层次分析法在环境规划中的应用

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1、单击此处编辑标题样式,,单击此处编辑母版文本样式,,第二级,,第三级,,第四级,,第五级,,,,*,层次分析法在环境规划中的应用,层次分析法在环境规划中的应用,环境规划的含义和特点,,,层次分析法的简介,,,层次分析法的应用与案例分析,,,注意事项,1.,环境规划的含义和特点,环境规划的含义,：,,环境规划是人类为使环境与社会经济协调发展,,而对自身活动和环境所作的在时间和空间上的合理,,安排。它是一种克服人类在经济社会活动和环境保,,护活动中存在的盲目性和主观随意性的科学决策活,,动，是对一定时期内环境保护目标和措施所作的规,,定和环境保护战略和政策的具体体现，是为使环境,,与社会经济协调发

2、展而对人类自身活动和环境所作,,的时间和空间的科学安排。这种规划的目的是组织,,生产、发展经济的同时保护环境，使经济与环境协,,调发展，维护生态平衡。,,1.,环境规划的含义和特点,环境规划的特点：,,环境规划是环境管理的一个重要组成部分,,，具有多准则、多层次、多方位的特点。它,,涉及面广，具有高度的复杂性，所研究的问,,题亦十分广泛，包括从经济发展速度、生产,,力布局到环境预测和环境评价；从污染物的,,产生、迁移、转换到污染损失估算以及治理,,污染的投资计算等许多问题,。,1.,环境规划的含义和特点,说明：,,环境规划是一个十分复杂而且庞大的过,,程，通常会伴有定性分析和定量分析相互交,,

3、叉进行，而很多定性的评价不能很直观地对,,目标进行解释说明，因此，需要一个能解决,,定性和定量分析相结合的评价方法。,,层次分析法就是一个能解决定性与定,,量分析相结合的评价方法,。,2.,层次分析法的简介,层次分析法的英文名称为,Analytic Hierarchy Process,，简称,AHP,法，是由美国著名运筹学家、匹兹堡大学教授,T.L.Saaty,于二十世纪,80,年代创立的，它是一种强有力的系统分析,—,运筹学方法，对多因素、多准则、多方案的综合评价及趋势预测相当有效。面对由“方案层,—,因素层,—,目标层”构成的递阶层次结构决策分析问题，给出了一整套处理方法与过程。,AHP

4、,最大的长处是可以处理定性与定量相结合的问题，可以将决策者的主观判断与政策经验导入模型，并加以量化处理。,,2.,层次分析法的简介,层次分析法的基本步骤,:,,(1),建立层次结构模型,,,该结构图包括目标层，准则层,,，方案层。,,(2),构造成对比较矩阵,,,从第二层开始用成对比较矩阵,,和,1~9,尺度。,,(3),计算权向量并做一致性检验,,,对每个成对比较矩阵,,计算最大特征值及其对应的特征向量，利用一致性,,指标、随机一致性指标和一致性比率做一致性检验,,。若检验通过，特征向量（归一化后）即为权向量,,；若不通过，需要重新构造成对比较矩阵。,2.,层次分析法的简介,(4),计算总排

5、序权向量并做一致性检验,,,计算最下层对,,最上层总排序的权向量。利用总排序一致性比率,,,,进行检验。若通过，则可按照总排序权向量表示的结,,果进行决策，否则需要重新考虑模型或重新构造那些,,一致性比率较大的成对比较矩阵。,,,,3.,案例分析,太仓市沿江地区的环境规划,,3.1,案例背景,,太仓市东濒长江,,,与上海市崇明县隔江相望,,,南临上海市,,,,西连昆山,,,北接常熟,,,地理位置优越。为了响应江苏省委加快,,沿江开发的号召,,,太仓市政府已经开始对本地沿江地区进行发,,展规划。此次规划的范围包括,3818km,长江岸线及其腹地,6,,个镇及,1,个港口开发区,(,省级开发区,)

6、 ,,总面积约,26118㎞,2,。在,,充分分析太仓沿江地区资源优势及发展潜力的基础上,,,筛选了,,以下四个替代方案,:,,3.1,案例背景,A1 :,不作规划,,,保持现有模式继续发展,,,即零行动方案,;,,A2 :,产业发展定位为“国际的制造业基地”。当前全球制造业向我国转移的规模和速度都在不断加大,,,而长江三角洲是吸引外资的最佳区域。这将有助于提高太仓在国际产业分工体系中的地位,,,与国际市场接轨。该方案即目前太仓市政府初步拟定的发展规划；,,A3 :,改变“国际的制造业基地”这一产业定位,,,限制、减少“重化工、冶金、造纸”等重污染项目,,,在原有的太仓港港口开发区的基础上,,

7、,重点发展体现高新技术且污染较轻的产业和项目,,,走一条科技含量高、经济效益好,,,资源消耗低,,,环境污染少,,,人力资源优势得到充分发挥的新型工业化道路；,,3.1,案例背景,4. A4 :,发展重点放在第三产业上,,,包括现代物流业、信息产业和旅游业。尤其要在沿江地区发展生态旅游和观光休闲功能,,,营造与上海现代化大都市的“城市风光”完全不同的“田园水乡”开放性绿色空间,,,突出小城镇特色。保持部分岸线的自然风貌,,,开发旅游资源和改善环境。另外充分挖掘浏河古镇的历史及文化底蕴,,,如吴健雄墓地、梅花草堂、郑和出海港等。,,3.2,用层次分析法对方案进行筛选,3.2.1,建立层次结构模型

8、,,此次规划的评价体系包括了社会、经济和环境资源,3,个方面,,,,共,9,项评价因素,(C1,～,C9),。每个评价因素又由相应的评价指,,标支撑。具体内容如下：,,C1 :,是否符合更大区域范围的政策及发展方向和趋势。,,C2 :,社会的接受程度。,,C3 :,是否有助于社会稳定和人民生活质量的提高,。,,C4 :,对经济发展规模和水平的作用。,,C5 :,产业结构的合理性和先进性。,,C6 :,对增强区域经济竞争能力的贡献。,,3.2.1,建立层次结构模型,C7 :,是否造成最小的环境污染 。,,C8 :,环保措施是否最可行,,,即通过费用效益分析,,,比较,,达到同等环境质量的最小的污

9、染治理成本。,,C9 :,土地及岸线资源的利用是否最合理 。,,根据以上九点和四个备选方案，画出递阶层次结构图,3.2.1,建立层次结构模型,如图：,3.2.2,构造成对比较矩阵,通过专家调查法,,,对以上,9,条评价因素进行打分,,,建立起判断矩阵,,,3.2.2,构造成对比较矩阵,各个方案之间的比较：,3.3.3,计算单排序权向量并做一致性检验,权向量的计算：,3.3.3,计算单排序权向量并做一致性检验,3.3.3,计算单排序权向量并做一致性检验,3.3.3,计算单排序权向量并做一致性检验,一致性检验：,,（,1,）计算一致性指标,C.I.,。

10、 式中，为矩阵,,的最大特征值，,n,为阶数,。,,（,2,）查找相应的平均值随机性指标,R.I.,。,,,,（,3,）计算一致性比率,C.R.,。,,矩阵阶数,1,2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15,,R.I.,0 0 0.52 0.89 1.12 1.26 1.36 1.41 1.46 1.49 1.52 1.54 1.56 1.58 1.59,3.3.3,计算单排序权向量并做一致性检验,

11、当,C.R.,＜,0.1,时，认为判断矩阵的一致性是可以接受的，可用其归一化特征向量作为权向量；,,当,C.R.≥0.1,时，认为应该对判断矩阵的一致性作适当修正。,,3.3.4,计算总排序权向量并做一致性检验,列出总排序矩阵并进行计算,3.3.4,计算总排序权向量并做一致性检验,利用总排序一致性比率,,,,,,经计算可知：,CR=0.03,＜,0.1,所,{0.07,0.30,0.26,0.37},,可作为最后决策的依据。即方案的权重排序为：,,A4,＞,A2,＞,A3,＞,A1,。最优方案为,A4,方案。,4.,注意事项,在构造递阶层次结构时，要充分考虑该项目所要面对的各种问题和影响因素，

12、不要漏项；,,在判断矩阵建立后对其进行打分时，要实行专家打分法，且要注意矩阵为正互反阵；,,若成对比较矩阵不是一致阵，,Saaty,等人建议用其最大特征根对应的归一化特征向量作为权向量；,,每创造一个比较矩阵，都要进行一致性检验。,,参考文献,[1],蒋欣，钱瑜，张玉超等,.,层次分析法在规划环评中的应用,——,以太仓市沿江地区规划为例,.,环境保护科学，,2005,，,31,（,130,）：,61,～,63,，,70.,,[2],丁忠浩,.,环境规划与管理,.,机械工业出版社,，,2007,，,1,～,2.,,[3],朱国宇，黄川友，华国春,.,层次分析法在水环境规划中的应用,.,东北水利水电，,2003,，,21,（,225,）：,1,～,2,，,7.,谢谢,