南京市区级人居环境质量空间差异分析

南京市区级人居环境质量空间差异分析杜洋，徐慧河海大学水文水资源学院，南京（210098）E-mail：253030149@摘要：本文以南京地区为研究对象，建立了一套人居环境质量评价体系，根据除溧水县、高淳县外的南京十一区的统计资料，对它们进行了人居环境质量评价。

利用地理信息系统软件生成了南京市各区人居环境质量空间分布图。

在此基础上进行了南京市区级人居环境质量空间差异分析，发现了南京市人居环境质量空间分布的若干特点。

最后针对这些特点，提出了在南京市人居环境建设方面的一些建议。

关键词：人居环境质量；AHP；空间差异；南京市中图分类号：K901.引言人居环境是指人类居住生活的自然、经济、社会和文化环境的总称[1]。

城市是功能最完善的人类聚居地，其范围内不同区域之间的人居环境质量通常存在着差异。

采用科学的方法对一个地区的人居环境素质优劣作定量的评价，能够提高人们对人居环境质量变化的辨识能力，确保人居环境质量保持在人类生存和发展所必需的范围之内，进而调整人类社会的行为，使人居环境质量在人类社会行为的作用下朝着更有利于人类社会生存发展需要的方向发展[2]。

而通过对城市不同区域人居环境质量进行空间差异分析，能够揭示城市人居环境质量空间分布的规律，从而为城市规划、建设提供依据。

本文在一般性指标体系的指导下，以南京市为研究对象，结合其特点建立了适合当地的人居环境质量评价指标体系，对相应的指标进行数据采集和处理，利用AHP层次分析法确定了各级指标的权重，计算了南京市11区2005年的人居环境质量评价值，最后对结果进行了分析，找出南京市人居环境质量的空间分布规律，提出南京市人居环境建设的建议。

2．南京市人居环境质量分区评价2.1 研究区概况南京是长江下游地区和华东地区的交通枢纽，拥有长江上第一座由中国自行设计建造的双层式公铁两用桥——南京长江大桥、亚洲最大的内河港口南京港、禄口国际机场以及众多连通中国北方、南方和中西部的铁路和公路干线。

南京是“山、水、城、林”一体的城市，有着丰富的自然景观和历史遗存。

南京目前是长江三角洲地区重要的产业城市和经济中心，总面积6501平方千米，其中市区面积4717平方千米，2006年末户籍人口为607.23万人，其中市区524.64万人。

本文对南京市除溧水、高淳两县外的11个区进行了人居环境质量评价。

其中，城区包括鼓楼、玄武、下关、白下、建邺、秦淮六区。

六合、浦口、江宁、栖霞和雨花台五区位于城郊。

11区的空间分布如图1所示。

图1 南京市11区空间分布图Fig 1 Spatial distribut map of 11 districts in Nanjing2.2 指标体系的确定结合国内外多专家和学者建立的人居环境评价指标体系[2、3、4、5、6，7、8、9]，并根据南京市具体情况，本文将南京市各区人居环境分为基本居住条件、自然环境和社会环境三大子系统，共四层35个指标项，具体见表1。

表1 南京市各区人居环境质量评价指标体系Table1 Human living environment quality appraisal parameters system of the districts in Nanjing系统层（A ）子系统层（B ）分类层（C ）指标层（D ）人均居住面积 （D1） 居民住房成套率 （D2） 建筑条件（C 1）平均居住建筑楼层数 （D3） 年停水次数 （D4） 年停电次数 （D5） 能源供应（C 2）燃气普及率 （D6） 宽带网普及率 （D7） 公厕密度 （D8） 基本居住环境（B1）服务设施（C 3）排水管道密度 （D9） 人均公共绿地面积 （D10）生态状况（C 4）绿地覆盖率 （D11） 空气质量良好以上天数 （D12） 噪声达标区覆盖率 （D13） 水面率（可计算） （D14） 环境状况（C 5）地表水功能区水质达标率 （D15） 生活垃圾无害化处理率 （D16）污水处理率 （D17） 自然环境（B 2）建设状况（C 6）公园密度 （D18） 人口密度 （D19） 人口增长率 （D20） 人口状况（C 7）男女性别比偏离度 （D21） 人 居 环 境 建 设 水 平社会环境（B 3）安全状况（C 8）意外死亡人数 （D22）万人拥有藏书量 （D23） 万人在校大学生人数 （D24）文明程度（C 9）年专利发明数 （D25） 交通状况（C 10）人均道路长度 （D26）人均GDP （D27） 恩格尔系数 （D28） 住房价格收入比 （D29）万人拥有服务业人数 （D30）超市密度 （D31） 银行密度 （D32） 经济状况（C 11）第三产业占GDP 比重 （D33）万人拥有医生数 （D34） 医疗条件（C 12）万人拥有医院床位数 （D35）2.3 指标值的获取指标值获取途径主要为各个区2005年的统计年鉴或年鉴，以及各区政府2005年的工作报告等。

2.4 指标值的标准化根据采集数据计算获得的指标值，一般不能直接进行评价的计算，这是因为各评价指标的量纲及其与综合评价目标间的函数关系不同。

必须对指标值进行标准化处理，得到各项指标的评价分值，以便使各变量在计算分析中处于同等的地位。

一般地，指标可分为正指标（越大越好）、逆指标（越小越好）和适度指标（不宜过大，也不宜过小），应根据指标的类型并根据实际情况采用不同的变换函数进行标准化。

这里采用标准差标准化变换。

标准差标准化变换是指对数据作如下的线性变换：sxx x i i −=' n i ,,2,1L = (公式1) 式中，x 、s 分别为某指标的均值和标准差，即∑==ni i x n x 11 ； ∑=−−=ni i x x n s 12)(11 各指标值经过（公式1）的变换，成为均值为0、标准差为1的数据。

针对南京市各区人居环境建设水平评价指标的实际情况，可将本文所选的评价指标分为正指标和逆指标两种类型，采用上文所述的标准差标准化法进行数据的预处理，具体的变换函数为：（1）对于正指标，标准化的变换公式为：sxx x i i 105.0'−+= n i ,,2,1L = （公式2） 式中x 、s 分别为指标的均值和标准差。

（2）对于逆指标，标准化的变换公式为：sxx x i i 105.0'−−= n i ,,2,1L = （公式3） 式中x 、s 分别为指标的均值和标准差。

2.5 指标权重的确定权重是以某种数量形式对比、权衡被评价事物总体中诸因素相对重要程度的量值。

它既是决策者的主观评价，又是指标本质的物理属性的客观反映，是主客观综合度量的结果。

权重的大小主要取决于以下两个方面：第一，指标在决策中的作用和指标价值的可靠程度；第二，决策者对该指标的重视程度。

本文采用AHP 方法确定各层指标的权重，具体步骤如下： ①构造判断矩阵评价指标体系的建立，就确定了人居环境系统的递阶层次结构关系，即确定了上下层次之间元素的隶属关系。

层次分析法要求人们对每一层中各因素相对重要性给出判断，并将这些判断通过引入合适的标度用数值表示出来，写成判断矩阵，判断矩阵表示针对上一层次某元素，本层次与之有关因素之间相对重要性的比较。

判断矩阵元素的值反映了人们对各因素相对重要性的认识，一般采用1～9及其倒数的标度方法（表2）。

表2 标度对照表Table 2 Degree comparative table标度 含义1 表示两元素相比，具有同样重要性 3 表示两元素相比，前者比后者稍重要 5 表示两元素相比，前者比后者明显重要 7 表示两元素相比，前者比后者强烈重要 9表示两元素相比，前者比后者极端重要 2、4、6、8 表示上述相邻判断的中间值 倒数若元素i 与元素j 的重要性之比为a ij ， 则元素j 与元素i 的重要性之比为1/a ij假设上一层次元素为C ，所支配的下一层次的元素为u 1，u 2，u 3，……，u n ，可采用Delphi 法，聘请相关专家对元素进行两两比较，对照标度表（表2）进行打分，对各个专家的打分值求平均数，得到判断矩阵：A=(a ij )n×n （公式4）式中：a ij 为在C 准则下，元素u i 相对于元素u j 的重要程度；n 为C 所支配的元素个数。

②计算权重判断矩阵A 构建好以后，求权重的问题就转化为如何计算判断矩阵的最大特征根及其对应的特征向量。

即求：A W =λmax W 的解W ，经规一化后即为同一层次相应元素对于上一层次某一元素相对重要性的排序权值。

考虑到计算判断矩阵的最大特征根及其对应特征向量不需要太高的精确度，本文采用较为简便的方根法求解，具体步骤如下：1. 计算判断矩阵每一行元素的乘积：∏==nj ij i C M 1(n = 1,2,3……n) （公式5）2. 计算i M 的n 次方根n i i M W = (n = 1,2,3……n) （公式6）3．归一化∑==ni iW i W i W 1/ (n = 1,2,3……n) （公式7）w=[w 1,w 2, … w n ]为所求的特征向量。

4. 计算最大特征值λmax = ∑∑==ni inj jij w wC n 111 （公式8）单排序一致性检验，就是检验随机一致性比率CR 是否小于0.1，当10.0<=RICICR 时，认为排序结果有满意的一致性，否则需要调整判断矩阵的元素取值。

其中，1max −−=n nCI λ，RI 为平均随机一致性指标。

③层次排序及一致性检验层次总排序就是计算同一层次所有因素对于最高层次（总目标）相对重要性的排序权值，这一排序过程是最高层次至最低层次逐层进行的。

设上一层次A 包含m 个因素A 1,A 2,…，A m ，其层次总排序分别为a 1,a 2，…，a m ,下一层次包含n 个因素B 1,B 2,…，B m ，它们对于因素A j 的层次单排序权值为b 1j ,b 2j ，…，b nj 。

则B 层次总排序权值为∑==mj ijj i ba b 1(i=1,2,…，n)。

层次总排序的一致性检验步骤也是从高到低逐层进行的。

如A j 下B 层次因素单排序一致性指标为CI j ，平均随机一致性指标为RI j ，求出B 层次总排序随机一致性比率为：∑∑===mj jmi jRIaCIa CR 11，类似地，当10.0<CR 时，总排序结果具有满意的一致性，否则需调整矩阵中的元素值。

2.6 最终结果确定根据各层计算出的权重，再根据下列公式计算各层评价值。

∑=i B A （公式9） ∑=j i C B （公式10） ∑=k j D C （公式11）k j i ,,分别为各层指标对应的下层指标值个数。

2.7 评价结果利用上述方法进行评价，最终得到南京市各区人居环境质量的评价结果，如表3所示。