宜居城市的选择

选择宜居城市
经
环 境 质 量
气 候 条 件
济
质 量
富 裕
程
住 房 条 件
度
生
活
B4 B3
B2
B1
月 人均 空气 生活 交 通 工业 人 均
城市 质量 垃圾 噪 声 废水 享 有
月
平
人
人
房
人
平 绿地 达到 无害 路 段 排放 清 扫
面积 及好 化处 超 标 达标 保 洁
平
均
均
均
屋
均
均 (公顷/ 于二 理率 率
层次分析法
层次分析法（AHP）是将决策总是有关的元素分解成目标、准则、方案等层次，在此基础 之上进行定性和定量分析的决策方法。该方法是美国运筹学家匹茨堡大学教授萨蒂于本世纪 70 年代初，在为美国国防部研究"根据各个工业部门对国家福利的贡献大小而进行电力分配 "课题时，应用网络系统理论和多目标综合评价方法，提出的一种层次权重决策分析方法。 这种方法的特点是在对复杂的决策问题的本质、影响因素及其内在关系等进行深入分析的基 础上，利用较少的定量信息使决策的思维过程数学化，从而为多目标、多准则或无结构特性 的复杂决策问题提供简便的决策方法。尤其适合于对决策结果难于直接准确计量的场合。层 次分析法的步骤如下： （1）通过对系统的深刻认识，确定该系统的总目标，弄清规划决策所涉及的范围、所要采 取的措施方案和政策、实现目标的准则、策略和各种约束条件等，广泛地收集信息。 （2）建立一个多层次的递阶结构，按目标的不同、实现功能的差异，将系统分为几个等级 层次 （3）确定以上递阶结构中相邻层次元素间相关程度。通过构造两比较判断矩阵及矩阵运算 的数学方法，确定对于上一层次的某个元素而言，本层次中与其相关元素的重要性排序--相 对权值。 （4）计算各层元素对系统目标的合成权重，进行总排序，以确定递阶结构图中最底层各个 元素的总目标中的重要程度。 （5）根据分析计算结果，考虑相应的决策。 层次分析法的整个过程体现了人的决策思维的基本特征，即分解、判断与综合，易学易用， 而且定性与定量相结合，便于决策者之间彼此沟通，是一种十分有效的系统分析方法，广泛 地应用在经济管理规划、能源开发利用与资源分析、城市产业规划、人才预测、交通运输、 水资源分析利用等方面。
2.2 得出判断矩阵后,需要对其进行一致性检验,运用 Matlab 语句求 A 的特征值:[λ,D]=eig(A), λ为判断阵 A 的特征值(见表 3)
表 3 各矩阵特征值
A B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 B8
B9
特征值
2.3 确定各指标权重值 在层次分析模型中,利用和法确定各指标的权重是比较常用的,它的原理是,对于一致性 判断矩阵,每一列归一化后就是相应 的权重。对判断矩阵进行归一化后得出单排序权重。见表 4 从单排序权重和组合权重计算公式 w(k)=(w1(k),w2(k),…,wn(k))T=p(k)w(k-1),可以计算出二 级指标的组合权重,也就是各指标的最终权重。例如, B11 的组合权重 w(B11)=p(B1)×w(B11)，见表 5
参考文献及数据：
1. 淮海工学院学报(自然科学版) 第 18 卷第 1 期 2009 年 3 月 《基于层次分析法的城镇化 评价指标体系的优化》
韩江涛,龚新蜀(石河子大学经济贸易学院,新疆石河子 832003) 2. 刘亚臣,常春光,刘宁,等.基于层次分析法的城镇化水平模糊综合评价[J].沈阳建筑大学学
分权重
总权重
生活质量 B3 住房条件 B4 教育水平 B5 卫生条件 B6
基础设施 B7
社会保障 B8 公共安全 B9
B31(元) B32(元/人) B41(元/平方米) B42(平方米/人) B51(个) B61(个) B71(个) B72(立方米/天.人) B73(%) B74(座) B75(平方米) B81(元) B82(元) B83(元) B91(件)
I11 人均城乡居民储蓄年末余额(元/人)
生活质量
I12 房屋销售价格(元/平方米) 住房条件
I13 人均年末实有住宅建筑面积(平方米/人)
I14 高校数
反映教育水平
I15 医院数
反映卫生条件
I16 剧场影剧院数(个)
I17 年末供水综合生产能力(立方米/天.人)
I18 城市燃气普及率%
反映基础设施
表 2 指标相对重要性判断矩阵
A
B1
B2
B3
B4
B5
B6
B7
B8
B9
B1
1
9
3
1/3
1/7
1/3
1/5
1/5
1/9
B2
1/9
1
1/5
1/3
1/9
1/3
1/5
1/5
1/7
B3
1/3
5
1
5
1/7
1/3
3
1/3
1/5
B4
3
3
1/5
1
1/7
1/3
3
1/7
1/7
B5
7
9
7
7
1
5
1/3
1/3
1/7
B6
3
3
3
3
1/5
1
5
5
1/3
B7
5
5
1/3
1/3
3
1/5
1
1/7
1/7
B8
5
5
3
7
3
1/5
7
1
1/5
B9
9
7
5
7
7
3
7
5
1
其中： B1 B11 B12 B13 B14 B15 B16 B11 1 1/5 1/5 5 3 7 B12 5 1 5 7 3 1/5 B13 5 1/5 1 5 3 1/3 B14 1/5 1/7 1/5 1 3 1/5 B15 1/3 1/3 1/3 1/3 1 1/5 B16 1/7 5 3 5 5 1
B23
B73
B83
B4
B14
B74
B5
B15
B75
B6
B16
B7
B8
B9
表 5 二级指标组合权重值
二级 组 指标 合
B11 B12 B13 B14 B15 B16
二级
组
指标
合
B21 B22 B23 B31 B32 B41
二级
组
指标
合
B42 B51 B61 B71 B72 B73
二级
组
指标
合
B74 B75 B81 B82 B83 B91
利用层次分析法选择宜居城市
大气科学学院 2008 级（1）班 王宏义（学号 2008011022）
摘 要：最适居住城市的问题在我国是一个崭新的讨论，人们站在不同的立场，运用不同
的测度指标和评价方法，给出不同的看法和成果，本文采用层次分析法建立最适宜居住城市 的评测系统，并以全国 30 个省会城市为例进行实证分析，通过对原始数据的整理，给出其 最适宜居住的城市排名，同时也分析影响相对不适宜人们居住的城市的原因。
关键词：宜居城市，层次分析，判断矩阵，指标，总权重，组合权重 问题描述：中国城市化的发展，应该以科学发展观和“以人为本”为中心提升城市的生活
质量，并提出了衡量城市生活质量和品牌价值的“五宜”标准，即“宜居、宜业、宜学、宜 商、宜游”。而“宜居”，成为衡量一个城市生活质量和品牌价值的首要标准。未来城市发展 应该是围绕以科学发展观和以人为本这个中心，增加城市的竞争能力，提升城市的生活质量， 放大城市的品牌价值，最终把城市的发展引导到“生产发展、生活富裕、生态良好”和“全 面、协调、可持续”以及“宜居、宜业、宜学、宜商、宜游”的“五宜”轨道上来。而“宜 居”是城市品牌价值的“第一要义”，是城市发展的底线，是城市生活质量最核心的内容。 本文正是通过对全国各大城市各个综合的指标，选择出最适宜居住的城市。
报:自然科学版,2008,24(1):132-136 3. 姜爱林.城镇化水平的五种测算方法分析[J].中央财经大学学报,2002(8):76-80.
4. 徐秋艳.城市化水平测度方法研究综述[J].安徽农业科学,2007,35(29):9407-9408.
5．参考数据见以下表格
指标代码
指标
说明
I1
2.4 最终得出如表 6 所示的宜居城市评价指标体系。 表 6 宜居城市评价指标体系
一级指标 环境质量 B1
气候条件 B2
二级指标 B11(公顷/万人) B12(天) B13(%) B14(%) B15(%) B16(平方米/人) B21(度) B22(度) B23(%)
指标属性 正向 正向 正向 负向 负向 正向 正向 负向 正向
正向 负向 负向 正向 正向 正向 正向 正向 正向 正向 正向 负向 正向 正向 负向
模型评价：
本文运用层次分析法构建一套能够综合评价宜居城市水平的指标体系,希望运用其在评 价过程中可以发现宜居城市建设进程中的薄弱环节和面临的问题,从而为科学发展宜居城市 战略的制定和问题的解决提供有价值的参考依据。另外,本文理论研究与实际工作的结合不 够，计算中也存在误差与漏洞。宜居城市选择研究对调查研究与当地人文环境有较高的依赖 性,只有实地调研考察与理论工作紧密结合,才能较好地实现研究的实证分析与理论规范的完 美结合。作者将在今后的研究建模中进行尽量多的实地调研,使研究更具实际意义。
2,4,6,8
表示上述判断的中间值
倒数
若元素 i 与元素 j 的重要性之比为 aij,则元素
j 与元素 i 的重要性之比为 aji=1/a
2.1 构造判断矩阵求特征值
通过以上分析,运用德尔菲法和层次分析法及表 1 的重要性对判断矩阵进行赋值,如认为
住房条件比环境质量稍重要,则可赋 B1/B4=1/3,依次类推。最终判断矩阵见表 2。
对重要性进行判断,构造判断矩阵。某一指标相对于另一个指标重要性的涵义如表 1 所示
表 1 指标相对重要性标度含义
重要性标度含义
1
表示两个元素相比,具有同等重要性
3
表示两个元素相比,前者比后者稍重要
5
表示两个元素相比,前者比后者明显重要
7
表示两个元素相比,前者比后者强烈重要
9
表示两个元素相比,前者比后者极端重要
表 4 层次单排序权 值
A 总排序权值 B1 单排序权值 B2 单排序权 B3 单排序权值 B4 单排序权值 B5
单排序权值 B6 单排序权值 B7 单排序权值 B8 单排序权值 B9 单排序权值
B1
B11
B21
B31
B41
B51
B61
B71
B81
B91
B2
B12
B22
B32
B42
B72
B82
B3
B13
人均城市绿地面积(公顷/万人)
I2
空气质量达到及好于二级质量的天数
I3
生活垃圾无害化处理率(%)
I4
交通噪声路段超标率(%)
反映环境质量
I5
工业废水排放达标率(%)
I6
人均享有清扫保洁面积(平方米/人)
I7
月平均气温最高值
I8
月平均气温最低值
反映气候条件
I9
平均湿度
I10 人均地区生产总值(元)
反映经济富裕程度
I19 每万人拥有公共厕所(座)
I20 人均道路面积(平方米)
I21 失业保险领取人人均ຫໍສະໝຸດ Baidu计节余(元)
I22 养老保险参保人人均累计节余(元)
模型假设：
将最适居住城市设为最高层，城市的反映各个条件因素的设为准则层，通过对各个因素中小 影响因素的数据对比，计算准则层的各个条件因素的权重，最后可解除最高层的城市。
模型建立与求解： 1. 考虑到宜居城市选择的复杂性和全方位性,宜居城市
评价指标体系由环境质量 B1(包括人均城市绿地面积(公顷/万人)B11， 空气质量达到及好于二级质量的天数 B12,生活垃圾无害化处理率(%)B13, 交通噪声路段超标率(%)B14,工业废水排放达标率(%)B15，人均享有清扫保洁面积(平方米/ 人)B16), 气候条件 B2(包括月平均气温最高值 B21, 月平均气温最低值 B22,平均湿度 B23）， 经济富裕程度生活质量 B3(包括人均地区生产总值(元)B31,人均城乡居民储蓄年末余额(元/ 人)B32), 住 房条 件 B4( 包 括房 屋 销售 价 格(元 / 平 方米)B41,人 均年 末 实有 住 宅建 筑 面积 ( 平 方米 / 人)B42)， 教育水平 B5(包括高校数 B51）， 卫生条件 B6（包括医院数 B61), 基础设施 B7（包括剧场影院数（个）B71,年末供水综合生产能力(立方米/天.人)B72,城市燃 气普及率(%)B73,每万人拥有公共厕所(座)B74,人均道路面积(平方米)B75), 社会保障 B8(包括失业保险领取人人均累计节余(元)B81,养老保险参保人人均累计节余 (元)B82,医疗保险参保人人均累计结余(元)B83) 公共安全 B9（包括违法犯罪刑事案件 B91）等 9 个一级指标和 24 个二级指标。其中,一级 指标是对宜居城市不同侧面的具体描述,二级指标是对一级指标的进一步细划。根据层次分 析法将上述指标构建递阶层次结构图[1]（见图【一】）。
率 面积
万 级质 (%)B1 (%)B1 (%)B1 ( 平 方
均
湿
地
城
销
年
人)B1 量的
1
天数
34
5
米/ 人 )B1
气
气
度区
乡
售
末
B12
6
温 温 B23 生 居 价 实
图【一】递阶层
次结构图
2.构造判断矩阵并计算权重值
本文采用 AHP 确定宜居城市各指标的权重, 采用德尔菲法利用比率标度技术对各指标的相