一种城市发展水平计算方法与流程

本发明涉及数据处理技术领域，具体涉及一种城市发展水平计算方法。

背景技术：

本部分向读者介绍可能与本发明的各个方面相关的背景技术，相信能够向读者提供有用的背景信息，从而有助于读者更好地理解本发明的各个方面。因此，可以理解，本部分的说明是用于上述目的，而并非构成对现有技术的承认。

中国正经历着人类文明史上最为快速的城镇化进程，城市资源、能源及居住环境面临巨大压力。目前生态、宜居城市已成为我国城市提升更新、新城规划建设的主流模式，也是建设生态文明的重要基石。然而，传统自上而下的规划已不足以应对现实挑战，城市规划不现实之间存在较大偏差，初步反映了城市规划建设的复杂与实际建设的粗放。传统规划和现实之间的复杂性，出现城市资源、能源、配套基础设施分配偏差，或产生城市人口密度过密、资源环境超载，或造成空城鬼城等现象。因此，现阶段亟需建立一套科学合理的综合、动态评估体系，以把握中国城市生态宜居建设进程，找准城市定位，为城市发展转型提供依据。

目前，我国尚未形成一个真正意义上的生态城市，对于生态城市的指标体系研究也还未形成统一的评价指标及指标体系，已有的指标体系研究或拘泥于单一指数排名、或复杂庞大、结果不够简洁直观等缺陷。

技术实现要素：

要解决的技术问题是如何简单直观地评价城市发展水平。

针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种城市发展水平计算方法，可以直观评价每个城市的发展水平。

本发明提供一种城市发展水平计算方法，包括：

获取城市指标数据，建立城市宜居指标数据库；

获取城市发展水平评价指标的起步值与理想值；

对城市发展水平评价指标的起步值、理想值指标化处理；

确定城市发展水平评价指标权重；

对所述指标化处理的城市发展水平评价指标的起步值、理想值加权运算计算城市建设过程指标和生态建设结果指标；

根据所述城市建设过程指标和所述生态建设结果指标将城市划分在二维平面直角坐标系的不同象限，根据城市所在不同象限确定城市发展水平；

所述起步值为城市发展水平评价指标最低值；

所述理想值为城市发展水平评价指标最优值。

可选地，所述城市发展水平评价指标的起步值按下式计算：

X_i起步＝min(X_ijk)

其中，X_ijk为j市在k年指标i的数值；

i为人均GDP、第三产业占GDP比重、政府工作网站评分和/或单位GDP能耗等；j为城市名；k为年份。

可选地，所述城市发展水平评价指标的理想值按下式计算：

X_i理想＝max(Y_ijk)

其中，Y_ijk为j市在k年指标i的远期规划值；i为人均GDP、第三产业占GDP比重、政府工作网站评分和/或单位GDP能耗等；j为城市名；k为年份。

可选地，所述对城市发展水平评价指标的起步值、理想值指标化处理是按下式计算的：

X_ijk’＝(X_ijk-X_i起步)/(X_i理想-X_i起步)×100

其中，X_ijk为j市在k年指标i的数值；X_ijk’为X_ijk指标化后的数值；i为人均GDP、第三产业占GDP比重、政府工作网站评分等；j为城市名；k为年份。

可选地，所述确定城市发展水平评价指标权重包括：

对城市建设过程指标、生态建设结果指标的指标权重总和分别为1，即：

其中，

为对城市建设过程指标指标的权重总和；

为对生态建设结果指标指标的权重总和；

为对城市建设过程指标指标i设置的权重；

为对生态建设结果指标指标i设置的权重；

i＝人均GDP、第三产业占GDP比重、政府工作网站评分；

根据设置的权重，取平均值，确定指标i的权重具体如下：

其中，为指标i的权重值。

可选地，所述计算城市建设过程指标值和生态建设结果指标值包括：

城市j在k年的城市建设过程指标值按下式计算：

其中，E_jk过程指城市建设过程指标的评估指标值，为指标i的权重值，X_ijk为j市在k年指标i的数值；X_ijk’为X_ijk指标化后的数值；

城市j在k年的生态建设结果指标值按下式计算：

其中，E_jk结果指生态建设结果指标的评估指标值，为指标i的权重值，X_ijk为j市在k年指标i的数值；X_ijk’为X_ijk指标化后的数值。

可选地，所述根据城市建设过程指标值和生态建设结果指标值将城市划分在二维平面直角坐标系的不同象限，根据城市所在不同象限确定城市发展水平包括：

将城市j在k年的生态宜居发展现状评估结果(E_jk结果，E_jk过程)落在E_过程-E_结果平面直角坐标系上，评价得到城市j在k年的城市类型：

当E_jk结果≥50，E_jk过程≥50时，城市j在k年为提升型城市；

当E_jk结果＜50，E_jk过程≥50时，城市j在k年为发展型城市；

当E_jk结果＜50，E_jk过程＜50时，城市j在k年为起步型城市；

当E_jk结果≥50，E_jk过程＜50时，城市j在k年为本底型城市。

由上述技术方案可知，本发明供的一种城市发展水平计算方法，与传统的城市发展水平展现结果简洁直观，易于对比，既避免了传统指标体系复杂庞大的缺点，又不仅限于单一数值排名；在以往单维度评估结果的基础上，以两个维度考核城市生态、宜居发展特征；以四个象限表示城市生态宜居发展结果，可以更加快速明确城市自身定位；结合城市发展数据综合评估城市生态宜居发展水平，互为补充。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一个实施例中一种城市发展水平计算方法流程意图；

图2为本发明一个实施例中一种城市发展水平计算方法详细流程示意图；

图3为本发明一个实施例中一种城市的城市类型分布结果示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明提供一种城市发展水平计算方法，包括：获取城市指标数据，建立城市宜居指标数据库；获取城市发展水平评价指标的起步值与理想值；对城市发展水平评价指标的起步值、理想值指标化处理；确定城市发展水平评价指标权重；对所述指标化处理的城市发展水平评价指标的起步值、理想值加权运算计算城市建设过程指标值和生态建设结果指标值；根据所述城市建设过程指标值和所述生态建设结果指标值将城市划分在二维平面直角坐标系的不同象限，根据城市所在不同象限确定城市发展水平；起步值为城市发展水平评价指标最低值；理想值为城市发展水平评价指标最优值。下面对本发明和提供的城市发展水平计算方法展开详细的说明。

首先，介绍获取城市指标数据，建立城市宜居指标数据库。

通过资料分析，结合生态宜居城市建设的主要领域和工作，确定城市建设过程指标评估的各种不层级指标、例如可以将该城市建设行为城市建设过程指标划分为A、B、C层。A层指标为：管理高效、生活宜居和环境生态。其中，管理高效方面包含的B层指标包括：经济发展、运营管理、城镇化发展。生活宜居方面包含的B层指标包括：公共服务、道路交通。环境生态方面包含的B层指标包括：能源资源、污染控制、城市绿化。通过设计专家问卷，征求或咨询城市建设领域和专家的意见，就指标的合理性、数据可得性等相关数据进行指标筛选,最终确定C层指标，其中“+”表示正面指标(数值越大越好)，“-”表示负面指标(数值越小越好)。城市建设过程指标的评估指标体系如表1所示。

表1.城市建设过程指标的评估指标体系

通过资料分析，确定生态建设结果指标评估的关注要点，确定生态建设结果指标评估的各种不层级指标、例如可以将该城市生态建设结果指标划分为A、B、C层。A层指标为：综合评价、分项评价、主观评价。其中，综合评价方面包含的B层指标包括：可持续竞争力。分项评价方面包含的B层指标包括：城市高效运营、提高生活水平、提升能源效率、改善环境质量。主观评价方面包含的B层指标包括：居民幸福感受。通过设计专家问卷，就指标的合理性、数据可得性等咨询专家意见,筛选可表征B层指标的C层指标，其中“+”表示正面指标，“-”表示负面指标。生态建设结果指标的评估指标体系如表2所示。

表2.生态建设结果指标的评估指标体系

获取城市指标数据，建立城市宜居指标数据库，城市宜居指标数据库中的数据可以从城市统计年鉴、城市建设统计年鉴、地方城市门户网站等通过程序和数据库管理系统进行数据的录入和整理。城市建设过程指标和生态建设结果指标的C层指标数据可以从如表3所示的方式得到：

表3.城市建设过程指标和生态建设结果指标C层指标数据来源

城市建设过程指标的各种指标(人均GDP、第三产业占GDP比重、政府工作网站评分、户籍人口城镇化率、每百人公共图书馆藏书数量、每万人拥有病床数、人均道路面积、每万人拥有公共汽电车台辆、单位GDP电耗、工业固体废物综合利用率、工业二氧化硫、烟(粉)尘去除率、污水处理率、建成区绿化覆盖率、人均公园绿地面积等)可以通过以下方式录入数据库：1.预先建立数据库数据表；2.设计数据库字段；3.编写数据输入程序(输入方式为：字段名称、记录-即字段内容，逻辑为判断输入字段名称，符合的则更新字段记录，不符合则需要添加相应字段)；4.利用数据输入程序进行数据输入与更新等。

生态建设结果指标的可持续竞争力指数可以通过以下方式录入数据库：1.预先建立数据库数据表；2.设计数据库字段；3.编写数据输入程序(输入方式为：字段名称、记录-即字段内容，逻辑为判断输入字段名称，符合的则更新字段记录，不符合则需要添加相应字段)；4.利用数据输入程序进行数据输入与更新。生态建设结果指标的城市名片通过以下方式录入数据库：1.生成关键词；2.定位对象网站；3.根据关键词获取信息数据；4.将信息数据输入预先设计的数据表(例如：excel表格)；5.利用编写的数据更新程序(具体方式为对数据进行遍历，根据时间字段不同进行数据更新)进行数据输入与更新。生态建设结果指标的职工平均工资、单位GDP能耗、空气质量优良率等指标可以通过以下方式录入数据库：1.预先建立数据库数据表；2.设计数据库字段；3.编写数据输入程序(输入方式为：字段名称、记录-即字段内容，逻辑为判断输入字段名称，符合的则更新字段记录，不符合则需要添加相应字段)；4.利用数据输入程序进行数据输入与更新。

其次，介绍获取城市发展水平评价指标的起步值与理想值；

根据城市宜居指标数据库中的数据，将表1中城市建设过程指标的评估指标体系和表2中生态建设结果指标的评估指标体系的不同类型(正面或负面)指标计算各项指标的起步值：

具体地，城市发展水平评价指标的起步值按下式计算：

X_i起步＝min(X_ijk)

其中，X_ijk为j市在k年指标i的数值；i为人均GDP、第三产业占GDP比重、政府工作网站评分和/或单位GDP能耗等；j为城市名；k为年份。

“+”指标，即越大越好的指标，可以将该项指标的最低水平作为起步值，举例如下：

X_i起步＝min(X_ijk)

其中，X_ijk为j市在k年指标i的数值；i＝人均GDP、第三产业占GDP比重、政府工作网站评分等C层“+”指标；j＝北京，上海，天津，重庆，石家庄，……；k＝2000年，2001年，2002年，……。

“—”指标，即越小越好的指标，可以将该项指标的最大值作为起步值，举例如下：

X_i起步＝max(X_ijk)

其中，X_ijk为j市在k年指标i的数值；i＝单位GDP能耗等C层“-”指标；j＝北京，上海，天津，重庆，石家庄，……；k＝2000年，2001年，2002年，……。

根据城市宜居指标数据库中的数据，将表1中城市建设过程指标的评估指标体系和表2中生态建设结果指标的评估指标体系的不同类型(正面或负面)指标计算各项指标的理想值。

具体地，城市发展水平评价指标的理想值按下式计算：

X_i理想＝max(Y_ijk)

其中，Y_ijk为j市在k年指标i的远期规划值；i为人均GDP、第三产业占GDP比重、政府工作网站评分和/或单位GDP能耗等；j为城市名；k为年份。

“+”指标，即越大越好的指标，可以将该项指标远期规划目标的最优值作为理想值，举例如下：

X_i理想＝max(Y_ijk)

其中，Y_ijk为j市在k年指标i的远期规划值；i＝人均GDP、第三产业占GDP比重、政府工作网站评分等C层“+”指标；j＝北京，上海，天津，重庆，石家庄，……；k＝2000年，2001年，2002年，……。

“-”指标，即越小越好的指标，可以将该项指标远期规划目标的最优值作为理想值，举例如下：

X_i理想＝min(Y_ijk)

其中，Y_ijk为j市在k年指标i的远期规划值；i＝单位GDP能耗等C层“—”指标；j＝北京，上海，天津，重庆，石家庄，……；k＝2000，2001，2002，……。

第三，介绍对城市发展水平评价指标的起步值、理想值指标化处理。

对城市发展水平评价指标的起步值、理想值指标化处理是按下式计算的：

X_ijk’＝(X_ijk-X_i起步)/(X_i理想-X_i起步)×100

其中，X_ijk为j市在k年指标i的数值；X_ijk’为X_ijk指标化后的数值；i为人均GDP、第三产业占GDP比重、政府工作网站评分等；j为城市名；k为年份。

用上述方法面得到的各项指标起步值、理想值，计算得到C层各项指标的指标得分，计算方法举例如下：

X_ijk’＝(X_ijk-X_i起步)/(X_i理想-X_i起步)×100

其中，X_ijk为j市在k年指标i的数值；X_ijk’为X_ijk指标化后的数值；i＝人均GDP、第三产业占GDP比重、政府工作网站评分等C层指标；j＝北京，上海，天津，重庆，石家庄，……；k＝2000年，2001年，2002年，……。

第四，介绍确定城市发展水平评价指标权重。

确定城市发展水平评价指标权重过程如下：对城市建设过程指标、生态建设结果指标的指标权重总和分别为1，即：

其中，

为对城市建设过程指标的权重总和；

为对生态建设结果指标的权重总和；

为对城市建设过程指标i设置的权重；

为对生态建设结果指标i设置的权重；

i＝人均GDP、第三产业占GDP比重、政府工作网站评分等。

根据设置的权重，取平均值，确定指标i的权重，具体如下：

其中，指标i的权重；为不同专家对指标i设置的权重值；l＝专家a，专家b，……专家n。

具体确定城市发展水平评价指标权重举例如下：

从生态城市研究的专家库中，选择各领域的专家代表，针对各项指标的权重，设计问卷，请专家为C层指标设置权重，要求专家对城市建设过程指标、生态建设结果指标的C层指标权重总和分别为1，即：

其中：

为专家l对城市建设过程指标C层指标的权重总和；

为专家l对生态建设结果指标C层指标的权重总和；

为专家l对城市建设过程指标C层指标i设置的权重；

为专家l对生态建设结果指标C层指标i设置的权重；

l＝专家a，专家b，……专家n。i＝人均GDP、第三产业占GDP比重、政府工作网站评分等C层指标。

第五，介绍对指标化处理的城市发展水平评价指标的起步值、理想值加权运算计算城市建设过程指标值和生态建设结果指标值。

具体地，具体地，可以利用线性加权求和法计算城市建设过程指标、生态建设结果指标，包括：

城市j在k年的城市建设过程指标值按下式计算：

其中，E_jk过程指城市建设过程指标的评估指标值，为指标i的权重值，X_ijk为j市在k年指标i的数值；X_ijk’为X_ijk指标化后的数值；

城市j在k年的生态建设结果指标值按下式计算：

其中，E_jk结果指生态建设结果指标的评估指标值，为指标i的权重值，X_ijk为j市在k年指标i的数值；X_ijk’为X_ijk指标化后的数值。

由此可以得到城市j在k年的生态宜居发展现状评估指标为(E_jk结果，E_jk过程)。

最后，介绍根据所述城市建设过程指标值和所述生态建设结果指标值将城市划分在二维平面直角坐标系的不同象限，根据城市所在不同象限确定城市发展水平。

根据城市建设过程指标值、生态建设结果指标值的大小，把城市划分为起步型城市、发展型城市、提升型城市和本底型城市等不同水平。具体地，如图3所示，根据上述算法，最终城市建设过程指标值、生态建设结果指标值的值域均为0-100，以生态建设结果指标为横轴、城市建设过程指标为纵轴、(50,50)为坐标轴交叉点绘制E_过程-E_结果二维平面直角坐标系，形成四个象限。与之相对应的，形成的四个象限分别对应不同发展阶段的城市类型，即第一象限-提升型城市、第二象限-发展型城市、第三象限-起步型城市、第四象限-本底型城市。提升型城市的生态成效好、行为强度强；发展型城市的生态成效差、行为强度强；起步型城市的生态成效差、行为强度弱；本底型城市的生态成效好、行为强度弱。

将城市j在k年的生态宜居发展现状评估结果(E_jk结果，E_jk过程)落在E_过程-E_结果平面直角坐标系上，评价得到城市j在k年的城市类型。即：

当E_jk结果≥50，E_jk过程≥50时，城市j在k年为提升型城市；

当E_jk结果＜50，E_jk过程≥50时，城市j在k年为发展型城市；

当E_jk结果＜50，E_jk过程＜50时，城市j在k年为起步型城市；

当E_jk结果≥50，E_jk过程＜50时，城市j在k年为本底型城市。

本发明提供的城市发展水平计算方法，可在不同尺度开展应用，对全国、城市群(区域)、城市的生态宜居发展过程等进行动态评估，应用于城市规划、运营管理或提升改造等不同阶段，指导城市转型提升。如图3所示，按照被评估城市的城市建设过程指标值和生态建设结果指标值明确城市在四象限中的分布，进而知道城市的生态宜居发展阶段；按照全国287个城市在四象限中的分布情况，知道我国生态宜居城市建设的进程；按照历年的城市类型分布情况，知道我国生态宜居城市建设的历史情况；按照被评城市的各项指标比较，及与全国平均水平/同类城市/先进城市的水平比较，了解该城市生态宜居发展的重点与发展要点，指导下一步发展战略。

综上所述，本发明提供的城市发展水平计算方法与传统的城市排名评估相比，具有以下特点：城市发展水平展现结果简洁直观，易于对比，既避免了传统指标体系复杂庞大的缺点，又不仅限于单一数值排名；在以往单维度评估结果的基础上，以两个维度考核城市生态、宜居发展特征；以四个象限表示城市生态宜居发展结果，可以更加快速明确城市自身定位；结合城市发展数据综合评估城市生态宜居发展水平，互为补充。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明的说明书中，说明了大量具体细节。然而能够理解的是，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。类似地，应当理解，为了精简本发明公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释呈反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。本发明并不局限于任何单一的方面，也不局限于任何单一的实施例，也不局限于这些方面和/或实施例的任意组合和/或置换。而且，可以单独使用本发明的每个方面和/或实施例或者与一个或更多其他方面和/或其实施例结合使用。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。