層次分析法在山東省智慧城市（試點）比較分析中的應用

周歷媛，蔡東全，張龍龍，劉 碩

（山東師范大學 人口·資源與環境學院，山東 濟南 250014）

1 引言

城市是人類文明精華的匯聚之地。然而，自20世紀中葉以來，隨著世界各國城市化進程的加速，城市的發展面臨著各種挑戰：人口膨脹、資源短缺、環境惡化、交通擁堵等問題日益凸顯，如何維持城市的健康可持續發展成為世界各國城市管理決策者面臨的一道難題[1]。“智慧城市”便應運而生，越來越受到人們的廣泛關注和高度重視[2～4]。中國也加入了此次大潮，通過一系列的調查與比較，公布了首批智慧城市試點名單，正式開始“智慧城市”的歷程。目前，全國共有90個市縣區被列為首批智慧城市試點城市。包括東營市、威海市、德州市、新泰市、壽光市、昌邑市、肥城市、濟南西區在內的山東8個市（區）被選為首批試點，試點市區數量居全國第二[5]。

為了使研究更加清晰、明確，本文對這8個市區，將同一地市的一個或兩個縣市、區歸納總結進相應地市。為此，本文選取濟南市、東營市、濰坊市、威海市、泰安市和德州市為實際研究對象，建立指標體系，運用層次分析法來評價這6個城市的“智慧城市建設項目”的可行性。

2 層次分析法分析智慧城市建設

2.1 層次分析法流程

（1）建立階梯層次結構圖（圖1）；

（2）構造兩兩比較判斷矩陣（表1）；

表1 重要性標度定義

圖1 層次分析法步驟流程

（3）計算特征向量值及最大特征根，對向量W＝（W1，W2，W3，W4，…）T歸一化處理，即∑W＝1；

由公式CI＝（λmax－n）／（n－1）計算一致性指標，查表得到一致性指標均值RI，最后根據公式CR＝CI／RI求出隨機一致性，當CR＜0.1時，通過一致性檢驗（表2）。

（5）通過一致性檢驗，特征向量值便是所要求得的權重。

表2 RI取值一覽

2.2 定量分析

2.2.1 建立指標體系

“智慧城市”評價指標體系見圖2。

2.2.2 構建判斷矩陣、計算權重

如圖2所示，已經建立了階梯層次結構圖，其中第一層為目標層（A），第二層為準則層（B），第三層（C）為方案層。參照重要性標度定義表，通過對專家、學者的咨詢得到各個指標的相對重要性賦值，由此得出每一類指標的判斷矩陣，并計算判斷矩陣的最大特征根及對應的特征向量（表3～表5）。

圖2 “智慧城市”評價指標體系

表3 基礎領域分解權重一覽

經計算得到：CR＝0.0716＜0.1，通過一致性檢驗。

表4 智慧城市經濟分解權重一覽

經計算得到：CR＝0.0537＜0.1，通過一致性檢驗。

表5 智慧城市人文分解權重一覽

經計算得到：CR＝0.0643＜0.1，通過一致性檢驗。

在此基礎上構造各地市綜合評價指標的判斷矩陣，該體系是由基礎領域評價指標、智慧城市經濟評價指標、智慧城市人文評價指標構成的。通過兩兩比較各指標的重要性后，得到判斷矩陣，并進行一致性檢驗（表6）。

表6 地區綜合評價指標權重一覽

經計算得到：CR＝0.0176＜0.1，通過一致性檢驗。

2.2.3 源數據標準化處理

通過調查研究與咨詢專家，本文選取15個具體指標來構建評價體系；這15個指標對應的原始數據均來自于《2014年山東省統計年鑒》。為了與權重結合，得到最終的綜合重要度，本文將所有數據進行最大值標準化處理（表7）。

2.2.4 計算綜合重要度

在得到各指標權重和源數據標準化結果的基礎上，通過對應相乘最終得到綜合重要度結果（表8）。

2.3 各智慧城市綜合排名

將6個智慧城市所對應的15個指標的綜合重要度一次相加，進行排名，得到最終結果（表9）。

表7 智慧城市各指標數據（2013年）標準化結果一覽

表8 各智慧城市綜合重要度一覽

表9 山東省各智慧城市（試點）最終得分及排名一覽

3 結語

目前，中國正處于特色城鎮化快速發展時期，“智慧城市”建設是對城鎮特色化發展的爭相促進，引導一種可持續城市發展的形成[6]。“智慧城市”建設已經成為“十二五”規劃期間山東省城市發展建設的定位和方向，建立一套科學合理的智慧城市評價指標體系就顯得尤為迫切[7]。如此，山東省“智慧城市”建設可從開始就在一個良性的約束框架中進行，意義重大。

[1]徐春燕.智慧城市的建設模式及對“智慧武漢”建設的構想[D].武漢：華中師范大學，2012.

[2]陳 銘，王乾晨，張曉海，等.“智慧城市”評價指標體系研究——以“智慧南京”建設為例[J].城市發展研究，2011（5）：84～89.

[3]趙 軍.東營市智慧城市建設探析[J].電子政務，2013（8）：109～113.

[4]張永民，杜忠潮.我國智慧城市建設的現狀及思考[J].中國信息界，2011（2）：28～32.

[5]鄧 雪，李家銘，曾浩健，等.層次分析法權重計算方法分析及其應用研究[J].數學的實踐與認識，2012（7）：93～100.

[6]閆 海.我國智慧城市建設水平評價研究[D].太原：太原科技大學，2013.

[7]周 驥.智慧城市評價體系研究[D].武漢：華中科技大學，2013.