模糊综合评判在小城镇可持续发展评价中的应用

2011-08-28张少伟李海华杜国倩

华北水利水电大学学报(自然科学版) 2011年6期

张少伟，李海华，杜国倩

(华北水利水电学院，河南郑州450011)

小城镇建设是关系国家发展全局的社会、经济工程项目.在当前加快推进小城镇发展的关键阶段，研究小城镇生态环境的可持续发展也尤为重要.影响生态环境的因素很复杂，许多评价因子在现实识别中只能表达为模糊关系，且从数据的采集到结果输出，整个过程存在着大量的模糊性.而这些模糊现象和不确定性符合模糊综合评价模型的应用条件［1］，因此采用模糊综合评价方法进行小城镇生态环境安全评价是可行的.小城镇生态环境安全评价是一个由多因素决定的复杂过程，各因素既有随机性又有模糊性;同时，因素之间有层次之分，属于多层次问题［2］.笔者在对河北省邢台市清河县进行调查研究的基础上，确定了安全性评价指标和各项指标的分级隶属函数，从而建立了安全评价的多层次模糊综合评价模型.

1 多层次模糊分析法原理

1.1 建立评价指标体系

根据当地的实际情况，遵循指标具有独立的物理意义，符合科学、可比、可测和简明的原则选取指标，建立评价指标体系.这里建立的可持续发展水平多层次模糊综合评价指标体系，分为目标层、准则层、指标层3个层次，见表1.

1.2 确定指标权重

表1 小城镇可持续发展水平评价指标体系

在可持续发展水平评价中，各评价因素的重要程度往往是不相同的，考虑到这个客观存在的事实，必须确定各因素的权重.一般情况下确定权重的方法有:层次分析法、分析推理法、专家测评法等.分析推理的方法往往会受到所取得资料的限制，专家测评法又会受到专家们主观想法的影响，使结果不科学，因此这里采用层次分析法.通过对各指标之间相对重要性的比较，计算出权重，求得各指标在生态环境安全评价中的权重集W.

1.2.1 构造成对比较判断矩阵

层次分析法是要对每一层次中各因素相对重要性给出具体的判断，这些判断通过引入合适的标度并用数值表示［3］，见表2.

表2 判断矩阵表

最终可得判断矩阵为

1.2.2 判断矩阵的一致性及其检验

为了检验一致性，可以通过计算一致性指标，得到判断矩阵偏离一致性的程度［4］.求出判断矩阵A的最大特征值λmax，用来衡量判断矩阵不一致程度的数量指标称为一致性指标，记为C，定义为

当C=0时，判断矩阵是一致的.C的值越大，判断矩阵的不一致程度越严重.需要注意的是，在使用层次分析法计算指标的权重系数时，需要保持判断的一致性，不能出现前后矛盾的情况.

1.2.3 计算权重

采用方根法计算权重.首先计算判断矩阵A各行各元素的乘积;然后计算该乘积的n次方根，并对向量进行归一化处理，即得权重向量Wi.

1.3 建立评价集

设系统的评价集为 V={VA，VB，VC，VD，VE，VF，VG}={很好，好，较好，一般，较差，差，很差}.

1.4 确定隶属函数

对于定性指标，需要根据相关的规程进行打分，以确定相应指标的具体分数(采用10分制)，使其转换为定量指标，然后按照定量指标的构造方法建立其隶属函数，从而可得特性因素(单项指标)的评价矩阵R.

1.5 综合评价

总体评价矩阵E为［5］

2 应用实例

2.1 实例背景

河北省邢台市清河县地处冀东南黑龙港流域，东靠京杭大运河与山东接界，面积502 km2，辖6镇322个行政村，人口35.4万人.清河县经济发展迅速，其中羊绒产业、汽车配件、耐火材料、张氏文化产业发展尤为突出，是河北省前20强的经济技术开发区.考虑到该城镇的可持续发展，需要对它的经济、资源、环境的相互协调程度作出正确评价.