基于不確定型層次分析法的鄂州市岸線資源等級評價

鮑超明，楊家其，趙學彧

（武漢理工大學　交通學院，湖北　武漢　430063）

基于不確定型層次分析法的鄂州市岸線資源等級評價

鮑超明，楊家其，趙學彧

（武漢理工大學交通學院，湖北武漢430063）

為提高鄂州市岸線規劃的科學合理性和使用效率，需要對其岸線資源的等級進行客觀公正的評價。首先建立了港口岸線資源、等級評價的多層次評價指標體系，利用不確定型層次分析法，采用專家打分方式確定各評價指標的相對權重，通過定量化計算得到各指標得分，最后求得綜合評分來對鄂州市岸線資源進行等級評價。結果表明，該模型對港口岸線的等級評價具有一定的合理性，結果可為岸線的科學合理規劃提供依據。

岸線資源；等級評價；不確定型層次分析法；鄂州

1　引言

水路運輸的快速發展加大了對港口碼頭的需求，而港口碼頭的建設需要優良的岸線資源作為支撐。并不是所有岸線都適合開發成港口碼頭，它需要考慮合適的水深、流速、地形、區位經濟狀況等因素，所以岸線資源是缺稀的不可再生的寶貴資源。為了使岸線資源的開發和利用更加有效率，對岸線資源的等級進行科學客觀的評價就顯得尤為重要。鄂州港作為武漢新港的重要組成部分，對鄂州市岸線資源科學合理的利用有利于武漢新港整體岸線資源的整合和結構布局。

目前，國內對岸線資源等級評價的研究還比較少，主要集中在對港口的規劃和評價方面［1-2］。王傳勝在分析內河岸線資源等級時，選取岸前水深、城市依托條件、陸域寬度、穩定性和集疏運條件5個指標對長江港口岸線進行評價［3］。朱紅云在對靖江長江岸線資源進行綜合評價時把岸線劃分為3個不同等級［4］。本文結合以往的研究成果，通過實際考察和專家意見綜合篩選出自然條件、經濟社會條件、集疏運條件、配套設施與服務條件四大類判定因素和26項具體評價指標［5-7］。通過構造區間判斷矩陣，運用誤差理論與一致性逼近原理計算［8-9］，并通過各位專家與專家群判斷的相似性和差異性計算出其權重［10］。運用插值法對岸線資源的各項評價指標進行定量化處理，結合權重和指標的量化值最終確定岸線資源等級。

2　鄂州市岸線資源利用評價方法

2.1鄂州市岸線資源劃分評價指標的選擇

本文建立了港口岸線資源等級評價的多層次評價指標體系，見表1。

表1　港口岸線資源等級評價指標體系

2.2岸線資源等級評價判定因素權重的確定

本文采用不確定型層次分析法確定指標的權重，步驟如下：

應用誤差傳遞公式進行區間數判斷矩陣對權重向量進行修正分析與計算。由式（2）可得：

則可得區間數評判矩陣：

（2）專家可信度的計算。我們認為當某位專家的判斷與專家群整體判斷越接近時，他的可信度越高，賦予的權重越大。本文采用一致性逼近方法，把不確定判斷矩陣轉換為新的判斷矩陣，再利用誤差傳遞理論計算出各專家對同級評判指標的權重區間，把各指標區間的中值集合做成一個行向量，然后以這個向量作為確定專家權重的基礎。計算公式如下：

λk表示專家與專家群的差異度，結果越小，可信度越高，反之越低。

專家的可信度可表示為：

當μk（1-λk）≠0時：

否則：

由此可得到專家的可信度矩陣：

（3）指標權重加權計算。將專家的可信度與其對各指標評價值進行加權計算，確定最終各指標的權重。

2.3鄂州市岸線資源利用指標定量化方法

本文對于定量化的指標采用插值法來確定量化值。具體插值方法為:

式中:Wki—岸線第i個評價指標的定量化評分；Pki—岸線第i個評價指標的直接定量化值；P上i—岸線第i個評價指標的滿意值上限；P下i—岸線第i個評價指標的滿意值下限。

對于定性指標，本文結合實際調查結果，采用專家打分法使其定量化，約定量化值分布于0-1之間，其中滿意為0.9，比較滿意為0.7，一般為0.5，較不滿意為0.3。

2.4鄂州市岸線資源利用綜合評價公式

結合資源等級評價指標定量化值和岸線資源利用各指標的權重值，本文建立了岸線等級評價模型，其表達式如下:

式中:Sk—港口岸線的綜合得分值，0＜Sk＜1；Zi—港口岸線評價指標的總權重，0＜Zi＜1；Mki—評價指標的定量化得分，0＜Mki＜1。

結合以往研究成果和相關專家的意見，最終評價結果可以歸類為3個不同的等級，見表2。

表2　港口岸線等級與岸線用途

3　鄂州市岸線資源利用實例分析

本文采用三位專家的評分構成不確定型判斷矩陣，因為計算過程比較復雜，現在以第一位專家為例簡略列舉計算過程：

第一位專家的評價數據如下：

（1）計算區間權重。由矩陣判斷的一致性逼近原理，運用式（1）將原不確定型矩陣轉化為互反一致性數字判斷矩陣，則有

運用式（2），則有：

運用式（3）、（4）可得評價區間為：

對評價區間取中值，得到該專家對一級指標的評判值，為：

同理可求出另外兩名專家對一級指標的評判值，分別為：

（2）專家可信度計算。根據式（6）-（8），可獲得評判相似度與評判差異度，分別是：

依據式（9），可求得三位專家的可信度為：

最終整合三種評判結果及其權重，可求得最終一級指標的權重，見表3。

表3　一級指標的權重計算結果

表4　指標的權重計算結果匯總表

同理計算二級與三級指標的權重。將指標層中每個指標的相對權重乘以與之相關的某類因素的權重，從而得到該指標在整個評價系統中的總權重。計算結果匯總見表4。

（3）對鄂州市岸線資源評價指標定量化標準與定量化結果進行匯總，見表5。

（4）計算評價值與分類評級分析。在港口岸線資源利用各指標的權重計算與資源等級評價指標定量化計算的基礎上，通過式（12），計算得S=0.707 9。

結合以往研究成果和相關專家的意見，鄂州市岸線的評價結果為二類港口岸線（0.70＜SK＜0.85），岸線具有較高的開發價值，是適合建設港口的優良岸線。雖然有些自然條件的制約和不足，但通過適當建設和資本投入能夠得到改良。岸線資源的使用具有較強的排他性，應該優先用于港口碼頭的開發利用，開發遵循的原則為深水深用、淺水淺用、遠近結合、各得其所。對于取水口、過江管線和休閑娛樂等占用的岸線，要劃定區域分類適當集中，科學規劃，做到岸線資源利用的集約化和高效化。

表5　鄂州市岸線資源評價指標定量化標準與定量化結果匯總表

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Evaluation of Shoreline Resource Level of Ezhou Based on Uncertain AHP

Bao Chaoming，Yang Jiaqi，Zhao Xueyu
（School of Transportation，Wuhan University of Technology，Wuhan 430063，China）

In order to scientifically and efficiently program the shoreline of Ezhou，we need to be objective and fair in grading its shoreline resources.First，we established the multi-level evaluation index system，determined the relative weight of the indexes using the uncertain AHP，qualified the score of the various indexes，and at the end，obtained the comprehensive score of the shoreline resource level of Ezhou.

shoreline resource；grade evaluation；uncertain AHP；Ezhou

F259.27；F552.7

A

1005-152X（2016）04-0108-05

10.3969/j.issn.1005-152X.2016.04.026

2016-03-03

武漢新港（武漢市規劃范圍）岸線資源利用現狀調查前置研究

鮑超明（1990-），男，碩士研究生，研究方向：港口物流。