基于双极值模糊集的城市可持续发展评价方法

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改革开放以来,中国城市化进程加快,城市发展迅速。然而,许多城市在发展过程中,不惜利用自然资源的过度开发来换取经济的快速增长。如今这些城市也面临着资源枯竭、环境污染以及人口流失等环境与社会问题。造成这种现象的根本原因,是城市发展过程中管理者可持续发展观念的不足,片面地追求经济效益而忽略了城市环境与社会层面的发展。城市的可持续发展,是经济、社会、环境三大支柱的协调发展。三大支柱之间不可避免存在矛盾,如何协调三大支柱间的矛盾,促进城市可持续发展是过去十年科学工作者、城市管理者的研究和关注热点。研究发现,在城市可持续发展过程中,不仅三大支柱之间存在矛盾,每个层面自身也可能存在两极冲突。以经济为例,某以经济为主要发展目标的资源型城市,短期内可能获得很大的经济收益,其短期经济评价为较高的正面值。但如果从长期考虑经济因素,过度开采导致环境恶化以及人口的流失,在资源产量下降后,往往经济发展也陷入了停滞,且环境修复等也需要更大的经济投入,其长期经济评价为较高的负面值。在现有的城市可持续评价体系中,往往忽略了这种评价因素的两极性,即使注意到,也未将其视为一个因素的两极,而是作为不同的因素分开评价,这显然是不合理的。注意到双极值模糊集与常见的模糊集相比,其所特有的不相容两极性可以很好的刻画这种两极冲突。故本文以双极值模糊理论为依托,从两极冲突的视角对城市可持续发展的评价问题进行了研究。论文主要工作如下:1.理论上,根据城市可持续发展评价问题的需要,将普通模糊集的一些定义扩展到双极值模糊环境:分别给出了双极值模糊相似测度、运算法则、距离测度。并结合哈米均值给出了不同形式的双极模糊集结算子。2.评价指标体系是否完整科学关系到评价的最终结果。本文将区间值与原有的单值统计方法相结合,拓展了一种区间统计学指标选取方法,并应用于指标的筛选,构建了较为科学合理的城市可持续发展评价指标体系。3.评价方法上,针对城市可持续发展的静态评价,本文利用DEMATEL方法确定指标的权重,改善了传统ELECTRE方法忽视指标间相互影响的缺陷。并将ELECTRE拓展到双极模糊环境,构建了一种ELECTRE与DEMATEL方法相结合的城市可持续发展评价方法;针对城市可持续发展的动态评价,本文考虑时间因素对决策结果的影响,构建了一种引入时间权重的城市可持续发展动态评价方法。利用不同时刻双极值评价值的信息熵确定时间权重,形成综合的评价矩阵,结合双极的PROMETHEE方法对城市进行排序。通过案例和对比分析,验证了新方法的有效性和可行性。本文从两极冲突视角切入研究城市可持续发展评价问题。理论上,本文扩展了双极值模糊集的相关定义和运算法则。方法上,本文在指标选取、评价方法上融合了现有的多种方法,并进行了扩展,在研究方法上有所改进。实例证明,与现有方法相比,本文从两极冲突的研究视角构建的三种评价方法,更适应城市可持续发展的需要。
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