摘要:文章運(yùn)用層次分析法對(duì)武漢市的生態(tài)環(huán)境做出評(píng)價(jià),定量地評(píng)價(jià)了武漢市的生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀,并做出合理的解釋,預(yù)測(cè)武漢市的發(fā)展方向,也為今后更加科學(xué)的治理環(huán)境,維護(hù)生態(tài)平衡提供理論依據(jù)。
關(guān)鍵詞:生態(tài)環(huán)境;層次分析法;一致性檢驗(yàn)
中圖分類號(hào):X171文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-2374(2012)04-0127-02
本文利用武漢市2010年各方面的數(shù)據(jù),建立層次結(jié)構(gòu)模型,運(yùn)用層次分析法對(duì)武漢市的生態(tài)環(huán)境做出評(píng)價(jià),根據(jù)指標(biāo)確定的通用原則,確定了包括環(huán)境,人口,經(jīng)濟(jì),資源等4方面32項(xiàng)指標(biāo),然后構(gòu)造判斷矩陣并作一致性檢驗(yàn)和組合一致性檢驗(yàn),最終將通過了一致性檢驗(yàn)的判斷矩陣的最大特征值所對(duì)應(yīng)的歸一化的特征向量作為各項(xiàng)指標(biāo)的權(quán)重,從而定量的評(píng)價(jià)各項(xiàng)指標(biāo)對(duì)武漢市的環(huán)境的影響,并做出合理的解釋,預(yù)測(cè)武漢市的發(fā)展方向,也為今后更加科學(xué)的治理環(huán)境,維護(hù)生態(tài)平衡提供理論依據(jù).
一、建立層次分析模型
本文采用“狀態(tài)—壓力—響應(yīng)”模型,根據(jù)科學(xué)性,可操作性,相對(duì)完備性,相對(duì)獨(dú)立性及針對(duì)性的原則,并結(jié)合武漢市實(shí)際,確定了包括環(huán)境,人口,經(jīng)濟(jì),資源等三方面11項(xiàng)指標(biāo),建立了三層層次結(jié)構(gòu)模型,包括目標(biāo)層,準(zhǔn)則層A、B,對(duì)象層C結(jié)構(gòu)圖。
二、構(gòu)造判斷矩陣
構(gòu)造判斷矩陣是層次分析法的關(guān)鍵,為使判斷矩陣更加精確,我們利用各指標(biāo)的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)如下:
應(yīng)用1~9尺度構(gòu)造的第二層A對(duì)第一層的判斷矩陣為A=
第三層B對(duì)第二層A的判斷矩陣為:
, ,
第四層C對(duì)第三層B的判斷矩陣為:
三、計(jì)算權(quán)向量并作一致性檢驗(yàn)
所構(gòu)造的判斷矩陣只有通過了一致性檢驗(yàn),其歸一化的特征向量才能作為權(quán)向量。是判斷矩陣所對(duì)應(yīng)的最大特征值CI=是判斷矩陣的一致性指標(biāo),n為判斷矩陣的階數(shù),RI為n所對(duì)應(yīng)的隨機(jī)一致性指標(biāo),其數(shù)值見表2。CR=CI/RI是一致性比率,當(dāng)判斷矩陣所對(duì)應(yīng)的CR<0.1時(shí),該矩陣通過一致性檢驗(yàn),從而所對(duì)應(yīng)的特征向量歸一化后可作為權(quán)向量.對(duì)應(yīng)于各判斷矩陣計(jì)算結(jié)果如下:
由表3可知,各判斷矩陣均通過一致性檢驗(yàn),所以其所對(duì)應(yīng)的歸一化的特征向量可作為權(quán)向量。
四、組合權(quán)向量與組合一致性檢驗(yàn)
為確定第四層C對(duì)第一層的組合權(quán)向量是否可作為最終的決策依據(jù),需進(jìn)行組合一致性檢驗(yàn)。首先,根據(jù)w(3)=W(3)w(2)計(jì)算第三層B對(duì)第一層的組合權(quán)向量w(3),其中W(3)是以第三層B對(duì)第二層A的權(quán)向量(即A,i=1,2,3的權(quán)向量)為列向量的矩陣,w(2)是第二層A對(duì)第一層的權(quán)向量(即A的權(quán)向量)。由w(4)=W(4)W(3)w(2)計(jì)算第四層C對(duì)第一層的組合權(quán)向量w(4),其中W(4)是以第四層C對(duì)第三層B的權(quán)向量(即B,i,j=1,2,3,4的權(quán)向量)為列向量的矩陣.再次,由
CI(4)=w(3)RI(4)
=w(3)
算出結(jié)果為:CI(4)=0.04,RI(4)=0.66,所以組合一致性比率CR=CI(4)/RI(4)=0.06<0.1,故通過組合一致性檢驗(yàn),所以w(4)可以作為最終的決策權(quán)向量。
五、根據(jù)對(duì)象層各指標(biāo)的權(quán)重對(duì)武漢市的生態(tài)環(huán)境做出評(píng)價(jià)
從表5可看出工業(yè)廢水排放密度、每十萬(wàn)人中大專及以上學(xué)歷人數(shù)、第三產(chǎn)業(yè)占國(guó)民經(jīng)濟(jì)、每萬(wàn)人從事科研活動(dòng)人數(shù)和工業(yè)二氧化硫排放密度這五個(gè)因素對(duì)武漢市的生態(tài)環(huán)境影響最大,其權(quán)重共計(jì)0.5;地表起伏度,年大于10積溫,森林覆蓋率,人口增長(zhǎng)率,環(huán)保治理投資占GDP比例這五個(gè)因素的影響最小,其權(quán)重共計(jì)0.01,以上五個(gè)因素的影響較大是由武漢市的經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu),人文社會(huì)環(huán)境等因素決定的,有積極的因素如人才智力因素,第三產(chǎn)業(yè)相對(duì)發(fā)達(dá),這主要得益于武漢市高校較多,教育發(fā)達(dá);但也有長(zhǎng)久以來環(huán)境污染的不利因素如廢水,廢氣等排放達(dá)標(biāo)率偏低,這也是造成武漢市環(huán)境惡化的主要原因。
六、結(jié)論
武漢市作為我國(guó)中部地區(qū)的重要城市,有其優(yōu)越的自然資源及地理?xiàng)l件,也有豐富的人文歷史資源,這些都為實(shí)現(xiàn)中部崛起提供了有利條件;但也有許多不利因素,最為突出的就是環(huán)境污染較嚴(yán)重,這主要是由于經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)及環(huán)保投入的不足造成的,只要措施得當(dāng),執(zhí)行有力,就一定能在中部崛起中肩負(fù)歷史的重任。
參考文獻(xiàn)
[1]姜啟源,謝金星,葉俊.?dāng)?shù)學(xué)模型(第3版)[M].北京:高等教育出版社,2003.
[2]湖北統(tǒng)計(jì)局.湖北統(tǒng)計(jì)年鑒2010[M].武漢:中國(guó)統(tǒng)計(jì)出版社,2010.
[3]國(guó)家統(tǒng)計(jì)局.中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒(1990-2010)[M].北京:中國(guó)統(tǒng)計(jì)出版社,2010.
作者簡(jiǎn)介:祝穎潤(rùn)(1984-),男,湖北孝感人,吉林大學(xué)珠海學(xué)院公共基礎(chǔ)課教學(xué)與研究中心助教,碩士,研究方向:分形幾何與拓?fù)鋭?dòng)力系統(tǒng)。
(責(zé)任編輯:葉小堅(jiān))