一種城市可持續(xù)發(fā)展能力的動態(tài)評估方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及城市規(guī)劃領(lǐng)域，具體涉及一種城市可持續(xù)發(fā)展能力的動態(tài)評估方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 可持續(xù)發(fā)展是復(fù)雜城市系統(tǒng)的動態(tài)變化過程，每個城市的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、資源狀況、發(fā) 展目標(biāo)都不相同，準(zhǔn)確有效地監(jiān)測、定量評估城市可持續(xù)發(fā)展能力，能夠為城市可持續(xù)發(fā)展 戰(zhàn)略制定、城市要素資源優(yōu)化配置等提供參考依據(jù)，是實現(xiàn)城市可持續(xù)發(fā)展道路的基礎(chǔ)。
[0003] 目前，城市可持續(xù)發(fā)展能力的評價步驟通常如下：首先，根據(jù)評價目的、待評價城 市的類型特點等，建立一個能全面反映城市復(fù)合系統(tǒng)各個方面狀況的指標(biāo)體系;然后，運用 某種評價方法對城市可持續(xù)發(fā)展能力進(jìn)行測度。評價方法一般采用多指標(biāo)綜合評價法，步 驟如下:首先，把指標(biāo)體系中量綱不同的評價指標(biāo)轉(zhuǎn)化成為無量綱的相對評價值，然后將多 項評價指標(biāo)的信息加以匯集，最后得到城市可持續(xù)發(fā)展能力的綜合指數(shù)。
[0004] 現(xiàn)有的城市可持續(xù)發(fā)展評價多采用傳統(tǒng)的常規(guī)數(shù)學(xué)方法、多元統(tǒng)計方法評價城市 可持續(xù)發(fā)展能力，在評估過程中，未實現(xiàn)評價指標(biāo)體系的動態(tài)調(diào)整和評估結(jié)果的優(yōu)化。另 外，現(xiàn)有的評價方法缺乏對城市可持續(xù)發(fā)展能力空間信息和時空聯(lián)合信息的有效反映，未 對城市可持續(xù)發(fā)展能力在地理位置上的分布規(guī)律、關(guān)聯(lián)度和聚集性進(jìn)行分析，評估結(jié)果往 往以文本、表格形式存在，缺乏與城市空間位置相關(guān)性的地圖化展示，無法揭示城市可持續(xù) 發(fā)展能力的區(qū)域內(nèi)部差異和時空演變趨勢。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明提供一種城市可持續(xù)發(fā)展能力的動態(tài)評估方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中未實現(xiàn) 評價指標(biāo)體系的動態(tài)調(diào)整和評估結(jié)果的優(yōu)化的問題。
[0006] 為此目的，本發(fā)明提出了一種城市可持續(xù)發(fā)展能力的動態(tài)評估方法，包括：
[0007] S1，針對城市可持續(xù)發(fā)展能力評價的對象，確定多個評價決策單元，以及多個以資 源、環(huán)境為輸入，人口、經(jīng)濟(jì)、社會發(fā)展為輸出的評價指標(biāo):所述評價決策單元為η個，評價指 標(biāo)包括m個輸入指標(biāo)和s個輸出指標(biāo)；
[0008] S2，根據(jù)所述多個評價指標(biāo)，建立初級評價指標(biāo)體系；
[0009] S3,利用數(shù)據(jù)包絡(luò)分析評價模型對所述對象的城市可持續(xù)發(fā)展能力進(jìn)行評價，得 出每個評價決策單元在初級評價指標(biāo)體系下對應(yīng)的初級有效性系數(shù)；
[0010] S4,對所述數(shù)據(jù)包絡(luò)分析評價指標(biāo)進(jìn)行動態(tài)調(diào)整，建立動態(tài)評價指標(biāo)體系，并利用 所述數(shù)據(jù)包絡(luò)分析評價模型對所述對象的城市可持續(xù)發(fā)展能力進(jìn)行動態(tài)評價，得出每個評 價決策單元在所述動態(tài)評價指標(biāo)體系下對應(yīng)的動態(tài)有效性系數(shù)；
[0011] S5,將所述初級有效性系數(shù)、動態(tài)有效性系數(shù)進(jìn)行對比分析，確定各評價指標(biāo)對每 個評價決策單元有效性系數(shù)的影響程度；
[0012] S6,根據(jù)所述各評價指標(biāo)的影響程度，建立優(yōu)化的評價指標(biāo)體系；
[0013] S7,根據(jù)所述優(yōu)化的評價指標(biāo)體系，利用所述數(shù)據(jù)包絡(luò)分析評價模型對所述對象 的城市可持續(xù)發(fā)展能力進(jìn)行評價，得到每個評價決策單元的優(yōu)化有效性系數(shù)。
[0014] 具體地，所述步驟S1中確定的評價決策單元為η個指：
[0015] 當(dāng)針對同一時段不同城市作為評價對象時，所述不同城市構(gòu)成η個評價決策單元；
[0016] 當(dāng)針對同一城市不同時段作為評價對象時，所述不同時段構(gòu)成η個評價決策單元。
[0017] 可選的，所述數(shù)據(jù)包絡(luò)分析評價模型為數(shù)據(jù)包絡(luò)分析CCR評價模型，所述CCR評價 模型的線性表達(dá)式為：
[0018]
[0019]其中Λ為第j個評價決策單元的有效性系數(shù)，Xl偽第j個評價決策單元的第i個輸 入指標(biāo)的投入量，yw為第j個評價決策單元的第t個輸出指標(biāo)的產(chǎn)出量，Vl為第i個輸入指標(biāo) 的權(quán)重，u t為第t個輸出指標(biāo)的權(quán)重。
[0020] 可選的，所述數(shù)據(jù)包絡(luò)分析評價模型為數(shù)據(jù)包絡(luò)分析BCC評價模型，所述BCC評價 模型的線性表達(dá)式為：
[0021]
[0022]其中，Θ」為第j個評價決策單元的有效性系數(shù)，Xlj為第j個評價決策單元的第i個輸 入指標(biāo)的投入量，yw為第j個評價決策單元的第t個輸出指標(biāo)的產(chǎn)出量，Vl為第i個輸入指標(biāo) 的權(quán)重，u t為第t個輸出指標(biāo)的權(quán)重，e是行單位向量，uo是自由變量。
[0023 ]具體地，所述對評價指標(biāo)進(jìn)行動態(tài)調(diào)整指：
[0024] 去除所述初級評價指標(biāo)體系中的第i個輸入指標(biāo)，其中，i = l，2,…，m。
[0025] 可選的，所述步驟S5中對比分析的方法為：
[0026]
[0027] 其中，K」（i)表示在去除第i個輸入指標(biāo)后對第j個評價決策單元有效性系數(shù)的影 響程度，D為初級評價指標(biāo)體系，0^D)為第j個評價決策單元在初級評價指標(biāo)體系下對應(yīng)的 初級有效性系數(shù)，Di為在初級評價指標(biāo)體系中去除第i個輸入指標(biāo)后的動態(tài)評價指標(biāo)體系， GXm)為第j個評價決策單元在動態(tài)評價指標(biāo)體系下對應(yīng)的動態(tài)有效性系數(shù)。
[0028] 優(yōu)選地，當(dāng)所述評價決策單元為同一時段的不同城市時，所述動態(tài)評估方法還包 括：
[0029] 步驟S8:針對每個評價決策單元的優(yōu)化有效性系數(shù)，結(jié)合地理信息系統(tǒng)，分析城市 可持續(xù)發(fā)展能力的空間相關(guān)性特性和時空分布規(guī)律，并生成專題地圖。
[0030] 可選的，所述空間相關(guān)性特性采用全局空間自相關(guān)分析統(tǒng)計量Moran's I來分析， 并得到全局空間自相關(guān)系數(shù)值：
[0031]
[0032] 其中，η為評價決策單元的個數(shù)，當(dāng)評價決策單元為同一時段不同城市，η為城市總 數(shù)，^為城市j的可持續(xù)發(fā)展能力效率值，Μ為城市j'的可持續(xù)發(fā)展能力效率值，?為所有 城市可持續(xù)發(fā)展能力效率值的平均值，為城市j和城市j'之間的空間權(quán)重矩陣。
[0033] 優(yōu)選的，所述空間相關(guān)性特性還采用局部空間自相關(guān)分析統(tǒng)計量LISA來分析，并 得到局部空間自相關(guān)系數(shù)值：
[0034]
[0035]其中，以為城市j的可持續(xù)發(fā)展能力效率值，以，為城市j'的可持續(xù)發(fā)展能力效率 值，?為所有城市可持續(xù)發(fā)展能力效率值的平均值，ωχ為城市j和城市j'之間的空間權(quán)重 矩陣。
[0036] 可選的，所述時空分布規(guī)律采用全局時空自相關(guān)來分析，并得到全局時空自相關(guān) 系數(shù)值：
[0037]
1234 其中，為城市j在t'-k時刻的城市可持續(xù)發(fā)展能力效率值，?為所有城市 在t'-k時刻的城市可持續(xù)發(fā)展能力效率值的平均值，為城市j'在t'時刻的城市可持續(xù) 發(fā)展能力效率值，$為所有城市在t'時刻的城市可持續(xù)發(fā)展能力效率值的平均值，co t，_k,t， 為t ' _k時刻到t '時刻的時間權(quán)重，ω」」，為城市j和城市j '之間的空間權(quán)重矩陣。 2
[0039]本發(fā)明的有益效果為： 3 本發(fā)明提供的城市可持續(xù)發(fā)展能力的動態(tài)評估方法，在評估過程中，通過對評估 城市可持續(xù)發(fā)展能力的評價指標(biāo)、與評價指標(biāo)相對應(yīng)的評價指標(biāo)體系進(jìn)行動態(tài)調(diào)整，來確 定各評價指標(biāo)對每個評價決策單元有效性系數(shù)的影響程度，進(jìn)而實現(xiàn)評價指標(biāo)以及評價指 標(biāo)體系的優(yōu)化，使評估結(jié)果得以優(yōu)化，避免了城市可持續(xù)發(fā)展能力評價過程中的不確定性， 保證了評估結(jié)果的客觀性、系統(tǒng)性和合理性； 4 將評估結(jié)果與城市地理位置分布信息相結(jié)合，對城市可持續(xù)發(fā)展能力在地理位置 上的分布規(guī)律、關(guān)聯(lián)度和聚集性進(jìn)行分析，并生成專題地圖，能快速準(zhǔn)確地提供城市可持續(xù) 發(fā)展能力的時空變化規(guī)律，直觀性強，展示效果好，實現(xiàn)了評估結(jié)果的可視化，便于決策者 查詢參考。
【附圖說明】
[0042] 通過參考附圖會更加清楚的理解本發(fā)明的特征和優(yōu)點，附圖是示意性的而不應(yīng)理 解為對本發(fā)明進(jìn)行任何限制，在附圖中：
[0043] 圖1示出了本發(fā)明動態(tài)評估方法的流程圖；
[0044] 圖2示出了應(yīng)用本發(fā)明對同一時段不同城市進(jìn)行評估后得出的專題地圖。
【具體實施方式】
[0045]下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0046]城市是人口、社會、經(jīng)濟(jì)、資源、環(huán)境幾個關(guān)鍵要素相互作用、相互制約形成的高度 復(fù)雜的動態(tài)系統(tǒng)?？沙掷m(xù)發(fā)展是一個地區(qū)經(jīng)濟(jì)、社會和資源環(huán)境三者保持適度和諧、協(xié)調(diào)發(fā) 展的過程。城市可持續(xù)發(fā)展能力強，意味著該城市能夠用較少的資源消耗和環(huán)境代價獲得 人口、社會和經(jīng)濟(jì)的較大發(fā)展。因此，本發(fā)明實施例借助數(shù)據(jù)包絡(luò)分析（以下簡稱DEA，Data Envelope Analyse)的思路，把資源、環(huán)境作為城市可持續(xù)發(fā)展能力評價的輸入指標(biāo)，人口、 經(jīng)濟(jì)、社會發(fā)展作為輸出指標(biāo)，城市的DEA有效性系數(shù)來衡量城市可持續(xù)發(fā)展能力。
[0047] 圖1示出了本發(fā)明提供的城市可持續(xù)發(fā)展能力的動態(tài)評估方法的流程圖，如圖1所 示，該動態(tài)評估方法，包括：
[0048] S1，針對城市可持續(xù)發(fā)展能力評價的對象，確定多個評價決策單元（Decis ion Making Units，簡稱DMU)，以及多個以資源、環(huán)境為輸入，人口、經(jīng)濟(jì)、社會發(fā)展為輸出的評 價指標(biāo)，其中，評價決策單元為η個，評價指標(biāo)包括m個輸入指標(biāo)和s個輸出指標(biāo)。