基于TOPSIS法的宜居城市評價(jià)模型

毛銘樺

(江蘇農(nóng)牧科技職業(yè)學(xué)院基礎(chǔ)部，江蘇 泰州 225300)

基于TOPSIS法的宜居城市評價(jià)模型

毛銘樺

(江蘇農(nóng)牧科技職業(yè)學(xué)院基礎(chǔ)部，江蘇 泰州 225300)

宜居城市評價(jià)指標(biāo)的選擇是準(zhǔn)確分析和判斷城市宜居水平的關(guān)鍵，本文從環(huán)境優(yōu)美性、生活便利性、經(jīng)濟(jì)繁榮性以及城市公共安全性四個(gè)角度建立宜居城市評價(jià)指標(biāo)體系?？紤]到數(shù)據(jù)采集的可獲取，確定了25個(gè)對城市宜居有影響的四級指標(biāo)。對于二級指標(biāo)利用層次分析法確定權(quán)重，建立評價(jià)宜居城市的指標(biāo)權(quán)重。最后利用TOPSIS法對8座城市的宜居性進(jìn)行排名。

宜居城市；層次分析法；TOPSIS法；評價(jià)模型

1 問題背景

我國宜居城市的排名每年都是熱門話題，不同機(jī)構(gòu)對宜居城市的排名結(jié)果也不盡相同。宜居城市評價(jià)指標(biāo)體系不同，也會(huì)使宜居城市排名結(jié)果發(fā)生變化。一座宜居的城市不僅應(yīng)具備物質(zhì)豐足、生活便利等條件，而且應(yīng)注重民眾的切身感受。對于很多人來說，衡量城市是否宜居或許就是八個(gè)字：衣食住行、安居樂業(yè)。本文利用構(gòu)建的評價(jià)宜居城市的數(shù)學(xué)模型，對淮海經(jīng)濟(jì)區(qū)內(nèi)的8座城市(宿遷、連云港、宿州、商丘、濟(jì)寧、棗莊、徐州、淮北)進(jìn)行合理性研究，并給出了宜居城市排名。

2 模型準(zhǔn)備

宜居城市的核心是“人的居住”，建設(shè)宜居城市的目的就是要滿足人類聚居的需要。人既是宜居城市的建設(shè)者，又是宜居城市的感受者，因此所選取的指標(biāo)應(yīng)體現(xiàn)人類居住、生活、工作、交流、文娛等有關(guān)要素, 反映居住者對宜居環(huán)境的感受與需求。構(gòu)建評價(jià)指標(biāo)時(shí)，選擇指標(biāo)應(yīng)首先考慮數(shù)據(jù)的采集和獲取必須合理準(zhǔn)確。其次應(yīng)能夠量化，保證指標(biāo)可定量計(jì)算，這是進(jìn)行評價(jià)的關(guān)鍵。再次要保證所選取的指標(biāo)清晰、意義明確。最后，選取的指標(biāo)應(yīng)簡單，便于計(jì)算?；谏鲜鲆蛩夭⒔Y(jié)合國內(nèi)外關(guān)于宜居城市評價(jià)體系的研究成果[1-4]，從環(huán)境優(yōu)美性、生活便利性、經(jīng)濟(jì)繁榮性以及城市公共安全性四個(gè)維度建立宜居城市評價(jià)指標(biāo)體系。其中，環(huán)境優(yōu)美性包括：生態(tài)環(huán)境和城市環(huán)境兩個(gè)方面。生活便利性包括：城市交通、商業(yè)服務(wù)、市政建設(shè)、文化體育設(shè)施、醫(yī)療衛(wèi)生五個(gè)方面。經(jīng)濟(jì)繁榮性包括：城市經(jīng)濟(jì)水平和居民收入兩個(gè)角度。公共安全性包括：安全機(jī)制和公共安全兩個(gè)方面。

3 模型的建立與求解

本研究給出的宜居城市評價(jià)指標(biāo)體系，如表1所示。

利用層次分析法計(jì)算各二級指標(biāo)的權(quán)重，對于四級指標(biāo)采取平均分配的方法賦以權(quán)重。

首先通過查閱文獻(xiàn)資料，確定二級指標(biāo)的兩兩判斷矩陣為：

表1 宜居城市評價(jià)指標(biāo)Tab.1 Livable city evaluation index

表2 二級指標(biāo)權(quán)重表Tab.2 Two-level indicators weight table

對于各項(xiàng)三級指標(biāo)，通過查閱資料，確定A1A2相對于指標(biāo)A的權(quán)重為：wA=(0.7 0.3)，三級指標(biāo)B1B2B3B4B5相對于指標(biāo)B的權(quán)重為：wB=(0.3 0.1 0.3 0.1 0.2),C1C2相對于指標(biāo)C的權(quán)重為：wC=(0.4 0.6)，指標(biāo)D1D2相對于指標(biāo)D的權(quán)重為：wD=(0.5 0.5)。對于各四級指標(biāo)，按照平均分配的原則賦予權(quán)重。經(jīng)過運(yùn)算，確定出25個(gè)四級指標(biāo)相對于一級指標(biāo)的權(quán)重向量，如表3所示。

通過查找官方統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)[5-12]，計(jì)算出8座城市針對表1所建立的宜居城市評價(jià)體系25個(gè)四級評價(jià)指標(biāo)的數(shù)據(jù)，具體數(shù)據(jù)如表4所示。

表3 四級指標(biāo)權(quán)重表Tab.3 Four-level indicators weight table

由于評價(jià)指標(biāo)涉及四個(gè)層次，有4個(gè)二級指標(biāo)，11個(gè)三級指標(biāo)，25個(gè)四級指標(biāo)，這是一個(gè)多屬性決策的問題，考慮利用TOPSIS法對這8座城市的宜居性進(jìn)行排名。

第一步，規(guī)范化向量。原始決策矩陣記為X=(xij)25×8,其中xij表示第j個(gè)城市的第i個(gè)指標(biāo)所對應(yīng)的數(shù)據(jù)，規(guī)范后的矩陣記為Y=(yij)25×8，則：

第二步，構(gòu)成加權(quán)規(guī)范矩陣Z。設(shè)各屬性的權(quán)重向量為：weight= (w1,w2,…,w25)=(0.0504，0.0504，0.0504，0.0504，0.0432，0.0432，0.071595，0.071595，0.04773，0.04773，0.04773，0.04773，0.023865，0.023865，0.04773，，0.04773，0.02052，0.02052，0.02052，0.023085，0.023085，0.023085，0.023085，0.04045，0.04045)，則：

zij=wi·xij,i=1,2,…,25;j=1,2,…,8。

其中第3，第18，第19和第23個(gè)四級指標(biāo)為成本性指標(biāo)，其余21個(gè)四級指標(biāo)都是效益型指標(biāo)。

第五步，計(jì)算各方案的排隊(duì)指標(biāo)值為：

利用Matlab編程，計(jì)算出淮北、濟(jì)寧、連云港、商丘、宿遷、徐州、宿州、棗莊的排隊(duì)指標(biāo)值分別為：0.50012，0.56548，0.48432，0.546，0.36682，0.48251，0.41756，0.50801。

表4 統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)Tab.4 Statistical data

第六步，按照排隊(duì)指標(biāo)值由大到小的順序排列，得到方案的優(yōu)劣次序。這8座城市的宜居性順序?yàn)椋簼?jì)寧、商丘、棗莊、淮北、連云港、徐州、宿州、宿遷。

由計(jì)算結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，濟(jì)寧、商丘、棗莊的宜居性最好，淮北、連云港、徐州的宜居性次之，宿州、宿遷的宜居性最差。

4 模型結(jié)果討論

本文所建立的評價(jià)體系，其中權(quán)重較大的二級指標(biāo)分別是環(huán)境優(yōu)美性A和生活便利性B，四級指標(biāo)中權(quán)重最大的是A11，A12，A13，A14和B11，B12，因此，如果在這6個(gè)四級指標(biāo)上面需要評價(jià)的城市對應(yīng)的數(shù)據(jù)較優(yōu)，則排名會(huì)比較靠前。

5 模型評價(jià)

模型中所使用的數(shù)據(jù)來源于各市統(tǒng)計(jì)局的官方網(wǎng)站，因此數(shù)據(jù)較為真實(shí)可靠。采用層次分析法確定各二級指標(biāo)的權(quán)重，層次分析法中兩兩判斷矩陣的確定主觀性較大，對于評判結(jié)果有一定影響。考慮到數(shù)據(jù)采集的可操作性，本文所確定的評價(jià)指標(biāo)并不是很全面，需要進(jìn)一步考慮更多的評價(jià)指標(biāo)，使模型結(jié)果更加合理。

[1] 胡伏湘，胡希軍.濱海宜居城市評價(jià)指標(biāo)體系研究[J].生態(tài)經(jīng)濟(jì)，2014，30(08):42-44.

[2] 王先鵬.國內(nèi)宜居城市評價(jià)研究述評[J].住宅產(chǎn)業(yè)，2012，(09)：52-55.

[3] 李業(yè)錦，張文忠，田山川，等.宜居城市的理論基礎(chǔ)和評價(jià)研究進(jìn)展[J].地理科學(xué)進(jìn)展， 2008，27(03):101-109.

[4] 張文忠.宜居城市建設(shè)的核心框架[J].地理研究，2016，35(02):205-213.

[5] 濟(jì)寧市統(tǒng)計(jì)局.2016年濟(jì)寧市國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)[EB/OL].http://m.jnnews.tv/news/201702/27/cms560770article. shtml.

[6] 商丘市統(tǒng)計(jì)局.2016年商丘市國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)[EB/OL].http://www.ha.stats.gov.cn/sitesources/hntj/page_pc/tjfw/tjgb/sxsgb/article9fa7718ea4ed40d68bed94d7a0db77d6.html.

[7] 宿州市統(tǒng)計(jì)局.2016年宿州市國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)[EB/OL].http://www.ha.stats.gov.cn/sitesources/hntj/page_pc/tjfw/tjgb/sxsgb/article9fa7718ea4ed40d68bed94d7a0db77d6.html.

[8] 連云港市統(tǒng)計(jì)局.2016年連云港市國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)[EB/OL].http://www.lyg.gov.cn/zglygzfmhwz/tjgb/content/07c416fc-169c-4409-a436-ce089d9ded0b.html.

[9] 宿遷市統(tǒng)計(jì)局.2016年宿遷市國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)[EB/OL].http://www.cnstats.org/tjgb/201704/jssqs-2016-ded.html.

[10] 淮北市統(tǒng)計(jì)局.2016年淮北市國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)[EB/OL].http://www.cnstats.org/tjgb/201704/ahhbs-2016-jcv.html.

[11] 徐州市統(tǒng)計(jì)局.2016年徐州市國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)[EB/OL].http://www.zgjssw.gov.cn/shixianchuanzhen/xuzhou/201603/t2722025.shtml.

[12] 棗莊統(tǒng)計(jì)局.2016年棗莊市國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)[EB/OL].http://bbs.dzwww.com/thread-55581405-1-1.html.

LivablecityevaluationmodelbasedonTOPSISmethod

MAO Ming-hua

(Department of Basic Science, Jiangsu Agriculture and Animal Husbandry Science and Technology Vocational College, Taizhou 225300, China)

The selection of livable city evaluation index is the key to accurately analyze and judge the livable city level. This paper establishes livable city evaluation index system from the four aspects of environmental grace, living convenience, economic prosperity and urban public safety. Taking the accessibility of data acquisition into account, 25 four-level indicators that have an impact on the livability of cities has been identified. Using analytic hierarchy process to determine the weight for second-level indicators, and the indicators to evaluate livable city weight were established. Finally, the TOPSIS method is used to rank the livability of eight cities.

Livable city; AHP; TOPSIS method; Evaluation model

TU984.12

A

1674-8646(2017)20-0017-03

2017-08-17

毛銘樺(1983-)，女，碩士研究生，講師。