層次分析法在山東省智慧城市（試點(diǎn)）比較分析中的應(yīng)用

周歷媛，蔡東全，張龍龍，劉 碩

（山東師范大學(xué) 人口·資源與環(huán)境學(xué)院，山東 濟(jì)南 250014）

1 引言

城市是人類文明精華的匯聚之地。然而，自20世紀(jì)中葉以來，隨著世界各國城市化進(jìn)程的加速，城市的發(fā)展面臨著各種挑戰(zhàn)：人口膨脹、資源短缺、環(huán)境惡化、交通擁堵等問題日益凸顯，如何維持城市的健康可持續(xù)發(fā)展成為世界各國城市管理決策者面臨的一道難題[1]?！爸腔鄢鞘小北銘?yīng)運(yùn)而生，越來越受到人們的廣泛關(guān)注和高度重視[2～4]。中國也加入了此次大潮，通過一系列的調(diào)查與比較，公布了首批智慧城市試點(diǎn)名單，正式開始“智慧城市”的歷程。目前，全國共有90個(gè)市縣區(qū)被列為首批智慧城市試點(diǎn)城市。包括東營市、威海市、德州市、新泰市、壽光市、昌邑市、肥城市、濟(jì)南西區(qū)在內(nèi)的山東8個(gè)市（區(qū)）被選為首批試點(diǎn)，試點(diǎn)市區(qū)數(shù)量居全國第二[5]。

為了使研究更加清晰、明確，本文對這8個(gè)市區(qū)，將同一地市的一個(gè)或兩個(gè)縣市、區(qū)歸納總結(jié)進(jìn)相應(yīng)地市。為此，本文選取濟(jì)南市、東營市、濰坊市、威海市、泰安市和德州市為實(shí)際研究對象，建立指標(biāo)體系，運(yùn)用層次分析法來評價(jià)這6個(gè)城市的“智慧城市建設(shè)項(xiàng)目”的可行性。

2 層次分析法分析智慧城市建設(shè)

2.1 層次分析法流程

（1）建立階梯層次結(jié)構(gòu)圖（圖1）；

（2）構(gòu)造兩兩比較判斷矩陣（表1）；

表1 重要性標(biāo)度定義

圖1 層次分析法步驟流程

（3）計(jì)算特征向量值及最大特征根，對向量W＝（W1，W2，W3，W4，…）T歸一化處理，即∑W＝1；

由公式CI＝（λmax－n）／（n－1）計(jì)算一致性指標(biāo)，查表得到一致性指標(biāo)均值RI，最后根據(jù)公式CR＝CI／RI求出隨機(jī)一致性，當(dāng)CR＜0.1時(shí)，通過一致性檢驗(yàn)（表2）。

（5）通過一致性檢驗(yàn)，特征向量值便是所要求得的權(quán)重。

表2 RI取值一覽

2.2 定量分析

2.2.1 建立指標(biāo)體系

“智慧城市”評價(jià)指標(biāo)體系見圖2。

2.2.2 構(gòu)建判斷矩陣、計(jì)算權(quán)重

如圖2所示，已經(jīng)建立了階梯層次結(jié)構(gòu)圖，其中第一層為目標(biāo)層（A），第二層為準(zhǔn)則層（B），第三層（C）為方案層。參照重要性標(biāo)度定義表，通過對專家、學(xué)者的咨詢得到各個(gè)指標(biāo)的相對重要性賦值，由此得出每一類指標(biāo)的判斷矩陣，并計(jì)算判斷矩陣的最大特征根及對應(yīng)的特征向量（表3～表5）。

圖2 “智慧城市”評價(jià)指標(biāo)體系

表3 基礎(chǔ)領(lǐng)域分解權(quán)重一覽

經(jīng)計(jì)算得到：CR＝0.0716＜0.1，通過一致性檢驗(yàn)。

表4 智慧城市經(jīng)濟(jì)分解權(quán)重一覽

經(jīng)計(jì)算得到：CR＝0.0537＜0.1，通過一致性檢驗(yàn)。

表5 智慧城市人文分解權(quán)重一覽

經(jīng)計(jì)算得到：CR＝0.0643＜0.1，通過一致性檢驗(yàn)。

在此基礎(chǔ)上構(gòu)造各地市綜合評價(jià)指標(biāo)的判斷矩陣，該體系是由基礎(chǔ)領(lǐng)域評價(jià)指標(biāo)、智慧城市經(jīng)濟(jì)評價(jià)指標(biāo)、智慧城市人文評價(jià)指標(biāo)構(gòu)成的。通過兩兩比較各指標(biāo)的重要性后，得到判斷矩陣，并進(jìn)行一致性檢驗(yàn)（表6）。

表6 地區(qū)綜合評價(jià)指標(biāo)權(quán)重一覽

經(jīng)計(jì)算得到：CR＝0.0176＜0.1，通過一致性檢驗(yàn)。

2.2.3 源數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理

通過調(diào)查研究與咨詢專家，本文選取15個(gè)具體指標(biāo)來構(gòu)建評價(jià)體系；這15個(gè)指標(biāo)對應(yīng)的原始數(shù)據(jù)均來自于《2014年山東省統(tǒng)計(jì)年鑒》。為了與權(quán)重結(jié)合，得到最終的綜合重要度，本文將所有數(shù)據(jù)進(jìn)行最大值標(biāo)準(zhǔn)化處理（表7）。

2.2.4 計(jì)算綜合重要度

在得到各指標(biāo)權(quán)重和源數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化結(jié)果的基礎(chǔ)上，通過對應(yīng)相乘最終得到綜合重要度結(jié)果（表8）。

2.3 各智慧城市綜合排名

將6個(gè)智慧城市所對應(yīng)的15個(gè)指標(biāo)的綜合重要度一次相加，進(jìn)行排名，得到最終結(jié)果（表9）。

表7 智慧城市各指標(biāo)數(shù)據(jù)（2013年）標(biāo)準(zhǔn)化結(jié)果一覽

表8 各智慧城市綜合重要度一覽

表9 山東省各智慧城市（試點(diǎn)）最終得分及排名一覽

3 結(jié)語

目前，中國正處于特色城鎮(zhèn)化快速發(fā)展時(shí)期，“智慧城市”建設(shè)是對城鎮(zhèn)特色化發(fā)展的爭相促進(jìn)，引導(dǎo)一種可持續(xù)城市發(fā)展的形成[6]?！爸腔鄢鞘小苯ㄔO(shè)已經(jīng)成為“十二五”規(guī)劃期間山東省城市發(fā)展建設(shè)的定位和方向，建立一套科學(xué)合理的智慧城市評價(jià)指標(biāo)體系就顯得尤為迫切[7]。如此，山東省“智慧城市”建設(shè)可從開始就在一個(gè)良性的約束框架中進(jìn)行，意義重大。

[1]徐春燕.智慧城市的建設(shè)模式及對“智慧武漢”建設(shè)的構(gòu)想[D].武漢：華中師范大學(xué)，2012.

[2]陳 銘，王乾晨，張曉海，等.“智慧城市”評價(jià)指標(biāo)體系研究——以“智慧南京”建設(shè)為例[J].城市發(fā)展研究，2011（5）：84～89.

[3]趙 軍.東營市智慧城市建設(shè)探析[J].電子政務(wù)，2013（8）：109～113.

[4]張永民，杜忠潮.我國智慧城市建設(shè)的現(xiàn)狀及思考[J].中國信息界，2011（2）：28～32.

[5]鄧 雪，李家銘，曾浩健，等.層次分析法權(quán)重計(jì)算方法分析及其應(yīng)用研究[J].數(shù)學(xué)的實(shí)踐與認(rèn)識，2012（7）：93～100.

[6]閆 海.我國智慧城市建設(shè)水平評價(jià)研究[D].太原：太原科技大學(xué)，2013.

[7]周 驥.智慧城市評價(jià)體系研究[D].武漢：華中科技大學(xué)，2013.