基于AHP法的盐城市主导产业选择与空间布局

文章编号:1000-8462(2008)02-0318-04基于AHP法的盐城市主导产业选择与空间布局¹王辰1,2,张落成1,姚士谋1(1.中国科学院南京地理与湖泊研究所,中国江苏南京210008;2.中国科学院研究生院,中国北京100049)摘要:从分析盐城市产业发展的现状特点出发,采用AHP决策分析法,通过建模、计算和检验,得出六大重点产业的重要性排序(其中,汽车工业和化工产业的权重最高),以及此六大重点产业布局在盐城下辖各县(市、区)的权重得分。

相关计算结果、为盐城市主导产业选择和重点产业空间布局问题提供科学依据,并对AHP法在产业空间布局中的应用做出适当的探讨。

关键词:AHP;主导产业;产业布局;盐城市中图分类号:K902文献标识码:A盐城市位于苏北平原中部、江淮平原东部(北纬32b34c) 34b28c,东经119b27c)120b54c),国土面积1.5万km2,2005年户籍人口798.67万人,是江苏省国土面积第一、人口规模第二的地级城市。

盐城市下辖盐都、亭湖2个市区和盐城开发区及东台、大丰2个县级市和建湖、射阳、阜宁、滨海、响水5个县。

盐城市具有得天独厚的海洋、滩涂资源,全市海岸线长587k m,占江苏省海岸线总长度的56%;沿海滩涂面积45.3万多ha,是江苏省最大的后备土地资源。

同时,盐城毗邻上海,位于浦东经济开发区和长江三角洲地区的辐射区内,区位优势明显。

然而,由于历史、自然、社会、政策等原因,盐城并没有获得应有的快速发展。

虽然盐城市已成为GDP超过1000亿元的城市之一,但通过与江苏省内城市、全国其他沿海城市相比,盐城综合竞争力仍处于较低水平。

自1999年以来一直都居全省第七位,苏北第二位;人均GDP和地均GDP居全省第十位,苏北第二位,地均GDP仅为江苏省最高的无锡市的1P 8,不到苏北徐州市的70%。

从产业结构来看,2005年盐城三次产业结构比为23B44B 33,与省内其他城市相比,第一产业比重过大,仅低于宿迁市,第二产业和第三产业比重偏低,发展较为滞后,成为中国沿海地区经济的低谷区[1,2]。

长期以来盐城沿海工业没有得到应有的发展,主导产业不明晰,拉动作用不强,产业整体竞争力偏低,空间布局不够合理等问题长期以来一直制约着盐城的工业化和外向型经济的发展。

/十一五0期间,江苏省提出生产力布局的/四沿0战略,着重强调由沿江开发转向沿海开发,实行江海联动发展,盐城作为江苏沿海产业带的重要组成部分,面临着重大发展机遇。

因此,科学的选择主导产业,优化产业空间布局,对于盐城市实现资源合理配置,经济全面、迅速发展具有十分重要的现实意义。

1主导产业选择与空间布局的层次结构模型在产业经济学和经济地理学研究的范畴,许多学者应用AHP法(analytic hierarchy process,又称层次分析法,是1970年代美国著名运筹学家、匹兹堡大学教授T.L.Saaty提出的一种战略决策分析方法,适用于解决多目标、多准则、多要素、多层次的非结构化战略决策问题[3]。

AHP法是基于系统论中的系统层次性原理建立起来的,它遵循认识事物的规律,有意识地将复杂问题分解成若干有序的、条理化的层次和因素,通过因素之间简单的比较和计算,可以得出每一层次各个因素相对于上一层次与之有关联的因素的重要性权重,为最佳方案的选择提供依据,此法将人的主观判断用数量的形式表达和处理,是一种定性和定量分析相结合的多因素评价方法。

进行主导产业选择分析,相关研究也比较成熟。

但是,将AHP 法放入地理学空间分异框架下的研究并不多见[4-8,11]。

1.1模型建立针对所要解决的问题,确定总体目标(模型最高层)为选择能够带动盐城经济全面发展的主导产业。

主导产业的选取原则作为模型的第一中间层。

关于主导产业选择基准的确定,国内外从理论到实践上都做了许多探索,其中具有代表性的有:典型主导产业选择基准、赫希曼标准、罗斯托标准、筱原基准、动态比较费用基准等等,近年来我国一些学者也根据国情提出过相应的基准。

总体来看,主要是从产业结构演化规律、主导产业的特点以及本地区瓶颈因素等角度来考虑的,而且这些基准在不同的社会、经济、历史条件下都有不同的侧重[9]。

根据盐城的产业基础与背景、产业发展所处的阶段以及江苏省、长三角地区、全国、乃至全球的产业发展趋势对盐城的影响等因素,把经济效益、对相关产业的带动作用、吸纳就业能力、市场需求和技术水平这5项指标作为盐城主导产业的选取原则。

模型的第二中间层应为主导产业的备选对象,然而没有必要把盐城的所有产业均作为备选对象,只需确定几大重点产业即可。

根据产业的规模与效益,将轻纺工业、汽车工业、化工产业、能源产业、海洋产业、港口物流业归纳为盐城的六大重点产业。

为探寻最适合上述六大重点产业发展的立地空间,将盐城下辖的10个县(市、区)作为模型的最低第28卷第2期2008年3月经济地理ECONOMIC GEOGRAPHYVol.28,No.2Mar.,2008¹收稿日期:2007-11-08;修回日期:2008-01-15基金项目:国家自然科学基金项目(编号:70703033)和中国科学院知识创新工程项目(编号:KZCX2-YW-321)联合资助。

层。

此模型每一层的所有元素都与其下一层存在完全层次关系,由此可以建立层次结构模型(图1)。

图1 盐城主导产业选择与空间布局的AHP 层次结构模型F ig.1 Hierarchic m odel for selection of leading industries and spatial distribution in Yancheng1.2 模型计算与检验1.2.1 判断矩阵的构造方法构造判断矩阵是应用AHP 决策分析法建立模型之后的一个关键步骤,其作用是将要素之间的关系进行量化处理,是模型计算的基础与前提。

判断矩阵表示的是针对上一层某一要素而言,评定本层次中各个相关要素之间的相对重要性状况,表1为判断矩阵的一般表达形式。

其中,A k 表示上一层次中的某要素,B 1)B n 表示本层次各相关要素,b ij 表示就A k 而言,要素B i 相对于B j 的相对重要性判断值。

评判要素的相对重要性,通常引用1)9等级标度法:即选取1)9中的某一自然数对b ij 进行打分,其中1表示B i 与B j 同等重要;3表示B i 比B j 稍微重要;5表示B i 比B j 明显重要;7表示B i 比B j 非常重要;9表示B i 比B j 极端重要;2,4,6,8表示相邻判断中间值,B j 与B i 的相对重要性得分b j i =1P b ij [10]。

表1 判断矩阵的表达形式Tab.1 The expression of deterministic m atrixA kB 1B 2,B n B 1b 11b 12,b 1n B 2b 21b 22,b 2n ,,,,B nb n 1b n 2,b nn1.2.2 层次单(总)排序方法层次单排序的目的是对于上一层次中的某一要素而言,计算本层次与之相关联的各要素的重要性次序的权重值,其最根本的计算任务可归结为求解判断矩阵的最大特征值及其对应的特征向量。

即对于判断矩阵B 而言,计算满足BW =K max W 的特征根及特征向量,式中K max 为B 的最大特征根,W 为对应K max 的正规化特征向量,W 的分向量W i 即为对应要素层次单排序的权重值。

由于判断矩阵本身就是将定性问题定量化的结果,允许存在一定的误差范围。

因此,可应用和积法来近似求解判断矩阵的最大特征值及其对应的特征向量。

和积法计算步骤如下[11]:(1)将判断矩阵每一列进行归一化处理: b ij =b ij PEnk =1b kj (i =1,2,,,n )。

(2)对按列归一化后的判断矩阵再按行求和: W i =E nj =1b ij(i =1,2,,,n )。

(3)将向量 W =[ W 1, W 2,,, W n ]T归一化:W i =W i P E ni =1Wi(i =1,2,,,n )。

(4)计算最大特征根:K max =Eni =1(AW )inW i (其中(A W )i 表示AW 的第i 个分向量)。

层次总排序的目的是确定某一层次要素相对于模型最高层的重要性权重值。

显然,模型第二层的层次单排序即为总排序。

层次总排序必须按着从上至下的顺序逐层进行。

如果上一层次所有要素A 1,A 2,,,A m 的层次总排序权重值分别为a 1,a 2,,,a m ,与A j 对应的本层要素B 1,B 2,,,B n 的层次单排序结果为[B j 1,B j 2,,,B j n ]T (若B i 与A j 无关联,则b j n =0),那么B 层中任意要素B k 的总排序权重值W k 的计算公式为:W k =r mj =1a j b j k (j =1,2,,,m )1.2.3 一致性检验方法在应用AHP 解决实际问题时,决策者应保持判断思维的一致性。

所谓判断思维一致性,即判断矩阵B 满足如下关系:b ij =b ik P b jk (其中,i ,j ,k =1,2,,n )根据矩阵理论,当判断矩阵完全一致时,K max =n ,其余特征根全为零。

而当判断矩阵具有满意一致性时,它的特征根稍大于矩阵阶数,且其余根接近于零,这样基于AHP 法所得结论才是基本合理的。

为了保证应用的合理性,还需对构造出的判断矩阵进行一致性检验[12]。

一致性指标C I (CI =K max -nP n -1)可用于检验判断矩阵的一致性,CI =0时,判断矩阵具有完全一致性;CI 越大,则判断矩阵的一致性越差。

为了检验判断矩阵是否具有令人满意的一致性,需要将一致性指标CI 与平均随机一致性指标RI 进行比较,当判断矩阵的阶数>2时,二者比值称随机一致性比例(记为CR ,CR =CI P RI )。

当CR <0.10时,判断矩阵具有令人满意的一致性,否则需要调整判断矩阵,直到满意为止。

1.2.4 计算结果根据模型的层次结构,通过多位专家采用1)9等级标度法对每一层次相关因素对于上一层次的每一因素的相对重要性进行打分,由此可构造出12个判断矩阵(略)。

按照以上所述的模型计算方法对判断矩阵做层次单(总)排序及一致性检验(表2)。

1.2.4.1 选取原则的权重计算与一致性检验选取原则在总体目标中的权重及其排序如表1。

3192期 王辰,张落成,姚士谋:基于AHP 法的盐城市主导产业选择与空间布局表2平均随机一致性指标(RI)Tab.2The coincidence indicators of randomicity判断矩阵阶数12345678910 RI0.000.000.580.90 1.12 1.24 1.32 1.41 1.45 1.49表3A)B判断矩阵及权重排序Tab.3A)B determ inistic matrix and weightsA B1B2B3B4B5权重排序B1154350.5011B21P5111P210.1024B31P411110.1243B41P321120.1722B51P5111P210.1025注:该判断矩阵的最大特征值K= 5.049,一致性指标CI=(K-n)P(n-1)=0.012,平均随机一致性指标RI为1.12,随机一致性比例CR=CI P RI=0.011<0.1,因此该矩阵具有令人满意的一致性。