城市智能化增長評價模型探討

劉耀明+梁照賓+尚崇

摘 要：文章結合可持續發展的3個E和智能化增長的10項原則，通過層次分析法進行分析，選取人口增長率、人口幸福指數、土地規劃率、土地可利用面積、環境綠化面積、環境持續發展率、交通擁堵狀況、交通安全系數、經濟發展水平和GDP水平作為評價指標，運用ISM解釋結構模型，對影響因素進行關系分析，得到一個直觀的結構模型。建立主客觀綜合權重評價模型，即主觀方法模糊綜合評價和客觀方法熵權法綜合計算權重，得到了可信度較高的各項指標權重值。

關鍵詞：智能化增長；ISM解釋結構模型；主客觀綜合權重模型；熵權法

1 城市智能化增長研究背景

預計到2050年，城市人口將不斷增加，達到世界總人口的66%，為了考慮和達到長期的可持續穩定發展的規劃目標，許多城市正在實施智能化的初步增長計劃，智能化增長是一種起源于20世紀90年代的城市規劃理論，它的目標是以3個E和10項原則為基礎遏制城市的持續蔓延以及以城市為中心的周邊農田的流失和減少。

2 模型建立與模型求解

結合可持續發展的3個E和智能化增長的10個原則，我們需要建立一個可以衡量城市智能化成功率的指標體系。

2.1 Delphi法確定指標體系

通過Delphi法進行分析，評價一個城市智能化增長是否成功，我們需要從人口指標、土地指標、環境指標、交通指標和經濟指標等5個方面進行統計分析，同時統計分析出影響城市智能化增長是否成功的10個因素。

2.2 基于ISM解釋結構模型的指標關系分析城市智能化增長成功率評價指標

解釋結構模型（Interpretive Structural Model，ISM）是靜態的定性模型，把經過處理的信息構建成多級解釋結構模型，最終將系統構造成一個多層遞階解釋結構模型，明確問題的層次和整體結構。經過分析總結構成系統的結構模型，最終得到ISM結構模型圖如圖1所示。

2.3 主客觀綜合權重模型

確定了完整的評價體系，需要確定評價指標的權重，這里利用主觀方法與客觀方法結合的思想使指標權重更具有說服力。

（1）基于模糊綜合評價確定主觀指標權重。

首先確定被評價對象的因素（指標評價）、集合評價（等級）集；在分別確定各個因素的權重及它們的隸屬度向量，獲得模糊評判矩陣；最后把模糊評判矩陣與因素的權向量進行模糊運算并進行歸一化，得到模糊綜合評價結果。確定單一準則下各指標的相對權重。通過matlab編程實現權重A的計算，一致性指標CI的計算，一致性比例CR的計算，實現一致性檢驗，即：權重值A=（0.100 2 0.121 5 0.088 9 0.128 9 0.074 3 0.093 0 0.109 0 0.101 2 0.088 0 0.095 1），CI=0.357 0，CR=0.092 0<0.1，判斷矩陣的一致性是可以接受的。

（2）基于熵權法確定客觀指標權重。

熵權法的基本思路是根據指標變異性的大小來確定客觀權重。熵權法賦權步驟如下：

①數據標準化。

將各個指標的數據進行標準化處理。假設給定了k個指標X1，X2，…XK，其中Xi={x1，x2，…，xn}。假設各指標數據標準化后的值為Y1，Y2，…YK，那么

②求各指標的信息熵。

根據信息論中信息熵的定義，一組數據的信息熵為

如果，則定義

③確定各指標權重。

根據信息熵的計算公式，計算出各個指標的信息熵為E1，E2，…E10，

通過信息熵計算各指標的權重：

通過計算得到各指標的客觀權重為B=（0.082 1 0.101 2 0.095 4 0.101 5 0.095 6 0.082 6 0.108 7 0.100 3 0.112 0 0.120 6）。

由主觀模糊綜合評價得到的權重集為A，由客觀熵權法得到的權重集為B，主客觀綜合指標權重Wi=ω1Ai+ω2Bi，為確保主客觀的影響降至最小，在此賦ω1=ω2=0.5最終得到的評價指標體系公式：

D=0.091 6W1+0.111 4W2+0.092 2W3+0.115 2W4+0.085 0W5+0.087 0W6+0.108 9W7+0.100 8W8+0.100 0W9+ 0.107 9W10 （6）

3 模型評價分析

根據上述模型，我們可以通過10項評價指標體系對城市智能化發展成功率進行綜合分析，利用ISM解釋結構模型創建的指標關系層次更加明了直觀，主客觀綜合指標權重確定方法模型，利用主觀方法模糊綜合評價和客觀方法熵權法兩者結合使計算的權重值更加有說服力，也使科學研究更具有嚴謹性，利用計算得出的綜合權重將各指標信息進行融合，從而得到綜合的評價體系，進而討論城市智能化發展的成功率。

4 結語

城市智能化增長率是一個城市智能化增長是否成功的標志，同時也可以預測未來城市的智能化增長率，為城市做一個長久的增長計劃。我們采用灰色預測對兩個城市的未來增長率做出預測，根據預測結果對城市未來智能化發展做出合理規劃。城市智能化發展建設會越來越穩定，城市智能化發展也將達到非常成功的階段。

[參考文獻]

[1]趙靜，丹奇.數學建模與數學實驗[M].4版.北京：高等教育出版社，2014.

[2]張靈瑩. 城市可持續發展綜合評價方法及應用[J].數學的實踐與認識，2003（7）：30-35.

[3]王莫然.Matlab與科學計算[M].北京：電子工業出版社，2003.

[4]陳雪蓮.我國環境保護與可持續發展問題淺析[J].經濟師，2004（8）：247.