层次分析法在环境规划中的应用

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1.环境规划的含义和特点
环境规划的特点： 环境规划是环境管理的一个重要组成部分 ，具有多准则、多层次、多方位的特点。它 涉及面广，具有高度的复杂性，所研究的问 题亦十分广泛，包括从经济发展速度、生产 力布局到环境预测和环境评价；从污染物的 产生、迁移、转换到污染损失估算以及治理 污染的投资计算等许多问题。
3.1案例背景
1. 2. A1 :不作规划,保持现有模式继续发展,即零行动方案; A2 :产业发展定位为“国际的制造业基地”。当前全球 制造业向我国转移的规模和速度都在不断加大,而长江三 角洲是吸引外资的最佳区域。这将有助于提高太仓在国 际产业分工体系中的地位,与国际市场接轨。该方案即目 前太仓市政府初步拟定的发展规划； A3 :改变“国际的制造业基地”这一产业定位,限制、减 少“重化工、冶金、造纸”等重污染项目,在原有的太仓 港港口开发区的基础上,重点发展体现高新技术且污染较 轻的产业和项目,走一条科技含量高、经济效益好,资源 消耗低,环境污染少,人力资源优势得到充分发挥的新型 工业化道路；

1.环境规划的含义和特点
说明： 环境规划是一个十分复杂而且庞大的过 程，通常会伴有定性分析和定量分析相互交 叉进行，而很多定性的评价不能很直观地对 目标进行解释说明，因此，需要一个能解决 定性和定量分析相结合的评价方法。 层次分析法就是一个能解决定性与定 量分析相结合的评价方法。
2.层次分析法的简介
果进行决策，否则需要重新考虑模型或重新构造那些
一致性比率较大的成对比较矩阵。
3.案例分析
太仓市沿江地区的环境规划 3.1案例背景

太仓市东濒长江,与上海市崇明县隔江相望,南临上海市, 西连昆山,北接常熟,地理位置优越。为了响应江苏省委加快 沿江开发的号召,太仓市政府已经开始对本地沿江地区进行发 展规划。此次规划的范围包括3818km 长江岸线及其腹地6 个镇及1 个港口开发区(省级开发区) ,总面积约26118㎞2。在 充分分析太仓沿江地区资源优势及发展潜力的基础上,筛选了 以下四个替代方案:

列出总排序矩阵并进行计算
3.3.4计算总排序权向量并做一致性检验

利用总排序一致性比率
a1CI1 a2CI 2 amCI m CR a1RI1 a2 RI2 am RIm
CR 0.1
经计算可知：CR=0.03＜0.1所{0.07,0.30,0.26,0.37} 可作为最后决策的依据。即方案的权重排序为： A4＞A2＞A3＞A1。最优方案为A4方案。

2.层次分析法的简介
(4)计算总排序权向量并做一致性检验,计算最下层对 最上层总排序的权向量。利用总排序一致性比率
CR a1CI1 a2CI 2 amCI m a1RI1 a2 RI2 am RIm
CR 0.1
进行检验。若通过，则可按照总排序权向量表示的结

层次分析法的英文名称为Analytic Hierarchy Process，简称AHP法，是由美国著名运筹学家 、匹兹堡大学教授T.L.Saaty于二十世纪80年代创 立的，它是一种强有力的系统分析—运筹学方法 ，对多因素、多准则、多方案的综合评价及趋势 预测相当有效。面对由“方案层—因素层—目标 层”构成的递阶层次结构决策分析问题，给出了 一整套处理方法与过程。AHP最大的长处是可以 处理定性与定量相结合的问题，可以将决策者的 主观判断与政策经验导入模型，并加以量化处理 。
3.
3.1案例背景
4. A4 :发展重点放在第三产业上,包括现代物 流业、信息产业和旅游业。尤其要在沿江地 区发展生态旅游和观光休闲功能,营造与上 海现代化大都市的“城市风光”完全不同的 “田园水乡”开放性绿色空间,突出小城镇 特色。保持部分岸线的自然风貌,开发旅游 资源和改善环境。另外充分挖掘浏河古镇的 历史及文化底蕴,如吴健雄墓地、梅花草堂 、郑和出海港等。
层次分析法在环境规划中的应用
层次分析法在环境规划中的应用
环境规划的含义和特点
层次分析法的简介 层次分析法的应用与案例分析
注意事项
1.环境规划的含义和特点
环境规划的含义： 环境规划是人类为使环境与社会经济协调发展 而对自身活动和环境所作的在时间和空间上的合理 安排。它是一种克服人类在经济社会活动和环境保 护活动中存在的盲目性和主观随意性的科学决策活 动，是对一定时期内环境保护目标和措施所作的规 定和环境保护战略和政策的具体体现，是为使环境 与社会经济协调发展而对人类自身活动和环境所作 的时间和空间的科学安排。这种规划的目的是组织 生产、发展经济的同时保护环境，使经济与环境协 调发展，维护生态平衡。
3.2用层次分析法对方案进行筛选

3.2.1建立层次结构模型
此次规划的评价体系包括了社会、经济和环境资源3 个方面, 共9 项评价因素(C1～C9) 。每个评价因素又由相应的评价指 标支撑。具体内容如下： C1 :是否符合更大区域范围的政策及发展方向和趋势。 C2 :社会的接受程度。 C3 :是否有助于社会稳定和人民生活质量的提高 C4 :对经济发展规模和水平的作用。 C5 :产业结构的合理性和先进性。 C6 :对增强区域经济竞争能力的贡献。
。
3.2.1建立层次结构模型wenku.baidu.com
C7 :是否造成最小的环境污染 。 C8 :环保措施是否最可行,即通过费用效益分析,比较 达到同等环境质量的最小的污染治理成本。 C9 :土地及岸线资源的利用是否最合理 。

根据以上九点和四个备选方案，画出递阶层 次结构图
3.2.1建立层次结构模型

如图：
3.2.2构造成对比较矩阵

通过专家调查法,对以上9 条评价因素进行打分,建立起判 断矩阵
3.2.2构造成对比较矩阵

各个方案之间的比较：
3.3.3计算单排序权向量并做一致性检验

权向量的计算：
3.3.3计算单排序权向量并做一致性检验
1 5 7 8
1 5 1 2 2
1 7 1 2 1 3
2.层次分析法的简介
层次分析法的基本步骤: (1)建立层次结构模型,该结构图包括目标层，准则层 ，方案层。 (2)构造成对比较矩阵,从第二层开始用成对比较矩阵 和1~9尺度。 (3)计算权向量并做一致性检验,对每个成对比较矩阵 计算最大特征值及其对应的特征向量，利用一致性 指标、随机一致性指标和一致性比率做一致性检验 。若检验通过，特征向量（归一化后）即为权向量 ；若不通过，需要重新构造成对比较矩阵。
1 8 0.048 1 0.238 2 0.333 1 0.381 3 1
0.038 0.192 0.385 0.385
0.031 0.108 0.215 0.646
0.064 0.255 0.170 0.511
0.181 0.045 0.793 0.198 1.103 0.276 1.923 0.481
4.注意事项


在构造递阶层次结构时，要充分考虑该项目所 要面对的各种问题和影响因素，不要漏项； 在判断矩阵建立后对其进行打分时，要实行专 家打分法，且要注意矩阵为正互反阵； 若成对比较矩阵不是一致阵，Saaty等人建议用 其最大特征根对应的归一化特征向量作为权向 量； 每创造一个比较矩阵，都要进行一致性检验。
参考文献
[1] 蒋欣，钱瑜，张玉超等.层次分析法在规 划环评中的应用——以太仓市沿江地区规划 为例.环境保护科学，2005，31（130）： 61～63，70. [2] 丁忠浩.环境规划与管理.机械工业出版社 ，2007，1～2. [3] 朱国宇，黄川友，华国春.层次分析法在 水环境规划中的应用.东北水利水电，2003 ，21（225）：1～2，7.
（3）计算一致性比率C.R.。
C.I . C.R. R.I .
3.3.3计算单排序权向量并做一致性检验
当C.R.＜0.1时，认为判断矩阵的一致性是可以接受的， 可用其归一化特征向量作为权向量； 当C.R.≥0.1时，认为应该对判断矩阵的一致性作适当修
正。
3.3.4计算总排序权向量并做一致性检验
3.3.3计算单排序权向量并做一致性检验
3.3.3计算单排序权向量并做一致性检验
一致性检验： max n C . I . ，式中max 式中，为矩阵 （1）计算一致性指标C.I.。 n 1 的最大特征值，n为阶数。 （2）查找相应的平均值随机性指标R.I.。
矩阵阶数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 R.I. 0 0 0.52 0.89 1.12 1.26 1.36 1.41 1.46 1.49 1.52 1.54 1.56 1.58 1.59