一种城市可持续发展能力的动态评估方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及城市规划领域，具体涉及一种城市可持续发展能力的动态评估方法。
【背景技术】
[0002] 可持续发展是复杂城市系统的动态变化过程，每个城市的产业结构、资源状况、发 展目标都不相同，准确有效地监测、定量评估城市可持续发展能力，能够为城市可持续发展 战略制定、城市要素资源优化配置等提供参考依据，是实现城市可持续发展道路的基础。
[0003] 目前，城市可持续发展能力的评价步骤通常如下：首先，根据评价目的、待评价城 市的类型特点等，建立一个能全面反映城市复合系统各个方面状况的指标体系;然后，运用 某种评价方法对城市可持续发展能力进行测度。评价方法一般采用多指标综合评价法，步 骤如下:首先，把指标体系中量纲不同的评价指标转化成为无量纲的相对评价值，然后将多 项评价指标的信息加以汇集，最后得到城市可持续发展能力的综合指数。
[0004] 现有的城市可持续发展评价多采用传统的常规数学方法、多元统计方法评价城市 可持续发展能力，在评估过程中，未实现评价指标体系的动态调整和评估结果的优化。另 外，现有的评价方法缺乏对城市可持续发展能力空间信息和时空联合信息的有效反映，未 对城市可持续发展能力在地理位置上的分布规律、关联度和聚集性进行分析，评估结果往 往以文本、表格形式存在，缺乏与城市空间位置相关性的地图化展示，无法揭示城市可持续 发展能力的区域内部差异和时空演变趋势。
【发明内容】
[0005] 本发明提供一种城市可持续发展能力的动态评估方法，以解决现有技术中未实现 评价指标体系的动态调整和评估结果的优化的问题。
[0006] 为此目的，本发明提出了一种城市可持续发展能力的动态评估方法，包括：
[0007] S1，针对城市可持续发展能力评价的对象，确定多个评价决策单元，以及多个以资 源、环境为输入，人口、经济、社会发展为输出的评价指标:所述评价决策单元为η个，评价指 标包括m个输入指标和s个输出指标；
[0008] S2，根据所述多个评价指标，建立初级评价指标体系；
[0009] S3,利用数据包络分析评价模型对所述对象的城市可持续发展能力进行评价，得 出每个评价决策单元在初级评价指标体系下对应的初级有效性系数；
[0010] S4,对所述数据包络分析评价指标进行动态调整，建立动态评价指标体系，并利用 所述数据包络分析评价模型对所述对象的城市可持续发展能力进行动态评价，得出每个评 价决策单元在所述动态评价指标体系下对应的动态有效性系数；
[0011] S5,将所述初级有效性系数、动态有效性系数进行对比分析，确定各评价指标对每 个评价决策单元有效性系数的影响程度；
[0012] S6,根据所述各评价指标的影响程度，建立优化的评价指标体系；
[0013] S7,根据所述优化的评价指标体系，利用所述数据包络分析评价模型对所述对象 的城市可持续发展能力进行评价，得到每个评价决策单元的优化有效性系数。
[0014] 具体地，所述步骤S1中确定的评价决策单元为η个指：
[0015] 当针对同一时段不同城市作为评价对象时，所述不同城市构成η个评价决策单元；
[0016] 当针对同一城市不同时段作为评价对象时，所述不同时段构成η个评价决策单元。
[0017] 可选的，所述数据包络分析评价模型为数据包络分析CCR评价模型，所述CCR评价 模型的线性表达式为：
[0018]
[0019]其中Λ为第j个评价决策单元的有效性系数，Xl伪第j个评价决策单元的第i个输 入指标的投入量，yw为第j个评价决策单元的第t个输出指标的产出量，Vl为第i个输入指标 的权重，u t为第t个输出指标的权重。
[0020] 可选的，所述数据包络分析评价模型为数据包络分析BCC评价模型，所述BCC评价 模型的线性表达式为：
[0021]
[0022]其中，Θ」为第j个评价决策单元的有效性系数，Xlj为第j个评价决策单元的第i个输 入指标的投入量，yw为第j个评价决策单元的第t个输出指标的产出量，Vl为第i个输入指标 的权重，u t为第t个输出指标的权重，e是行单位向量，uo是自由变量。
[0023 ]具体地，所述对评价指标进行动态调整指：
[0024] 去除所述初级评价指标体系中的第i个输入指标，其中，i = l，2,…，m。
[0025] 可选的，所述步骤S5中对比分析的方法为：
[0026]
[0027] 其中，K」（i)表示在去除第i个输入指标后对第j个评价决策单元有效性系数的影 响程度，D为初级评价指标体系，0^D)为第j个评价决策单元在初级评价指标体系下对应的 初级有效性系数，Di为在初级评价指标体系中去除第i个输入指标后的动态评价指标体系， GXm)为第j个评价决策单元在动态评价指标体系下对应的动态有效性系数。
[0028] 优选地，当所述评价决策单元为同一时段的不同城市时，所述动态评估方法还包 括：
[0029] 步骤S8:针对每个评价决策单元的优化有效性系数，结合地理信息系统，分析城市 可持续发展能力的空间相关性特性和时空分布规律，并生成专题地图。
[0030] 可选的，所述空间相关性特性采用全局空间自相关分析统计量Moran's I来分析， 并得到全局空间自相关系数值：
[0031]
[0032] 其中，η为评价决策单元的个数，当评价决策单元为同一时段不同城市，η为城市总 数，^为城市j的可持续发展能力效率值，Μ为城市j'的可持续发展能力效率值，?为所有 城市可持续发展能力效率值的平均值，为城市j和城市j'之间的空间权重矩阵。
[0033] 优选的，所述空间相关性特性还采用局部空间自相关分析统计量LISA来分析，并 得到局部空间自相关系数值：
[0034]
[0035]其中，以为城市j的可持续发展能力效率值，以，为城市j'的可持续发展能力效率 值，?为所有城市可持续发展能力效率值的平均值，ωχ为城市j和城市j'之间的空间权重 矩阵。
[0036] 可选的，所述时空分布规律采用全局时空自相关来分析，并得到全局时空自相关 系数值：
[0037]
1234 其中，为城市j在t'-k时刻的城市可持续发展能力效率值，?为所有城市 在t'-k时刻的城市可持续发展能力效率值的平均值，为城市j'在t'时刻的城市可持续 发展能力效率值，$为所有城市在t'时刻的城市可持续发展能力效率值的平均值，co t，_k,t， 为t ' _k时刻到t '时刻的时间权重，ω」」，为城市j和城市j '之间的空间权重矩阵。 2
[0039]本发明的有益效果为： 3 本发明提供的城市可持续发展能力的动态评估方法，在评估过程中，通过对评估 城市可持续发展能力的评价指标、与评价指标相对应的评价指标体系进行动态调整，来确 定各评价指标对每个评价决策单元有效性系数的影响程度，进而实现评价指标以及评价指 标体系的优化，使评估结果得以优化，避免了城市可持续发展能力评价过程中的不确定性， 保证了评估结果的客观性、系统性和合理性； 4 将评估结果与城市地理位置分布信息相结合，对城市可持续发展能力在地理位置 上的分布规律、关联度和聚集性进行分析，并生成专题地图，能快速准确地提供城市可持续 发展能力的时空变化规律，直观性强，展示效果好，实现了评估结果的可视化，便于决策者 查询参考。
【附图说明】
[0042] 通过参考附图会更加清楚的理解本发明的特征和优点，附图是示意性的而不应理 解为对本发明进行任何限制，在附图中：
[0043] 图1示出了本发明动态评估方法的流程图；
[0044] 图2示出了应用本发明对同一时段不同城市进行评估后得出的专题地图。
【具体实施方式】
[0045]下面将结合附图对本发明的实施例进行详细描述。
[0046]城市是人口、社会、经济、资源、环境几个关键要素相互作用、相互制约形成的高度 复杂的动态系统。可持续发展是一个地区经济、社会和资源环境三者保持适度和谐、协调发 展的过程。城市可持续发展能力强，意味着该城市能够用较少的资源消耗和环境代价获得 人口、社会和经济的较大发展。因此，本发明实施例借助数据包络分析（以下简称DEA，Data Envelope Analyse)的思路，把资源、环境作为城市可持续发展能力评价的输入指标，人口、 经济、社会发展作为输出指标，城市的DEA有效性系数来衡量城市可持续发展能力。
[0047] 图1示出了本发明提供的城市可持续发展能力的动态评估方法的流程图，如图1所 示，该动态评估方法，包括：
[0048] S1，针对城市可持续发展能力评价的对象，确定多个评价决策单元（Decis ion Making Units，简称DMU)，以及多个以资源、环境为输入，人口、经济、社会发展为输出的评 价指标，其中，评价决策单元为η个，评价指标包括m个输入指标和s个输出指标。