趙紅霞，張秀卿

(內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué) 林學(xué)院，呼和浩特 010019)

基于直覺(jué)模糊多屬性決策方法的沙漠公園旅游環(huán)境影響評(píng)價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建初探*

趙紅霞，張秀卿

(內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué) 林學(xué)院，呼和浩特 010019)

在總結(jié)歸納了沙漠旅游環(huán)境影響評(píng)價(jià)的相關(guān)文獻(xiàn)基礎(chǔ)上，分析了現(xiàn)有沙漠旅游環(huán)境影響評(píng)價(jià)的特點(diǎn)及存在的局限性。為了更有效地解決在不確定因素影響下對(duì)沙漠公園旅游環(huán)境影響評(píng)價(jià)指標(biāo)體系建立的問(wèn)題，以內(nèi)蒙古庫(kù)布其七星湖沙漠公園為例，通過(guò)應(yīng)用基于信息熵和D-S證據(jù)理論的直覺(jué)模糊多屬性決策方法，建了立評(píng)價(jià)指標(biāo)體系模型，嘗試從自然生態(tài)環(huán)境影響、社會(huì)文化環(huán)境影響、經(jīng)濟(jì)環(huán)境影響三個(gè)方面入手，建立一套層次分明、結(jié)構(gòu)精準(zhǔn)、可操作性強(qiáng)的指標(biāo)體系，包括8個(gè)二級(jí)指標(biāo)37個(gè)三級(jí)指標(biāo)，以期為沙漠公園有效開展旅游環(huán)境影響評(píng)價(jià)提供一定的借鑒意義。

直覺(jué)模糊；多屬性決策；旅游環(huán)境影響評(píng)價(jià)；沙漠公園

“要像保護(hù)我們的眼睛一樣保護(hù)我們的生態(tài)環(huán)境”，習(xí)總書記的這句話充分說(shuō)明了生態(tài)文明建設(shè)的重要性。防沙治沙在生態(tài)文明建設(shè)中有著戰(zhàn)略性的地位。沙漠公園作為防沙治沙事業(yè)的重要組成部分，不僅在創(chuàng)新治沙新模式、推動(dòng)生態(tài)文明建設(shè)、促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展等方面具有積極意義，而且可以作為一類特色旅游產(chǎn)品加以大力推廣[1]。沙漠資源具有特殊性和脆弱性，在沙漠公園的開發(fā)和建設(shè)中一定要避免盲目發(fā)展和低水平建設(shè)，以免造成不可逆的生態(tài)環(huán)境破壞，中國(guó)沙漠公園開發(fā)建設(shè)剛剛起步，所以需要因地制宜地統(tǒng)籌規(guī)劃轄區(qū)內(nèi)沙漠公園的發(fā)展規(guī)模、建設(shè)重點(diǎn)，并注重環(huán)境保護(hù)。在對(duì)沙漠公園進(jìn)行旅游開發(fā)時(shí)要充分保護(hù)沙漠生態(tài)系統(tǒng)完整性、維護(hù)沙漠生態(tài)進(jìn)程和生態(tài)服務(wù)功能，所以宏觀地考慮旅游帶來(lái)的環(huán)境影響并制定一套科學(xué)合理的旅游環(huán)境影響評(píng)價(jià)體系、評(píng)價(jià)方法和模型等，具有十分重要的理論與實(shí)踐意義。而選擇有效性、實(shí)用性強(qiáng)的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系和模型又是關(guān)鍵所在。國(guó)內(nèi)外雖然已形成了較為系統(tǒng)的旅游環(huán)境影響評(píng)價(jià)方法[2]，但深入研究沙漠型旅游景區(qū)環(huán)境影響評(píng)價(jià)的文獻(xiàn)并不多，國(guó)內(nèi)對(duì)沙漠旅游環(huán)境影響的研究主要集中在沙漠旅游活動(dòng)及開發(fā)對(duì)沙漠環(huán)境的影響[3]和沙漠景區(qū)旅游環(huán)境容量研究[3-5]這兩個(gè)方面，尚無(wú)統(tǒng)一的旅游環(huán)境影響評(píng)價(jià)指標(biāo)體系?，F(xiàn)有的綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系存在的主要問(wèn)題在于只注重確定性因素的影響，對(duì)不確定性因素的存在不重視[6]，影響了評(píng)價(jià)的科學(xué)性。因此，綜合評(píng)價(jià)與現(xiàn)實(shí)決策問(wèn)題進(jìn)一步相結(jié)合的必然趨勢(shì)將是集中在基于評(píng)價(jià)值是不確定數(shù)的模糊綜合評(píng)價(jià)方面的研究[2]。直覺(jué)模糊信息融合決策理論作為評(píng)價(jià)決策研究的一個(gè)熱點(diǎn)，已經(jīng)成功應(yīng)用于醫(yī)療診斷[7]、圖像融合[8]、環(huán)境評(píng)估[9-10]等領(lǐng)域。綜上所述，通過(guò)構(gòu)建基于直覺(jué)模糊多屬性決策的沙漠公園評(píng)價(jià)體系，以期通過(guò)實(shí)證研究分析評(píng)價(jià)結(jié)果，為沙漠公園旅游環(huán)境影響評(píng)價(jià)提供一定的方法支撐和現(xiàn)實(shí)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 評(píng)價(jià)指標(biāo)體系指標(biāo)的選取

影響沙漠公園旅游環(huán)境的因素很多，但專門針對(duì)沙漠公園的相關(guān)研究較少。國(guó)內(nèi)相關(guān)學(xué)者從2009年開始對(duì)寧夏、內(nèi)蒙古等地區(qū)的沙漠旅游地區(qū)環(huán)境方面的問(wèn)題進(jìn)行較為深入的研究[3-5，11-20]。對(duì)比文獻(xiàn)可以總結(jié)出國(guó)內(nèi)關(guān)于沙漠旅游及沙漠地質(zhì)公園旅游環(huán)境影響評(píng)價(jià)方面還沒(méi)有形成系統(tǒng)的理論和實(shí)踐。沒(méi)有明確系統(tǒng)的綜合評(píng)價(jià)的指標(biāo)體系，評(píng)價(jià)方法雖然提出了一些定量化的模糊數(shù)學(xué)、層次分析法等，但或多或少都存在評(píng)價(jià)體系不夠全面或評(píng)價(jià)方法不夠深入的缺點(diǎn)。從2010年到2016年針對(duì)沙漠旅游等方面的研究一方面是提出一些綜合評(píng)價(jià)的指標(biāo)體系及模型，如針對(duì)旅游活動(dòng)對(duì)沙漠生態(tài)環(huán)境影響進(jìn)行了系統(tǒng)研究，采用模糊評(píng)價(jià)法構(gòu)建了評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，以寧夏沙漠景區(qū)為例進(jìn)行了環(huán)境評(píng)價(jià)[3]；另一方面是從宏觀的角度分析旅游開發(fā)模式及活動(dòng)對(duì)沙漠環(huán)境的影響，如提出荒漠生態(tài)旅游資源及開發(fā)模式的探討[4]。有學(xué)者以寧夏沙湖和沙坡頭旅游景區(qū)為例提出了干旱半干旱地區(qū)的旅游景區(qū)循環(huán)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系[5]；針對(duì)沙坡頭沙漠旅游開發(fā)的環(huán)境影響進(jìn)行了初步分析[11](表1)。2012年后，研究方向主要集中在沙漠生態(tài)旅游資源開發(fā)與競(jìng)爭(zhēng)力研究方面，有學(xué)者分別針對(duì)中國(guó)沙漠生態(tài)旅游資源開發(fā)[12]、風(fēng)沙地貌地質(zhì)公園保護(hù)與開發(fā)[13]、沙漠旅游地適宜性評(píng)價(jià)[14]等方面進(jìn)行研究。還有學(xué)者根據(jù)沙漠旅游地發(fā)展模式的特征要素，構(gòu)建了沙漠旅游地評(píng)價(jià)模型，以此評(píng)價(jià)了各沙漠地區(qū)的旅游發(fā)展?jié)摿15]。有學(xué)者研究沙漠型景區(qū)游步道沿線生態(tài)環(huán)境對(duì)踩踏干擾的響應(yīng)，采用既成事實(shí)法就景區(qū)游步道沿線生態(tài)環(huán)境對(duì)踩踏干擾的響應(yīng)進(jìn)行調(diào)查研究[16]。對(duì)沙坡頭旅游區(qū)旅游環(huán)境容量進(jìn)行動(dòng)態(tài)測(cè)評(píng)，提出優(yōu)化和調(diào)控措施[18]；針對(duì)巴丹吉林沙漠景區(qū)旅游環(huán)境容量提出旅游空間環(huán)境容量和旅游生態(tài)環(huán)境容量是旅游開發(fā)的瓶頸[18]；以沙坡頭和巴丹吉林景區(qū)為例沙漠旅游景區(qū)價(jià)值評(píng)估研究[19]。從2010～2016年研究結(jié)果可以看出，學(xué)者們針對(duì)沙漠旅游環(huán)境影響有關(guān)的指標(biāo)體系進(jìn)行了探討和相應(yīng)的研究，具有重要的參考意義。

表 1 沙漠旅游環(huán)境影響評(píng)價(jià)指標(biāo)研究?jī)?nèi)容匯總表

國(guó)內(nèi)學(xué)者在旅游環(huán)境影響評(píng)價(jià)方面考慮的因素主要集中在社會(huì)、生態(tài)、經(jīng)濟(jì)等方面，基本的觀點(diǎn)較一致。結(jié)合國(guó)家對(duì)沙漠公園的定位以及相關(guān)的研究基礎(chǔ)，沙漠公園旅游環(huán)境影響如果按照層級(jí)關(guān)系進(jìn)行劃分的話，將指標(biāo)體系分為3個(gè)層級(jí)是較為合理的。一級(jí)指標(biāo)分為社會(huì)文化環(huán)境影響、經(jīng)濟(jì)環(huán)境影響、自然生態(tài)環(huán)境影響3個(gè)方面，這3個(gè)方面既相互獨(dú)立又相互聯(lián)系，可以反映沙漠公園的環(huán)境狀況。社會(huì)文化影響又分為物質(zhì)文化影響、行為文化影響、精神文化影響3個(gè)二級(jí)指標(biāo)；經(jīng)濟(jì)影響又分為經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)影響和動(dòng)力系統(tǒng)影響2個(gè)二級(jí)指標(biāo)；自然生態(tài)環(huán)境影響又分為游覽環(huán)境影響、環(huán)境要素影響和生態(tài)特征影響3個(gè)二級(jí)指標(biāo)。每個(gè)二級(jí)指標(biāo)又有多個(gè)三級(jí)指標(biāo)。三級(jí)指標(biāo)的權(quán)重確定與排序問(wèn)題是指標(biāo)體系建立的關(guān)鍵，有些指標(biāo)是描述性的指標(biāo)，有些是可測(cè)性的指標(biāo)，可測(cè)性指標(biāo)有量化的數(shù)量關(guān)系，更加客觀，但是描述性指標(biāo)有些評(píng)價(jià)值是不確定值的，這些不確定值的賦權(quán)是一個(gè)比較復(fù)雜的工作，只有進(jìn)行更客觀量化的篩選，使指標(biāo)體系更趨于合理化，才能令最終評(píng)價(jià)結(jié)果更具有客觀性更趨于理想化的結(jié)果。

1.2 研究方法

在直覺(jué)模糊多屬性決策理論研究中，客觀量化屬性權(quán)重與直覺(jué)模糊信息集成是決策的兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)。針對(duì)這兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，涌現(xiàn)出大量的研究成果，具有代表性的研究成果包括在直覺(jué)模糊信息融合決策方面提出了一系列基本概念、定義和定理，建立了直覺(jué)模糊信息融合決策理論的基本框架和模型，并提出了一系列直覺(jué)模糊信息融合決策方法和模型等[21-25]。在多屬性決策問(wèn)題中，對(duì)于熵的研究也受到了極大的關(guān)注，引發(fā)了學(xué)者們的研究熱潮。有學(xué)者分別提出基于相對(duì)熵的多屬性決策排序方法[9]和基于相對(duì)熵的多屬性決策組合賦權(quán)法[10]。可以發(fā)現(xiàn)，在多屬性決策問(wèn)題中，相對(duì)熵有著獨(dú)到的優(yōu)勢(shì)。

D-S證據(jù)理論自1976年提出后[26]就吸引了大批學(xué)者繼續(xù)研究。由于該理論具有處理不確定性的能力以及在工程實(shí)踐中表現(xiàn)出來(lái)的使用性能，所以D-S理論得到了廣泛的應(yīng)用，尤其在信息融合中運(yùn)用的很是廣泛。因此，主要針對(duì)三級(jí)指標(biāo)采用基于信息熵和證據(jù)理論的直覺(jué)模糊多屬性決策模型進(jìn)行權(quán)重的確定與排序。最終的目的是：通過(guò)決策模型的建立，對(duì)指標(biāo)進(jìn)行篩選和排序，最終確定評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。

1.3 評(píng)價(jià)指標(biāo)體系決策模型建立

圖 1 基于信息熵和證據(jù)理論的直覺(jué)模糊多屬性決策模型Figure 1 Based on the information entropy and evidence theory of intuitionistic fuzzy multiple attributed ecision making model

針對(duì)沙漠公園的環(huán)境影響綜合評(píng)價(jià)可以采用基于信息熵和證據(jù)理論的直覺(jué)模糊多屬性決策方法。在直覺(jué)模糊信息融合決策問(wèn)題中，需要解決屬性賦權(quán)、屬性信息的集成、以及確定決策方案的排序這3類問(wèn)題。利用相對(duì)熵來(lái)求解權(quán)重問(wèn)題，然后引入基于直覺(jué)模糊數(shù)的D-S理論融合方法，有效地解決了在屬性權(quán)重已知或者屬性權(quán)重完全未知的情況下的直覺(jué)模糊多屬性決策問(wèn)題?；谛畔㈧睾妥C據(jù)理論的直覺(jué)模糊多屬性決策模型[21]主要用來(lái)解決屬性權(quán)重信息完全未知的決策問(wèn)題，這一決策方法擬采取的主要步驟如圖1所示。

1.3.1 問(wèn)題描述

1.3.2 屬性權(quán)重量化

αij和βij是X上的兩個(gè)離散的隨機(jī)概率分布，則αij和βij之間的相對(duì)熵D計(jì)算公式為：

D(αij，βij)=∑αij(x)log[αij(x)÷βij(x)]

為了保證αij(x)是連續(xù)的，即當(dāng)αij(x)=0，βij=0，做如下修正：

又因?yàn)樾拚南鄬?duì)熵I(αij，βij)是不均衡的，提出了平衡的計(jì)算方法，得到平衡的相對(duì)熵：

屬性權(quán)重ωj的定義如下：

式中ρ(xi)表示αij和βij兩個(gè)隨機(jī)概率的相對(duì)熵。

1.3.3 信息集成

由D-S證據(jù)理論得出兩個(gè)屬性的融合方法為：

s.t.k=m1(x1)m2(x2)+m1(x2)m2(x1)

式中m1表示屬性1；m2表示屬性2；x1表示屬于屬性1的隸屬度；x2表示屬于屬性2的隸屬度；k表示屬性1與屬性2的融合系數(shù)。

由此推導(dǎo)出m個(gè)屬性的融合方法并應(yīng)用到?jīng)Q策矩陣D中，第i個(gè)決策方案的信息融合方式為：

Yi=mi1⊕mi2⊕…⊕mim

s.t.mij=dij；mij(x1)=αij；mij(x2)=βij；i=1，2，…，n；j=1，2，…，m

式中mij表示決策矩陣直覺(jué)模糊數(shù)；mij(x1)表示屬性1的融合度；mij(x2)表示屬性2的融合度。

1.3.4 決策模型

建立的直覺(jué)模糊多屬性決策的決策模型為：已知決策矩陣D=(dij)n×m，首先根據(jù)信息熵進(jìn)行屬性權(quán)重量化，得出屬性權(quán)重ωj∈(j=1，2，…，m)；然后，將屬性權(quán)重ωj與直覺(jué)模糊數(shù)dij結(jié)合，利用D-S證據(jù)理論進(jìn)行信息融合，得出Yi(i=1，2，…，n)；最后，對(duì)Yi進(jìn)行排序。

2 實(shí)證分析

內(nèi)蒙古擁有以草原大漠旅游為特色的烏蘭布和沙漠旅游區(qū)、鄂爾多斯沙漠旅游公園、巴丹吉林沙漠旅游地等。2014年12月31日，國(guó)家林業(yè)局批復(fù)同意23個(gè)國(guó)家沙漠公園開展試點(diǎn)建設(shè)。內(nèi)蒙古自治區(qū)有庫(kù)布其七星湖、磴口沙金套海、烏審蘇里格、烏海金沙灣、翁牛特勃隆克、奈曼寶古圖六處沙漠公園確定為國(guó)家沙漠公園建設(shè)試點(diǎn)。這6個(gè)沙漠公園均具有沙漠景觀資源獨(dú)特、旅游資源富集、民俗文化資源深厚、交通區(qū)位優(yōu)越的特點(diǎn)[27]。以庫(kù)布其七星湖為例，采用基于信息熵和證據(jù)理論的直覺(jué)模糊多屬性決策模型進(jìn)行評(píng)價(jià)指標(biāo)的選取，來(lái)驗(yàn)證決策模型的可行性和正確性。庫(kù)布其七星湖沙漠公園位于鄂爾多斯市杭錦旗境內(nèi)的庫(kù)布齊沙漠腹地，旅游資源類型豐富，具有沙漠景觀、丘陵景觀、湖河景觀、草原景觀、濕地景觀、綠洲景觀等。

以自然生態(tài)環(huán)境一級(jí)指標(biāo)層下的二級(jí)指標(biāo)游覽環(huán)境影響為例，考慮到庫(kù)布其七星湖的基本條件，提出的三級(jí)指標(biāo)中有以下備選指標(biāo)：沙漠旅游資源特色、沙漠生態(tài)系統(tǒng)承載力、沙漠景觀多樣性、沙丘景觀美譽(yù)度、沙漠旅游資源的完整度，現(xiàn)有5個(gè)指標(biāo)Yi(i=1，2，3，4，5)可供選擇，專家采用專家征詢法，對(duì)涉及旅游、治沙、環(huán)境保護(hù)、植物學(xué)、生態(tài)學(xué)等領(lǐng)域的80位專家進(jìn)行征詢，利用5個(gè)評(píng)估指標(biāo)(屬性)對(duì)Yi(i=1，2，3，4，5)進(jìn)行評(píng)估：G1——資源稟賦；G2——制約因素；G3——沙漠旅游資源分布狀況；G4——景區(qū)吸引力；G5——可進(jìn)入性。專家利用直覺(jué)模糊數(shù)dij(i，j=1，2，3，4，5)描述各個(gè)二級(jí)指標(biāo)Yi(i=1，2，3，4，5)在評(píng)估指標(biāo)Gi(i=1，2，3，4，5)下的特征，直覺(jué)模糊決策矩陣D如表2所示。

表 2 直覺(jué)模糊決策矩陣

實(shí)證分析：⑴利用相對(duì)熵計(jì)算屬性權(quán)重的結(jié)果為G1=27.89%，G2=9.70%，G3=29.88%，G4=15.90%，G5=16.63%；⑵將權(quán)重附加到各個(gè)屬性值上的結(jié)果如表3所示；⑶利用D-S理論進(jìn)行融合的結(jié)果為Y1=(14.507e-6，0.130e-6)，Y2=(10.866e-6，0.069e-6)，Y3=(10.891e-6，0.194e-6)，Y4=(9.782e-6，0.026e-6)，Y5=(7.259e-6，0.173e-6)；⑷利用直覺(jué)模糊數(shù)的排序方法進(jìn)行排序結(jié)果為Y1>Y2>Y3>Y4>Y5，即為方案的優(yōu)劣性排序。實(shí)證分析結(jié)果表明：在這5個(gè)指標(biāo)中，沙漠旅游資源的完整度排在最后，相對(duì)來(lái)說(shuō)影響力較小，因此在進(jìn)行指標(biāo)體系的選取中可以考慮剔除。

表 3 直覺(jué)模糊決策矩陣的權(quán)重

表 4 沙漠公園旅游環(huán)境影響評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

對(duì)沙漠公園旅游環(huán)境影響評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行篩選，最終得出的指標(biāo)體系如表4所示。指標(biāo)選取主要依據(jù)專家征詢的建議與意見(jiàn)以及參考現(xiàn)有研究成果進(jìn)行備選指標(biāo)的篩選，然后再利用直覺(jué)模糊多屬性決策方法對(duì)具體指標(biāo)進(jìn)行評(píng)估，根據(jù)最后評(píng)估的結(jié)果最終篩選出影響力較大、具有代表性的三級(jí)指標(biāo)。

3 結(jié)論與討論

為了更好地開發(fā)利用保護(hù)沙漠資源，對(duì)沙漠旅游環(huán)境能夠進(jìn)行更為客觀準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)，針對(duì)沙漠公園旅游環(huán)境影響評(píng)價(jià)提出了基于信息熵和DS證據(jù)理論的決策方法，利用相對(duì)熵衡量概率分布差異性的特點(diǎn)，解決了屬性權(quán)重客觀量化問(wèn)題。此外，基于直覺(jué)模糊集的本質(zhì)，提出了基于D-S證據(jù)理論的直覺(jué)模糊信息決策方法，進(jìn)一步建立了有效的決策評(píng)價(jià)模型，不僅完善了模糊決策理論體系，也為解決實(shí)際應(yīng)用領(lǐng)域的不確定性決策問(wèn)題提供了理論和技術(shù)支持，也為進(jìn)一步完善沙漠公園環(huán)境影響評(píng)價(jià)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系提供了一種新的思路與方法。

在進(jìn)行指標(biāo)體系的建立中存在著很多的不足，比如一方面來(lái)說(shuō)對(duì)于一些描述性的指標(biāo)對(duì)其進(jìn)行評(píng)估時(shí)需要更為嚴(yán)謹(jǐn)?shù)南到y(tǒng)性評(píng)估，現(xiàn)階段主要還是采用專家征詢的方式進(jìn)行這些指標(biāo)的判定，或多或少都會(huì)存在一些主觀性的判斷因素。另一方面，對(duì)于不同的研究區(qū)域由于本身自然地理?xiàng)l件、經(jīng)濟(jì)文化環(huán)境的差異，指標(biāo)的選取方面會(huì)存在一定的差異性，針對(duì)這樣的差異性如何在指標(biāo)體系中更好的體現(xiàn)需要對(duì)模型進(jìn)行進(jìn)一步的修正和拓展。

總之，從新理論新的評(píng)價(jià)方法入手建立沙漠公園旅游環(huán)境影響評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，不失為一種新的嘗試，能夠?yàn)樯衬珗@有效開展旅游環(huán)境影響評(píng)價(jià)提供一種新的思路。

[1]計(jì)財(cái)司．國(guó)家林業(yè)局關(guān)于印發(fā)《國(guó)家沙漠公園發(fā)展規(guī)劃(2016-2025年)》的通知[EB/OL]．(2016-10-08)[2016-12-13]．http://www.forestry.gov.cn/portal/main/govfile/13/govfile_2313.htm．

[2]祝建霞．鄱陽(yáng)湖國(guó)家濕地公園旅游環(huán)境影響評(píng)價(jià)研究[D]．南昌：江西財(cái)經(jīng)大學(xué)，2010：14-24．

[3]薛晨浩．旅游活動(dòng)對(duì)沙漠生態(tài)環(huán)境的影響研究：以寧夏沙漠景區(qū)為例[D]．銀川：寧夏大學(xué)，2014：1-46．

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10.16832/j.cnki.1005-9709.2017.02.011

2016-12-13 基金項(xiàng)目：國(guó)家公益林行業(yè)基金資助項(xiàng)目(201204205)

趙紅霞(1980-)，女，內(nèi)蒙古呼和浩特人，講師，碩士，從事生態(tài)旅游規(guī)劃方面的研究，(電話)13789413111，(E-mail)zhxzhenlia@126.com。

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