基于GIS的现代服务业布局评价及优化研究

张同义+韦晓+胡玉玲+田佳云+张宇晨

摘要：基于GIS、互联网、大数据等信息技术，以济南市历下区为例，通过分析区域现代服务业布局现状和发展趋势、选取适宜的评价方案、建立配套指标体系的方式探索区县级现代服务业布局评价及优化的技术方法，最终给出历下区/街道/片区布局优化方案，将历下区现代服业评价、优化结果以及各单项指标基于电子地图直观展示，为政府部门科学决策提供信息化支撑，也为区县级现代服务业布局评价及优化提供理论依据和可借鉴的实践模式。

Abstract： Based on the information technology such as GIS， Internet and big data， taking Lixia District of Jinan City as an example， this paper explores the evaluation and optimization methods of the modern service industry layout at the county level by analyzing the current situation and development trend of regional modern service industry， selecting the appropriate evaluation plan and setting up an index system. Finally， the optimization plan of Lixia District/street/area layout is given. The evaluation of modern service industry， the optimization results and the individual indicators of Lixia District are presented visually based on electronic map， to provide information support for government departments' decision making， and theoretical basis for county-level modern service industry layout evaluation and optimization.

关键词：GIS；评价与优化；现代服务业布局

Key words： GIS； evaluation and optimization；modern service industry layout

中图分类号：TU984.11 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2018）04-0093-03

0 引言

针对现代服务业的内涵和外延国内外有不同的定义，美国将其称为知识型服务业，欧洲称其为知识密集型服务业；在中国，现代服务业被认为是相对于传统服务业而言、发展和培育需要依托先进技术、高科技人才的服务业。2015年，济南市历下区政府工作报告中提出，将在全区着重发展金融商务、旅游休闲、商贸服务、文化创意、科技研发、健康医疗等六大服务业行业。这六个行业同属于现代服务业范畴。

关于现代服务业的布局评价与优化，从相关文献来看，国内外专家已经在城市产业空间布局评价及优化方面做了一些工作，主要集中在商业领域和农业领域的数量结构优化，侧重于依托GIS平台实现土地利用空间格局分析、土地利用动态变化，少有针对区县级某一行业或领域的布局优化与评价；在应用模型方面，主要是利用GIS与数学模型耦合做相应的分析和预测，通常只适用于小范围的试验区，不具有代表性和可扩展性，且给出的优化模型与评价方法未得到有针对性的实践。

在此背景下，本文依托GIS、大数据等前沿技术，以合理可行的现状调研为基础，以产业布局的集聚程度为结果导向选取评价方法，建立指标体系，针对济南市历下区形成适用于历下区六大服务业布局规划的优化算法，对区域现代服务业布局情况进行优化分析，并结合地理信息技术展示研究成果，最终完成基于GIS的现代服务业布局评价及优化的研究，辅助济南市历下区进行相关实践。

1 评价方法

本文拟结合现代服务业特性及历下区产业发展现状和发展态勢选用适用的评价方法，对历下区、街道/片区的现代服务业发展情况进行评价。其中，在区级层面的评价中，分为对现代服务业发展总体评价和对金融商务、旅游休闲等六大产业的分类评价；在对街道/片区的评价中，也分为总体评价和各自优势产业的评价。最后，将定量评价结果与历下区现代服务业规划中的布局情况进行比对，确定两者的契合度/偏离度。

本文根据历下区现代服务业发展特色及各评价方法的优缺点比较分析，发现模糊综合评价法以最优的评价因素值为基准，其评价值为1。因此，本研究选用模糊综合评价法进行综合评价，评价方法如下：

1.1 区级层面评价

1.1.1 总体评价

按照年度（或季度）收集数据，利用模糊层次分析法确定指标权重，对历下区现代服务业整体发展水平进行评价，掌握其综合发展趋势。本研究构建的模糊评价模型步骤如下：

①建立层次结构图。应用FAHP分析基于GIS的现代服务业布局评价问题，首要任务是把目标条理化、层次化、结构化，打造符合需求的分析模型。（图1）

②构成优先关系矩阵。以矩阵形式（如F=（fij）m×m）反映上一层次某因素对于该层次中各因素的重要程度，各矩阵元素定义如下：

如果因素i比因素j重要，则fij=1；

如果因素j比因素i重要，则fij=0；

如果因素i与因素j同样重要，则fij=0.5。endprint

③构成模糊一致矩阵。首先对模糊判断矩阵F=（fij）m×m按行求和，记为：

模糊一致判断矩阵R表示该层次某一元素与上层相关联元素重要性的比较，假定上层元素C同下层元素a1，a2，…，an有关联，则模糊判断矩阵如图2。

因此可得到如下模糊判断矩阵：

在本研究中我们引入计算机辅助决策方法对判断矩阵的一致性问题进行了优化与完善。

④层次单排序。该步骤主要基于模糊一致的判断矩阵预算上层某因素相对于该层次各关联因素的重要性，并进行排序，常用的方法有根法与和法。

本研究选择根法进行计算，公式如下：

利用该方法得到历下区现代服务业布局各相关要素的层次单排序结果。

⑤层次总排序。计算各层因素对历下区现代服务业相关要素的相对重要性时，需要自上而下进行。

假设已计算出第k-1层上nk-1个元素的权重排序矢量如下：

则该层的元素对总目标的合成排序矢量w （k）如下：

w （2）表示第二层的元素相对于总目标的排序矢量。

利用该方法得到历下区现代服务业布局各相关要素的层次总排序结果。

1.1.2 产业排序

利用模糊综合评价法对历下区金融商务、旅游休闲、商贸服务、文化创意、科技研发、健康医疗六大产业进行评价，并根据评价结果进行排序，确定每个产业在各街道、片区的排名。

1.2 街道/片区评价

1.2.1 总体评价

按照年度（或季度）收集数据，利用模糊层次分析法确定指标权重，对各街道/片区现代服务业整体发展水平进行评价，掌握其综合发展趋势。该结果为现代服务业总体发展布局评价，据此可以确定各街道/片区现代服务业发展水平。

1.2.2 产业排序

同总体评价中产业排序方法，该结果为六大产业在各街道/片区的优势布局，据此可以确定各街道/片区优势业态，从而实现对不同产业的集聚状态评价。

1.3 结果分析

将以上评价结果与历下区现代服务业的规划情况进行对比，分析当前现状是否与规划一致。如果以街道为分析单位，可以按照规划片区将街道进行连片，分析连片后的产业发展是否与规划一致。本研究利用专家评价法，将对比结果进行分级处理，即按照现状与规划契合程度分为“优、良、差”三个等级，或者“Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ”级。

2 指标体系设计

以结果为导向，从集聚规模及集聚效应两个维度出发，根据评价及优化的差异化需求和技术支撑进行相应指标体系设计。其中评价指标体系设计侧重于对产业布局的集聚程度进行测量，分为集聚规模和集聚效应两个维度；优化指标体系设计根据六大重点产业发展特质针对性设计指标，并通过对不同区域与相关产业贴合度的特定化计量，确定区域的比较优势及存在的薄弱环节，为布局优化提供决策参考。

2.1 评价指标体系设计

根据历下区对现代服务业的规划布局，以重点发展的金融商务、旅游休闲、商贸服务、文化创意、科技研发、健康医疗六大产业为评价对象，以街道或者规划的功能片区为基本评价单位，以产业集聚度为评价重点，以结果为导向，从集聚规模、集聚效应两个维度进行指标体系设计，从而完成对历下区现代服务业发展布局的综合评价。

根据上述研究，获取历下区现代服务业布局评价指标体系如表1。

2.2 优化指标体系——以金融商务业为例

在设计六大产业的优化指标体系过程中，产业的区位指向性是需要考虑的关键因素。本研究首先将现代服务业的区位指向进行分类，然后再据此设计六大产业布局优化的指标体系。经调研发现，济南市历下区的支柱型产业为金融商务业和房地产业，因此以金融商务业为例优化指标体系如表2。

3 布局优化

本部分以产业选择区位指向为分析原则，即按照区位指向建立指标体系，通过特定的优化算法输出六大产业的最优区位（街道/片区）次序，以此为基准与上节的评价结果进行综合分析，即可获取得出该评价结果的原因，并据此提出优化方案。

优化方案主要分为以下几种情况：如果两者结果一致，不用优化，按照既定思路发展即可；如果不属于政府规划方向，但某区域具有明显优势，则可建议其继续发展，并积极融入历下区整体布局；如果两者不完全一致，但某区域具有一定的优势，且为政府规划方向，可根据区位指向单项指标测量结果，有针对性地进行改进；如果两者不一致，且并不具有优势，即使为政府规划内容，也应建议将其剔除。

经研究实践，历下区现代服务业评价、优化结果及集聚情况基于电子地图展示如图4。

4 结论

本文利用信息化手段及GIS技术，通过选取合适的评价方法、构建适用的指标体系，将历下区现代服务业评价、优化结果以及各單项指标在电子地图上直观展示出来，突破了区域发展中产业集群和行政区划的有形界限，整合了历下区产业集群的集聚优势与辐射效应，加强了行业内部与行业之间的资源优化配置与政策响应能力，加速了历下区获得发展机遇和建立地区竞争优势的进程，促进了城市产业升级转型。本研究对于提高历下区科学规划现代服务业布局、提高行业发展布局决策的科学化水平、提高招商引资效率具有重要支撑作用，对城市产城融合发展、政府产业经济宏观管理、信息惠民都具有重要意义，同时也为区县级现代服务业布局评价及优化提供了理论依据和可借鉴的实践模式。

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