城市旅游环境可持续承载的多目标优化研究

邵会波

【摘要】本文构建城市旅游环境可持续承载的多目标优化模型，最后结合兰州市2006-2015年的旅游统计数据进行实证分析。研究表明：利用运筹学的多目标规划理论构建的城市旅游环境可持续承载多目标优化模型具有有效性和科学性。

【关键词】旅游环境承裁力 核心利益主体 可持续承载 多目标优化

进入21世纪以后，城市旅游环境承载力的相关问题引起了国内外学者的关注，Jurado E等（2009）以城市为腹地，基于不同的城市资源背景建立了旅游环境承载力评价指标体系。Salerno F等（2013）提出旅游满意度对旅游业的发展有积极的影响，并指出目前的环境条件限制了旅游环境可持续承载的增长和进一步发展。Zhang F R等（2016）对沿海城市旅游环境承载力进行评价，运用层次分析法建立评价模型。张广海（2016）运用障碍因子诊断模型对省域范围内的城市旅游环境的空间格局和影响因子进行分析并提出了优化路径。这些研究在一定程度上推进了以城市为地域背景的旅游环境承载力的研究。

一、城市旅游环境可持续承载的内涵

（一）城市旅游环境可持续承载的概念

以城市为代表的旅游目的地具有如下特征：组成因素的复杂性、空间的差异性和影响因数的多样性。根据国内外学者对城市旅游环境承载力概念的分析，本文把城市旅游环境可持续承载界定为以城市为背景的旅游目的地，确保城市旅游资源合理开发利用和旅游产业可持续发展的前提下，城市旅游环境系统所能够承载的核心利益主体的活动强度，是旅游环境系统中自然、经济和社会效益三大目标博弈分析的过程，此时有限的资源达到较为理想的配置，核心利益主体利益诉求达到相对满意状态。

（二）城市旅游环境可持续承载的实现

本文把城市旅游环境的核心利益主体分为：政府、社区居民、旅游者和旅游企业。城市旅游环境可持续承载强训经济、自然、社会环境三大目标之间的协调，同时要求充分考虑核心利益主体需求，鉴于这一概念的特殊性，我们将城市旅游环境町持续承载的研究分“确定具体目标及预测值→确定决策变量→构建多目标优化模型→模型计算与分析”四个阶段。

二、城市旅游环境可持续承载指标体系与目标的选择

城市旅游环境可持续承载的指标体系的指标体系x：国内生产总值x1（亿元）、接待游客数量x2（万人次）、就业总人数x3（万人）、环保投资额x4（万元）、旅游教育水平x5（%）、旅游科技水平x。（万元）、客运量x7（万人次）、星级宾馆和一般旅馆床位数x8（家）、城市人均水资源量x。（立方米/人）、城市人均绿地面积x10（平方米）、万元旅游收入污染排放量x11（吨/万元）、旅游业固定资产投资额x12（亿元）、城市居民恩格尔系数x13（%）、旅居比率x14（%）、生活垃圾处理率x15（%）、工业废水处理率x16（%）。

三、兰州市旅游环境可持续承载的多目标优化模型的构建及结果分析

多目标规划法是在运筹学中目标规划的基础被提出来的，多目标规划法是在目标和资源双重约束条件下，实现预期目标与实际目标之问偏差最小的一种方法。

（一）模型的构建

为构建城市旅游环境可持续承载的约束条件，本文通过查询《兰州市统计年鉴》和《甘肃省统计年鉴》，得到兰州市2006 2015年旅游环境可持续承载指标的相关数据和旅游环境可持续承载目标的数据，对数据的标准化。利用SPSS分析目标值G，和指标值x，之间的关系，从而研究兰州市旅游环境可持续承载目标与影响可持续承载的指标之间的函数关系。

通过对标准化后的数据进行相关分析，可得具体的约束条件如公式（3）所示。

G1=-0.025x1+1.024x2+9.031+d1--d1+

G2=0.910x1+0.083x2-1.282+d2--d2+

G3=0.399x1+0.597x2+3.954+d3--d3+

G4=0.477x1+5.456+d4--d4+

G5=2.346x，-1.484x2-0.161x15+2.056+d5--d5+

G6=0.003x2-0.001x9-1.246x10+39.805+d6--d6+

G7=1.389x1-0.413x2+8.368+d7--d7+ （3）

G8=1.281x1-0.299x2+8.005+d8--d8+

G9=0.521x1-0.471x2-2.348+d9--d9+

x2=-0.002x4+0.026x13+0.046x14+0.931x16-2.091

x1=0.169x1+0.005x5-0.123x6+0.972x7+0.043x8-0.021%-0.103x12-1.630

（二）模型的計算及分析

对2015年和2020年目标函数的值运用GM（1，1）灰色预测方法进行预测，2015年GM（1，1）的预测值与实际值的对比可以看出，GM（1，1）灰笆预测模型预测数据具有一定的有效性。2015年y1-y9实际数值为290.44、16.68、626095、27491、88.96、29、114.11、4.8、4.54；2015年y1-y9的预测值为375、18.49、706212、25196、95.45、22.15、119.97、4.00、4.66：2020年y1-y9的预测值为1787.5、47.48、1594170、24548、149.12、28.14、171.38、6.59、6.87。针对多目标优化模型，我们采用Win QSB软件中GoalProgramming（目标规划）进行求解，求解结果见表2所示。

（1）旅游经济环境优先发展战略

Zmin={h1（d1-+d2-+d3-+d4-）·h2（d5-+d6-）·h3（d7-+d8-+d9-）} （6）

通过表3可知在选择经济优先发展战略的情况下，旅游业虽然带来巨大经济效益的，但也给当地旅游环境带来了一定的负担，尤其是废水处理不过关带来的旅游环境污染。

（2）自然环境优先发展战略

Zmin={h2（d5-+d6-）·h1（d1-+d2-+d3-+d4-）·h3（d7-+d8-+d9-）} （6）

通过表3可知城市人均水资源量、生活垃圾处理率和废水处理率的数值这些变化不规律的指標的存在，使兼顾自然环境优先发展战略和其它优先发展战略变得十分困难。

（3）社会环境优先发展战略

Zmin={h3（d7-+d8-+d9-）·h1（d1-+d2-+d3-+d4-）·h2（d5-+d6-）} （7）

通过表3可知，当前兰州市旅游发展侧重第三产业从业人数、居民旅游认知度和科研人才数量目标的实现，忽视了对资源环境的破坏，削弱了对旅游业固定资产的投入。

四、对策

本文针对兰州市旅游业如何发展的问题，依据表2的内容，从三个方面提出如下对策建议：

（1）在经济环境方面政府应该加大对在交通和住宿方面的固定资产投入，同时引导更多的主体参与旅游活动；旅游企业应提供服务为游客出游提供更多便利；（2）在自然环境方面为保证得到预期的经济目标，多主体尤其是核心主体应节约用水，同时政府应加大卫生方面的投入；（3）在社会环境方面政府应采取措施给当地居民增加更多的就业机会，加大旅游科技投入，政府应向多主体宣传旅游相关知识，促进多主体的和谐共生。

参考文献：

[1] Jurado E， Dantas AG， Silva CPD. Coastal Zone Manage-ment： Tools for Establishing a Set of Indicators to AssessBeach Carrying Capacity [J].Journal of Coastal Research， 2009，（6）.

[2]Salerno F， Viviano G， Manfredi EC， et al. Multiple Car-rying Capacities from a Management-oriented Perspective to Op-erationalize Sustainable Tourism in Protected Areas [J]. Jour-nal of Environment Management， 2013.

[3] Zhang F R. Ecological Tourism Bearing Capacity Assess-ment based on Analytic Hierarchy Process [J].International Con-ference on Measuring Technology and Mechatronics Automation，2016.

[4]张广海.省域A级景区旅游环境承载力综合评价及障碍因子研究[J].华中师范大学学报，2016，（6）.

[5]王纯阳，黄福才.村落遗产地利益相关者界定与分类的实证研究[J].旅游学刊，2012，（8）.

[6]章杰宽.基于多目标决策模型的区域旅游可持续发展研究——以西藏自治区为例[J].产经评论，2011，（6）.