基于DEMATEL的土地综合承载力指标权重确定方法

李浩

[摘要]为了解决土地综合承载力评价指标之间并非相互独立的指标权重确定问题，首先从土地生产、土地资源、土地环境、土地人口规模等七个方面构建了土地综合承载力的评价指标体系；其次基于能够反映要素之间关联影响关系的决策试行与评价实验室方法构建了土地综合承载力指标权重的确定方法；最后应用一个数值模拟分析例子演示了提出方法的具体操作过程，验证了方法的应用可行性。

[关键词]土地综合承载力；权重确定方法；决策试行与评价实验室

[DOI]1013939/jcnkizgsc201714016

1引言

土地综合承载力既包括自然资源和生态环境，又包括社会与经济的发展水平，是一个人地一体化资源系统。近年来，许多专家学者从评价指标体系和评价方法两个方面对土地综合承载力展开了研究，他们多将研究对象界定为某一地区，结合地区土地资源环境和社会经济状况构建相应的评价指标体系和评价方法。如：王翠华、冉瑞平等运用层次分析法、综合评价法和聚类分析法对四川省土地综合承载力的空间差异进行了研究。[1]刘澄、白婧等采用生态足迹法核算了2007—2011年区域的生态足迹、生态承载力和生态赤字状况。[2]罗璇、姜翔云应用状态评价法建立了南昌市城市土地综合承载力评估体系。[3]刘娜从水土资源、生态环境和社会经济等方面构建了黄河三角洲土地综合承载力的评价指标体系，并对该区域2005年、2009年、2014年三个年度的土地综合承载力进行了评价分析。[4]张红、张毅等基于修正层次分析法模型构建了评价海岛城市土地综合承载力水平的计算方法。[5]

土地综合承载力是自然资源、生态环境、社会经济三者之间相互协调、相互作用的结果，具有系统性。系统内部要素之间存在着相互影响、相互作用的关系，导致了各项指标之间并非相互独立而是存在关联影响关系。但是，现有研究成果都是在假设指标之间相互独立的条件下确定指标权重，故在此基础上计算出的土地综合承载力评价值其科学性是有待商榷的。有鉴于此，本文应用能够反映指标之间关联影响关系的决策试行与评价实验室（DEMATEL）构建土地综合承载力评价指标权重的确定方法。

2评价指标体系

本文在借鉴现有相关成果的基础上，从土地生产、土地资源、土地环境、土地人口规模、土地建设规模、土地经济规模、土地基础生活设施共七个方面构建土地综合承载力的一级评价指标，并将各个一级指标进一步细化为具体的二级指标。[2][3][4][5][6]如：土地生产承载力可以细化为人均耕地面积、人均农林牧渔业总产值、人均主要农产品产量三个二级指标；土地资源承载力可以细化为人均用水支撑度、万元地区生产总值能耗、森林覆盖率三个二级指标。

3指标权重确定方法

4数值模拟分析

下面以某一地区为例，演示应用本文方法计算该地区土地综合承载力评价指标权重的具体实现过程。设专家群组经过研讨后最终确定的该地区土地资源环境承载力指标之间的影响关系有向图如下图所示。其中：由箭线连接的两个指标或指标集之间存在关联关系；如果箭线连接的是指标集，那么表示箭尾指标集中每个指标对箭头指标集中的任一指标都有影响；重实心箭线表示影响程度强，轻实心表示影响程度中，虚线表示影响程度弱。如人均耕地面积（A11）与人均主要农产品产量（A13）之间有一条蓝色箭线连接，表示A11对A13存在关联关系且影响程度为2。

基于下图中的关联影响关系能容易地构建初始化直接影响矩阵X=[xnn′]N×N（限于篇幅，不予列出）。按方法中步骤4-步骤6，计算每个评价指标的影响度、被影响度、中心度、指标权重，上述信息具体如下表所示。下表最后一行数据即为按照DEMATEL方法计算得到的该地区土地综合承载力各项评价指标的权重。显然，所得到的指标权重能够反映该地区土地综合承载力评价指标之间的关联影响关系，是在所有评价指标相互作用下计算得到的终极指标权重。由此可见，本文基于DEMATEL确定土地综合承载力指标权重具有可行性。

影响关系有向图

5结论

本文在参考相关研究成果的基础上从土地生产、土地资源、土地环境等七个方面构建了土地综合承载力的评价指标体系，然后通过考虑土地综合承载力各项评价指标之间的关联影响关系，基于DEMATEL方法提出了土地综合承载力评价指标权重的确定方法，最后应用一个数值模拟分析例子演示了提出方法的具体操作过程，验证了提出方法的应用可行性。需要说明的是：其一，本文侧重于提出土地综合承载力评价指标权重的确定方法，对于评价指标可以结合实际情况进行修改或完善；其二，本文方法允许根据不同地区的具体特征确定与地区特征相适应的土地综合承载力评价指标的权重体系，更具针对性。

参考文献：

[1]王翠華，冉瑞平，魏晋区域土地综合承载力空间差异评价研究——以四川省为例[J].国土与自然资源研究，2010（2）：30-31

[2]刘澄，白婧，刘祥东基于生态足迹的京津冀区域土地综合承载力评价[J].中国管理信息化，2013（23）：36-40

[3]罗璇，姜翔云基于状态评价法的城市土地综合承载力评价——以南昌市为例[J].安徽农业科学，2014（36）：13078-13079

[4]刘娜基于格网的黄河三角洲土地综合承载力评价研究[D].济南：山东师范大学，2016

[5]张红，张毅，张洋，等基于修正层次分析法模型的海岛城市土地综合承载力水平评价：以舟山市为例[J].中国软科学，2017（1）：150-160

[6]户艳领区域土地综合承载力评价及应用研究[D].北京：中国地质大学，2014

[7]李春好，杜元伟重大科技项目的关键合作界面识别[J].科研管理，2012，7（33）：121-128

[8]Chia-Li Lin，Gwo-Hshiung TzengA Value-created System of Science（technology）Park by Using DEMATEL[J].Expert Systems with Applications，2009，36（6）：9683-9697