商業分析ＧＩＳ基礎數據平臺的構建

摘 要：商業分析GIS是近年來新興的GIS應用研究領域，相關數據的可得性是在商業領域應用GIS的制約因素。 基于GIS多準則評價法（MCE）對商業分析活動進行數學抽象， 建立基礎數據指標體系，對指標值標準化、指標值空間擴散方法以及商業分析的算法流程進行研究，形成了構建商業分析GIS基礎數據平臺的模式，以徐州市商業分析GIS基礎數據平臺的構建為例，實證該模式的可行性。

關鍵詞：商業分析GIS;MCE;基礎數據;構建

中圖分類號:F715．1 文獻標識碼：A

The Design of Data Base for Business Analysis GIS

XUE Feng-chang，BIAN Zhengfu

(School of Enviroment Science and Spatial Informatics，China Univercity

of Minging and Technology，Xuzhou 221008，China)

Abstract: Business analysis GIS is a new area that has developed rather fast in the GISapplication in recent years.The acquirability of the data is the condition for applying it. With a mathematic index system of business analysis based on multi-criteria evaluation，the modle of designing business analysis GIS data base is drawn out involving multi-criteria evaluation，establishing indexes，standardizing and diffusing index value. The paper finds the feasibility of applying the business analysis GIS data base in to Xuzhou City.

Key words:business analysis GIS;MCE;data base;design

收稿日期：2006-12-28

作者簡介：薛豐昌（1970-），男，內蒙呼盟人，中國礦業大學地圖制圖學與地理信息工程專業博士研究生。研究方向：3S技術在資源環境調查評價中的應用。

基金項目：江蘇省社會發展基金，項目編號：BS2003010；教育部新世紀優秀人才基金，項目編號：NCET-04-0487；中國礦業大學科技基金，項目編號：D200405。

一、前言

商業和經營決策活動與空間信息密切相關，利用基于GIS的空間數據進行商業活動分析，可以優化資源配置，降低商業運行成本，并規劃、監測、改善區域商業和經濟環境^[1]。隨著GIS的發展成熟，GIS 在商業領域的應用也迅速發展，而相關數據的可得性卻日益成為成功應用GIS的制約因素。

由于商業活動的多樣性，不同商業領域應用GIS對于空間數據的需求有著顯著的差異，如同樣是商業選址，連鎖超市與金融企業在選址過程中考慮的主要影響因素會明顯不同，這些差異性使得建立滿足商業分析需要的統一的、標準化的數據平臺具有極大的困難。

盡管商業活動具有顯著的多樣性以及空間數據獲取、存在形式具有極大的復雜性，但是有兩點是顯而易見的：一是無論什么樣的商業活動都是在特定空間格局中進行的，這種空間格局具有相對的穩定性；二是無論商業活動利用GIS進行什么樣的分析，都有一個共同的目標，那就是降低成本、獲取更多市場份額以及更好地服務客戶，因此那些代表城市基本狀況的要素以及與商業活動共同目的密切相關的影響因素就構成了商業分析GIS的基礎數據（或者稱之為核心數據）。由專業機構加工生產商業分析GIS所需的基礎數據平臺，有利于提高GIS在商業領域應用效率、保證數據質量。

二、GIS多準則評價法與商業地理分析過程的數學抽象

GIS多準則評價法（multi-criteria evaluation ，MCE）是指在所選區域的多種屬性基礎上，按一個特定目標利用GIS空間分析方法對資源進行匹配的過程。MCE有兩種常用施實方法，一種是將所有評價因子按一定準則轉化為適合決策分析的布爾語句，用布爾語句對因子的適用程度進行約束，并通過相交運算（邏輯或）與聯合運算（邏輯與）對約束因素進行組合，實現決策過程；另一種方法是將影響因子的屬性看作是連續變量，按照一定規則將其轉化為特定數字區間（如0-1，0-100，0-255等，其實現過程被稱作因子的標準化過程），通過對標準化的因子按一定權重進行線性組合，獲取決策目標值^[2]。

商業地理分析是為了實現特定商業目的而進行的對商業活動涉及的各項影響因素進行綜合對比從而確定最佳商業經營環境的過程，這個過程可以抽象為以下數學模型：

其中，S代表商業目的指標或其替代指標的量化，Di代表城市基本狀況要素以及與商業活動共同目的密切相關的影響因素指標的量化，Pi代表這些要素（因素）對于實現商業目的的重要程度，即對于商業目的的影響權重。通過這樣的抽象之后，具體商業分析過程就轉化為利用MCE進行資源分配的過程。

三、商業分析GIS基礎數據指標體系的建立及其量化方法

（一） 指標體系的建立

土地是進行商業活動的基本載體，人們通過對土地自然狀況的適應與改造在城市中形成了特定的人流、物流以及社會公共資源的分布格局，這種格局影響著人們進行商業活動的可行性與適宜性，因此城市人流、物流以及社會公共資源的空間分布狀況構成了商業分析GIS的基本數據框架，對于這個框架應該用哪些指標（哪些類別數據）進行具體表達，可以采用文獻分析法、特爾菲專家測定法或層次分析法進行確定，以下是通過文獻分析法確定的指標及其因子構成體系。

在這里“度”是指具體指標對于商業活動的影響程度，通過構成因子標準化后經加權線性組合獲得。

（二）指標的標準化

與商業活動相關的空間數據在存在形式、獲取渠道上千差萬別，如有些空間數據能夠進行定量描述而有些數據卻只能進行定性描述，有些數據隸屬于工商管理部門而有些數據隸屬于土地資源管理部門等等，綜合應用這些數據必須對數據進行標準化處理。數據標準化有總和標準化、標準差的標準化、極大值標準化、極差標準化等幾種方法^[3]，這里采取極差標準化方法，計算公式如下：

圖2為徐州市供電水平分布圖，表1為對供電水平進行標準化處理示例。

（三） 指標值的空間擴散

城市人流、物流以及社會公共資源在空間上是以離散的點或區域的形式分布的，但是這些離散的點或區域影響著周圍更大范圍的區域，反映這種影響情況通過相應指標值在空間的擴散來實現。指標值的空間擴散可分面狀因素和點、線狀因素兩大類進行：

1．若因素對商業活動的影響僅與因素指標值有關，稱之為面狀因素。面狀因素直接計算其對空間上各點的作用分。

2．若指標對商業活動的影響既與設施規模有關，又與距設施的相對距離有關，稱之為點、線狀因素。點、線狀因素根據指標影響隨距離衰減的速率采取指數衰減或線性衰減進行指標值的空間擴散。

圖3為面狀指標空間擴散示例圖，圖4為點狀指標空間擴散示例圖。

四、基于MCE的商業分析算法流程

1．對城市空間進行單元劃分，根據實際需要將城市劃分為標準格網，每一個網格為一個具體商業分析單元；提取網格中心點坐標，建立以網格中心點坐標索引的指標作用分值數據庫。

2．對構成指標的具體因子進行空間擴散，面狀指標值直接賦予指標面覆蓋的單元，并根據單元坐標寫入數據庫；點、線指標采用指數衰減或線性衰減進行擴散， 擴散后的數值根據單元坐標寫入相應數據庫。

3． 根據擬分析商業活動建立各指標影響權重。

4． 根據影響權重對各單元指標值進行線性組合實現空間疊置。

5．將商業活動的專業指標值(或專題指標值)進行空間擴散，與基礎數據指標值進行結合，獲得商業目標指標值的數值化分布。

6．對商業目標指標值的數值化分布進行商業決策。

圖4 點狀指標擴散示例

五、 商業分析GSI基礎數據平臺構建實例

根據上述思想，基于mapinfo及其二次開發語言mapbasic、access數據庫構建了徐州市商業分析GIS基礎數據平臺。

（一）數據來源

工作底圖采用從徐州市地籍信息數據提取的道路、水系、企事業單位、居民小區圖層經編繪形成的1：2．5萬數字化圖，如圖5。指標數據采用徐州市土地經濟評價調查成果，數據來源如表2所示。

（二）應用示例

以下是利用徐州市商業分析GIS基礎數據平臺進行徐州市居住區位優劣分析的例子。表3-5為經過相關領域專家采用特爾菲專家測定法形成的指標及其因子的權重表，它反映的是基礎數據平臺中相關因素、因子對居住區位的影響程度。

利用以上權重對指標及其因子空間擴散值進行空間疊制，得到徐州市住宅區位優劣分布圖，如圖6。

六、結論

數據的復雜性、多樣性以及獲取的困難性是利用GIS進行經營決策分析的一個難點問題，筆者的基本思想是把經營活動涉及的基礎性、通用性的信息與具體的商業專題信息或專業信息相分離，基于GIS多準則評價法把基礎性、普遍應用的信息加工制作成基礎數據平臺，其中評價準則（各方面信息的權重）可以根據具體的商業行為進行調整， 從而實現數據平臺的通用性。

多源數據的標準化和數據的空間擴散是建立商業分析基礎數據平臺的另一個關鍵性問題，筆者介紹了常用的基本方法，對于具體商業分析活動的特定要求，可以通過對算法的進一步細化實現。

參考文獻：

［1］ Mbirkin，GPClarke，Mclarke.GIS在商業和服務業計劃中的應用［C］.//Paul A.Longley，MichaelF.Goodchild.唐中實，黃俊峰，尹平譯.地理信息系統（下卷）［M］．北京：電子工業出版社，2004：117-128.

［2］ JREastman.GIS中的多準則評價方法［C］．//Paul A.Longley，MichaelF.Goodchild.唐中實，黃俊峰，尹平譯.地理信息系統（上卷）［M］．北京：電子工業出版社，2004：464-473.

［3］ 徐建華.現代地理學中的數學方法［M］．北京：高等教育出版社 ，2002：35.

（責任編輯：習 文）

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