基于層次分析法的彈性城市評價體系研究

陳娜　向輝　葉強(qiáng)　朱修濤

摘要：以“社會、經(jīng)濟(jì)、城市體系與服務(wù)、城市管治”為框架，構(gòu)建彈性城市評價體系。通過文獻(xiàn)統(tǒng)計(jì)，獲得指標(biāo)因子群，將明顯不符合我國國情和統(tǒng)計(jì)制度的指標(biāo)剔除。通過頻度分析，進(jìn)行指標(biāo)同類合并，并利用基于德爾菲法的專家問卷調(diào)查進(jìn)行指標(biāo)的評選，運(yùn)用層次分析法將這些指標(biāo)按照其關(guān)聯(lián)和隸屬關(guān)系構(gòu)建成4個準(zhǔn)則層、多個領(lǐng)域和因子層的三級層次結(jié)構(gòu)，通過專家打分對指標(biāo)之間的關(guān)系進(jìn)行兩兩打分，最終得出各級指標(biāo)的排序權(quán)重，為彈性城市的實(shí)證評價研究提供基礎(chǔ)和參考。

關(guān)鍵詞：彈性城市；評價指標(biāo)體系；層次分析法

中圖分類號：TU98 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

城市化的快遞發(fā)展和特大城市的不斷增加要求城市具備更多的彈性來面對極端氣候、自然災(zāi)害、經(jīng)濟(jì)危機(jī)、人口快速流動，以及由此帶來的城市發(fā)展過程中的動態(tài)性和不確定性。在這種背景下，彈性城市作為一種新的城市規(guī)劃理論和理想城市發(fā)展模型被提出。城市彈性能力也成為當(dāng)前評價城市發(fā)展和抵御危機(jī)能力的最新和最重要的視角。Cumming總結(jié)了現(xiàn)代彈性城市的定義，即彈性城市是城市系統(tǒng)完整性、協(xié)作性、基于當(dāng)?shù)貤l件的自我發(fā)展性的體現(xiàn)，同時是城市系統(tǒng)各部分如城市要素、文脈和歷史等之間的相互作用。還有學(xué)者認(rèn)為城市彈性是指城市系統(tǒng)對災(zāi)害的應(yīng)急反應(yīng)、處理能力以及從災(zāi)難中自我恢復(fù)的能力，而社會彈性、經(jīng)濟(jì)彈性、組織彈性和工程（技術(shù)）彈性是彈性城市框架中的4個不同方面。

國際上從2010年開始進(jìn)行彈性城市評價體系的研究，其中較為著名的有美國伯克利大學(xué)和洛克菲勒基金會提出的指標(biāo)體系，這些指標(biāo)體系都是基于發(fā)達(dá)國家的現(xiàn)狀所提出的，雖然覆蓋面較寬，通用性較強(qiáng)，但在地域適應(yīng)性方面難以滿足當(dāng)前我國城市發(fā)展的需求。基于此，本文針對中國城市化進(jìn)程中所具有的特性問題，探討我國城市彈性能力評價指標(biāo)體系的構(gòu)建。

1彈性城市評價體系構(gòu)建方法研究

1.1國內(nèi)外彈性城市評價體系研究現(xiàn)狀

構(gòu)建指標(biāo)體系是為了使彈性城市這個抽象的復(fù)雜系統(tǒng)變得可以被理解和度量，為城市的規(guī)劃、建設(shè)、管理和決策提供數(shù)據(jù)支持。Gunderson和Holling提出，在系統(tǒng)的狀態(tài)不發(fā)生改變、能吸收改變并保持不變的情況下，可以根據(jù)受干擾的程度來量化彈性。但是關(guān)于彈性系統(tǒng)，尤其是彈性城市的量化、評價及實(shí)證的研究從2010年后才逐漸開始，正處于從理論到實(shí)踐的探索過程中，也將成為國內(nèi)外今后研究的重點(diǎn)和難點(diǎn)。表1歸納梳理了目前國外彈性城市指標(biāo)的相關(guān)研究，主要包括基于城市系統(tǒng)、基于氣候變化和災(zāi)害風(fēng)險管理等兩大類型。由于不同國家和機(jī)構(gòu)對彈性城市內(nèi)涵的不同理解和彈性目標(biāo)的差異性，指標(biāo)體系的分類和指標(biāo)的選取也是有區(qū)別的。

從現(xiàn)有評價指標(biāo)中可得出以下結(jié)論：1）從目標(biāo)來看，彈性城市評價指標(biāo)可以衡量城市應(yīng)對社會變化、經(jīng)濟(jì)動蕩以及自然災(zāi)害的能力。體現(xiàn)在合理有效的資源配置、穩(wěn)定安全的社會環(huán)境、多樣化的經(jīng)濟(jì)構(gòu)成及穩(wěn)健的財(cái)政管理、完善的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和生態(tài)系統(tǒng)管理等方面。2）從結(jié)構(gòu)上來看，指標(biāo)體系一般采用2層或3層的結(jié)構(gòu)，圍繞相關(guān)專題或領(lǐng)域進(jìn)行分類。絕大多數(shù)的指標(biāo)體系都分為3～5個專題和領(lǐng)域，每個專題都有4～5項(xiàng)指標(biāo)，每一項(xiàng)指標(biāo)又有5～6個變量，也就是說，總的指標(biāo)數(shù)在150個以內(nèi)。3）從內(nèi)容上來看，盡可能利用了國際上通用的衡量國家、區(qū)域和城市性能的指標(biāo)，使指標(biāo)的代表性可以被國際社會廣泛認(rèn)可。

我國目前對彈性城市理論與實(shí)踐的研究仍處于起步階段，主要是對國外彈性城市的研究進(jìn)展進(jìn)行歸納總結(jié)，定量和實(shí)證研究尚未開始。

1.2運(yùn)用層次分析法（AHP）構(gòu)建彈性城市指標(biāo)體系

層次分析法（Analytic Hierarchy Process）可以將定性與定量因子在同一尺度下進(jìn)行評價與比較，是一種科學(xué)的系統(tǒng)工程決策方法，其主要思路是將復(fù)雜問題分成各個組成因素，并將這些因素按支配關(guān)系建立層次結(jié)構(gòu)模型。通過每一層次各因素的兩兩比較，對其相對重要性做出判斷，最后構(gòu)建判斷矩陣計(jì)算得出各（級）指標(biāo)的權(quán)重。

1.2.1指標(biāo)體系構(gòu)建原則

彈性城市相對于其他相關(guān)的城市評價指標(biāo)，應(yīng)具有問題導(dǎo)向性和對風(fēng)險的針對性，更關(guān)注城市系統(tǒng)能夠抵抗多元壓力，并具有多樣化的吸收能力_8]，社會、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、人口健康、政策管理和基礎(chǔ)設(shè)施等構(gòu)成彈性城市系統(tǒng)主要的要素都應(yīng)在指標(biāo)體系中得到體現(xiàn)。其次，彈性城市作為一個完整的城市系統(tǒng)，是生態(tài)、社會、經(jīng)濟(jì)、文化以及城市物質(zhì)空間系統(tǒng)等各方面相互作用的體現(xiàn)。城市系統(tǒng)正常運(yùn)行依賴于系統(tǒng)內(nèi)部各子系統(tǒng)以及各層次要素之間的相互協(xié)調(diào)，因此指標(biāo)體系也要體現(xiàn)出系統(tǒng)性和層次性，即高層次指標(biāo)是低層次指標(biāo)的概括，低層次指標(biāo)是高層次指標(biāo)的分解和基礎(chǔ)。

1.2.2確定指標(biāo)體系層次結(jié)構(gòu)

綜合參考以往文獻(xiàn)，并根據(jù)對現(xiàn)有指標(biāo)體系的分析，從構(gòu)成城市系統(tǒng)的社會、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)、物質(zhì)空間、政府治理相互促進(jìn)、相互制約的復(fù)雜關(guān)系視角出發(fā)，確定我國彈性城市指標(biāo)體系按社會、經(jīng)濟(jì)、城市體系與服務(wù)、城市管治4大類，準(zhǔn)則層、領(lǐng)域?qū)蛹耙蜃訉?個層次構(gòu)建框架。

1.2.3指標(biāo)的選擇

指標(biāo)選取一方面要與國際接軌，其代表性要被國際社會廣泛認(rèn)可；另一方面，評價指標(biāo)要適應(yīng)中國國情和統(tǒng)計(jì)制度。根據(jù)分類框架，在指標(biāo)的初選過程中，參考國外較有權(quán)威性的如“彈性城市指標(biāo)研究”等9個指標(biāo)數(shù)據(jù)庫，結(jié)合我國相關(guān)4個城市指標(biāo)體系（見表2），將明顯不符合我國國情和統(tǒng)計(jì)制度的指標(biāo)剔除。通過頻度分析，將指標(biāo)進(jìn)行同類合并，優(yōu)選出一定數(shù)量的備選指標(biāo)。

利用基于德爾菲法的專家問卷進(jìn)行指標(biāo)的評選，邀請城市規(guī)劃領(lǐng)域?qū)＜覍W(xué)者、政府管理者、房地產(chǎn)開發(fā)行業(yè)代表等共30名，其中高級和中級職稱專家所占比例分別為29%和36%，通過專家對備選指標(biāo)的選擇，確定最終的人選指標(biāo)。

1.2.4各級指標(biāo)權(quán)重確定

專家問卷調(diào)查包括兩方面的內(nèi)容：一方面是指標(biāo)的評選，另一方面是對指標(biāo)之間的關(guān)系進(jìn)行兩兩打分。為定量區(qū)分各層級指標(biāo)的重要程度，需用數(shù)字1～9及其倒數(shù)作為標(biāo)度（見表3），構(gòu)造AHP判斷矩陣。

2指標(biāo)體系構(gòu)建的結(jié)果

2.1指標(biāo)體系層級結(jié)構(gòu)

根據(jù)問卷調(diào)查反饋的結(jié)果，運(yùn)用層次分析法將所選取的指標(biāo)按照其關(guān)聯(lián)和隸屬關(guān)系構(gòu)建4個準(zhǔn)則層、多個領(lǐng)域和因子層的3級層次結(jié)構(gòu)。其中第一層次表示彈性城市評價中的一級評價指標(biāo)（準(zhǔn)則層B），包括社會、經(jīng)濟(jì)、城市基礎(chǔ)設(shè)施與服務(wù)、城市管治4個方面；第二層次表示彈性城市評價中的12個二級評價指標(biāo)（領(lǐng)域?qū)觕），包括教育、勞動力和貧困、區(qū)域吸引力等；第三層次為由35個同級評價指標(biāo)構(gòu)成的表示彈性城市評價的3級評價指標(biāo)（因子層）。

2.2確定各級指標(biāo)權(quán)重

運(yùn)用MATLAB軟件針對專家的打分結(jié)果計(jì)算出各判斷矩陣的最大特征值和特征向量，進(jìn)行歸一化處理后得到各級指標(biāo)的總排序權(quán)重（見表4）。

2.3一致性檢驗(yàn)

由于實(shí)際評價中客觀事物的復(fù)雜性和人的認(rèn)識多樣性，可能出現(xiàn)判斷結(jié)果不一致的情況，因此需要進(jìn)行判斷矩陣的一致性檢驗(yàn)。根據(jù)AHP原理將一致性比率定義為：CR=CI/RI。其中CI為一致性指標(biāo)，與具體的判斷矩陣有關(guān)，假設(shè)判斷矩陣的最大特征值為λ_max，該判斷矩陣的階數(shù)為n，則CI=（λ_max-n）/（n-1）RI為隨機(jī)一致性指標(biāo)，僅與該判斷矩陣的階數(shù)有關(guān)，其取值范圍見表。

當(dāng)一致性比率CR<0.1時，則認(rèn)為判斷矩陣的一致性是可以接受的。從計(jì)算結(jié)果來看（見表6），各級矩陣的一致性比率均小于0.1，具有較為令人滿意的一致性。

2.4指標(biāo)體系結(jié)果分析

從表4的指標(biāo)權(quán)重可知，專家普遍認(rèn)為城市彈性能力首先應(yīng)表現(xiàn)在社會應(yīng)對變化的能力（0.338 6），人口的受教育程度、社會資本與資源的可獲得性等方面的差異將會直接影響不同社會群體的脆弱性程度。其次，災(zāi)害發(fā)生時城市經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)運(yùn)行和自給自足的能力（0.237 0）也很重要，表現(xiàn)為經(jīng)濟(jì)穩(wěn)健和結(jié)構(gòu)多樣性，另外還有自我學(xué)習(xí)和創(chuàng)新能力方面。同時，在城市基礎(chǔ)設(shè)施與服務(wù)（0.225 0）方面，彈性城市強(qiáng)調(diào)綜合應(yīng)對外部力量對交通、通訊等關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施、資源循環(huán)、生態(tài)系統(tǒng)、能源等社會環(huán)境系統(tǒng)造成沖擊的能力。最后，政府機(jī)構(gòu)的管治能力（0.199 4）已成為城市處理突發(fā)事件，引導(dǎo)城市社會、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)向可持續(xù)與更富彈性方向發(fā)展的重要手段。城市政府作為地方社會組織與管理的主體，可以通過高效的領(lǐng)導(dǎo)，保證信息通達(dá)，完善災(zāi)難發(fā)生前的預(yù)警能力，發(fā)生時和發(fā)生后組織、管理、規(guī)劃和行動的能力。

教育（0.221 4）、創(chuàng)新潛力（0.112 6）、社會整合（0.100 3）、資源節(jié)約（0.095 5）依次排在領(lǐng)域?qū)又笜?biāo)的前4位，并且從問卷調(diào)研反饋成果來看，專家打分保持較高的一致性。而在因子層中，大專及以上文化程度的人口占15歲及以上人口比重（0.097 2）、每年新專利數(shù)/每千人（0.044 1）、排水管網(wǎng)密度（0.039 6）、公眾參與度（0.077 6）等都分別是上級領(lǐng)域?qū)酉碌梅州^高的指標(biāo)。

3結(jié)論

建立彈性城市指標(biāo)體系的意義在于更加科學(xué)、準(zhǔn)確、全面地衡量一個城市的優(yōu)勢和劣勢，評估一個城市對未來外部變化的適應(yīng)性及自我調(diào)節(jié)能力，使規(guī)劃決策更為科學(xué)化。但事實(shí)上，城市規(guī)劃研究中的量化分析也具有一定的局限性。其局限性首先表現(xiàn)在對人口、社會經(jīng)濟(jì)狀況、環(huán)境、基礎(chǔ)設(shè)施和服務(wù)水平等基礎(chǔ)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的積累、準(zhǔn)確程度的依賴，而當(dāng)前處于快速城市化時期的中國城市都存在數(shù)據(jù)缺乏或很難收集的問題。因此在選擇指標(biāo)時，應(yīng)盡量考慮納入政府監(jiān)測范圍內(nèi)的指標(biāo)，引進(jìn)部分具有前瞻性和創(chuàng)新性的指標(biāo)。其次，彈性城市的根本內(nèi)涵直接決定了評價指標(biāo)的地域性。由于我國不同地區(qū)城鎮(zhèn)化進(jìn)程存在較大的差距，很難用統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)去評價差異較大的城市。因此，本文設(shè)計(jì)了一套適用于彈性城市評價的一般性指標(biāo)體系，但在實(shí)施評價時，要根據(jù)具體實(shí)證城市的特點(diǎn)進(jìn)行指標(biāo)體系的篩選或擴(kuò)展，確定具體的評價指標(biāo)體系。

運(yùn)用層次分析法建立城市彈性能力評價指標(biāo)體系，可以客觀和形象地反映出城市現(xiàn)狀、存在的問題以及預(yù)測未來的發(fā)展趨勢。這種研究思路和方法可以在實(shí)際評價過程中進(jìn)一步地完善和修改，使城市彈性能力的量化評價具有可操作性，以推動彈性城市規(guī)劃和建設(shè)。