基于混合模糊DEMATEL與ANP大連城市生態適宜度評價研究

李曉英

（大連大學 旅游學院，遼寧 大連 116622）

基于混合模糊DEMATEL與ANP大連城市生態適宜度評價研究

李曉英

（大連大學 旅游學院，遼寧 大連 116622）

城市生態適宜度是反映城市生態環境系統滿足城市經濟、社會發展需要程度的重要指標。本文從城市生態、城市環境、城市效率效益、城市社會發展四個層面建立了大連城市生態適宜度評價指標體系。通過混合模糊DEMATEL-ANP方法評價了大連城市生態適宜度。比較了大連市近十年來城市生態適宜度的變化。研究結果表明，大連城市適宜度2005年與2014年分別為0.761一般與0.803良好，通過對結果分析提出了城市發展建議。

生態適宜度；模糊DEMETAL-ANP；大連市；評價

近年來城市的發展生態環境的協調發展值得特別關注。城市發展中，社會經濟發展與環境保護往往很難平衡。由于城市資源日益衰竭，城市環境污染加劇，通過城市生態適宜性分析，尋求城市環境可持續發展的途徑越來越受到人們的重視。美國學者McHarg在1969年首先提出了生態適宜度概念[1]。此后，生態適宜度分析在環保、水域開發、城市開發與建設等方面得到了廣泛的應用，并逐步發展成為以生態因素疊合為特征的生態適宜度分析[2]。城市生態適宜度是城市發展與城市生態環境協調發展關系的度量，反映城市生態系統滿足城市人口生存和發展需要的潛在能力和現實水平[3]。近年來，多位國內學者對城市環境生態適宜性的評價工作提出不同的評價標準、評價方法與研究結論[3-8]。

目前，對于生態適宜度評價所采用的方法也各有不同，如層次分析法[3]、排列成對比較法[4]、灰色關聯法[5]、模糊評價法[6]等。現有研究方法通常假定評價標準之間不存在相互的關聯和影響。但現實中，評價體系中的各標準之間往往可能有相互作用關系。因而，現有的方法在研究中存在著潛在的不足。為了科學的評價城市生態適宜度，有必要采用更加合理的研究方法來克服已有方法的不足。因而，本研究采用模糊DEMATEL-ANP方法，通過分析各項標準與評價目標之間的關系，來確定應該選擇的生態適宜度標準。同時在分析評價標準之間的交互影響關系的基礎之上，應用ANP方法確定標準的權重。ANP方法在明確標準影響力的基礎上，量化標準的重要程度被證明是有效的[9-10]。因而，采用混合模糊DEMATL與ANP方法建立城市生態適宜度評價模型，能夠一定程度上克服目前已有模型的局限。

1 大連市環境生態概況

大連是京津的門戶，全市總面積12573.85 km2。2014年平均氣溫12.4℃。年降水量550~950 mm，2014年日照總時數為2694.4小時。大連地區主要有黃海流域和渤海流域兩大水系。最大的河流為碧流河，大連地區淡水資源總量為每年37.86億m3。截止2014年，市區總人口5942995，市轄區人口3042789。市轄區人口密度1260人/km2。全市2014年實現地區生產總值7655.4億元，在15個副省級城市中居第8位。2014年城市居民人均可支配收入33591元、農村居民人均可支配收入13547元。建成區面積395.5萬平方公里。

大連在其經濟社會快速發展進步的同時，也由于其物質能量的大量投入與消耗，人類活動的增加，嚴重影響了生態環境，進而形成一系列城市問題。近年來，在國家生態環境建設的大政方針指導下，大連市政府高度重視城市生態環境建設，圍繞提升核心競爭力、打造生態宜居城市的主線積極開展工作，在全國率先進入國家環保模范城市行列。本文通過DANP多目標決策方法評價研究大連城市環境生態適宜度并根據評價結論提出相關建議與對策。研究結果對于促進大連市生態環境建設的良性發展，協調城市發展與生態環境問題之間的關系提供了理論依據，研究結果為大連市環境調控與管理提供了有力的政策參考。

2 生態環境適宜度的指標體系

研究中首先通過文獻總結確定選取指標的范圍[3-8]，然后邀請城市生態、環境管理領域的專家和學者反復確定，最終專家意見達成一致。選取了四個一級指標：城市生態指標、城市環境指標、城市效率效益指標、城市社會發展指標。在此基礎上考慮人居功能、生態資源、環境管理、廢棄物處理、水資源保護與利用、能源管理、綠色交通等功能，形成22項二級指標 ：其中城市生態指標5項，城市環境指標7項，城市效率效益指標5項，城市社會發展指標5項。指標體系與評價參考標準如表1所示。

表1 城市環境生態適宜度評價指標體系

3 評價方法

3.1 模糊DEMATEL構建評價標準矩陣

評價專家使用模糊語言（如表2）對標準的重要性進行評價，通過轉化形成一個三角模糊數。設評價者Ek(k=1，2，…，n)對其L個標準mi(i=1，2，…，l)的模糊重要程度評價向量為然后，對標準重要程度進行標準化處理。

表2 模糊評判值

根據以上確定的標準，邀請城市環境管理領域的專家和學者參加問卷的填寫。以兩兩比較的方式對標準的影響程度進行評價，請專家根據模糊量表(表2)選擇影響程度及正負方向。并將評價結果通過整理，采用矩陣的方式進行記錄。根據模糊處理方法整理專家對指標影響程度的評價結果，得到整合后的直接影響關系矩陣用v來表示。其中，n為專家個數，vij=（lij，mij，uij）(i=1，2，…，l；j=1，2，…，n)是一個三角模糊數，代表專家的意見。對矩陣V依據公式（2）進行標準化處理得到矩陣X。

根據確定值計算方法，通過公式（3）設定綜合模糊矩陣。

利用模糊DEMATEL產生的直接/間接關系矩陣T，計算中心度及原因度。其中矩陣中的行總和以d表示，列總和以r來表示。見公式（5）和（6）。（d+r）定義為中心度，反映該指標影響及被影響的總程度。（d-r）定義為原因度，若指標值為正，表示該標準為原因類，若其值為負，則該標準偏向為影響類。可以設定閾值，忽略關聯小的指標[13]。

作為主體建設單位，鄭大一附院有獨立的神經重癥ICU。在全院657張ICU床位中，危重疑難、腦卒中達到70%以上。而且，醫院擁有一大批強勢人才，組成了強勢腦血管病團隊。“無論從診療的數量和診療的能力，均走在了全國的前列。”劉章鎖稱。

3.2 采用ANP確定標準的權重值及生態適宜度評分值。

首先，通過對得出的模糊DEMATEL產生的關系矩陣T進行標準化，構建生態適宜度ANP判斷矩陣。

其次，通過以上運算得出的矩陣形成ANP的未加權超級矩陣，經過標準化處理，形成加權超級矩陣。加權矩陣多次相乘運算之后，形成了標準的極限超級矩陣。對一級標準及二級標準分別進行相應的運算處理后，求得一級標準及二級標準的極限超級矩陣，在此基礎上進一步確定各級標準的權重。本文通過使用SuperDecision(下稱SD)軟件來完成此計算過程。

第三，生態適宜度評價。選取的相應年份的各指標的評價值輸入軟件系統中，運用Super Decision軟件，通過軟件運行得出生態適宜度評價結果。

3.3 生態適宜度評級標準

在對評價結果進行分析和核定的基礎上，依據通用的評價標準，確定了以下生態適宜度評價分級標準，如表3所示。

表3 城市生態適宜度評價等級

表4 大連城市生態適宜度評價結果

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4 評價結果分析

4.1 評價結果

4.2 結果分析

4.2.1 一級指標層面分析

2005年，2014年大連市城市生態適宜度分別為0.761，0.803，分別處在一般和良好范圍內，城市生態適宜度總體呈上升趨勢。但城市生態一級指標分別為0.181，0.178.有所下降。城市效率效益一級指標及城市社會發展指標增加較明顯。

4.2.2 二級指標層面分析

（1）城市生態指標。比較2005，2014年城市生態指標有所下降。分析原因主要是：大連人均水資源指標非常低。城市主要淡水水源即碧流河、英那河。地表水總量40.35億 m3。水資源嚴重缺乏，全市人均水量低于遼寧省和全國的平均水平，是全國嚴重缺水城市之一。此外，人均土地面積、人均耕地面積隨著城市人口增長而下降。同時，近年來為了滿足日益增長的房地產擴張需求，大量農民被雇傭到建筑工地，在郊區大量開發住宅的過程中導致城市邊緣區大批農地、綠地、林地被占用。因而，城市生態整體狀況在此十年間有所下降。

（2）城市環境指標。該指標下，除空氣質量下降明顯，其他各指標均有上升。隨著經濟的快速增長，工業化進程加快，城市中空氣污染加劇。廢氣排放十年增長278%，工業和生活煙塵排放增長了187%。主要空氣污染物SO2和NO2逐年增長亦比較明顯。2014年可吸入顆粒物PM10濃度90 μg/m3,高于歐盟、德國、印度等國家和地區的年平均濃度40~65 μg/m3。

空氣質量優良天數減少20%。

（3）城市效率效益指標。近十年來，大連主要效率效益指標是增長較顯著的。2014年人居GDP 105053元，比2005年增長201%,是當年全國平均人均GDP4.66萬元的2.25倍。市轄區在崗職工年平均工資達到63030.45，增長269%。萬元GDP能耗（煤）、萬元GDP新鮮水耗有所降低。政府也加大了環保投資總量，但與快速增長的經濟（GDP）相比，環保投資增長相對較少。

（4）城市社會發展。大連市近十年來的城市社會發展指標呈正向長。如人均住宅建筑面積27 m2增長7.4%，但仍低于全國城鎮居民人均住宅建筑面積32.9 m2。人均道路面積7.4m，低于全國平均水平。城市道路面積低也是造成城市交通擁堵的主要原因之一。

5 結論與對策

研究發現，隨著大連經濟社會的發展進步，城市整體生態適宜度有一定的改善。但城市中城市生態指標有所下降，其他生態適宜度構成的指標中，也有部分指標偏低，甚至有惡化的趨勢。因而城市經濟發展中決不能忽視對生態、環境的保護。必須采取措施應對所面臨諸如土地過度開發，生態環境質量惡化，注重眼前而忽視長遠發展等的挑戰。

因而，可持續發展需要建設環境質量和經濟發展高度融合的發展模式。通過技術改造和創新，發展綠色低碳經濟，促進企業向物質能源消耗更低的產業鏈的高端轉移；建立環境保護法制體系，主城區應科學規劃和控制建筑用地規模與工業開發項目，開展園林綠地等生態環境建設。進一步控制山林坡地和沿海地帶的過度開發，在海岸線和城市山林區實行空間管制。實行生態移民和村鎮合并，鼓勵生態脆弱區的丘陵山地進一步退耕還林，重點區域實施封山育林；確定年度污染物減排目標，加強減排項目的督辦，推動減排措施和項目落實。推進藍天工程和大氣環境綜合整治。加大霧霾治理力度，加強工業污染源治理，同時，加快森林公園和濕地公園建設，擴大城市綠地景觀林和生態屏障林的面積；提高生活污水和垃圾無害化處理能力，并對碧流河英那河等重點流域的城市水源地實施保護；堅持發展循環經濟，推進資源與能源節約，大力開發新型清潔能源，促進資源回收利用。

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Evaluating the Urban Ecological Suitability in Dalian based on Fuzzy DEMETAL-ANP

LI Xiao-ying
（College of Tourism,Dalian University,Dalian 116622,China）

Ecological suitability is a key indicator where urban ecological and environmental system satisfy the demand of urban social and economic development.This paper evaluates on the indicator system of Dalian urban ecological suitability from perspectives including urban ecology,urban environment,urban efficiency and profits and urban social development with a model to the Urban ecological suitability in Dalian by fuzzy Decision Making Trial And Evaluation Laboratory(DEMATEL)and Analytical Network Process(ANP)with the results that the value of ecological suitability of Dalian is 0.761(2005)of ordinary range and 0.803(2014)in good range with the solutions.

ecological suitability;fuzzy DEMETAL-ANP;Dalian city;evaluating

F274

：A

：1008-2395(2016)06-0082-05

2016-09-30

遼寧省社科聯項目（2015lslktzixxjc-01）。

李曉英（1975-），女，副教授，博士研究生，研究方向：旅游管理、環境管理。