层次分析法在环境规划中的应用.ppt

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1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环境规划的含义和特点层次分析法的简介层次分析法的简介层次分析法的应用与案例分析层次分析法的应用与案例分析注意事项注意事项21.环境规划的含义和特点环境规划的含义和特点n环境规划的含义环境规划的含义：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。调发展，维护生态平衡。31.环境规划的含义和特点环境规划的含义和特点n环境规划的特点：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，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污染的投资计算等许多问题。41.环境规划的含义和特点环境规划的含义和特点说明：说明：环境规划是一个十分复杂而且庞大的过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。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量分析相结合的评价方法。52.层次分析法的简介层次分析法的简介n层次分析法的英文名称为层次分析法的英文名称为Analytic Hierarchy Process，简称，简称AHP法，是由美国著名运筹学家、法，是由美国著名运筹学家、匹兹堡大学教授匹兹堡大学教授T.L.Saaty于二十世纪于二十世纪80年代创立年代创立的，它是一种强有力的系统分析的，它是一种强有力的系统分析运筹学方法，运筹学方法，对多因素、多准则、多方案的综合评价及趋势预对多因素、多准则、多方案的综合评价及趋势预测相当有效。面对由测相当有效。面对由“方案层方案层因素层因素层目标层目标层”构成的递阶层次结构决策分析问题，给出了一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。整套处理方法与过程。AHP最大的长处是可以处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。观判断与政策经验导入模型，并加以量化处理。62.层次分析法的简介层次分析法的简介n层次分析法的基本步骤层次分析法的基本步骤:(1)建立层次结构模型建立层次结构模型,该结构图包括目标层，准则层该结构图包括目标层，准则层，方案层。，方案层。(2)构造成对比较矩阵构造成对比较矩阵,从第二层开始用成对比较矩阵从第二层开始用成对比较矩阵和和19尺度。尺度。(3)计算权向量并做一致性检验计算权向量并做一致性检验,对每个成对比较矩阵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。；若不通过，需要重新构造成对比较矩阵。72.层次分析法的简介层次分析法的简介(4)计算总排序权向量并做一致性检验计算总排序权向量并做一致性检验,计算最下层对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最上层总排序的权向量。利用总排序一致性比率进行检验。若通过，则可按照总排序权向量表示的结进行检验。若通过，则可按照总排序权向量表示的结果进行决策，否则需要重新考虑模型或重新构造那些果进行决策，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。一致性比率较大的成对比较矩阵。83.案例分析案例分析n太仓市沿江地区的环境规划太仓市沿江地区的环境规划 3.1案例背景案例背景 太仓市东濒长江太仓市东濒长江,与上海市崇明县隔江相望与上海市崇明县隔江相望,南临上海市南临上海市,西连昆山西连昆山,北接常熟北接常熟,地理位置优越。为了响应江苏省委加快地理位置优越。为了响应江苏省委加快沿江开发的号召沿江开发的号召,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展规划。此次规划的范围包括3818km 长江岸线及其腹地长江岸线及其腹地6个镇及个镇及1 个港口开发区个港口开发区(省级开发区省级开发区),总面积约总面积约261182。在。在充分分析太仓沿江地区资源优势及发展潜力的基础上充分分析太仓沿江地区资源优势及发展潜力的基础上,筛选了筛选了以下四个替代方案以下四个替代方案:93.1案例背景案例背景1.A1:不作规划不作规划,保持现有模式继续发展保持现有模式继续发展,即零行动方案即零行动方案;2.A2:产业发展定位为产业发展定位为“国际的制造业基地国际的制造业基地”。当前全球。当前全球制造业向我国转移的规模和速度都在不断加大制造业向我国转移的规模和速度都在不断加大,而长江三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际产业分工体系中的地位,与国际市场接轨。该方案即目与国际市场接轨。该方案即目前太仓市政府初步拟定的发展规划；前太仓市政府初步拟定的发展规划；3.A3:改变改变“国际的制造业基地国际的制造业基地”这一产业定位这一产业定位,限制、减限制、减少少“重化工、冶金、造纸重化工、冶金、造纸”等重污染项目等重污染项目,在原有的太仓在原有的太仓港港口开发区的基础上港港口开发区的基础上,重点发展体现高新技术且污染较重点发展体现高新技术且污染较轻的产业和项目轻的产业和项目,走一条科技含量高、经济效益好走一条科技含量高、经济效益好,资源消资源消耗低耗低,环境污染少环境污染少,人力资源优势得到充分发挥的新型工业人力资源优势得到充分发挥的新型工业化道路；化道路；103.1案例背景案例背景4.A4:发展重点放在第三产业上发展重点放在第三产业上,包括现代物包括现代物流业、信息产业和旅游业。尤其要在沿江地流业、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区发展生态旅游和观光休闲功能,营造与上营造与上海现代化大都市的海现代化大都市的“城市风光城市风光”完全不同的完全不同的“田园水乡田园水乡”开放性绿色空间开放性绿色空间,突出小城镇突出小城镇特色。保持部分岸线的自然风貌特色。保持部分岸线的自然风貌,开发旅游开发旅游资源和改善环境。另外充分挖掘浏河古镇的资源和改善环境。另外充分挖掘浏河古镇的历史及文化底蕴历史及文化底蕴,如吴健雄墓地、梅花草堂、如吴健雄墓地、梅花草堂、郑和出海港等。郑和出海港等。113.2用层次分析法对方案进行筛选用层次分析法对方案进行筛选n3.2.1建立层次结构模型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 个方面个方面,共共9 项评价因素项评价因素(C1C9)。每个评价因素又由相应的评价指。每个评价因素又由相应的评价指标支撑。具体内容如下：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。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。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。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。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。对增强区域经济竞争能力的贡献。123.2.1建立层次结构模型建立层次结构模型C7:是否造成最小的环境污染是否造成最小的环境污染。C8:环保措施是否最可行环保措施是否最可行,即通过费用效益分析即通过费用效益分析,比较比较达到同等环境质量的最小的污染治理成本。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，画出递阶层根据以上九点和四个备选方案，画出递阶层次结构图次结构图 133.2.1建立层次结构模型建立层次结构模型n如图：如图：143.2.2构造成对比较矩阵构造成对比较矩阵n通过专家调查法通过专家调查法,对以上对以上9 条评价因素进行打分条评价因素进行打分,建立起判断建立起判断矩阵矩阵 153.2.2构造成对比较矩阵构造成对比较矩阵n各个方案之间的比较：各个方案之间的比较：163.3.3计算单排序权向量并做一致性检验计算单排序权向量并做一致性检验n权向量的计算：权向量的计算：173.3.3计算单排序权向量并做一致性检验计算单排序权向量并做一致性检验183.3.3计算单排序权向量并做一致性检验计算单排序权向量并做一致性检验193.3.3计算单排序权向量并做一致性检验计算单排序权向量并做一致性检验n一致性检验：一致性检验：（1）计算一致性指标）计算一致性指标C.I.。式中，为矩阵式中，为矩阵的最大特征值，的最大特征值，n为阶数为阶数。（2）查找相应的平均值随机性指标）查找相应的平均值随机性指标R.I.。（3）计算一致性比率）计算一致性比率C.R.。矩阵阶数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15R.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 1.59203.3.3计算单排序权向量并做一致性检验计算单排序权向量并做一致性检验当当C.R.0.1时，认为判断矩阵的一致性是可以接受的，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；可用其归一化特征向量作为权向量；当当C.R.0.1时，认为应该对判断矩阵的一致性作适当修时，认为应该对判断矩阵的一致性作适当修正。正。213.3.4计算总排序权向量并做一致性检验计算总排序权向量并做一致性检验n列出总排序矩阵并进行计算列出总排序矩阵并进行计算223.3.4计算总排序权向量并做一致性检验计算总排序权向量并做一致性检验n利用总排序一致性比率利用总排序一致性比率经计算可知：经计算可知：CR=0.030.1所所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：可作为最后决策的依据。即方案的权重排序为：A4A2A3A1。最优方案为。最优方案为A4方案。方案。234.注意事项注意事项n在构造递阶层次结构时，要充分考虑该项目所要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；面对的各种问题和影响因素，不要漏项；n在判断矩阵建立后对其进行打分时，要实行专家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；打分法，且要注意矩阵为正互反阵；n若成对比较矩阵不是一致阵，若成对比较矩阵不是一致阵，Saaty等人建议用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；其最大特征根对应的归一化特征向量作为权向量；n每创造一个比较矩阵，都要进行一致性检验。每创造一个比较矩阵，都要进行一致性检验。24参考文献参考文献n1 蒋欣，钱瑜，张玉超等蒋欣，钱瑜，张玉超等.层次分析法在规层次分析法在规划环评中的应用划环评中的应用以太仓市沿江地区规划以太仓市沿江地区规划为例为例.环境保护科学，环境保护科学，2005，31（130）：6163，70.n2 丁忠浩丁忠浩.环境规划与管理环境规划与管理.机械工业出版社机械工业出版社，2007，12.n3 朱国宇，黄川友，华国春朱国宇，黄川友，华国春.层次分析法在层次分析法在水环境规划中的应用水环境规划中的应用.东北水利水电，东北水利水电，2003，21（225）：12，7.25谢谢谢谢26