村鎮(zhèn)宜居社區(qū)與小康住宅評(píng)價(jià)信息的數(shù)據(jù)融合技術(shù)

高榮華+顧靜秋+李慶學(xué)

摘要：為確保宜居社區(qū)與小康住宅評(píng)價(jià)信息更加可信，本研究在分析村鎮(zhèn)宜居社區(qū)與小康住宅評(píng)價(jià)信息概況的基礎(chǔ)上，以生活環(huán)境、村容村貌、基礎(chǔ)設(shè)施、公共服務(wù)4個(gè)因素作為評(píng)價(jià)村鎮(zhèn)宜居與小康住宅的指標(biāo)，充分利用各種時(shí)空條件下多種信息源的信息，進(jìn)行關(guān)聯(lián)、處理和綜合，構(gòu)建評(píng)價(jià)模型，最終實(shí)現(xiàn)異構(gòu)信息的融合，獲得關(guān)于宜居社區(qū)與小康住宅更完整、更準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)信息。

關(guān)鍵詞：村鎮(zhèn)宜居社區(qū)；小康住宅；評(píng)價(jià)模型；多源異構(gòu)；信息融合

中圖分類號(hào)： TU984.2文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A文章編號(hào)：1002-1302（2014）06-0367-02

收稿日期：2013-10-08

基金項(xiàng)目：國家科技支撐計(jì)劃（編號(hào)：2013BAJ10B15）；北京市自然科學(xué)基金（編號(hào)：4122034）。

作者簡(jiǎn)介：高榮華（1977—），女，河北滄州人，博士，副研究員，研究方向?yàn)檗r(nóng)業(yè)智能系統(tǒng)與村鎮(zhèn)信息化。E-mail：gaorh@nercita.org.cn。

通信作者：顧靜秋，碩士，副研究員，研究方向?yàn)檗r(nóng)業(yè)智能系統(tǒng)與數(shù)據(jù)挖掘。E-mail：gujq@nercita.org.cn。對(duì)村鎮(zhèn)宜居社會(huì)與小康住宅評(píng)價(jià)問題上，因其自身復(fù)雜，單憑個(gè)人很難給出科學(xué)合理的評(píng)價(jià)，而評(píng)價(jià)者往往會(huì)根據(jù)自己對(duì)宜居和小康的認(rèn)識(shí)進(jìn)行打分，然后通過某種方式將這些評(píng)價(jià)信息進(jìn)行融合得到最終評(píng)價(jià)結(jié)果。目前，有關(guān)信息融合方法研究已有很多成果，如線性加權(quán)法、卡爾曼濾波法、貝葉斯估計(jì)法、證據(jù)推理法等[1-3]。多個(gè)信息源可以從不同來源、環(huán)境、層次及分辨率觀察同一個(gè)對(duì)象，確保獲取的信息更加充分，對(duì)數(shù)據(jù)信息的正確評(píng)價(jià)具有非常重要的意義。村鎮(zhèn)社區(qū)和住宅建設(shè)涉及的基礎(chǔ)信息具有多源異構(gòu)、多粒度、多尺度、多專題的特點(diǎn)，為確保該類信息更加可信，宜有效綜合多源信息。本研究在分析村鎮(zhèn)宜居社區(qū)與小康住宅評(píng)價(jià)信息概況的基礎(chǔ)上，以生活環(huán)境、村容村貌、基礎(chǔ)設(shè)施、公共服務(wù)4個(gè)因素作為評(píng)價(jià)村鎮(zhèn)宜居與小康住宅的指標(biāo)，充分利用各種時(shí)空條件下多種信息源的信息，進(jìn)行關(guān)聯(lián)、處理和綜合，構(gòu)建評(píng)價(jià)模型，最終實(shí)現(xiàn)異構(gòu)信息的融合，獲得關(guān)于宜居社區(qū)與小康住宅更完整、更準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)信息。

1村鎮(zhèn)宜居社區(qū)與小康住宅評(píng)價(jià)信息概況

國家“十二五”科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃中提出，以村鎮(zhèn)社區(qū)規(guī)劃、小康住宅建造、社區(qū)公用設(shè)施配置、社區(qū)環(huán)境改善為核心，開展宜居社區(qū)規(guī)劃、小康住宅開發(fā)設(shè)計(jì)與建造、新型住宅體系與工業(yè)化、住宅功能提升與室內(nèi)環(huán)境健康、住宅節(jié)能與能效提升、住宅抗震與防災(zāi)、新建筑材料開發(fā)與應(yīng)用、社區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施與公共服務(wù)設(shè)施優(yōu)化配置、社區(qū)水質(zhì)安全及循環(huán)利用、社區(qū)環(huán)境整治等技術(shù)的集成研究，建設(shè)村鎮(zhèn)宜居社區(qū)與小康住宅科技示范區(qū)[4]。近年來，我國不少專家、學(xué)者對(duì)新農(nóng)村建設(shè)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系進(jìn)行了大量研究工作，李明賢等這從生產(chǎn)發(fā)展、生活寬裕、鄉(xiāng)風(fēng)文明、村容整潔和管理民主等方面構(gòu)建社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系[5]；何琳以天津?yàn)槔贫税?8 項(xiàng)指標(biāo)的社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系[6]；任紹棟等也從生產(chǎn)發(fā)展、生活寬裕、鄉(xiāng)風(fēng)文明、村容整潔、管理民主5個(gè)方面給出了24 個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)[7]；陶愛祥等從這5個(gè)方面提出了26 個(gè)新農(nóng)村建設(shè)評(píng)價(jià)指標(biāo)[8]。還有很多專家學(xué)者都對(duì)新農(nóng)村建設(shè)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系作出了有益的嘗試，每位學(xué)者都從各自的研究領(lǐng)域或角度確定一套自己的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，主觀性較強(qiáng)，且評(píng)價(jià)信息結(jié)構(gòu)多樣、內(nèi)容分散，很難形成統(tǒng)一的評(píng)價(jià)指標(biāo)。

2村鎮(zhèn)宜居社區(qū)與小康住宅評(píng)價(jià)模型

衡量村鎮(zhèn)宜居與小康住宅的水平，既要考慮村鎮(zhèn)居民經(jīng)濟(jì)實(shí)力和村鎮(zhèn)文明，又要考慮村鎮(zhèn)周邊交通、生態(tài)、生活環(huán)境質(zhì)量，需要一個(gè)能反映環(huán)境與社區(qū)、經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系和評(píng)價(jià)模型來了解村鎮(zhèn)宜居社區(qū)與小康住宅的發(fā)展，為正確評(píng)價(jià)提供科學(xué)依據(jù)。

國家“十二五”規(guī)劃中，確定村鎮(zhèn)宜居指標(biāo)，村鎮(zhèn)范圍內(nèi)的體育設(shè)施、集市、放心店、清潔能源利用情況，電視電話覆蓋率、衛(wèi)生廁所及村鎮(zhèn)公路硬化情況等都有具體規(guī)定。本研究設(shè)定評(píng)價(jià)村鎮(zhèn)宜居社區(qū)和小康住宅的評(píng)價(jià)因素有生活環(huán)境、村容村貌、基礎(chǔ)設(shè)施、公共服務(wù)4個(gè)因素，令X={X1，X2，X3，X4}為評(píng)價(jià)因素集合，Y={Y1，Y2，…，Yn}為對(duì)村鎮(zhèn)宜居與小康住宅的評(píng)價(jià)信息集合，Z是從X到Y(jié)的對(duì)應(yīng)關(guān)系，其中評(píng)價(jià)因素Xi，i=1，2，3，4的單因素評(píng)價(jià)Zij，Zij={Zi1，Zi2，…，Zin}是Y上的一個(gè)子集，單因素評(píng)價(jià)矩陣如下所示：

由于X中各因素對(duì)村鎮(zhèn)宜居與小康住宅的評(píng)價(jià)影響不同，設(shè)不同因素隸屬度分布為α=（α1，α2，α3，α4），其中α1+α2+α3+α4=1，綜合考慮上述4種評(píng)價(jià)因素，結(jié)合單因素評(píng)價(jià)矩陣得到綜合評(píng)價(jià)的初始模型為：

T=α×Z。

初始評(píng)價(jià)模型僅體現(xiàn)一個(gè)專家對(duì)村鎮(zhèn)宜居與小康住宅評(píng)價(jià)的影響，以此為基礎(chǔ)，本研究設(shè)定專家權(quán)系數(shù)β=（β1，β2，…，βl），l為專家的個(gè)數(shù)，滿足β1+β2+…+βl=1，建立關(guān)聯(lián)函數(shù)歸一化不同專家對(duì)村鎮(zhèn)宜居與小康住宅的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，令關(guān)聯(lián)函數(shù)為：

Ki=Yi∑ni=1Yi。

假設(shè)專家i的評(píng)價(jià)信息是Yi，根據(jù)關(guān)聯(lián)函數(shù)Ki，計(jì)算專家i的標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)信息為Ci=Yi×Ki，則不同專家信息的綜合評(píng)價(jià)模型為：

M=∑i=n，j=1i=1，j=1βjCi。

3村鎮(zhèn)宜居社區(qū)與小康住宅評(píng)價(jià)信息融合

對(duì)于不同來源的村鎮(zhèn)宜居社區(qū)與小康住宅評(píng)價(jià)信息，在融合過程中除了要選用合適的融合方法外，還應(yīng)該根據(jù)不同評(píng)價(jià)因素選擇不同的融合模式，本研究首先將2個(gè)評(píng)價(jià)信息源的信息進(jìn)行融合，再將融合結(jié)果與另一個(gè)評(píng)價(jià)信息源的信息進(jìn)行融合，依此類推，直到所有信息源信息都融合完為止。

由于評(píng)價(jià)者個(gè)人經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)不同，評(píng)價(jià)集構(gòu)成的元素可能不一樣，設(shè)Sj是第j個(gè)評(píng)價(jià)者Aj從有mj+1個(gè)評(píng)語的語言評(píng)價(jià)集Sm={l0，l1，…，lm}中選擇評(píng)語來評(píng)價(jià)村鎮(zhèn)宜居社區(qū)與小康住宅，分析村鎮(zhèn)宜居社區(qū)與小康住宅的主要特性，規(guī)定統(tǒng)一評(píng)價(jià)信息集合M={M1，M2，…，Mn}，其中n為一個(gè)有限整數(shù)，令gij∈{0，1}，是信息Mi與Mj之間的關(guān)系，若i與j之間存在某種聯(lián)系，則gij=1，否則gij=0。

首先融合所有i與j存在聯(lián)系的信息，得到集合Mi（g）={j∈M|gij=1}，按照不同的聯(lián)系，將評(píng)價(jià)信息集合內(nèi)的信息進(jìn)行聚類，得到數(shù)據(jù)集{C1，C2，…，Cp}，且滿足Ci∩Cj=，i≠j，i，j=1，2，…，p，C1∪C2∪…∪Cp=M，同時(shí)考慮評(píng)價(jià)信息的主觀性，對(duì)每個(gè)互不相交的評(píng)價(jià)信息集合設(shè)定不同的權(quán)重，定義融合函數(shù)：

f（C1，C2，…，Cp）=∑ni=1ωiCp。

其中：ωi，i∈N是Ci對(duì)應(yīng)的權(quán)重，且滿足ωi∈[0，1]，∑ni=1ωi=1。

4結(jié)果與分析

北京市房山區(qū)城關(guān)街道八十畝地村堅(jiān)持新村建設(shè)“產(chǎn)業(yè)在先”的理念，通過不懈的努力，經(jīng)濟(jì)建設(shè)和環(huán)境建設(shè)發(fā)生了翻天覆地的變化，率先實(shí)現(xiàn)了村鎮(zhèn)宜居社區(qū)與小康住宅的水平。本研究制定村鎮(zhèn)宜居與小康住宅評(píng)價(jià)指標(biāo)，對(duì)該村的各項(xiàng)指標(biāo)以10分制為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行不定期的評(píng)比打分。

村鎮(zhèn)宜居社區(qū)與小康住宅的評(píng)價(jià)指標(biāo)被細(xì)化到為綠化面積（P）、衛(wèi)生醫(yī)療（H）、學(xué)校教育（E）、交通狀況（T）、居室面積（S）、廚房設(shè)備（K）、洗浴條件（B）、衛(wèi)生情況（A），不同指標(biāo)除了10分制的分?jǐn)?shù)，還有其他文字評(píng)價(jià)信息，其評(píng)價(jià)模型為：

M=P+H+S+T+E+K+B+A。

針對(duì)不同專家的評(píng)價(jià)指標(biāo)，將其以評(píng)價(jià)模型為標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行歸一化，得到l個(gè)不同專家的標(biāo)準(zhǔn)化評(píng)價(jià)指標(biāo)集合ζ={ζ1，

表1房山八十畝地村鎮(zhèn)宜居社區(qū)評(píng)價(jià)情況（10分制）

評(píng)價(jià)時(shí)間

（年-月）評(píng)分（分）綠化面積衛(wèi)生醫(yī)療學(xué)校教育交通狀況2011-0176872011-0376872011-0586872011-0887872011-1167882012-0377882012-0587882012-0797882012-0999892012-1179892013-0179892013-0489892013-0610989

山八十畝地小康住宅評(píng)價(jià)情況（10分制）

評(píng)價(jià)時(shí)間

（年-月）評(píng)分（分）居室面積廚房設(shè)備洗浴條件衛(wèi)生情況2011-0166762011-0366762011-0566762011-0886782011-1186782012-0386782012-0597782012-0797892012-0997892012-11107892013-011078102013-041078102013-06107810

ζ2，…，ζl}，利用上述方法，設(shè)定專家融合權(quán)值β1，β2，…，βl，得到融合結(jié)果為：

P=β1ζ1+β2ζ2+…+βlζl。

5結(jié)論

由于不同地區(qū)經(jīng)濟(jì)承受力、自然條件、生活實(shí)態(tài)差異較大，村鎮(zhèn)社區(qū)所采用技術(shù)的評(píng)價(jià)基準(zhǔn)不盡相同，使如何界定宜居性、合理性成為難題。以科學(xué)發(fā)展觀為指導(dǎo)思想，以村鎮(zhèn)可持續(xù)發(fā)展、構(gòu)件和諧社會(huì)與改善民生為目的，針對(duì)村鎮(zhèn)宜居社區(qū)與小康住宅的現(xiàn)狀，融合村鎮(zhèn)社區(qū)和住宅建設(shè)涉及基礎(chǔ)信息，滿足村鎮(zhèn)社區(qū)及住宅信息化管理和可視化公眾參與的需求。

參考文獻(xiàn)：

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首先融合所有i與j存在聯(lián)系的信息，得到集合Mi（g）={j∈M|gij=1}，按照不同的聯(lián)系，將評(píng)價(jià)信息集合內(nèi)的信息進(jìn)行聚類，得到數(shù)據(jù)集{C1，C2，…，Cp}，且滿足Ci∩Cj=，i≠j，i，j=1，2，…，p，C1∪C2∪…∪Cp=M，同時(shí)考慮評(píng)價(jià)信息的主觀性，對(duì)每個(gè)互不相交的評(píng)價(jià)信息集合設(shè)定不同的權(quán)重，定義融合函數(shù)：

f（C1，C2，…，Cp）=∑ni=1ωiCp。

其中：ωi，i∈N是Ci對(duì)應(yīng)的權(quán)重，且滿足ωi∈[0，1]，∑ni=1ωi=1。

4結(jié)果與分析

北京市房山區(qū)城關(guān)街道八十畝地村堅(jiān)持新村建設(shè)“產(chǎn)業(yè)在先”的理念，通過不懈的努力，經(jīng)濟(jì)建設(shè)和環(huán)境建設(shè)發(fā)生了翻天覆地的變化，率先實(shí)現(xiàn)了村鎮(zhèn)宜居社區(qū)與小康住宅的水平。本研究制定村鎮(zhèn)宜居與小康住宅評(píng)價(jià)指標(biāo)，對(duì)該村的各項(xiàng)指標(biāo)以10分制為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行不定期的評(píng)比打分。

村鎮(zhèn)宜居社區(qū)與小康住宅的評(píng)價(jià)指標(biāo)被細(xì)化到為綠化面積（P）、衛(wèi)生醫(yī)療（H）、學(xué)校教育（E）、交通狀況（T）、居室面積（S）、廚房設(shè)備（K）、洗浴條件（B）、衛(wèi)生情況（A），不同指標(biāo)除了10分制的分?jǐn)?shù)，還有其他文字評(píng)價(jià)信息，其評(píng)價(jià)模型為：

M=P+H+S+T+E+K+B+A。

針對(duì)不同專家的評(píng)價(jià)指標(biāo)，將其以評(píng)價(jià)模型為標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行歸一化，得到l個(gè)不同專家的標(biāo)準(zhǔn)化評(píng)價(jià)指標(biāo)集合ζ={ζ1，

表1房山八十畝地村鎮(zhèn)宜居社區(qū)評(píng)價(jià)情況（10分制）

評(píng)價(jià)時(shí)間

（年-月）評(píng)分（分）綠化面積衛(wèi)生醫(yī)療學(xué)校教育交通狀況2011-0176872011-0376872011-0586872011-0887872011-1167882012-0377882012-0587882012-0797882012-0999892012-1179892013-0179892013-0489892013-0610989

山八十畝地小康住宅評(píng)價(jià)情況（10分制）

評(píng)價(jià)時(shí)間

（年-月）評(píng)分（分）居室面積廚房設(shè)備洗浴條件衛(wèi)生情況2011-0166762011-0366762011-0566762011-0886782011-1186782012-0386782012-0597782012-0797892012-0997892012-11107892013-011078102013-041078102013-06107810

ζ2，…，ζl}，利用上述方法，設(shè)定專家融合權(quán)值β1，β2，…，βl，得到融合結(jié)果為：

P=β1ζ1+β2ζ2+…+βlζl。

5結(jié)論

由于不同地區(qū)經(jīng)濟(jì)承受力、自然條件、生活實(shí)態(tài)差異較大，村鎮(zhèn)社區(qū)所采用技術(shù)的評(píng)價(jià)基準(zhǔn)不盡相同，使如何界定宜居性、合理性成為難題。以科學(xué)發(fā)展觀為指導(dǎo)思想，以村鎮(zhèn)可持續(xù)發(fā)展、構(gòu)件和諧社會(huì)與改善民生為目的，針對(duì)村鎮(zhèn)宜居社區(qū)與小康住宅的現(xiàn)狀，融合村鎮(zhèn)社區(qū)和住宅建設(shè)涉及基礎(chǔ)信息，滿足村鎮(zhèn)社區(qū)及住宅信息化管理和可視化公眾參與的需求。

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[7]任紹棟，張臻，衛(wèi)富強(qiáng)，等. 重慶市新農(nóng)村建設(shè)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系探究[J]. 消費(fèi)導(dǎo)報(bào)：理論版，2008（9）：45.

[8]陶愛祥，鄭垂勇，孫愛軍. 循環(huán)經(jīng)濟(jì)視角下的新農(nóng)村建設(shè)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系研究[J]. 商業(yè)時(shí)代，2008（5）：4-5.

首先融合所有i與j存在聯(lián)系的信息，得到集合Mi（g）={j∈M|gij=1}，按照不同的聯(lián)系，將評(píng)價(jià)信息集合內(nèi)的信息進(jìn)行聚類，得到數(shù)據(jù)集{C1，C2，…，Cp}，且滿足Ci∩Cj=，i≠j，i，j=1，2，…，p，C1∪C2∪…∪Cp=M，同時(shí)考慮評(píng)價(jià)信息的主觀性，對(duì)每個(gè)互不相交的評(píng)價(jià)信息集合設(shè)定不同的權(quán)重，定義融合函數(shù)：

f（C1，C2，…，Cp）=∑ni=1ωiCp。

其中：ωi，i∈N是Ci對(duì)應(yīng)的權(quán)重，且滿足ωi∈[0，1]，∑ni=1ωi=1。

4結(jié)果與分析

北京市房山區(qū)城關(guān)街道八十畝地村堅(jiān)持新村建設(shè)“產(chǎn)業(yè)在先”的理念，通過不懈的努力，經(jīng)濟(jì)建設(shè)和環(huán)境建設(shè)發(fā)生了翻天覆地的變化，率先實(shí)現(xiàn)了村鎮(zhèn)宜居社區(qū)與小康住宅的水平。本研究制定村鎮(zhèn)宜居與小康住宅評(píng)價(jià)指標(biāo)，對(duì)該村的各項(xiàng)指標(biāo)以10分制為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行不定期的評(píng)比打分。

村鎮(zhèn)宜居社區(qū)與小康住宅的評(píng)價(jià)指標(biāo)被細(xì)化到為綠化面積（P）、衛(wèi)生醫(yī)療（H）、學(xué)校教育（E）、交通狀況（T）、居室面積（S）、廚房設(shè)備（K）、洗浴條件（B）、衛(wèi)生情況（A），不同指標(biāo)除了10分制的分?jǐn)?shù)，還有其他文字評(píng)價(jià)信息，其評(píng)價(jià)模型為：

M=P+H+S+T+E+K+B+A。

針對(duì)不同專家的評(píng)價(jià)指標(biāo)，將其以評(píng)價(jià)模型為標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行歸一化，得到l個(gè)不同專家的標(biāo)準(zhǔn)化評(píng)價(jià)指標(biāo)集合ζ={ζ1，

表1房山八十畝地村鎮(zhèn)宜居社區(qū)評(píng)價(jià)情況（10分制）

評(píng)價(jià)時(shí)間

（年-月）評(píng)分（分）綠化面積衛(wèi)生醫(yī)療學(xué)校教育交通狀況2011-0176872011-0376872011-0586872011-0887872011-1167882012-0377882012-0587882012-0797882012-0999892012-1179892013-0179892013-0489892013-0610989

山八十畝地小康住宅評(píng)價(jià)情況（10分制）

評(píng)價(jià)時(shí)間

（年-月）評(píng)分（分）居室面積廚房設(shè)備洗浴條件衛(wèi)生情況2011-0166762011-0366762011-0566762011-0886782011-1186782012-0386782012-0597782012-0797892012-0997892012-11107892013-011078102013-041078102013-06107810

ζ2，…，ζl}，利用上述方法，設(shè)定專家融合權(quán)值β1，β2，…，βl，得到融合結(jié)果為：

P=β1ζ1+β2ζ2+…+βlζl。

5結(jié)論

由于不同地區(qū)經(jīng)濟(jì)承受力、自然條件、生活實(shí)態(tài)差異較大，村鎮(zhèn)社區(qū)所采用技術(shù)的評(píng)價(jià)基準(zhǔn)不盡相同，使如何界定宜居性、合理性成為難題。以科學(xué)發(fā)展觀為指導(dǎo)思想，以村鎮(zhèn)可持續(xù)發(fā)展、構(gòu)件和諧社會(huì)與改善民生為目的，針對(duì)村鎮(zhèn)宜居社區(qū)與小康住宅的現(xiàn)狀，融合村鎮(zhèn)社區(qū)和住宅建設(shè)涉及基礎(chǔ)信息，滿足村鎮(zhèn)社區(qū)及住宅信息化管理和可視化公眾參與的需求。

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