陶 磊 (合肥信睦工程建設(shè)有限公司,安徽 合肥 230001)
公路景觀評價需兼顧景觀的客觀性和景觀認(rèn)知的主觀性特征,是一個十分復(fù)雜的問題,并呈現(xiàn)出多目標(biāo)、多屬性的特征[1]。國內(nèi)外目前還沒有固定的模式和方法來定量評價公路景觀質(zhì)量的優(yōu)劣。本文運(yùn)用系統(tǒng)工程學(xué)中的層次分析法的原理提出了公路景觀評價指標(biāo)體系結(jié)構(gòu),結(jié)合專家評分法對各指標(biāo)在體系中所占的權(quán)重進(jìn)行了具體分析,為科學(xué)評價公路景觀打下基礎(chǔ)。
層次分析法(簡稱AHP法)是運(yùn)用多級處理來確定因素權(quán)重的方法,是美國著名運(yùn)籌學(xué)家薩帝(Thomas L.Saaty)于20世紀(jì)70年代中期提出來的[3]。其特點(diǎn)在于能將分析人員的對復(fù)雜系統(tǒng)的評價系統(tǒng)化、模型化,所用數(shù)據(jù)較少,是將定性分析和定量分析相結(jié)合的一種系統(tǒng)分析、評價方法。
具體實(shí)施步驟如下:
①建立系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)模型;
②兩兩比較元素,構(gòu)造判斷矩陣;
③求解判斷矩陣,得出特征根和特征向量,檢驗(yàn)每個矩陣的一致性,求出層次單排序;
④確定層次總排序,計算出各要素的權(quán)重,根據(jù)層次總排序,對系統(tǒng)進(jìn)行分析、評價。
1.1.1 構(gòu)建判斷矩陣
層次結(jié)構(gòu)模型建立后,上下層元素的隸屬關(guān)系也就確定下來。假定上一層次元素A作為準(zhǔn)則,對下一層次的元素A1,A2,…,An有支配關(guān)系。然后就要在準(zhǔn)則A下,判斷下層元素Ai和Aj哪個更重要,重要多少,對于重要多少賦予1-9的比例標(biāo)度。比例標(biāo)度的意義如表1所示。最后建立在準(zhǔn)則A下的判斷矩陣,A=(aij)。
比例標(biāo)度的意義 表1
1.1.2 特征值和特征向量的解法
對特征值和特征向量的解法有和法和根法兩種,在這里介紹根法。
①設(shè)判斷矩陣A=(aij),將其元素按行相乘得
②將C開n次方得
③將Wi歸一化就得特征向量W=(W1,W2,…,Wn),則
④特征根λmax為
1.1.3 一致性檢驗(yàn)
求出λmax后要進(jìn)行一致性檢驗(yàn),這是保證結(jié)論可靠正確的必要條件,具體步驟如下。
①計算一致性指標(biāo)CI,CI計算公式如下:
②查表得到平均隨機(jī)一致性指標(biāo)RI,RI是多次重復(fù)進(jìn)行隨機(jī)判斷矩陣特征值的計算后取算術(shù)平均值得到的。其取值如表2所示。
③計算一致性比例。
當(dāng)CR<0.1時,一般認(rèn)為A的一致性可以接受,否則需要重新構(gòu)造新的判斷矩陣。
專家評分法是在一些無法定量化的指標(biāo)計算中,根據(jù)專家所掌握的專業(yè)知識和經(jīng)驗(yàn)判斷,對這些指標(biāo)給出客觀的評價值的方法。在本例中主要用于構(gòu)建判斷矩陣時,兩兩元素間標(biāo)度值的判斷。
依據(jù)層次分析法的原理,選擇“目標(biāo)—指標(biāo)層次結(jié)構(gòu)”建立公路景觀評價指標(biāo)體系,指標(biāo)體系由3個層次組成。第一層次目標(biāo)層為公路景觀評價。第二層次根據(jù)公路設(shè)計理念“安全、環(huán)保、舒適、和諧”加上設(shè)計中必須要考慮的經(jīng)濟(jì)因素構(gòu)成準(zhǔn)則層,其對應(yīng)的指標(biāo)因子構(gòu)成評價體系的第三層次。具體見下圖。
按照上述評價方法,以某高速公路為例進(jìn)行評價,采用專家評分法對兩指標(biāo)間的標(biāo)度值進(jìn)行打分,根據(jù)以上打分構(gòu)建好判斷矩陣后,進(jìn)行一致性檢驗(yàn)。進(jìn)行匯總,得到總排序表3。
從以上表中不難看出,安全性是公路景觀設(shè)計最重要的考慮因素,然后再到舒適性,當(dāng)然環(huán)保性和和諧性也占有重要的比重。公路的平縱面設(shè)計是保證安全性的基礎(chǔ),因此設(shè)計人員要在這方面多下功夫。
RI的取值 表2
公路景觀評價指標(biāo)體系
總排序 表3
①利用層次分析法進(jìn)行公路景觀評價關(guān)鍵在于建立評價指標(biāo)體系,根據(jù)公路設(shè)計新理念建立的評價體系具有一定的科學(xué)性,其結(jié)論具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。
②層次分析法結(jié)論是否合理的關(guān)鍵在于判斷矩陣的建立,用專家評分法對兩兩元素的標(biāo)度值進(jìn)行評價具有一定的可信度,結(jié)論具有可行性。
③從評價結(jié)果不難看出,安全性是公路景觀設(shè)計主要考慮的因素,而安全性的關(guān)鍵在于線路的平縱面設(shè)計。