基于DEMATEL的土地綜合承載力指標(biāo)權(quán)重確定方法

李浩

[摘要]為了解決土地綜合承載力評價指標(biāo)之間并非相互獨立的指標(biāo)權(quán)重確定問題，首先從土地生產(chǎn)、土地資源、土地環(huán)境、土地人口規(guī)模等七個方面構(gòu)建了土地綜合承載力的評價指標(biāo)體系；其次基于能夠反映要素之間關(guān)聯(lián)影響關(guān)系的決策試行與評價實驗室方法構(gòu)建了土地綜合承載力指標(biāo)權(quán)重的確定方法；最后應(yīng)用一個數(shù)值模擬分析例子演示了提出方法的具體操作過程，驗證了方法的應(yīng)用可行性。

[關(guān)鍵詞]土地綜合承載力；權(quán)重確定方法；決策試行與評價實驗室

[DOI]1013939/jcnkizgsc201714016

1引言

土地綜合承載力既包括自然資源和生態(tài)環(huán)境，又包括社會與經(jīng)濟(jì)的發(fā)展水平，是一個人地一體化資源系統(tǒng)。近年來，許多專家學(xué)者從評價指標(biāo)體系和評價方法兩個方面對土地綜合承載力展開了研究，他們多將研究對象界定為某一地區(qū)，結(jié)合地區(qū)土地資源環(huán)境和社會經(jīng)濟(jì)狀況構(gòu)建相應(yīng)的評價指標(biāo)體系和評價方法。如：王翠華、冉瑞平等運用層次分析法、綜合評價法和聚類分析法對四川省土地綜合承載力的空間差異進(jìn)行了研究。[1]劉澄、白婧等采用生態(tài)足跡法核算了2007—2011年區(qū)域的生態(tài)足跡、生態(tài)承載力和生態(tài)赤字狀況。[2]羅璇、姜翔云應(yīng)用狀態(tài)評價法建立了南昌市城市土地綜合承載力評估體系。[3]劉娜從水土資源、生態(tài)環(huán)境和社會經(jīng)濟(jì)等方面構(gòu)建了黃河三角洲土地綜合承載力的評價指標(biāo)體系，并對該區(qū)域2005年、2009年、2014年三個年度的土地綜合承載力進(jìn)行了評價分析。[4]張紅、張毅等基于修正層次分析法模型構(gòu)建了評價海島城市土地綜合承載力水平的計算方法。[5]

土地綜合承載力是自然資源、生態(tài)環(huán)境、社會經(jīng)濟(jì)三者之間相互協(xié)調(diào)、相互作用的結(jié)果，具有系統(tǒng)性。系統(tǒng)內(nèi)部要素之間存在著相互影響、相互作用的關(guān)系，導(dǎo)致了各項指標(biāo)之間并非相互獨立而是存在關(guān)聯(lián)影響關(guān)系。但是，現(xiàn)有研究成果都是在假設(shè)指標(biāo)之間相互獨立的條件下確定指標(biāo)權(quán)重，故在此基礎(chǔ)上計算出的土地綜合承載力評價值其科學(xué)性是有待商榷的。有鑒于此，本文應(yīng)用能夠反映指標(biāo)之間關(guān)聯(lián)影響關(guān)系的決策試行與評價實驗室（DEMATEL）構(gòu)建土地綜合承載力評價指標(biāo)權(quán)重的確定方法。

2評價指標(biāo)體系

本文在借鑒現(xiàn)有相關(guān)成果的基礎(chǔ)上，從土地生產(chǎn)、土地資源、土地環(huán)境、土地人口規(guī)模、土地建設(shè)規(guī)模、土地經(jīng)濟(jì)規(guī)模、土地基礎(chǔ)生活設(shè)施共七個方面構(gòu)建土地綜合承載力的一級評價指標(biāo)，并將各個一級指標(biāo)進(jìn)一步細(xì)化為具體的二級指標(biāo)。[2][3][4][5][6]如：土地生產(chǎn)承載力可以細(xì)化為人均耕地面積、人均農(nóng)林牧漁業(yè)總產(chǎn)值、人均主要農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量三個二級指標(biāo)；土地資源承載力可以細(xì)化為人均用水支撐度、萬元地區(qū)生產(chǎn)總值能耗、森林覆蓋率三個二級指標(biāo)。

3指標(biāo)權(quán)重確定方法

4數(shù)值模擬分析

下面以某一地區(qū)為例，演示應(yīng)用本文方法計算該地區(qū)土地綜合承載力評價指標(biāo)權(quán)重的具體實現(xiàn)過程。設(shè)專家群組經(jīng)過研討后最終確定的該地區(qū)土地資源環(huán)境承載力指標(biāo)之間的影響關(guān)系有向圖如下圖所示。其中：由箭線連接的兩個指標(biāo)或指標(biāo)集之間存在關(guān)聯(lián)關(guān)系；如果箭線連接的是指標(biāo)集，那么表示箭尾指標(biāo)集中每個指標(biāo)對箭頭指標(biāo)集中的任一指標(biāo)都有影響；重實心箭線表示影響程度強(qiáng)，輕實心表示影響程度中，虛線表示影響程度弱。如人均耕地面積（A11）與人均主要農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量（A13）之間有一條藍(lán)色箭線連接，表示A11對A13存在關(guān)聯(lián)關(guān)系且影響程度為2。

基于下圖中的關(guān)聯(lián)影響關(guān)系能容易地構(gòu)建初始化直接影響矩陣X=[xnn′]N×N（限于篇幅，不予列出）。按方法中步驟4-步驟6，計算每個評價指標(biāo)的影響度、被影響度、中心度、指標(biāo)權(quán)重，上述信息具體如下表所示。下表最后一行數(shù)據(jù)即為按照DEMATEL方法計算得到的該地區(qū)土地綜合承載力各項評價指標(biāo)的權(quán)重。顯然，所得到的指標(biāo)權(quán)重能夠反映該地區(qū)土地綜合承載力評價指標(biāo)之間的關(guān)聯(lián)影響關(guān)系，是在所有評價指標(biāo)相互作用下計算得到的終極指標(biāo)權(quán)重。由此可見，本文基于DEMATEL確定土地綜合承載力指標(biāo)權(quán)重具有可行性。

影響關(guān)系有向圖

5結(jié)論

本文在參考相關(guān)研究成果的基礎(chǔ)上從土地生產(chǎn)、土地資源、土地環(huán)境等七個方面構(gòu)建了土地綜合承載力的評價指標(biāo)體系，然后通過考慮土地綜合承載力各項評價指標(biāo)之間的關(guān)聯(lián)影響關(guān)系，基于DEMATEL方法提出了土地綜合承載力評價指標(biāo)權(quán)重的確定方法，最后應(yīng)用一個數(shù)值模擬分析例子演示了提出方法的具體操作過程，驗證了提出方法的應(yīng)用可行性。需要說明的是：其一，本文側(cè)重于提出土地綜合承載力評價指標(biāo)權(quán)重的確定方法，對于評價指標(biāo)可以結(jié)合實際情況進(jìn)行修改或完善；其二，本文方法允許根據(jù)不同地區(qū)的具體特征確定與地區(qū)特征相適應(yīng)的土地綜合承載力評價指標(biāo)的權(quán)重體系，更具針對性。

參考文獻(xiàn)：

[1]王翠華，冉瑞平，魏晉區(qū)域土地綜合承載力空間差異評價研究——以四川省為例[J].國土與自然資源研究，2010（2）：30-31

[2]劉澄，白婧，劉祥東基于生態(tài)足跡的京津冀區(qū)域土地綜合承載力評價[J].中國管理信息化，2013（23）：36-40

[3]羅璇，姜翔云基于狀態(tài)評價法的城市土地綜合承載力評價——以南昌市為例[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2014（36）：13078-13079

[4]劉娜基于格網(wǎng)的黃河三角洲土地綜合承載力評價研究[D].濟(jì)南：山東師范大學(xué)，2016

[5]張紅，張毅，張洋，等基于修正層次分析法模型的海島城市土地綜合承載力水平評價：以舟山市為例[J].中國軟科學(xué)，2017（1）：150-160

[6]戶艷領(lǐng)區(qū)域土地綜合承載力評價及應(yīng)用研究[D].北京：中國地質(zhì)大學(xué)，2014

[7]李春好，杜元偉重大科技項目的關(guān)鍵合作界面識別[J].科研管理，2012，7（33）：121-128

[8]Chia-Li Lin，Gwo-Hshiung TzengA Value-created System of Science（technology）Park by Using DEMATEL[J].Expert Systems with Applications，2009，36（6）：9683-9697