基于TOPSIS法的宜居城市評價模型

毛銘樺

(江蘇農牧科技職業學院基礎部，江蘇 泰州 225300)

基于TOPSIS法的宜居城市評價模型

毛銘樺

(江蘇農牧科技職業學院基礎部，江蘇 泰州 225300)

宜居城市評價指標的選擇是準確分析和判斷城市宜居水平的關鍵，本文從環境優美性、生活便利性、經濟繁榮性以及城市公共安全性四個角度建立宜居城市評價指標體系。考慮到數據采集的可獲取，確定了25個對城市宜居有影響的四級指標。對于二級指標利用層次分析法確定權重，建立評價宜居城市的指標權重。最后利用TOPSIS法對8座城市的宜居性進行排名。

宜居城市；層次分析法；TOPSIS法；評價模型

1 問題背景

我國宜居城市的排名每年都是熱門話題，不同機構對宜居城市的排名結果也不盡相同。宜居城市評價指標體系不同，也會使宜居城市排名結果發生變化。一座宜居的城市不僅應具備物質豐足、生活便利等條件，而且應注重民眾的切身感受。對于很多人來說，衡量城市是否宜居或許就是八個字：衣食住行、安居樂業。本文利用構建的評價宜居城市的數學模型，對淮海經濟區內的8座城市(宿遷、連云港、宿州、商丘、濟寧、棗莊、徐州、淮北)進行合理性研究，并給出了宜居城市排名。

2 模型準備

宜居城市的核心是“人的居住”，建設宜居城市的目的就是要滿足人類聚居的需要。人既是宜居城市的建設者，又是宜居城市的感受者，因此所選取的指標應體現人類居住、生活、工作、交流、文娛等有關要素, 反映居住者對宜居環境的感受與需求。構建評價指標時，選擇指標應首先考慮數據的采集和獲取必須合理準確。其次應能夠量化，保證指標可定量計算，這是進行評價的關鍵。再次要保證所選取的指標清晰、意義明確。最后，選取的指標應簡單，便于計算。基于上述因素并結合國內外關于宜居城市評價體系的研究成果[1-4]，從環境優美性、生活便利性、經濟繁榮性以及城市公共安全性四個維度建立宜居城市評價指標體系。其中，環境優美性包括：生態環境和城市環境兩個方面。生活便利性包括：城市交通、商業服務、市政建設、文化體育設施、醫療衛生五個方面。經濟繁榮性包括：城市經濟水平和居民收入兩個角度。公共安全性包括：安全機制和公共安全兩個方面。

3 模型的建立與求解

本研究給出的宜居城市評價指標體系，如表1所示。

利用層次分析法計算各二級指標的權重，對于四級指標采取平均分配的方法賦以權重。

首先通過查閱文獻資料，確定二級指標的兩兩判斷矩陣為：

表1 宜居城市評價指標Tab.1 Livable city evaluation index

表2 二級指標權重表Tab.2 Two-level indicators weight table

對于各項三級指標，通過查閱資料，確定A1A2相對于指標A的權重為：wA=(0.7 0.3)，三級指標B1B2B3B4B5相對于指標B的權重為：wB=(0.3 0.1 0.3 0.1 0.2),C1C2相對于指標C的權重為：wC=(0.4 0.6)，指標D1D2相對于指標D的權重為：wD=(0.5 0.5)。對于各四級指標，按照平均分配的原則賦予權重。經過運算，確定出25個四級指標相對于一級指標的權重向量，如表3所示。

通過查找官方統計數據[5-12]，計算出8座城市針對表1所建立的宜居城市評價體系25個四級評價指標的數據，具體數據如表4所示。

表3 四級指標權重表Tab.3 Four-level indicators weight table

由于評價指標涉及四個層次，有4個二級指標，11個三級指標，25個四級指標，這是一個多屬性決策的問題，考慮利用TOPSIS法對這8座城市的宜居性進行排名。

第一步，規范化向量。原始決策矩陣記為X=(xij)25×8,其中xij表示第j個城市的第i個指標所對應的數據，規范后的矩陣記為Y=(yij)25×8，則：

第二步，構成加權規范矩陣Z。設各屬性的權重向量為：weight= (w1,w2,…,w25)=(0.0504，0.0504，0.0504，0.0504，0.0432，0.0432，0.071595，0.071595，0.04773，0.04773，0.04773，0.04773，0.023865，0.023865，0.04773，，0.04773，0.02052，0.02052，0.02052，0.023085，0.023085，0.023085，0.023085，0.04045，0.04045)，則：

zij=wi·xij,i=1,2,…,25;j=1,2,…,8。

其中第3，第18，第19和第23個四級指標為成本性指標，其余21個四級指標都是效益型指標。

第五步，計算各方案的排隊指標值為：

利用Matlab編程，計算出淮北、濟寧、連云港、商丘、宿遷、徐州、宿州、棗莊的排隊指標值分別為：0.50012，0.56548，0.48432，0.546，0.36682，0.48251，0.41756，0.50801。

表4 統計數據Tab.4 Statistical data

第六步，按照排隊指標值由大到小的順序排列，得到方案的優劣次序。這8座城市的宜居性順序為：濟寧、商丘、棗莊、淮北、連云港、徐州、宿州、宿遷。

由計算結果可以發現，濟寧、商丘、棗莊的宜居性最好，淮北、連云港、徐州的宜居性次之，宿州、宿遷的宜居性最差。

4 模型結果討論

本文所建立的評價體系，其中權重較大的二級指標分別是環境優美性A和生活便利性B，四級指標中權重最大的是A11，A12，A13，A14和B11，B12，因此，如果在這6個四級指標上面需要評價的城市對應的數據較優，則排名會比較靠前。

5 模型評價

模型中所使用的數據來源于各市統計局的官方網站，因此數據較為真實可靠。采用層次分析法確定各二級指標的權重，層次分析法中兩兩判斷矩陣的確定主觀性較大，對于評判結果有一定影響。考慮到數據采集的可操作性，本文所確定的評價指標并不是很全面，需要進一步考慮更多的評價指標，使模型結果更加合理。

[1] 胡伏湘，胡希軍.濱海宜居城市評價指標體系研究[J].生態經濟，2014，30(08):42-44.

[2] 王先鵬.國內宜居城市評價研究述評[J].住宅產業，2012，(09)：52-55.

[3] 李業錦，張文忠，田山川，等.宜居城市的理論基礎和評價研究進展[J].地理科學進展， 2008，27(03):101-109.

[4] 張文忠.宜居城市建設的核心框架[J].地理研究，2016，35(02):205-213.

[5] 濟寧市統計局.2016年濟寧市國民經濟和社會發展統計公報[EB/OL].http://m.jnnews.tv/news/201702/27/cms560770article. shtml.

[6] 商丘市統計局.2016年商丘市國民經濟和社會發展統計公報[EB/OL].http://www.ha.stats.gov.cn/sitesources/hntj/page_pc/tjfw/tjgb/sxsgb/article9fa7718ea4ed40d68bed94d7a0db77d6.html.

[7] 宿州市統計局.2016年宿州市國民經濟和社會發展統計公報[EB/OL].http://www.ha.stats.gov.cn/sitesources/hntj/page_pc/tjfw/tjgb/sxsgb/article9fa7718ea4ed40d68bed94d7a0db77d6.html.

[8] 連云港市統計局.2016年連云港市國民經濟和社會發展統計公報[EB/OL].http://www.lyg.gov.cn/zglygzfmhwz/tjgb/content/07c416fc-169c-4409-a436-ce089d9ded0b.html.

[9] 宿遷市統計局.2016年宿遷市國民經濟和社會發展統計公報[EB/OL].http://www.cnstats.org/tjgb/201704/jssqs-2016-ded.html.

[10] 淮北市統計局.2016年淮北市國民經濟和社會發展統計公報[EB/OL].http://www.cnstats.org/tjgb/201704/ahhbs-2016-jcv.html.

[11] 徐州市統計局.2016年徐州市國民經濟和社會發展統計公報[EB/OL].http://www.zgjssw.gov.cn/shixianchuanzhen/xuzhou/201603/t2722025.shtml.

[12] 棗莊統計局.2016年棗莊市國民經濟和社會發展統計公報[EB/OL].http://bbs.dzwww.com/thread-55581405-1-1.html.

LivablecityevaluationmodelbasedonTOPSISmethod

MAO Ming-hua

(Department of Basic Science, Jiangsu Agriculture and Animal Husbandry Science and Technology Vocational College, Taizhou 225300, China)

The selection of livable city evaluation index is the key to accurately analyze and judge the livable city level. This paper establishes livable city evaluation index system from the four aspects of environmental grace, living convenience, economic prosperity and urban public safety. Taking the accessibility of data acquisition into account, 25 four-level indicators that have an impact on the livability of cities has been identified. Using analytic hierarchy process to determine the weight for second-level indicators, and the indicators to evaluate livable city weight were established. Finally, the TOPSIS method is used to rank the livability of eight cities.

Livable city; AHP; TOPSIS method; Evaluation model

TU984.12

A

1674-8646(2017)20-0017-03

2017-08-17

毛銘樺(1983-)，女，碩士研究生，講師。