一種城市可持續發展能力的動態評估方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及城市規劃領域，具體涉及一種城市可持續發展能力的動態評估方法。
【背景技術】
[0002] 可持續發展是復雜城市系統的動態變化過程，每個城市的產業結構、資源狀況、發 展目標都不相同，準確有效地監測、定量評估城市可持續發展能力，能夠為城市可持續發展 戰略制定、城市要素資源優化配置等提供參考依據，是實現城市可持續發展道路的基礎。
[0003] 目前，城市可持續發展能力的評價步驟通常如下：首先，根據評價目的、待評價城 市的類型特點等，建立一個能全面反映城市復合系統各個方面狀況的指標體系;然后，運用 某種評價方法對城市可持續發展能力進行測度。評價方法一般采用多指標綜合評價法，步 驟如下:首先，把指標體系中量綱不同的評價指標轉化成為無量綱的相對評價值，然后將多 項評價指標的信息加以匯集，最后得到城市可持續發展能力的綜合指數。
[0004] 現有的城市可持續發展評價多采用傳統的常規數學方法、多元統計方法評價城市 可持續發展能力，在評估過程中，未實現評價指標體系的動態調整和評估結果的優化。另 外，現有的評價方法缺乏對城市可持續發展能力空間信息和時空聯合信息的有效反映，未 對城市可持續發展能力在地理位置上的分布規律、關聯度和聚集性進行分析，評估結果往 往以文本、表格形式存在，缺乏與城市空間位置相關性的地圖化展示，無法揭示城市可持續 發展能力的區域內部差異和時空演變趨勢。
【發明內容】
[0005] 本發明提供一種城市可持續發展能力的動態評估方法，以解決現有技術中未實現 評價指標體系的動態調整和評估結果的優化的問題。
[0006] 為此目的，本發明提出了一種城市可持續發展能力的動態評估方法，包括：
[0007] S1，針對城市可持續發展能力評價的對象，確定多個評價決策單元，以及多個以資 源、環境為輸入，人口、經濟、社會發展為輸出的評價指標:所述評價決策單元為η個，評價指 標包括m個輸入指標和s個輸出指標；
[0008] S2，根據所述多個評價指標，建立初級評價指標體系；
[0009] S3,利用數據包絡分析評價模型對所述對象的城市可持續發展能力進行評價，得 出每個評價決策單元在初級評價指標體系下對應的初級有效性系數；
[0010] S4,對所述數據包絡分析評價指標進行動態調整，建立動態評價指標體系，并利用 所述數據包絡分析評價模型對所述對象的城市可持續發展能力進行動態評價，得出每個評 價決策單元在所述動態評價指標體系下對應的動態有效性系數；
[0011] S5,將所述初級有效性系數、動態有效性系數進行對比分析，確定各評價指標對每 個評價決策單元有效性系數的影響程度；
[0012] S6,根據所述各評價指標的影響程度，建立優化的評價指標體系；
[0013] S7,根據所述優化的評價指標體系，利用所述數據包絡分析評價模型對所述對象 的城市可持續發展能力進行評價，得到每個評價決策單元的優化有效性系數。
[0014] 具體地，所述步驟S1中確定的評價決策單元為η個指：
[0015] 當針對同一時段不同城市作為評價對象時，所述不同城市構成η個評價決策單元；
[0016] 當針對同一城市不同時段作為評價對象時，所述不同時段構成η個評價決策單元。
[0017] 可選的，所述數據包絡分析評價模型為數據包絡分析CCR評價模型，所述CCR評價 模型的線性表達式為：
[0018]
[0019]其中Λ為第j個評價決策單元的有效性系數，Xl偽第j個評價決策單元的第i個輸 入指標的投入量，yw為第j個評價決策單元的第t個輸出指標的產出量，Vl為第i個輸入指標 的權重，u t為第t個輸出指標的權重。
[0020] 可選的，所述數據包絡分析評價模型為數據包絡分析BCC評價模型，所述BCC評價 模型的線性表達式為：
[0021]
[0022]其中，Θ」為第j個評價決策單元的有效性系數，Xlj為第j個評價決策單元的第i個輸 入指標的投入量，yw為第j個評價決策單元的第t個輸出指標的產出量，Vl為第i個輸入指標 的權重，u t為第t個輸出指標的權重，e是行單位向量，uo是自由變量。
[0023 ]具體地，所述對評價指標進行動態調整指：
[0024] 去除所述初級評價指標體系中的第i個輸入指標，其中，i = l，2,…，m。
[0025] 可選的，所述步驟S5中對比分析的方法為：
[0026]
[0027] 其中，K」（i)表示在去除第i個輸入指標后對第j個評價決策單元有效性系數的影 響程度，D為初級評價指標體系，0^D)為第j個評價決策單元在初級評價指標體系下對應的 初級有效性系數，Di為在初級評價指標體系中去除第i個輸入指標后的動態評價指標體系， GXm)為第j個評價決策單元在動態評價指標體系下對應的動態有效性系數。
[0028] 優選地，當所述評價決策單元為同一時段的不同城市時，所述動態評估方法還包 括：
[0029] 步驟S8:針對每個評價決策單元的優化有效性系數，結合地理信息系統，分析城市 可持續發展能力的空間相關性特性和時空分布規律，并生成專題地圖。
[0030] 可選的，所述空間相關性特性采用全局空間自相關分析統計量Moran's I來分析， 并得到全局空間自相關系數值：
[0031]
[0032] 其中，η為評價決策單元的個數，當評價決策單元為同一時段不同城市，η為城市總 數，^為城市j的可持續發展能力效率值，Μ為城市j'的可持續發展能力效率值，?為所有 城市可持續發展能力效率值的平均值，為城市j和城市j'之間的空間權重矩陣。
[0033] 優選的，所述空間相關性特性還采用局部空間自相關分析統計量LISA來分析，并 得到局部空間自相關系數值：
[0034]
[0035]其中，以為城市j的可持續發展能力效率值，以，為城市j'的可持續發展能力效率 值，?為所有城市可持續發展能力效率值的平均值，ωχ為城市j和城市j'之間的空間權重 矩陣。
[0036] 可選的，所述時空分布規律采用全局時空自相關來分析，并得到全局時空自相關 系數值：
[0037]
1234 其中，為城市j在t'-k時刻的城市可持續發展能力效率值，?為所有城市 在t'-k時刻的城市可持續發展能力效率值的平均值，為城市j'在t'時刻的城市可持續 發展能力效率值，$為所有城市在t'時刻的城市可持續發展能力效率值的平均值，co t，_k,t， 為t ' _k時刻到t '時刻的時間權重，ω」」，為城市j和城市j '之間的空間權重矩陣。 2
[0039]本發明的有益效果為： 3 本發明提供的城市可持續發展能力的動態評估方法，在評估過程中，通過對評估 城市可持續發展能力的評價指標、與評價指標相對應的評價指標體系進行動態調整，來確 定各評價指標對每個評價決策單元有效性系數的影響程度，進而實現評價指標以及評價指 標體系的優化，使評估結果得以優化，避免了城市可持續發展能力評價過程中的不確定性， 保證了評估結果的客觀性、系統性和合理性； 4 將評估結果與城市地理位置分布信息相結合，對城市可持續發展能力在地理位置 上的分布規律、關聯度和聚集性進行分析，并生成專題地圖，能快速準確地提供城市可持續 發展能力的時空變化規律，直觀性強，展示效果好，實現了評估結果的可視化，便于決策者 查詢參考。
【附圖說明】
[0042] 通過參考附圖會更加清楚的理解本發明的特征和優點，附圖是示意性的而不應理 解為對本發明進行任何限制，在附圖中：
[0043] 圖1示出了本發明動態評估方法的流程圖；
[0044] 圖2示出了應用本發明對同一時段不同城市進行評估后得出的專題地圖。
【具體實施方式】
[0045]下面將結合附圖對本發明的實施例進行詳細描述。
[0046]城市是人口、社會、經濟、資源、環境幾個關鍵要素相互作用、相互制約形成的高度 復雜的動態系統。可持續發展是一個地區經濟、社會和資源環境三者保持適度和諧、協調發 展的過程。城市可持續發展能力強，意味著該城市能夠用較少的資源消耗和環境代價獲得 人口、社會和經濟的較大發展。因此，本發明實施例借助數據包絡分析（以下簡稱DEA，Data Envelope Analyse)的思路，把資源、環境作為城市可持續發展能力評價的輸入指標，人口、 經濟、社會發展作為輸出指標，城市的DEA有效性系數來衡量城市可持續發展能力。
[0047] 圖1示出了本發明提供的城市可持續發展能力的動態評估方法的流程圖，如圖1所 示，該動態評估方法，包括：
[0048] S1，針對城市可持續發展能力評價的對象，確定多個評價決策單元（Decis ion Making Units，簡稱DMU)，以及多個以資源、環境為輸入，人口、經濟、社會發展為輸出的評 價指標，其中，評價決策單元為η個，評價指標包括m個輸入指標和s個輸出指標。