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1研究方法

根據(jù)本文研究的需要，主要用到模糊綜合評(píng)價(jià)方法和主成分分析方法．本文研究的方法介紹如下:1)模糊綜合評(píng)價(jià)方法(fuzzycomprehensivee-valuationmethod，簡(jiǎn)稱FCEM):其主要思想是根據(jù)模糊數(shù)學(xué)的隸屬度理論把定性評(píng)價(jià)轉(zhuǎn)化為定量評(píng)價(jià)，即用模糊數(shù)學(xué)對(duì)受到多種因素制約的事物或?qū)ο笞龀鲆粋€(gè)總體的評(píng)價(jià)，具有結(jié)果清晰、系統(tǒng)性強(qiáng)的特點(diǎn)，能較好地解決模糊的、難以量化的問題，適合各種非確定性問題的解決．而氣候因素對(duì)城市人居環(huán)境的影響本身具有綜合性、模糊性，氣候的優(yōu)良不僅與人類自身的生存發(fā)展有關(guān)，而且關(guān)系到整個(gè)城市的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)活動(dòng)［9］．特別是對(duì)干旱地區(qū)來說，影響城市人居環(huán)境的氣候要素錯(cuò)綜復(fù)雜，系統(tǒng)內(nèi)各要素作用的性質(zhì)、方式和程度不同，且各要素相互聯(lián)系，又相互制約．因此，只靠定性分析不足以準(zhǔn)確、全面的反映客觀實(shí)際．鑒于多層次模糊評(píng)價(jià)方法的可靠性和成熟性，本文試用該方法對(duì)城市人居環(huán)境的氣候適宜性進(jìn)行評(píng)價(jià)．2)主成分分析(principalcomponentanalysis，PCA，又叫主分量分析)，是一種多元統(tǒng)計(jì)方法，它把多個(gè)變量進(jìn)行線性變化，然后從中選出幾個(gè)重要變量來代表大多數(shù)變量［13］．本文運(yùn)用SPSS19．0對(duì)巴州地區(qū)16個(gè)指標(biāo)進(jìn)行處理和運(yùn)算．

2指標(biāo)體系的建立及基礎(chǔ)數(shù)據(jù)

城市人居環(huán)境評(píng)價(jià)指標(biāo)體系是一個(gè)包括自然環(huán)境、社會(huì)環(huán)境、政治環(huán)境、文化環(huán)境、經(jīng)濟(jì)環(huán)境、居住環(huán)境和城市整體形象等的復(fù)雜系統(tǒng)［14］．根據(jù)巴州縣市人居環(huán)境發(fā)展?fàn)顩r，并考慮數(shù)據(jù)的可得性、可操縱性、全面性和合理性等因素，建立巴州地區(qū)城市人居環(huán)境評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，包括自然環(huán)境中的氣溫、降水、風(fēng)、沙塵暴和人文環(huán)境下的生態(tài)系統(tǒng)、社會(huì)系統(tǒng)和經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的16項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)，具體指標(biāo)見表1～2．氣溫、降水、風(fēng)等自然環(huán)境數(shù)據(jù)來源于中國(guó)氣象科學(xué)數(shù)據(jù)共享服務(wù)網(wǎng)(cdc．cma．gov．cn)和巴州氣象局的1980～2010年40a的氣象數(shù)據(jù)，人文指標(biāo)數(shù)據(jù)來源于2000～2011年《巴州統(tǒng)計(jì)年鑒》以及《新疆五十年》和《地縣經(jīng)濟(jì)》．氣候因子指標(biāo)的選取主要是基于與人們生理、心理關(guān)系最大的影響因素．當(dāng)氣溫超過人體可以接受的溫度時(shí)，人的腦力勞動(dòng)就會(huì)下降，工作效率降低，同時(shí)相對(duì)差錯(cuò)出現(xiàn)的百分比上升［15］，本文在已有成果的基礎(chǔ)上進(jìn)行修訂(主要對(duì)降水指標(biāo)劃分做了修改，原評(píng)價(jià)指標(biāo)是以＞25mm的天數(shù)劃分適宜度，考慮到巴州地處干旱地區(qū)，降水少，并結(jié)合降水的實(shí)際狀況，修改為＞10mm的天數(shù))，其他氣候系統(tǒng)分級(jí)指標(biāo)的確定均引自李雪銘［9］對(duì)我國(guó)主要城市人居環(huán)境適宜居住的氣候因子綜合評(píng)價(jià)中的氣候系統(tǒng)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，綜合確定出巴州地區(qū)人居環(huán)境指標(biāo)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)．

3結(jié)果與分析

3．1氣候因子綜合評(píng)價(jià)

3．1．1因子劃分與權(quán)重的確定設(shè)整個(gè)氣候因子為X，并劃分X1(氣溫)、X2(濕度)、X3(風(fēng))、X4(日照)、X5(特殊天氣)5個(gè)子集，用集合表示。模糊評(píng)價(jià)方法的應(yīng)用首先要對(duì)評(píng)價(jià)因子進(jìn)行權(quán)重賦值，目前對(duì)權(quán)重確定的方法有經(jīng)驗(yàn)法(專家打分法)、相關(guān)系數(shù)法、因子分析法等，經(jīng)驗(yàn)法一般帶有很大的主觀性，為了克服經(jīng)驗(yàn)法的不足，本文將選用相關(guān)系數(shù)法來確定各因子的權(quán)重．先計(jì)算各個(gè)單項(xiàng)指標(biāo)間的相關(guān)系數(shù)，在求出各單項(xiàng)指標(biāo)與其他評(píng)價(jià)指標(biāo)間相關(guān)系數(shù)的平均值，以其平均值占到所有評(píng)價(jià)指標(biāo)的相關(guān)系數(shù)平均值的總和的百分比，作為該單項(xiàng)指標(biāo)的權(quán)重系數(shù)。從得出的權(quán)重分析可以看出:氣溫與人的舒適感覺最大，它是人體感覺是否舒適最重要的生理指標(biāo);其次是濕度，對(duì)干旱地區(qū)而言，空氣干燥，濕度小，人體會(huì)感覺皮膚和某些器官干燥;風(fēng)和日照對(duì)人體是否感覺舒適也有一定程度的影響;特殊天氣相比前4個(gè)氣象要素，發(fā)生的頻次要低，但巴州地區(qū)大部分地區(qū)處于沙漠邊緣，大風(fēng)和風(fēng)沙活動(dòng)頻繁，因此，特殊天氣會(huì)影響人們的出現(xiàn)方便度．

3．1．2指定評(píng)語集為了更客觀反映巴州各縣市不同地區(qū)城市人居環(huán)境居住適宜度，因此，需給定一個(gè)評(píng)語集:Y={很適宜，適宜，較適宜}．

3．1．3建立隸屬函數(shù)隸屬函數(shù)較常用的有正態(tài)分布函數(shù)、梯形分布函數(shù)、嶺形分布函數(shù)、拋物線分布函數(shù)等．基于數(shù)據(jù)處理的方便和常用性，本文結(jié)合人居環(huán)境氣候評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，采用正態(tài)分布函數(shù)來表征隸屬函數(shù)，其公式。

3．1．4一級(jí)綜合評(píng)判首先對(duì)單因素進(jìn)行評(píng)價(jià)，依次對(duì)巴州地區(qū)14個(gè)氣候指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)，并確定每個(gè)指標(biāo)對(duì)各評(píng)語的隸屬度。用數(shù)學(xué)表達(dá)就是建立一個(gè)從X到Y(jié)的模糊映射，并誘導(dǎo)出指標(biāo)子系統(tǒng)的模糊關(guān)系，即Rk(k=1，2，…，5)的單因素評(píng)價(jià)矩陣。

3．2人文屬性因子分析

3．2．1主成分提取首先對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，再利用極差標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)得出觀測(cè)變量之間的相關(guān)系數(shù)矩陣，其中大于0．8的系數(shù)占到76．50%，表明各變量之間具有較強(qiáng)的相關(guān)性，適合主成分分析．由SPSS19．0輸出的全部解釋變量方差(表4)中特征值大于1的主成分有2個(gè)，且主成分累計(jì)方差貢獻(xiàn)率為90．418%．通常提取累計(jì)方差貢獻(xiàn)率達(dá)到85%～95%所對(duì)應(yīng)的因子主成分［16］，因而提取2個(gè)主成分較適合．再通過輸出的正交旋轉(zhuǎn)的因子載荷矩陣，城鎮(zhèn)生活垃圾填埋處理能力(D1)、工業(yè)廢氣處理能力(D2)、防護(hù)林面積(D3)、森林覆蓋率(D4)、人均地區(qū)生產(chǎn)總值(D12)、農(nóng)牧民人均純收入(D13)等指標(biāo)與第1主成分的相關(guān)系數(shù)較高，這些變量指標(biāo)多與經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生態(tài)建設(shè)相關(guān);用水普及率(D9)、水利環(huán)境和公共設(shè)施管理(D14)、交通運(yùn)輸倉(cāng)儲(chǔ)和郵政業(yè)(D16)等指標(biāo)在第2主成分上的載荷較大，這些指標(biāo)大多數(shù)與城市公共服務(wù)建設(shè)相關(guān)．因此，可將主成分命名。第1主成分為經(jīng)濟(jì)和生態(tài)建設(shè);第2主成分為公共服務(wù)設(shè)施建設(shè)．

3．2．2主成分得分函數(shù)根據(jù)輸出的主成分得分系數(shù)矩陣(表5)，建立主成分的得分函數(shù)(線性方程)．并用每個(gè)主成分所對(duì)應(yīng)的特征值占所提取的主成分總的特征值之和的比例作為權(quán)重計(jì)算主成分綜合模型，設(shè)第1、第2主成分的特征值分別為和，則綜合模型的計(jì)算公式。

3．2．3輸出結(jié)果分析在經(jīng)濟(jì)和生態(tài)建設(shè)上，庫(kù)爾勒市得分為0．793，是巴州地區(qū)經(jīng)濟(jì)和生態(tài)建設(shè)的核心力量、"領(lǐng)頭羊";和碩縣排名第二，得分為0．694;和靜縣、博湖縣和焉耆回族自治縣得分分別為0．467、0．428、0．401，排名第三;尉犁、輪臺(tái)、且末得分分別為0．387、0．351、0．266排名第四;而若羌在第一主成分的得分僅為0．121，排名最后，表明巴州地區(qū)城市經(jīng)濟(jì)和生態(tài)發(fā)展不平衡．運(yùn)用主成分分析方法分析公共基礎(chǔ)設(shè)施因素，得出僅和碩縣為0．306，其他縣市均為負(fù)值，表明巴州地區(qū)的公共服務(wù)設(shè)施能力不足，公共服務(wù)設(shè)施不完善．在綜合得分上，庫(kù)爾勒市作為巴州地區(qū)經(jīng)濟(jì)建設(shè)和政治文化中心，承接著南疆和北疆的交通樞紐和經(jīng)濟(jì)紐帶作用，其綜合得分最高，達(dá)到0．684，是巴州地區(qū)最優(yōu)城市人居環(huán)境;和碩縣僅次于庫(kù)爾勒市，其次是博湖縣，這些城市受到近幾年來內(nèi)地的對(duì)口支援建設(shè)和國(guó)家農(nóng)村連片整治以及創(chuàng)建國(guó)家衛(wèi)生城市、生態(tài)模范縣城的帶動(dòng)，取得了顯著的成績(jī)．若羌縣、且末縣和輪臺(tái)縣人居環(huán)境綜合得分偏低，其人居環(huán)境質(zhì)量比以上縣市遜色．

4結(jié)論與建議

1)城市人居環(huán)境的氣候適宜性評(píng)價(jià)涉及許多互不相關(guān)的指標(biāo)，且適宜性的界限不是很明顯，因而利用模糊綜合評(píng)判方法對(duì)其進(jìn)行研究是一種行之有效的途徑．這種方法既很好的反映了氣候因素的綜合性、漸變性和模糊性［17］，同時(shí)避免了對(duì)人居環(huán)境氣候適宜性評(píng)價(jià)的隨意性和主觀性．2)城市人文環(huán)境具有層次性，且包含的內(nèi)容豐富，既有經(jīng)濟(jì)建設(shè)、生態(tài)建設(shè)，也包括社會(huì)公共服務(wù)建設(shè)，每一層次下面又有不同的評(píng)價(jià)指標(biāo)，哪些指標(biāo)是主要影響該城市人文環(huán)境的因子，并找到這種優(yōu)勢(shì)和不足，是當(dāng)前主成分分析能夠較好的反映并解決這一城市人居環(huán)境的實(shí)際問題．3)文章通過兩種模型，從自然環(huán)境中的氣候環(huán)境和人文環(huán)境兩方面分析了巴州地區(qū)1市8縣的人居環(huán)境，并取得一定的研究成果，通過結(jié)合這兩種方法研究分析了該區(qū)城市的人居環(huán)境狀況并總結(jié)出了評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，這對(duì)研究西北地區(qū)的城市人居環(huán)境具有一定的現(xiàn)實(shí)意義．4)通過主成分定量分析了巴州地區(qū)的人文環(huán)境建設(shè)狀況，其中庫(kù)爾勒和和碩縣在經(jīng)濟(jì)和生態(tài)建設(shè)方面走在其他縣市的前面，而在公共服務(wù)建設(shè)方面巴州地區(qū)普遍較低．因此，巴州地區(qū)要以庫(kù)爾勒為中心城市，使其為整個(gè)研究區(qū)起到輻射和帶動(dòng)作用，各縣市加強(qiáng)經(jīng)濟(jì)建設(shè)和生態(tài)建設(shè)，提升巴州的整體經(jīng)濟(jì)實(shí)力和環(huán)境質(zhì)量;要提高政府管理水平，優(yōu)化人居環(huán)境軟實(shí)力，加強(qiáng)公共服務(wù)能力建設(shè)，更加注重離庫(kù)爾勒邊遠(yuǎn)縣區(qū)的文化建設(shè)和生態(tài)建設(shè)，要從多角度、多措施的方面確實(shí)提高人居環(huán)境的質(zhì)量。

作者：郝永娟 吐爾遜·哈斯木 楊家軍 單位：新疆大學(xué) 資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院 新疆大學(xué)教育部綠洲生態(tài)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室