基于不确定型层次分析法的鄂州市岸线资源等级评价

鲍超明，杨家其，赵学彧

（武汉理工大学　交通学院，湖北　武汉　430063）

基于不确定型层次分析法的鄂州市岸线资源等级评价

鲍超明，杨家其，赵学彧

（武汉理工大学交通学院，湖北武汉430063）

为提高鄂州市岸线规划的科学合理性和使用效率，需要对其岸线资源的等级进行客观公正的评价。首先建立了港口岸线资源、等级评价的多层次评价指标体系，利用不确定型层次分析法，采用专家打分方式确定各评价指标的相对权重，通过定量化计算得到各指标得分，最后求得综合评分来对鄂州市岸线资源进行等级评价。结果表明，该模型对港口岸线的等级评价具有一定的合理性，结果可为岸线的科学合理规划提供依据。

岸线资源；等级评价；不确定型层次分析法；鄂州

1　引言

水路运输的快速发展加大了对港口码头的需求，而港口码头的建设需要优良的岸线资源作为支撑。并不是所有岸线都适合开发成港口码头，它需要考虑合适的水深、流速、地形、区位经济状况等因素，所以岸线资源是缺稀的不可再生的宝贵资源。为了使岸线资源的开发和利用更加有效率，对岸线资源的等级进行科学客观的评价就显得尤为重要。鄂州港作为武汉新港的重要组成部分，对鄂州市岸线资源科学合理的利用有利于武汉新港整体岸线资源的整合和结构布局。

目前，国内对岸线资源等级评价的研究还比较少，主要集中在对港口的规划和评价方面［1-2］。王传胜在分析内河岸线资源等级时，选取岸前水深、城市依托条件、陆域宽度、稳定性和集疏运条件5个指标对长江港口岸线进行评价［3］。朱红云在对靖江长江岸线资源进行综合评价时把岸线划分为3个不同等级［4］。本文结合以往的研究成果，通过实际考察和专家意见综合筛选出自然条件、经济社会条件、集疏运条件、配套设施与服务条件四大类判定因素和26项具体评价指标［5-7］。通过构造区间判断矩阵，运用误差理论与一致性逼近原理计算［8-9］，并通过各位专家与专家群判断的相似性和差异性计算出其权重［10］。运用插值法对岸线资源的各项评价指标进行定量化处理，结合权重和指标的量化值最终确定岸线资源等级。

2　鄂州市岸线资源利用评价方法

2.1鄂州市岸线资源划分评价指标的选择

本文建立了港口岸线资源等级评价的多层次评价指标体系，见表1。

表1　港口岸线资源等级评价指标体系

2.2岸线资源等级评价判定因素权重的确定

本文采用不确定型层次分析法确定指标的权重，步骤如下：

应用误差传递公式进行区间数判断矩阵对权重向量进行修正分析与计算。由式（2）可得：

则可得区间数评判矩阵：

（2）专家可信度的计算。我们认为当某位专家的判断与专家群整体判断越接近时，他的可信度越高，赋予的权重越大。本文采用一致性逼近方法，把不确定判断矩阵转换为新的判断矩阵，再利用误差传递理论计算出各专家对同级评判指标的权重区间，把各指标区间的中值集合做成一个行向量，然后以这个向量作为确定专家权重的基础。计算公式如下：

λk表示专家与专家群的差异度，结果越小，可信度越高，反之越低。

专家的可信度可表示为：

当μk（1-λk）≠0时：

否则：

由此可得到专家的可信度矩阵：

（3）指标权重加权计算。将专家的可信度与其对各指标评价值进行加权计算，确定最终各指标的权重。

2.3鄂州市岸线资源利用指标定量化方法

本文对于定量化的指标采用插值法来确定量化值。具体插值方法为:

式中:Wki—岸线第i个评价指标的定量化评分；Pki—岸线第i个评价指标的直接定量化值；P上i—岸线第i个评价指标的满意值上限；P下i—岸线第i个评价指标的满意值下限。

对于定性指标，本文结合实际调查结果，采用专家打分法使其定量化，约定量化值分布于0-1之间，其中满意为0.9，比较满意为0.7，一般为0.5，较不满意为0.3。

2.4鄂州市岸线资源利用综合评价公式

结合资源等级评价指标定量化值和岸线资源利用各指标的权重值，本文建立了岸线等级评价模型，其表达式如下:

式中:Sk—港口岸线的综合得分值，0＜Sk＜1；Zi—港口岸线评价指标的总权重，0＜Zi＜1；Mki—评价指标的定量化得分，0＜Mki＜1。

结合以往研究成果和相关专家的意见，最终评价结果可以归类为3个不同的等级，见表2。

表2　港口岸线等级与岸线用途

3　鄂州市岸线资源利用实例分析

本文采用三位专家的评分构成不确定型判断矩阵，因为计算过程比较复杂，现在以第一位专家为例简略列举计算过程：

第一位专家的评价数据如下：

（1）计算区间权重。由矩阵判断的一致性逼近原理，运用式（1）将原不确定型矩阵转化为互反一致性数字判断矩阵，则有

运用式（2），则有：

运用式（3）、（4）可得评价区间为：

对评价区间取中值，得到该专家对一级指标的评判值，为：

同理可求出另外两名专家对一级指标的评判值，分别为：

（2）专家可信度计算。根据式（6）-（8），可获得评判相似度与评判差异度，分别是：

依据式（9），可求得三位专家的可信度为：

最终整合三种评判结果及其权重，可求得最终一级指标的权重，见表3。

表3　一级指标的权重计算结果

表4　指标的权重计算结果汇总表

同理计算二级与三级指标的权重。将指标层中每个指标的相对权重乘以与之相关的某类因素的权重，从而得到该指标在整个评价系统中的总权重。计算结果汇总见表4。

（3）对鄂州市岸线资源评价指标定量化标准与定量化结果进行汇总，见表5。

（4）计算评价值与分类评级分析。在港口岸线资源利用各指标的权重计算与资源等级评价指标定量化计算的基础上，通过式（12），计算得S=0.707 9。

结合以往研究成果和相关专家的意见，鄂州市岸线的评价结果为二类港口岸线（0.70＜SK＜0.85），岸线具有较高的开发价值，是适合建设港口的优良岸线。虽然有些自然条件的制约和不足，但通过适当建设和资本投入能够得到改良。岸线资源的使用具有较强的排他性，应该优先用于港口码头的开发利用，开发遵循的原则为深水深用、浅水浅用、远近结合、各得其所。对于取水口、过江管线和休闲娱乐等占用的岸线，要划定区域分类适当集中，科学规划，做到岸线资源利用的集约化和高效化。

表5　鄂州市岸线资源评价指标定量化标准与定量化结果汇总表

［1］蒋军.港口岸线资源等级评价及有偿使用研究［D］.武汉:武汉理工大学，2009.

［2］董洁霜，范炳全.现代港口发展的区位势理论基础［J］.世界地理研究，2003，12（2）:47-53.

［3］王传胜.长江中下游干流沿线资源评价［D］.北京:中国科学院，2000.

［4］朱红云，等.靖江市长江干流岸线资源评价与开发建议［J］.资源科学，2006，28（2）:170-174.

［5］王传胜，等.基于GIS的内河岸线资源评价研究—以武汉市域长江干流为例［J］.自然资源学报，2002，17（1）:95-100.

［6］许光委.港口岸线的资源性分析和等级评价研究［D］.天津:天津大学，2005.

［7］邱彬皇.港口岸线资源评价与适应性研究［D］.上海:上海海事大学，2007.

［8］刘进生，等.区间数判断矩阵的建立及其评分权重计算［J］.系统工程，1993，（3）:43-45.

［9］许先云，杨永清.不确定AHP判断矩阵的一致性逼近与排序方法［J］.系统工程理论与实践，1998，（2）:19-22.

［10］秦学志，王雪华，等.AHP中群组判断的可信度法［J］.系统工程理论与实践，2000，（5）:76-78.

Evaluation of Shoreline Resource Level of Ezhou Based on Uncertain AHP

Bao Chaoming，Yang Jiaqi，Zhao Xueyu
（School of Transportation，Wuhan University of Technology，Wuhan 430063，China）

In order to scientifically and efficiently program the shoreline of Ezhou，we need to be objective and fair in grading its shoreline resources.First，we established the multi-level evaluation index system，determined the relative weight of the indexes using the uncertain AHP，qualified the score of the various indexes，and at the end，obtained the comprehensive score of the shoreline resource level of Ezhou.

shoreline resource；grade evaluation；uncertain AHP；Ezhou

F259.27；F552.7

A

1005-152X（2016）04-0108-05

10.3969/j.issn.1005-152X.2016.04.026

2016-03-03

武汉新港（武汉市规划范围）岸线资源利用现状调查前置研究

鲍超明（1990-），男，硕士研究生，研究方向：港口物流。