基于層次分析法的濱水城市人居環(huán)境質(zhì)量指標(biāo)體系研究——以大連市為例

遇曉瀅

(西北大學(xué) 城市與環(huán)境學(xué)院，陜西 西安 710127)

仁者樂(lè)山，智者樂(lè)水。濱水帶是人類選擇聚居環(huán)境的首選地，這是人類世界對(duì)環(huán)境適應(yīng)的理性或非理性的自然選擇。濱水城市以其獨(dú)特的魅力，對(duì)于人類有著一種內(nèi)在的持久的吸引力。

大連，是一座依山傍海的城市，位于歐亞大陸東岸，遼東半島最南端，南與山東半島隔海相望，與日本、韓國(guó)、朝鮮及俄羅斯遠(yuǎn)東地區(qū)相鄰。大連市位于北半球的暖溫帶地區(qū)，具有海洋性特點(diǎn)的暖溫帶大陸性季風(fēng)氣候，冬無(wú)嚴(yán)寒，夏無(wú)酷暑，四季分明。年平均氣溫10.5℃，年降水量550～950 mm，全年日照總時(shí)數(shù)為2 500～2 800小時(shí)。大連環(huán)境優(yōu)美宜人，既有臨海優(yōu)勢(shì)，又多山地丘陵，自然景觀旖旎，海濱風(fēng)光和山水風(fēng)光共存，巖溶地形所處可見(jiàn)，喀斯特地貌和海蝕地貌比較發(fā)育。大連是中國(guó)的14個(gè)沿海開(kāi)放城市之一，也是東北亞重要的國(guó)際航運(yùn)中心、國(guó)際物流中心、區(qū)域性金融中心。采用層次分析法從自然環(huán)境、經(jīng)濟(jì)環(huán)境、人文社會(huì)環(huán)境三個(gè)子系統(tǒng)入手，建立評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，分析得出其主要影響因子，為科學(xué)合理地評(píng)價(jià)濱水城市人居環(huán)境質(zhì)量提供依據(jù)。

1 人居環(huán)境質(zhì)量

人居環(huán)境包括人、自然、居住、社會(huì)和其它支撐系統(tǒng)等5大系統(tǒng)，涵蓋建筑、社區(qū)、城市、區(qū)域、全球等5個(gè)層次［1］。城市人居環(huán)境作為人居環(huán)境科學(xué)研究的重要方面，引起了國(guó)內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注，尤其是對(duì)人居環(huán)境質(zhì)量的評(píng)價(jià)成為研究焦點(diǎn)。

一個(gè)良好的城市人居環(huán)境既包含優(yōu)美、整潔、和諧的自然生態(tài)環(huán)境［2］，也包含安全、便利、舒適的社會(huì)人文環(huán)境［3］，因此，本文從城市自然環(huán)境、城市經(jīng)濟(jì)環(huán)境、城市人文社會(huì)環(huán)境等3個(gè)方面，探討城市人居環(huán)境質(zhì)量的問(wèn)題。

(1)城市自然環(huán)境質(zhì)量。大自然是人居環(huán)境的基礎(chǔ)，人的生產(chǎn)生活以及具體的人居環(huán)境建設(shè)活動(dòng)都離不開(kāi)更為廣闊的自然環(huán)境背景。宜居的城市人居環(huán)境應(yīng)該首先是具有開(kāi)闊空間、新鮮空氣、潔凈水源以及宜人的綠色環(huán)境等自然本底，城市自然環(huán)境質(zhì)量是城市人居環(huán)境質(zhì)量的基礎(chǔ)。

(2)城市經(jīng)濟(jì)環(huán)境質(zhì)量。城市吸引人們聚集的最大吸引力在于其經(jīng)濟(jì)活力，能夠給人提供較充足的就業(yè)機(jī)會(huì)。良好的城市人居環(huán)境離不開(kāi)經(jīng)濟(jì)的支撐，要能夠給居住于其中的人們提供優(yōu)越的經(jīng)濟(jì)環(huán)境。城市經(jīng)濟(jì)環(huán)境質(zhì)量是城市人居環(huán)境質(zhì)量的核心。

(3)城市人文社會(huì)環(huán)境質(zhì)量。人居環(huán)境的核心是人，宜居的人居環(huán)境必須滿足人類居住的綜合需求。根據(jù)馬斯洛的需求層次理論，當(dāng)人滿足基本的生存和安全需求后，社會(huì)需求、尊重需求和自我實(shí)現(xiàn)等方面的人文需求將更為重要。城市人居環(huán)境必須是一個(gè)富有人情味的人文環(huán)境。城市人文社會(huì)環(huán)境質(zhì)量是城市人居環(huán)境質(zhì)量的靈魂。

2 層次分析法在濱水城市人居環(huán)境指標(biāo)體系的應(yīng)用

2.1 層次分析法原理

層次分析法(Analytic Hierarchy Process，AHP)是美國(guó)運(yùn)籌學(xué)家T.L.Saaty于20世紀(jì)70年代提出的一種定性與定量相結(jié)合的決策分析方法。該方法把數(shù)學(xué)處理與人的經(jīng)驗(yàn)和主觀判斷相結(jié)合，能夠有效地分析目標(biāo)準(zhǔn)則體系層次間的非序列關(guān)系。其基本原理是:將評(píng)價(jià)系統(tǒng)的有關(guān)方案的各種要素分解成若干層次，并以同一層次的各種要素按照上一層要素為準(zhǔn)則，進(jìn)行兩兩判斷比較并計(jì)算出各要素的權(quán)重，根據(jù)綜合權(quán)重按最大權(quán)重原則確定最優(yōu)方案。［4］

AHP法大體分為5個(gè)步驟，即:(1)建立層次結(jié)構(gòu)模型;(2)構(gòu)造判斷矩陣;(3)各層因素的權(quán)重計(jì)算;(4)進(jìn)行一致性檢驗(yàn);(5)計(jì)算各因素指標(biāo)的相對(duì)重要性排序。

進(jìn)行層次分析最關(guān)鍵的是:首先建立層次結(jié)構(gòu)分析模型，即確定評(píng)價(jià)系統(tǒng)中各因素之間的邏輯結(jié)構(gòu)關(guān)系;然后通過(guò)建立的層次結(jié)構(gòu)模型圖，采用T.L.Saaty標(biāo)度定義方法(見(jiàn)表1)，確定各層元素對(duì)應(yīng)上一層元素的判斷矩陣;得到的判斷矩陣要求有大致的一致性，因此在得到上述各判斷矩陣的特征根λmax后，還需對(duì)各判斷矩陣進(jìn)行隨機(jī)一致性檢驗(yàn);最后得出各評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重。其隨機(jī)一致性檢驗(yàn)公式為

式中:CR為判斷矩陣的隨機(jī)一致性比率;RI為平均隨機(jī)一致性指標(biāo)，RI取值如表2所示;CI為判斷矩陣一致性指標(biāo)，由下式計(jì)算:

其中:λmax為最大特征根;n為判斷矩陣階數(shù)。

表1 判斷矩陣中因子標(biāo)度定義表

表2 RI指標(biāo)值

2.2 指標(biāo)體系的構(gòu)建

城市人居環(huán)境的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系應(yīng)能全面反映城市人居環(huán)境的特征，同時(shí)又要具備一定的可比性和可操作性。因此，設(shè)計(jì)指標(biāo)體系時(shí)應(yīng)該遵循:針對(duì)性原則、可比性原則、全面性原則和可操作性原則。［5］

按上述原則，結(jié)合人居環(huán)境質(zhì)量的內(nèi)涵分析，評(píng)價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)成應(yīng)為:自然環(huán)境質(zhì)量、經(jīng)濟(jì)環(huán)境質(zhì)量及人文社會(huì)環(huán)境質(zhì)量等三大綜合指標(biāo)15個(gè)單項(xiàng)指標(biāo)。自然環(huán)境質(zhì)量指標(biāo)反映人居環(huán)境生態(tài)系統(tǒng)的優(yōu)劣和城市自然環(huán)境質(zhì)量的高低;經(jīng)濟(jì)環(huán)境質(zhì)量指標(biāo)反映人居環(huán)境的經(jīng)濟(jì)實(shí)力、產(chǎn)業(yè)發(fā)展、居民收入等經(jīng)濟(jì)物質(zhì)水平;人文環(huán)境質(zhì)量指標(biāo)反映社會(huì)發(fā)展水平以及文明程度狀況，每類一級(jí)指標(biāo)又可分為不同的單項(xiàng)指標(biāo)(表3)。

表3 濱水城市人居環(huán)境質(zhì)量指標(biāo)體系

2.3 構(gòu)造判斷矩陣并進(jìn)行一致性檢驗(yàn)

根據(jù)層次分析法的基本步驟，建立各影響因素的劃分標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)劃分標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)各因素進(jìn)行判別分類，，通過(guò)調(diào)查問(wèn)卷、專家評(píng)定、參閱類似文獻(xiàn)對(duì)各因素進(jìn)行賦值，建立判斷矩陣，并進(jìn)行一致性檢驗(yàn)，其結(jié)果見(jiàn)表4至表7。

表4 A－Bi判斷矩陣表

同理，可以得到B－C的判斷矩陣，如下表所示。

表5 B1－Ci判斷矩陣表

表6 B2－Ci判斷矩陣表

表7 B3－Ci判斷矩陣表

經(jīng)檢驗(yàn)，上述兩兩比較矩陣都滿足一致性要求。

2.4 層次總排序

進(jìn)行遞進(jìn)判斷，最終確定影響濱水城市人居環(huán)境質(zhì)量的主要因素，并做出決策分析，見(jiàn)表8。

2.5 評(píng)價(jià)結(jié)果分析

通過(guò)采用AHP法對(duì)影響大連城市人居環(huán)境質(zhì)量指標(biāo)體系的因素進(jìn)行分析后，可以清楚地了解各種影響因素分布情況:自然環(huán)境質(zhì)量(0.5278)是影響人居環(huán)境的首要因素，其次是經(jīng)濟(jì)環(huán)境質(zhì)量(0.3325)，而人文社會(huì)環(huán)境質(zhì)量(0.1396)排在最后;通過(guò)層次總排序得出15個(gè)主要因素對(duì)大連人居環(huán)境的影響情況，可見(jiàn)人均水資源量(0.0989)、降水量(0.0877)和城市綠化覆蓋率(0.0950)對(duì)大連人居環(huán)境的影響日趨嚴(yán)重，其次為人均GDP(0.0943)和在崗職工平均工資(0.0772)，每千人醫(yī)療機(jī)構(gòu)床位、城市污水處理率和人均城市道路面積等因素對(duì)大連人居環(huán)境有影響，但不是主要的因素。總之，通過(guò)對(duì)建立的指標(biāo)體系的分析，可以看出，在大力發(fā)展經(jīng)濟(jì)建設(shè)的同時(shí)，自然環(huán)境的質(zhì)量問(wèn)題愈來(lái)愈受到人們的重視。

表8 組合權(quán)重

3 結(jié)語(yǔ)

濱水城市人居環(huán)境質(zhì)量是一個(gè)受眾多因素影響的復(fù)雜系統(tǒng)，要對(duì)其進(jìn)行評(píng)價(jià)，首先必須建立一套全面合理的指標(biāo)體系和分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。本研究在前人研究成果的基礎(chǔ)上，建立了濱水城市人居環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)的指標(biāo)體系，通過(guò)AHP模型的求解，得出各影響因素的優(yōu)先級(jí)系數(shù)，能基本反映大連人居環(huán)境質(zhì)量的實(shí)際情況。

建立濱水城市人居環(huán)境質(zhì)量指標(biāo)體系時(shí)，若選取的指標(biāo)過(guò)多，缺乏可操作性，指標(biāo)太少，評(píng)價(jià)會(huì)失真，因此指標(biāo)體系建立之后，必須有針對(duì)性地進(jìn)行指標(biāo)的篩選與優(yōu)化，即在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)針對(duì)濱水城市人居環(huán)境問(wèn)題的具體特點(diǎn)，選取更加全面和準(zhǔn)確的指標(biāo)以構(gòu)建更為貼切的層次結(jié)構(gòu)模型。指標(biāo)體系建立之后，還要通過(guò)一定的實(shí)例分析驗(yàn)證體系的準(zhǔn)確性，從根本上把握影響濱水城市人居環(huán)境的主要因素和次要因素，從而為更合理有效地建設(shè)宜居城市提供依據(jù)。

［1］吳良鏞.人居環(huán)境科學(xué)導(dǎo)論［M］.北京:高等教育出版社，2000.

［2］李雪銘.大連城市人居環(huán)境研究［M］.長(zhǎng)春:吉林人民出版社，2001.

［3］田美榮，高吉喜，張彪，等.生態(tài)社區(qū)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建研究［J］.環(huán)境科學(xué)研究，2007，20(3):87－92.

［4］許樹(shù)柏.層次分析法原理［M］.天津:天津大學(xué)出版社，1998.

［5］張文忠.宜居城市的內(nèi)涵及評(píng)價(jià)指標(biāo)體系探討［J］.城市規(guī)劃學(xué)刊，2007(3):30－34.