基于不確定型層次分析法的鄂州市岸線資源等級(jí)評(píng)價(jià)

鮑超明，楊家其，趙學(xué)彧

（武漢理工大學(xué)　交通學(xué)院，湖北　武漢　430063）

基于不確定型層次分析法的鄂州市岸線資源等級(jí)評(píng)價(jià)

鮑超明，楊家其，趙學(xué)彧

（武漢理工大學(xué)交通學(xué)院，湖北武漢430063）

為提高鄂州市岸線規(guī)劃的科學(xué)合理性和使用效率，需要對(duì)其岸線資源的等級(jí)進(jìn)行客觀公正的評(píng)價(jià)。首先建立了港口岸線資源、等級(jí)評(píng)價(jià)的多層次評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，利用不確定型層次分析法，采用專家打分方式確定各評(píng)價(jià)指標(biāo)的相對(duì)權(quán)重，通過定量化計(jì)算得到各指標(biāo)得分，最后求得綜合評(píng)分來對(duì)鄂州市岸線資源進(jìn)行等級(jí)評(píng)價(jià)。結(jié)果表明，該模型對(duì)港口岸線的等級(jí)評(píng)價(jià)具有一定的合理性，結(jié)果可為岸線的科學(xué)合理規(guī)劃提供依據(jù)。

岸線資源；等級(jí)評(píng)價(jià)；不確定型層次分析法；鄂州

1　引言

水路運(yùn)輸?shù)目焖侔l(fā)展加大了對(duì)港口碼頭的需求，而港口碼頭的建設(shè)需要優(yōu)良的岸線資源作為支撐。并不是所有岸線都適合開發(fā)成港口碼頭，它需要考慮合適的水深、流速、地形、區(qū)位經(jīng)濟(jì)狀況等因素，所以岸線資源是缺稀的不可再生的寶貴資源。為了使岸線資源的開發(fā)和利用更加有效率，對(duì)岸線資源的等級(jí)進(jìn)行科學(xué)客觀的評(píng)價(jià)就顯得尤為重要。鄂州港作為武漢新港的重要組成部分，對(duì)鄂州市岸線資源科學(xué)合理的利用有利于武漢新港整體岸線資源的整合和結(jié)構(gòu)布局。

目前，國內(nèi)對(duì)岸線資源等級(jí)評(píng)價(jià)的研究還比較少，主要集中在對(duì)港口的規(guī)劃和評(píng)價(jià)方面［1-2］。王傳勝在分析內(nèi)河岸線資源等級(jí)時(shí)，選取岸前水深、城市依托條件、陸域?qū)挾?、穩(wěn)定性和集疏運(yùn)條件5個(gè)指標(biāo)對(duì)長江港口岸線進(jìn)行評(píng)價(jià)［3］。朱紅云在對(duì)靖江長江岸線資源進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)時(shí)把岸線劃分為3個(gè)不同等級(jí)［4］。本文結(jié)合以往的研究成果，通過實(shí)際考察和專家意見綜合篩選出自然條件、經(jīng)濟(jì)社會(huì)條件、集疏運(yùn)條件、配套設(shè)施與服務(wù)條件四大類判定因素和26項(xiàng)具體評(píng)價(jià)指標(biāo)［5-7］。通過構(gòu)造區(qū)間判斷矩陣，運(yùn)用誤差理論與一致性逼近原理計(jì)算［8-9］，并通過各位專家與專家群判斷的相似性和差異性計(jì)算出其權(quán)重［10］。運(yùn)用插值法對(duì)岸線資源的各項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行定量化處理，結(jié)合權(quán)重和指標(biāo)的量化值最終確定岸線資源等級(jí)。

2　鄂州市岸線資源利用評(píng)價(jià)方法

2.1鄂州市岸線資源劃分評(píng)價(jià)指標(biāo)的選擇

本文建立了港口岸線資源等級(jí)評(píng)價(jià)的多層次評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，見表1。

表1　港口岸線資源等級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

2.2岸線資源等級(jí)評(píng)價(jià)判定因素權(quán)重的確定

本文采用不確定型層次分析法確定指標(biāo)的權(quán)重，步驟如下：

應(yīng)用誤差傳遞公式進(jìn)行區(qū)間數(shù)判斷矩陣對(duì)權(quán)重向量進(jìn)行修正分析與計(jì)算。由式（2）可得：

則可得區(qū)間數(shù)評(píng)判矩陣：

（2）專家可信度的計(jì)算。我們認(rèn)為當(dāng)某位專家的判斷與專家群整體判斷越接近時(shí)，他的可信度越高，賦予的權(quán)重越大。本文采用一致性逼近方法，把不確定判斷矩陣轉(zhuǎn)換為新的判斷矩陣，再利用誤差傳遞理論計(jì)算出各專家對(duì)同級(jí)評(píng)判指標(biāo)的權(quán)重區(qū)間，把各指標(biāo)區(qū)間的中值集合做成一個(gè)行向量，然后以這個(gè)向量作為確定專家權(quán)重的基礎(chǔ)。計(jì)算公式如下：

λk表示專家與專家群的差異度，結(jié)果越小，可信度越高，反之越低。

專家的可信度可表示為：

當(dāng)μk（1-λk）≠0時(shí)：

否則：

由此可得到專家的可信度矩陣：

（3）指標(biāo)權(quán)重加權(quán)計(jì)算。將專家的可信度與其對(duì)各指標(biāo)評(píng)價(jià)值進(jìn)行加權(quán)計(jì)算，確定最終各指標(biāo)的權(quán)重。

2.3鄂州市岸線資源利用指標(biāo)定量化方法

本文對(duì)于定量化的指標(biāo)采用插值法來確定量化值。具體插值方法為:

式中:Wki—岸線第i個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的定量化評(píng)分；Pki—岸線第i個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的直接定量化值；P上i—岸線第i個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的滿意值上限；P下i—岸線第i個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的滿意值下限。

對(duì)于定性指標(biāo)，本文結(jié)合實(shí)際調(diào)查結(jié)果，采用專家打分法使其定量化，約定量化值分布于0-1之間，其中滿意為0.9，比較滿意為0.7，一般為0.5，較不滿意為0.3。

2.4鄂州市岸線資源利用綜合評(píng)價(jià)公式

結(jié)合資源等級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)定量化值和岸線資源利用各指標(biāo)的權(quán)重值，本文建立了岸線等級(jí)評(píng)價(jià)模型，其表達(dá)式如下:

式中:Sk—港口岸線的綜合得分值，0＜Sk＜1；Zi—港口岸線評(píng)價(jià)指標(biāo)的總權(quán)重，0＜Zi＜1；Mki—評(píng)價(jià)指標(biāo)的定量化得分，0＜Mki＜1。

結(jié)合以往研究成果和相關(guān)專家的意見，最終評(píng)價(jià)結(jié)果可以歸類為3個(gè)不同的等級(jí)，見表2。

表2　港口岸線等級(jí)與岸線用途

3　鄂州市岸線資源利用實(shí)例分析

本文采用三位專家的評(píng)分構(gòu)成不確定型判斷矩陣，因?yàn)橛?jì)算過程比較復(fù)雜，現(xiàn)在以第一位專家為例簡(jiǎn)略列舉計(jì)算過程：

第一位專家的評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)如下：

（1）計(jì)算區(qū)間權(quán)重。由矩陣判斷的一致性逼近原理，運(yùn)用式（1）將原不確定型矩陣轉(zhuǎn)化為互反一致性數(shù)字判斷矩陣，則有

運(yùn)用式（2），則有：

運(yùn)用式（3）、（4）可得評(píng)價(jià)區(qū)間為：

對(duì)評(píng)價(jià)區(qū)間取中值，得到該專家對(duì)一級(jí)指標(biāo)的評(píng)判值，為：

同理可求出另外兩名專家對(duì)一級(jí)指標(biāo)的評(píng)判值，分別為：

（2）專家可信度計(jì)算。根據(jù)式（6）-（8），可獲得評(píng)判相似度與評(píng)判差異度，分別是：

依據(jù)式（9），可求得三位專家的可信度為：

最終整合三種評(píng)判結(jié)果及其權(quán)重，可求得最終一級(jí)指標(biāo)的權(quán)重，見表3。

表3　一級(jí)指標(biāo)的權(quán)重計(jì)算結(jié)果

表4　指標(biāo)的權(quán)重計(jì)算結(jié)果匯總表

同理計(jì)算二級(jí)與三級(jí)指標(biāo)的權(quán)重。將指標(biāo)層中每個(gè)指標(biāo)的相對(duì)權(quán)重乘以與之相關(guān)的某類因素的權(quán)重，從而得到該指標(biāo)在整個(gè)評(píng)價(jià)系統(tǒng)中的總權(quán)重。計(jì)算結(jié)果匯總見表4。

（3）對(duì)鄂州市岸線資源評(píng)價(jià)指標(biāo)定量化標(biāo)準(zhǔn)與定量化結(jié)果進(jìn)行匯總，見表5。

（4）計(jì)算評(píng)價(jià)值與分類評(píng)級(jí)分析。在港口岸線資源利用各指標(biāo)的權(quán)重計(jì)算與資源等級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)定量化計(jì)算的基礎(chǔ)上，通過式（12），計(jì)算得S=0.707 9。

結(jié)合以往研究成果和相關(guān)專家的意見，鄂州市岸線的評(píng)價(jià)結(jié)果為二類港口岸線（0.70＜SK＜0.85），岸線具有較高的開發(fā)價(jià)值，是適合建設(shè)港口的優(yōu)良岸線。雖然有些自然條件的制約和不足，但通過適當(dāng)建設(shè)和資本投入能夠得到改良。岸線資源的使用具有較強(qiáng)的排他性，應(yīng)該優(yōu)先用于港口碼頭的開發(fā)利用，開發(fā)遵循的原則為深水深用、淺水淺用、遠(yuǎn)近結(jié)合、各得其所。對(duì)于取水口、過江管線和休閑娛樂等占用的岸線，要?jiǎng)澏▍^(qū)域分類適當(dāng)集中，科學(xué)規(guī)劃，做到岸線資源利用的集約化和高效化。

表5　鄂州市岸線資源評(píng)價(jià)指標(biāo)定量化標(biāo)準(zhǔn)與定量化結(jié)果匯總表

［1］蔣軍.港口岸線資源等級(jí)評(píng)價(jià)及有償使用研究［D］.武漢:武漢理工大學(xué)，2009.

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［3］王傳勝.長江中下游干流沿線資源評(píng)價(jià)［D］.北京:中國科學(xué)院，2000.

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［5］王傳勝，等.基于GIS的內(nèi)河岸線資源評(píng)價(jià)研究—以武漢市域長江干流為例［J］.自然資源學(xué)報(bào)，2002，17（1）:95-100.

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Evaluation of Shoreline Resource Level of Ezhou Based on Uncertain AHP

Bao Chaoming，Yang Jiaqi，Zhao Xueyu
（School of Transportation，Wuhan University of Technology，Wuhan 430063，China）

In order to scientifically and efficiently program the shoreline of Ezhou，we need to be objective and fair in grading its shoreline resources.First，we established the multi-level evaluation index system，determined the relative weight of the indexes using the uncertain AHP，qualified the score of the various indexes，and at the end，obtained the comprehensive score of the shoreline resource level of Ezhou.

shoreline resource；grade evaluation；uncertain AHP；Ezhou

F259.27；F552.7

A

1005-152X（2016）04-0108-05

10.3969/j.issn.1005-152X.2016.04.026

2016-03-03

武漢新港（武漢市規(guī)劃范圍）岸線資源利用現(xiàn)狀調(diào)查前置研究

鮑超明（1990-），男，碩士研究生，研究方向：港口物流。