基于多标准分析法及层次分析法的土地利用总体规划实施评价以徐州市为例
基于多标准分析法及层次分析法的土地利用总体规划实施评价以徐州市为例[20200511190936]
摘要:土地利用总体规划的评估具有重要意义的实施计划,要加强执行力度。本文基于土地利用总体规划实施评价的基础上,以徐州市土地利用总体规划(2006~2020)实施情况为例,实施结果评价类型为主,构建了实施评价的指标体计算模型,通过构建评价指标体系、确定指标权重,运用多标准综合评价法对每项指标进行评价。研究结果认为:越靠近徐州市城市中心,土地利用规划的实施情况越差,从徐州市总体来看,规划实施保障做的较好,规划实施效益次之,规划执行效果最差。
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关键字:土地规划;多标准分析法;层次分析法
目录
摘要3
关键词3
Abstract3
Keywords3
引言3
一、研究方法与指标体系4(一)研究方法4
1.多标准分析法的定义 4
2.多标准分析法的基本原理4
(二)基于多标准分析法的评价指标体系构建6二、实证分析结果7
(一)研究区域概况7
(二)数据来源7
(三)指标权重的确定7
(四)评价结果计算8
三、结论与政策建议9
致谢10
参考文献10
基于多标准分析法及层次分析法的土地利用总体规划实施评价
——以徐州市为例
引言
(一)研究方法
1.多标准分析法的定义
多标准分析(MCA)是一个有效的决策支持分析工具,但其常会受到决策者的误解,因为它更多的被视为技术专家的工具,而十分容易人为操作[9]。在决策的过程中,困扰决策者的问题就是在决策中通常面对由多个领域而派生出不同的指标,如:经济、管理、生态等,但是这些指标很难有统一的尺度。多标准分析方法就是为决策者提供了一个决策的框架[10]。
2.多标准分析法的基本原理
典型的多标准分析方法需要一些投入要素: 与不同选择和结果相联系的几个因素的得分,以及经过权衡的每个因素的权重。一个基本的方法是计算不同标准下每个选择的线性加权得分之和的总价值。公式V= ,其中, =1。
在多标准分析方法中,最常用的一种方法是层次分析法[11]。层次分析法(Analytic Hierarchy Process,AHP)是由美国运筹学家T.L.Saaty在20世纪70年代提出的一种定性与定 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: %3^5`1^9`1^6^0`7^2#
量相结合的决策分析方法。对于多目标、多准则、多层次的复杂地理决策问题,这种方法具有十分广泛的实用性[12]。近年来,我国越来越重视土地利用总体规划,为了使规划中的控制指标分解的科学性得到强化,已有学者将该方法用在土地利用规划问题的评价分析中[13]。它把和决策有关的因素分解成目标、准则、方案等层次,然后在此基础之上进行定性和定量分析的决策方法[14]。在分析过程中,首先可以将一个复杂的多目标决策问题看成一个整体,这个整体受多种因素共同影响,这些因素之间相互制约、相互关联,其次将各因素由高到低分成若干层次,通过相关专家、学者的判定,比较各因素之间的相对重要性,然后计算得出每一层元素关于上层目标层的排序权重,并进行一致性检验,最后进行层次总排序以及决策。其基本步骤如下:
(1)建立层次分析结构模型
按照指标间的逻辑关系将各因素自上而下分为目标层——准则层(指标层)——方案层(对象层),上层指标受下层各指标影响,层内各因素基本上相对独立。
(2)构造判断矩阵
构造成对比较矩阵。运用成对比较法和1~9尺度,构造各层对上一层每一因素的成对比较阵。如表1所示。
表1比例标度表
因素比因素(前者比后者) 量化值
同等重要 1
稍微重要 3
较强重要 5
强烈重要 7
极端重要 9
两相邻判断的中间值 2,4,6,8
请富有经验的相关专家参照“比例标度表”对准则层内的各准则进行两两比较打分,形成一个两两比较矩阵[15]。
设总目标层元素A与下层元素 有联系,则专家打分判断矩阵形式如表2。
其中: 表示 的目标层; 表示对于 而言,其下层元素 对 的相对重要性。
表 2 专家打分判断矩阵形式
(3)计算权向量
对于每一个成对比较阵计算该矩阵的最大特征根及其对应的特征向量。首先,计算判断矩阵每一行标度的乘积的n次方根 ;其次,将 进行归一化处理,得到特征向量(即权向量): ;最后计算判断矩阵的最大特征根 。其中A为判断矩阵,W为对应的特征向量。
(4)进行一致性检验
从以上理论分析可知:如果A是完全一致的成对比较矩阵,应该有 。检验成对比较矩阵A一致性的步骤如下[16]:
一是计算不一致程度的指标CI: ,其中 为矩阵A的最大特征值,n为判断矩阵A的阶数。
二是根据判断矩阵的阶数n,成对比较矩阵A一致性的标准RI(Random- Index):RI称为平均随机一致性指标,它只与矩阵阶数 n 有关(如表3所示)。
表 3平均随机一致性指标对照表
阶数(n) 1 2 3 4 5 6 7 8 9
标度(Ri) 0.00 0.00 0.58 0.90 1.12 1.24 1.32 1.41 1.45
三是计算成对比较矩阵A的随机一致性比率CR(Consistency Ratio)。 ,只有当CR<0.1时,判断矩阵才有满意的一致性;当CR>0.1时,必须调整判断矩阵直至CR<0.1。
(5)建立B层(指标层)各元素与其下层元素(指标)之间的两两判断矩阵,并根据(3)、(4)步的 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: %3^5`1^9`1^6^0`7^2#
权向量与一致性检验计算。
(6)层次总排序,总排序权重急救室计算每层元素对目标层的总排序权重。得到一组元素对其上一层中某元素的权重向量并进行排序,最终得到各元素,特别是最低层中各元素对于目标的排序权重,从而进行方案的选择[17]。
(7)一致性检验。总排序权重要自上而下地把单准则下的权重进行合并,并逐个层次进行总的判断一致性检验,即计算 ,其中Bi为各子系统的权重[17]。判断标准为,如果当CR<0.1时,层次总排序具有满意的一致性;反之,则要重新调整判断矩阵的元素取值。
(二)基于多标准分析的评价指标体系构建
土地利用总体规划编制根据不同区域内土地资源赋有的特性,对不同尺度区域的耕地保护、建设用地的控制、土地利用结构与布局调控、土地的生态环境保护设置相应的规划目标,并采取相应的措施进行实施,最终它的目的在于通过规划实施取得区域土地实现可持续利用。在构建土地利用总体规划实施评价指标体系时,首先要将规划多元化的目标归类并且进行分层,最后根据各层次指标评价综合得出评价结果[18]。
在学者研究成果基础之上,参照层次分析法,构建土地利用总体规划实施评价指标层次结构体系,设立目标层(A)、准则层(B)和子准则层(C),指标体系如表4所示。
表 4 徐州市土地利用总体规划实施评价指标体系
综合评价层 项目评价层 因子评价层 评判说明
土地利用总体规划实施评价效果A 规划执行效果 B1 耕地保有量完成效率C1 2012年耕地保有量/2005年耕地保有量
耕地占补平衡率C2 建设用地占用耕地面积/补充耕地面积(包括异地补充)
基本农田保护完成率C3 2012年农田面积/2005年农田面积
基本农田变动率C4 实际调整总面积/规划总面积
2. 综合评价结果计算
本文采用加权计算法,公式如下
摘要:土地利用总体规划的评估具有重要意义的实施计划,要加强执行力度。本文基于土地利用总体规划实施评价的基础上,以徐州市土地利用总体规划(2006~2020)实施情况为例,实施结果评价类型为主,构建了实施评价的指标体计算模型,通过构建评价指标体系、确定指标权重,运用多标准综合评价法对每项指标进行评价。研究结果认为:越靠近徐州市城市中心,土地利用规划的实施情况越差,从徐州市总体来看,规划实施保障做的较好,规划实施效益次之,规划执行效果最差。
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: %3^5`1^9`1^6^0`7^2#
关键字:土地规划;多标准分析法;层次分析法
目录
摘要3
关键词3
Abstract3
Keywords3
引言3
一、研究方法与指标体系4(一)研究方法4
1.多标准分析法的定义 4
2.多标准分析法的基本原理4
(二)基于多标准分析法的评价指标体系构建6二、实证分析结果7
(一)研究区域概况7
(二)数据来源7
(三)指标权重的确定7
(四)评价结果计算8
三、结论与政策建议9
致谢10
参考文献10
基于多标准分析法及层次分析法的土地利用总体规划实施评价
——以徐州市为例
引言
(一)研究方法
1.多标准分析法的定义
多标准分析(MCA)是一个有效的决策支持分析工具,但其常会受到决策者的误解,因为它更多的被视为技术专家的工具,而十分容易人为操作[9]。在决策的过程中,困扰决策者的问题就是在决策中通常面对由多个领域而派生出不同的指标,如:经济、管理、生态等,但是这些指标很难有统一的尺度。多标准分析方法就是为决策者提供了一个决策的框架[10]。
2.多标准分析法的基本原理
典型的多标准分析方法需要一些投入要素: 与不同选择和结果相联系的几个因素的得分,以及经过权衡的每个因素的权重。一个基本的方法是计算不同标准下每个选择的线性加权得分之和的总价值。公式V= ,其中, =1。
在多标准分析方法中,最常用的一种方法是层次分析法[11]。层次分析法(Analytic Hierarchy Process,AHP)是由美国运筹学家T.L.Saaty在20世纪70年代提出的一种定性与定 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: %3^5`1^9`1^6^0`7^2#
量相结合的决策分析方法。对于多目标、多准则、多层次的复杂地理决策问题,这种方法具有十分广泛的实用性[12]。近年来,我国越来越重视土地利用总体规划,为了使规划中的控制指标分解的科学性得到强化,已有学者将该方法用在土地利用规划问题的评价分析中[13]。它把和决策有关的因素分解成目标、准则、方案等层次,然后在此基础之上进行定性和定量分析的决策方法[14]。在分析过程中,首先可以将一个复杂的多目标决策问题看成一个整体,这个整体受多种因素共同影响,这些因素之间相互制约、相互关联,其次将各因素由高到低分成若干层次,通过相关专家、学者的判定,比较各因素之间的相对重要性,然后计算得出每一层元素关于上层目标层的排序权重,并进行一致性检验,最后进行层次总排序以及决策。其基本步骤如下:
(1)建立层次分析结构模型
按照指标间的逻辑关系将各因素自上而下分为目标层——准则层(指标层)——方案层(对象层),上层指标受下层各指标影响,层内各因素基本上相对独立。
(2)构造判断矩阵
构造成对比较矩阵。运用成对比较法和1~9尺度,构造各层对上一层每一因素的成对比较阵。如表1所示。
表1比例标度表
因素比因素(前者比后者) 量化值
同等重要 1
稍微重要 3
较强重要 5
强烈重要 7
极端重要 9
两相邻判断的中间值 2,4,6,8
请富有经验的相关专家参照“比例标度表”对准则层内的各准则进行两两比较打分,形成一个两两比较矩阵[15]。
设总目标层元素A与下层元素 有联系,则专家打分判断矩阵形式如表2。
其中: 表示 的目标层; 表示对于 而言,其下层元素 对 的相对重要性。
表 2 专家打分判断矩阵形式
(3)计算权向量
对于每一个成对比较阵计算该矩阵的最大特征根及其对应的特征向量。首先,计算判断矩阵每一行标度的乘积的n次方根 ;其次,将 进行归一化处理,得到特征向量(即权向量): ;最后计算判断矩阵的最大特征根 。其中A为判断矩阵,W为对应的特征向量。
(4)进行一致性检验
从以上理论分析可知:如果A是完全一致的成对比较矩阵,应该有 。检验成对比较矩阵A一致性的步骤如下[16]:
一是计算不一致程度的指标CI: ,其中 为矩阵A的最大特征值,n为判断矩阵A的阶数。
二是根据判断矩阵的阶数n,成对比较矩阵A一致性的标准RI(Random- Index):RI称为平均随机一致性指标,它只与矩阵阶数 n 有关(如表3所示)。
表 3平均随机一致性指标对照表
阶数(n) 1 2 3 4 5 6 7 8 9
标度(Ri) 0.00 0.00 0.58 0.90 1.12 1.24 1.32 1.41 1.45
三是计算成对比较矩阵A的随机一致性比率CR(Consistency Ratio)。 ,只有当CR<0.1时,判断矩阵才有满意的一致性;当CR>0.1时,必须调整判断矩阵直至CR<0.1。
(5)建立B层(指标层)各元素与其下层元素(指标)之间的两两判断矩阵,并根据(3)、(4)步的 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: %3^5`1^9`1^6^0`7^2#
权向量与一致性检验计算。
(6)层次总排序,总排序权重急救室计算每层元素对目标层的总排序权重。得到一组元素对其上一层中某元素的权重向量并进行排序,最终得到各元素,特别是最低层中各元素对于目标的排序权重,从而进行方案的选择[17]。
(7)一致性检验。总排序权重要自上而下地把单准则下的权重进行合并,并逐个层次进行总的判断一致性检验,即计算 ,其中Bi为各子系统的权重[17]。判断标准为,如果当CR<0.1时,层次总排序具有满意的一致性;反之,则要重新调整判断矩阵的元素取值。
(二)基于多标准分析的评价指标体系构建
土地利用总体规划编制根据不同区域内土地资源赋有的特性,对不同尺度区域的耕地保护、建设用地的控制、土地利用结构与布局调控、土地的生态环境保护设置相应的规划目标,并采取相应的措施进行实施,最终它的目的在于通过规划实施取得区域土地实现可持续利用。在构建土地利用总体规划实施评价指标体系时,首先要将规划多元化的目标归类并且进行分层,最后根据各层次指标评价综合得出评价结果[18]。
在学者研究成果基础之上,参照层次分析法,构建土地利用总体规划实施评价指标层次结构体系,设立目标层(A)、准则层(B)和子准则层(C),指标体系如表4所示。
表 4 徐州市土地利用总体规划实施评价指标体系
综合评价层 项目评价层 因子评价层 评判说明
土地利用总体规划实施评价效果A 规划执行效果 B1 耕地保有量完成效率C1 2012年耕地保有量/2005年耕地保有量
耕地占补平衡率C2 建设用地占用耕地面积/补充耕地面积(包括异地补充)
基本农田保护完成率C3 2012年农田面积/2005年农田面积
基本农田变动率C4 实际调整总面积/规划总面积
2. 综合评价结果计算
本文采用加权计算法,公式如下
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