基于區(qū)間直覺(jué)模糊集的土地資源配置群決策研究

汪 瑞

(1. 福州大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院，福建 福州 350116;2. 福建江夏學(xué)院工商管理學(xué)院，福建 福州 350108)

基于區(qū)間直覺(jué)模糊集的土地資源配置群決策研究

汪 瑞1, 2

(1. 福州大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院，福建 福州 350116;2. 福建江夏學(xué)院工商管理學(xué)院，福建 福州 350108)

以區(qū)域土地資源優(yōu)化配置為目標(biāo)，針對(duì)區(qū)域的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、資源等多個(gè)因素進(jìn)行研判，利用區(qū)間直覺(jué)加權(quán)算術(shù)集成算子對(duì)群體意見(jiàn)進(jìn)行綜合集成，根據(jù)各配置方案與理想點(diǎn)的逼近程度對(duì)區(qū)域土地資源方案進(jìn)行排序. 最后以福建省土地資源配置案例證明該方法的有效性.

土地資源； 優(yōu)化配置； 區(qū)間直覺(jué)模糊集； 群決策

0 引言

土地資源是人類(lèi)不可或缺的生產(chǎn)和生活資料. 隨著經(jīng)濟(jì)與社會(huì)發(fā)展的不斷推進(jìn)，土地資源供給的矛盾將不斷加劇. 在稀缺的土地資源條件下，如何結(jié)合具體區(qū)域的實(shí)際情況實(shí)現(xiàn)土地資源優(yōu)化配置，達(dá)到區(qū)域“社會(huì)-經(jīng)濟(jì)-環(huán)境-資源”循環(huán)持續(xù)發(fā)展，是學(xué)者們關(guān)注的重點(diǎn)課題. 到目前為止，決策理論與方法在土地管理各方面的研究也較為豐富，如汪友結(jié)等[1]以加權(quán)和與加權(quán)積為基本算法，用決策論闡述城市土地利用水平的評(píng)價(jià)、排序、集團(tuán)劃分與隸屬穩(wěn)定度問(wèn)題，并以安徽省為例進(jìn)行實(shí)證研究； 張小虎等[2]用突變級(jí)數(shù)模型對(duì)濟(jì)源市梨林鎮(zhèn)土地利用總體規(guī)劃進(jìn)行決策評(píng)價(jià)，表明該方法既能反映供選方案間的細(xì)微差別，還能保證多指標(biāo)信息量的完整性； 王添[3]運(yùn)用多元線性回歸分析建構(gòu)城市土地合理供應(yīng)決策模型并對(duì)南京市未來(lái)三年土地供應(yīng)量進(jìn)行了預(yù)測(cè)； 梁明等[4]構(gòu)建了綜合空間多尺度特征的決策樹(shù)模型，解決當(dāng)前土地利用變化模型研究中較少考慮多尺度融合的問(wèn)題； 洪開(kāi)榮等[5]將直覺(jué)語(yǔ)言多準(zhǔn)則決策方法應(yīng)用于在土地整理項(xiàng)目社會(huì)效益評(píng)價(jià)，并求解出評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重. 借鑒已有研究成 果，為盡可能降低決策中的不確定性，同時(shí)又能真實(shí)靈活地反映現(xiàn)實(shí)，本文引入?yún)^(qū)間直覺(jué)模糊集理論[6]，開(kāi)展區(qū)域土地優(yōu)化配置決策定量研究，以提升最終決策方案的有效性.

本文遵循人類(lèi)思維方式的模糊性和土地資源優(yōu)化配置的基本原則，借助專(zhuān)家的協(xié)商討論方式，在計(jì)算過(guò)程中運(yùn)用區(qū)間直覺(jué)加權(quán)算術(shù)集成(IIWAA)算子進(jìn)行群體意見(jiàn)集成，進(jìn)行多主體參與的交互式土地資源配置決策研究，引導(dǎo)區(qū)域土地高效、可循環(huán)發(fā)展，并以福建省為例進(jìn)行實(shí)證研究.

1 區(qū)間直覺(jué)模糊集及其集成算子

2 土地資源配置群決策模型

2.1 區(qū)間直覺(jué)模糊群決策模型構(gòu)建

2.2 基于區(qū)間直覺(jué)模糊群決策的計(jì)算步驟

式中各屬性已歸一化為效益型，max、min均取每位決策者針對(duì)同一評(píng)價(jià)屬性在各區(qū)域各方案中的最大值和最小值.

步驟5 計(jì)算各方案與理想解的相對(duì)接近度, 相對(duì)接近度計(jì)算:

步驟6 根據(jù)相對(duì)接近度Cs對(duì)各配置方案進(jìn)行排序，最大者為最優(yōu)的土地資源配置方案.

2.3 專(zhuān)家權(quán)重的確定

決策組成員既要有專(zhuān)業(yè)學(xué)術(shù)背景的專(zhuān)家，還要加入政府部門(mén)決策者. 另外，每位專(zhuān)家因工作崗位、專(zhuān)業(yè)背景、喜好、經(jīng)驗(yàn)、能力等存在明顯差異，使得群決策的準(zhǔn)確性難以衡量. 因此，針對(duì)土地資源優(yōu)化配置群決策的專(zhuān)家權(quán)重設(shè)定是一個(gè)考慮的重點(diǎn).

(7)

3 區(qū)域土地資源配置實(shí)證研究

3.1 區(qū)域土地資源配置概況

福建省位于中國(guó)的東南沿海，省內(nèi)多為丘陵地形，森林資源豐富，土地資源稀缺. 隨著海西經(jīng)濟(jì)區(qū)建設(shè)步伐的加快，各縣市因土地資源分布不均而引發(fā)的區(qū)域間土地資源分配矛盾日益增多，制定合理的土地資源分配方案迫在眉睫. 由于土地資源在省內(nèi)各區(qū)塊的總量各不相同，稟賦差異巨大，土地資源優(yōu)化配置問(wèn)題不僅是數(shù)學(xué)意義上的決策最優(yōu)化，更是尋求現(xiàn)實(shí)多屬性條件下的經(jīng)濟(jì)學(xué)帕累托最優(yōu)解的過(guò)程，因此, 將多目標(biāo)的區(qū)域土地資源配置問(wèn)題轉(zhuǎn)換為對(duì)多個(gè)備選方案進(jìn)行擇優(yōu)的決策問(wèn)題，并根據(jù)土地資源的屬性定義決策的方案集、屬性集.

3.2 群決策的實(shí)施過(guò)程

第一步 以福建省作為決策區(qū)域，將其劃分為主要經(jīng)濟(jì)區(qū)塊，分別是福寧莆D1、廈漳泉D2、南三龍D3、平潭綜合實(shí)驗(yàn)區(qū)D4； 根據(jù)土地資源的使用特點(diǎn)，將方案集劃分為經(jīng)濟(jì)效益P1、社會(huì)效益P2和生態(tài)效益P3； 根據(jù)土地資源的多屬性和配置方案的多目標(biāo)性，將從區(qū)域社會(huì)g1、經(jīng)濟(jì)g2、環(huán)境g3、資源g44個(gè)屬性層面考量區(qū)域土地資源的可持續(xù)利用.

第二步 綜合本次決策的各方面要求，從專(zhuān)家?guī)熘羞x擇3名符合本次決策條件的相關(guān)專(zhuān)家，根據(jù)文獻(xiàn)[10-11]，設(shè)定3名專(zhuān)家的職位等級(jí)系數(shù)h為1、2、3，各自分別對(duì)應(yīng)的職位關(guān)聯(lián)度r為0.5，0.75，0.5； 對(duì)于群體專(zhuān)家的專(zhuān)長(zhǎng)權(quán)重，我們?cè)O(shè)定其職位等級(jí)系數(shù)h′為2、2、1，每位專(zhuān)家對(duì)應(yīng)的專(zhuān)長(zhǎng)關(guān)聯(lián)度r′分別為0.139，0.125，0.77.

第三步 省國(guó)土資源廳組織3位專(zhuān)家按要求對(duì)4個(gè)經(jīng)濟(jì)區(qū)塊不同屬性下的配置方案進(jìn)行評(píng)價(jià)，由此得出各專(zhuān)家的評(píng)價(jià)屬性值，是一個(gè)區(qū)間直覺(jué)模糊集，如表1～3.

第四步 根據(jù)多關(guān)鍵詞匹配法[12]計(jì)算出3位專(zhuān)家的主觀權(quán)重為θ=(0.259，0.366，0.375)，初始客觀權(quán)重設(shè)為ω0=(1/3， 1/3， 1/3)，借助計(jì)算機(jī)的迭代計(jì)算，得出收斂后的客觀權(quán)重ω=(0.306，0.296，0.398)，根據(jù)文獻(xiàn)[13-14]，令ρ=0.65計(jì)算出此時(shí)各專(zhuān)家的綜合權(quán)重W=(0.371，0.344，0.328).

表1 專(zhuān)家M1的評(píng)價(jià)屬性值

Tab.1 Judgment of the attribute value of M1

區(qū)塊方案g1g2g3g4福寧莆P1([0.49,0.60],[0.19,0.26])([0.41,0.45],[0.50,0.54])([0.29,0.35],[0.42,0.46])([0.52,0.58],[0.33,0.38])P2([0.40,0.43],[0.50,0.56])([0.34,0.37],[0.52,0.55])([0.19,0.29],[0.59,0.67])([0.66,0.71],[0.30,0.32])P3([0.19,0.21],[0.75,0.79])([0.19,0.22],[0.69,0.77])([0.23,0.24],[0.68,0.75])([0.55,0.62],[0.10,0.12])廈漳泉P1([0.45,0.52],[0.30,0.35])([0.60,0.70],[0.22,0.27])([0.51,0.60],[0.35,0.39])([0.78,0.90],[0.09,0.10])P2([0.56,0.65],[0.21,0.30])([0.58,0.64],[0.19,0.25])([0.47,0.54],[0.29,0.36])([0.77,0.83],[0.11,0.13])P3([0.70,0.81],[0.12,0.24])([0.78,0.80],[0.14,0.20])([0.14,0.24],[0.70,0.72])([0.20,0.25],[0.66,0.71])南三龍P1([0.48,0.59],[0.03,0.15])([0.75,0.90],[0.05,0.13])([0.60,0.71],[0.17,0.27])([0.58,0.60],[0.39,0.41])P2([0.39,0.49],[0.24,0.44])([0.17,0.32],[0.40,0.52])([0.43,0.63],[0.19,0.31])([0.58,0.74],[0.20,0.23])P3([0.70,0.74],[0.19,0.25])([0.49,0.54],[0.30,0.45])([0.33,0.41],[0.25,0.40])([0.32,0.52],[0.32,0.52])平潭綜合實(shí)驗(yàn)區(qū)P1([0.47,0.64],[0.16,0.33])([0.48,0.63],[0.11,0.21])([0.18,0.28],[0.70,0.71])([0.60,0.64],[0.30,0.35])P2([0.70,0.81],[0.03,0.09])([0.42,0.52],[0.37,0.43])([0.51,0.55],[0.29,0.35])([0.43,0.61],[0.40,0.41])P3([0.36,0.50],[0.35,0.39])([0.38,0.48],[0.16,0.23])([0.48,0.55],[0.34,0.40])([0.19,0.29],[0.45,0.59])

表2 專(zhuān)家M2的評(píng)價(jià)屬性值

表3 專(zhuān)家M3的評(píng)價(jià)屬性值

表4 群決策的評(píng)價(jià)屬性值

3個(gè)土地資源配置方案的綜合評(píng)價(jià)矩陣到正、負(fù)理想點(diǎn)之間的距離分別為：

經(jīng)過(guò)專(zhuān)家群體決策，P1的可持續(xù)利用最優(yōu)，因此選擇經(jīng)濟(jì)效益配置方案作為福建省經(jīng)濟(jì)區(qū)塊最終土地資源配置方案.

3.3 結(jié)果與討論

當(dāng)由備選方案的屬性值構(gòu)成的決策矩陣以及各屬性權(quán)重都給定時(shí)，數(shù)學(xué)上有多種決策方法可以采用，本文之所以選擇基于區(qū)間直覺(jué)模糊集的方法，主要在于區(qū)域的土地資源配置屬宏觀層面的重大決策，簡(jiǎn)單加權(quán)法、加權(quán)積法過(guò)于簡(jiǎn)單，其計(jì)算結(jié)果對(duì)于重要決策略顯粗糙，且簡(jiǎn)單加權(quán)法隱含的假設(shè)是屬性之間相互獨(dú)立且互補(bǔ)，各個(gè)屬性值對(duì)綜合評(píng)價(jià)的影響可疊加，這在現(xiàn)實(shí)中難以保證和檢驗(yàn). 當(dāng)選取的屬性具有較強(qiáng)的相關(guān)性時(shí)，采用簡(jiǎn)單加權(quán)法可能導(dǎo)致錯(cuò)誤的結(jié)果； 線性分配法適用于沒(méi)有給出方案對(duì)各屬性的精確取值(只有大小順序)的實(shí)際問(wèn)題； 刪除選擇法雖與逼近理想解的排序方法相似，但本文涉及的屬性集無(wú)法構(gòu)建矛盾集[15]. 另外，基于區(qū)間直覺(jué)模糊集的方法能夠更貼切地表達(dá)各決策者的偏好信息，避免信息丟失而影響決策結(jié)果的準(zhǔn)確性，同時(shí)也保持了原算法的有效性，使得決策結(jié)果更符合實(shí)際.

4 結(jié)語(yǔ)

區(qū)域土地資源優(yōu)化配置涉及到區(qū)域內(nèi)的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、資源等各個(gè)方面，信息量巨大且是事關(guān)區(qū)域發(fā)展的重大決策，對(duì)于此類(lèi)問(wèn)題群決策是理想的解決方法. 然而，群決策雖能提高決策結(jié)果的準(zhǔn)確性，但卻無(wú)法克服決策群體的主觀性，這勢(shì)必增加了決策信息的不確定性. 本文提出一種基于區(qū)間直覺(jué)模糊集的區(qū)域土地資源優(yōu)化配置方案的擇優(yōu)方法，通過(guò)區(qū)間直覺(jué)模糊集來(lái)描述決策者的評(píng)價(jià)情況和猶豫度，在權(quán)重的設(shè)定上采取主觀與客觀相結(jié)合的方式，消除某一個(gè)體對(duì)決策的干擾，使群體中個(gè)體間的決策更加公平合理，進(jìn)而提高決策信息的準(zhǔn)確性，優(yōu)化區(qū)域土地資源配置的方法. 實(shí)證結(jié)果顯示，該方法能較科學(xué)的對(duì)土地資源決策問(wèn)題進(jìn)行判斷，克服評(píng)價(jià)中的復(fù)雜性和不確定性，為區(qū)域的可持續(xù)健康發(fā)展提供強(qiáng)有力的支持.

[1] 汪友結(jié)，吳次方，羅文斌，等. 基于循環(huán)經(jīng)濟(jì)和多屬性群決策的區(qū)域城市土地利用評(píng)價(jià)分類(lèi)研究[J]. 技術(shù)經(jīng)濟(jì)， 2008，27(8): 47-53.

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(責(zé)任編輯： 蔣培玉)

Research on the land resources allocation group decision-making based on interval-valued intuitionistic fuzzy set

WANG Rui1, 2

( 1. School of Economics and Management, Fuzhou University, Fuzhou, Fujian 350116, China; 2. School of Business Management, Fujian Jiangxia University, Fuzhou, Fujian 350108, China )

The interval fuzzy numbers was used to express the reasonableness of the expert judgment information making. To optimize the allocation of the regional land resources, this paper, on the basis of the study on experts’ evaluation of multiple regional factors concerning society, economy, environment, and resources, employs IIWAA operator to integrate allocation proposals and prioritizes the proposals by relative proximity between the regional index and ideal points and following that, the case of Fujian Province is adopted to exemplify the feasibility of this approach.

land resources; optimal allocation; interval-valued intuitionistic fuzzy set; group decision-making

10.7631/issn.1000-2243.2017.01.0140

1000-2243(2017)01-0140-07

2015-12-30

汪瑞(1984-)，講師，博士研究生，主要從事管理決策與對(duì)策、土地規(guī)劃的研究, winrui_2007@163.com

2015年福建省社會(huì)科學(xué)規(guī)劃項(xiàng)目(FJ2015B188)； 福建海西公共政策研究中心重點(diǎn)項(xiàng)目(2012C013)

C931

A