基于層次分析法的濱水城市人居環境質量指標體系研究——以大連市為例

遇曉瀅

(西北大學 城市與環境學院，陜西 西安 710127)

仁者樂山，智者樂水。濱水帶是人類選擇聚居環境的首選地，這是人類世界對環境適應的理性或非理性的自然選擇。濱水城市以其獨特的魅力，對于人類有著一種內在的持久的吸引力。

大連，是一座依山傍海的城市，位于歐亞大陸東岸，遼東半島最南端，南與山東半島隔海相望，與日本、韓國、朝鮮及俄羅斯遠東地區相鄰。大連市位于北半球的暖溫帶地區，具有海洋性特點的暖溫帶大陸性季風氣候，冬無嚴寒，夏無酷暑，四季分明。年平均氣溫10.5℃，年降水量550～950 mm，全年日照總時數為2 500～2 800小時。大連環境優美宜人，既有臨海優勢，又多山地丘陵，自然景觀旖旎，海濱風光和山水風光共存，巖溶地形所處可見，喀斯特地貌和海蝕地貌比較發育。大連是中國的14個沿海開放城市之一，也是東北亞重要的國際航運中心、國際物流中心、區域性金融中心。采用層次分析法從自然環境、經濟環境、人文社會環境三個子系統入手，建立評價指標體系，分析得出其主要影響因子，為科學合理地評價濱水城市人居環境質量提供依據。

1 人居環境質量

人居環境包括人、自然、居住、社會和其它支撐系統等5大系統，涵蓋建筑、社區、城市、區域、全球等5個層次［1］。城市人居環境作為人居環境科學研究的重要方面，引起了國內外學者的廣泛關注，尤其是對人居環境質量的評價成為研究焦點。

一個良好的城市人居環境既包含優美、整潔、和諧的自然生態環境［2］，也包含安全、便利、舒適的社會人文環境［3］，因此，本文從城市自然環境、城市經濟環境、城市人文社會環境等3個方面，探討城市人居環境質量的問題。

(1)城市自然環境質量。大自然是人居環境的基礎，人的生產生活以及具體的人居環境建設活動都離不開更為廣闊的自然環境背景。宜居的城市人居環境應該首先是具有開闊空間、新鮮空氣、潔凈水源以及宜人的綠色環境等自然本底，城市自然環境質量是城市人居環境質量的基礎。

(2)城市經濟環境質量。城市吸引人們聚集的最大吸引力在于其經濟活力，能夠給人提供較充足的就業機會。良好的城市人居環境離不開經濟的支撐，要能夠給居住于其中的人們提供優越的經濟環境。城市經濟環境質量是城市人居環境質量的核心。

(3)城市人文社會環境質量。人居環境的核心是人，宜居的人居環境必須滿足人類居住的綜合需求。根據馬斯洛的需求層次理論，當人滿足基本的生存和安全需求后，社會需求、尊重需求和自我實現等方面的人文需求將更為重要。城市人居環境必須是一個富有人情味的人文環境。城市人文社會環境質量是城市人居環境質量的靈魂。

2 層次分析法在濱水城市人居環境指標體系的應用

2.1 層次分析法原理

層次分析法(Analytic Hierarchy Process，AHP)是美國運籌學家T.L.Saaty于20世紀70年代提出的一種定性與定量相結合的決策分析方法。該方法把數學處理與人的經驗和主觀判斷相結合，能夠有效地分析目標準則體系層次間的非序列關系。其基本原理是:將評價系統的有關方案的各種要素分解成若干層次，并以同一層次的各種要素按照上一層要素為準則，進行兩兩判斷比較并計算出各要素的權重，根據綜合權重按最大權重原則確定最優方案。［4］

AHP法大體分為5個步驟，即:(1)建立層次結構模型;(2)構造判斷矩陣;(3)各層因素的權重計算;(4)進行一致性檢驗;(5)計算各因素指標的相對重要性排序。

進行層次分析最關鍵的是:首先建立層次結構分析模型，即確定評價系統中各因素之間的邏輯結構關系;然后通過建立的層次結構模型圖，采用T.L.Saaty標度定義方法(見表1)，確定各層元素對應上一層元素的判斷矩陣;得到的判斷矩陣要求有大致的一致性，因此在得到上述各判斷矩陣的特征根λmax后，還需對各判斷矩陣進行隨機一致性檢驗;最后得出各評價指標的權重。其隨機一致性檢驗公式為

式中:CR為判斷矩陣的隨機一致性比率;RI為平均隨機一致性指標，RI取值如表2所示;CI為判斷矩陣一致性指標，由下式計算:

其中:λmax為最大特征根;n為判斷矩陣階數。

表1 判斷矩陣中因子標度定義表

表2 RI指標值

2.2 指標體系的構建

城市人居環境的評價指標體系應能全面反映城市人居環境的特征，同時又要具備一定的可比性和可操作性。因此，設計指標體系時應該遵循:針對性原則、可比性原則、全面性原則和可操作性原則。［5］

按上述原則，結合人居環境質量的內涵分析，評價指標體系構成應為:自然環境質量、經濟環境質量及人文社會環境質量等三大綜合指標15個單項指標。自然環境質量指標反映人居環境生態系統的優劣和城市自然環境質量的高低;經濟環境質量指標反映人居環境的經濟實力、產業發展、居民收入等經濟物質水平;人文環境質量指標反映社會發展水平以及文明程度狀況，每類一級指標又可分為不同的單項指標(表3)。

表3 濱水城市人居環境質量指標體系

2.3 構造判斷矩陣并進行一致性檢驗

根據層次分析法的基本步驟，建立各影響因素的劃分標準，根據劃分標準，對各因素進行判別分類，，通過調查問卷、專家評定、參閱類似文獻對各因素進行賦值，建立判斷矩陣，并進行一致性檢驗，其結果見表4至表7。

表4 A－Bi判斷矩陣表

同理，可以得到B－C的判斷矩陣，如下表所示。

表5 B1－Ci判斷矩陣表

表6 B2－Ci判斷矩陣表

表7 B3－Ci判斷矩陣表

經檢驗，上述兩兩比較矩陣都滿足一致性要求。

2.4 層次總排序

進行遞進判斷，最終確定影響濱水城市人居環境質量的主要因素，并做出決策分析，見表8。

2.5 評價結果分析

通過采用AHP法對影響大連城市人居環境質量指標體系的因素進行分析后，可以清楚地了解各種影響因素分布情況:自然環境質量(0.5278)是影響人居環境的首要因素，其次是經濟環境質量(0.3325)，而人文社會環境質量(0.1396)排在最后;通過層次總排序得出15個主要因素對大連人居環境的影響情況，可見人均水資源量(0.0989)、降水量(0.0877)和城市綠化覆蓋率(0.0950)對大連人居環境的影響日趨嚴重，其次為人均GDP(0.0943)和在崗職工平均工資(0.0772)，每千人醫療機構床位、城市污水處理率和人均城市道路面積等因素對大連人居環境有影響，但不是主要的因素。總之，通過對建立的指標體系的分析，可以看出，在大力發展經濟建設的同時，自然環境的質量問題愈來愈受到人們的重視。

表8 組合權重

3 結語

濱水城市人居環境質量是一個受眾多因素影響的復雜系統，要對其進行評價，首先必須建立一套全面合理的指標體系和分級標準。本研究在前人研究成果的基礎上，建立了濱水城市人居環境質量評價的指標體系，通過AHP模型的求解，得出各影響因素的優先級系數，能基本反映大連人居環境質量的實際情況。

建立濱水城市人居環境質量指標體系時，若選取的指標過多，缺乏可操作性，指標太少，評價會失真，因此指標體系建立之后，必須有針對性地進行指標的篩選與優化，即在實際應用中應針對濱水城市人居環境問題的具體特點，選取更加全面和準確的指標以構建更為貼切的層次結構模型。指標體系建立之后，還要通過一定的實例分析驗證體系的準確性，從根本上把握影響濱水城市人居環境的主要因素和次要因素，從而為更合理有效地建設宜居城市提供依據。

［1］吳良鏞.人居環境科學導論［M］.北京:高等教育出版社，2000.

［2］李雪銘.大連城市人居環境研究［M］.長春:吉林人民出版社，2001.

［3］田美榮，高吉喜，張彪，等.生態社區評價指標體系構建研究［J］.環境科學研究，2007，20(3):87－92.

［4］許樹柏.層次分析法原理［M］.天津:天津大學出版社，1998.

［5］張文忠.宜居城市的內涵及評價指標體系探討［J］.城市規劃學刊，2007(3):30－34.