کسب‌شده توسط استان گلستان براساس ایمنی جاده‌ها

شکل (19) روند رتبه‌های کسب‌شده توسط استان بوشهر براساس ایمنی جاده‌ها

منابع

بهنود، حمیدرضا.، آیتی، اسماعیل. و پیرایش‌نقاب، محمدعلی. (1392). «تحلیل عملکرد، الگوگذاری و تعیین اهداف ایمنی راه با استفاده از تحلیل پوششی داده‌ها»، فصل‌نامه مهندسی حمل‌ونقل، (4)،419-428.

بهنود، حمیدرضا.، پیرایش‌نقاب، محمدعلی. و آیتی، اسماعیل. (1392) «ایجاد سیستم پشتیبانی از تصمیم فازی در مدیریت و برنامه‌ریزی اقدامات ایمن‌سازی راه»، فصل‌نامه مهندسی حمل‌ونقل، 5(2)، 183-200.

تندیسی محسن. و رضایی محمدرضا. (1392). «برنامه‌ریزی راهبردی حمل‌ونقل پایدار شهری در کلان‌شهرهای ایران (مطالعۀ موردی: شهر مشهد)، فصل‌نامۀ مهندسی حمل‌ونقل، 5(1)، 1-18.

سازمان راهداری و حمل‌ونقل جاده‌ای. (1388). «سالنامۀ آماری 1387»، تهران.

سازمان راهداری و حمل‌ونقل جاده‌ای. (1389). «سالنامۀ آماری 1388»، تهران،.

سازمان راهداری و حمل‌ونقل جاده‌ای. (1390). «سالنامۀ آماری 1389»، تهران،.

سازمان راهداری و حمل‌ونقل جاده‌ای. (1391). «سالنامۀ آماری 1390»، تهران.

سازمان راهداری و حمل‌ونقل جاده‌ای. (1392). «سالنامۀ آماری 1391»، تهران.

سازمان راهداری و حمل‌ونقل جاده‌ای. (1393). «سالنامۀ آماری 1392 تهران.

صادقی علی‌اصغر.، آیتی اسماعیل. و پیرایش‌نقاب محمدعلی. (1390).  شناسایی و اولویت‌بندی قطعات حادثه‌خیز راه با رویکرد قطعه‌بندی مسیر و تحلیل پوششی داده‌ها، فصلنامۀ مهندسی حمل‌ونقل، 3(1)، 55-68.

Bao, Q., Ruan, D., Shen, Y., Hermans, E. & Janssens, D. (2011). "Improved hierarchical fuzzy TOPSIS for road safety performance evaluation", Knowledge Based Systems. Article in Press, doi:10.1016/j.knosys.

Boyer, M., & Dionne, G. (1987). "The economics of road safety". Transportation Research, 21(5), 413-431.

Cook, W.D., Kazakov, A., & Persaud, B.N. (2001) "Prioritizing highway accident sites: a data envelopment analysis model", Journal of Operational Research Society, 52,  303–309.

Elvik R. (2008). "Dimensions of road safety problems and their measurement". Accident Analysis and Prevention, 40, 1200–1210.

Hermans, E., Brijs, T., Wets, G. &Vanhoof, K.  (2009). "Benchmarking road safety: Lessons to learn from a data envelopment analysis". Accident Analysis and Prevention, 41, 174-182.

Johnson, R.A. & Wichern D.W. (2007). Applied multivariate statistical analysis. Pearson Prentice Hall, Sixth edition.

Ma, Z., Shao, C., Wang, Y. & Ma, S. (2009). "Research on regional road safety evaluation based on fuzzy theory". Second International Conference on Intelligent Computation Technology and Automation, ICICTA '09.

Shen, Y., Li, T., Hermans, E., Ruan, D., Wets, G., Vanhoof, K. & Brijs, T. (2010). "A hybrid system of neural networks and rough sets for road safety performance indicators". Soft Computation, 14, 1255-1263.

Shi, H. (2009). "Fuzzy evaluation approach of road traffic safety based on AHP". International Conference on Future BioMedical Information Engineering, FBIE.

Subhash, S. (1996). Applied multivariate techniques. John Wily & Sons Inc, Canada.

Wong, S.C., Leung, B.S.Y., Loo, B.P.Y., Hung, W.T. & Lo, H.K. (2004). "A qualitative assessment methodology for road safety policy strategies". Accident Analysis and Prevention, 36, 281–293.