层析分析法在高速公路生态环境影响评价中的应用

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通过介绍层次分析法的基本原理、步骤和计算方法, 将层析分析法应用到高速公路生态环境影响评价研究中, 以宝(鸡) 天(水) 高速公路为例, 将此方法运用在公路生态环境影响评价的方案比选问题中进行分析. 评价结果表明: 层次分析法不仅是处理公路建设生态环境影响评价中方案比选问题的有效手段, 而且提高了权重定量的理性成分, 其评价结果与实际结果具有较好的一致性. 最后论述层析分析法在高速公路生态环境评价中的优缺点。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　冰　　　川　　　冻　　　土　　29卷

目建设与生态环境的关系等问题仍是国家高速公路建设中需要解决的重要问题.高速公路生态环境影响评价指对公路建设中引起的生态环境质量变化进行识别、预测和评价,并提出减缓生态环境质量变化的措施和对策,确定应采取的相应措施以维持区域生态环境功能和自然资源的可持续利用性,同时为区域生态环境管理提供科学依据并为改善区域生态环境提供建设性意见,达到公路开发建设与生态环境保护两者之间的协调发展[11].

高速公路建设的快速发展,使得项目建设的生态环境和景观影响评价已成为环境影响评价的重要组成部分[12].公路生态环境影响评价常用的方法有:图形叠置法,质量指标法、生产力评价法、生物多样性定量评价以及景观生态学方法等.这些方法在公路生态环境影响评价中虽得到了大量的应用与例证,和各自的优缺点,,、指标体系、,还未形成统一的标准.

　　这一步骤是层次分析法的一个关键步骤,判断

矩阵表示针对上一层次中的某元素而言,评定该层次中各有关元素相对重要性的状况,其形式如下:

AkB1B2

B1b11b21

B2b12b22

……………

Bnb1nb2n

…

Bn

…

bn1

…

bn2

…

bnn

其中,Bij=1/Bji(i≠j)(i,j=1,2,…,n);Bij=1,(i=j).

Bij表示对于Ak而言,元素Bi对Bj的相对重要

性的判断值.Bij一般取1,,5,7,9等5个等级标度,:1iBj同等重要;3表示BijBiBj重要得多;7表示Bi;Bi较Bj极端重要.而2,4,6,,当5个等级不够用时,可

以使用这几个数.一般而言,判断矩阵的数值是根据资料、专家意见和分析者的认识,加以平衡后给出的.

3)权重计算与层次排序.　　权重计算,首先咨询数位相关领域的专家组成专家系统,根据被咨询专家的知识结构与权威性填写判断矩阵表,将完成的专家咨询表进行归纳统计,采用重排序法进行指标因子的筛选.然后根据咨询后的指标因子在生态环境中的“相对重要性”,以两两比较方式,分别给予赋值,构造判断矩阵进行权重计算.

层次排序包括层次单排序和层次总排序.层次单排序的目的是对于上层次中的某元素而言,确定本层次与之有联系的各元素重要性次序的权重值.它是本层次所有元素对上一层次元素而言的重要性排序的基础;层次总排序是利用同一层次中所有层次单排序的结果,就可以计算针对上一层次而言的本层次所有元素的重要性权重值.　　4)判断矩阵的一致性检验.　　判断矩阵是建立在每两个要素比较评分的基础上,如果两两评分具有客观上的一致性,那么判断矩阵必具有完全的一致性.这里一致性检验的实质就是对经过专家的判断思考给出标度的矩阵进行满意程度的验证.

计算判断矩阵的最大特征根

n

2　层次分析法

层析分析法是一种定性与定量相结合的决策分析方法,它是一种将决策者对复杂系统的决策思维过程模型化、数量化的过程[13].运用这种方法,决策者通过将复杂问题分解为若干层次和若干因素,在各因素之间进行简单的比较和计算,就可以得出不同方案重要性程度的权重.层次分析法的基本原理,步骤和计算方法介绍如下:

运用层次分析法主要是通过分析复杂问题所包含的因素及其相互关系,将问题分解为不同的要素,并将这些要素归并为不同的层次,从而形成多层次结构;在每一层次按某一规定准则对该层元素进行逐对比较后建立判断矩阵,通过计算判断矩阵的最大特征值及对应的正交化特征向量,得出该层要素对于准则的权重;在此基础上计算出各层次要素对于总体目标的组合权重,以得到不同要素或评价对象的优劣权重值,为决策和评价提供依据.

层析分析法常常被运用于多目标、多准则、多要素、多层次的非结构化的复杂地理决策问题,特别是战略决策问题,具有十分广泛的实用性.其基本步骤如下:

1)建立层次结构模型.2)构造判断矩阵.

λmax=

i=1

nWi

(1)

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