熵值法__PPT.ppt

土地可持续利用评价方法土地可持续利用评价方法 熵值法熵值法内容提要：内容提要：一、熵值法的基本原理一、熵值法的基本原理二、熵值法的计算方法及步骤二、熵值法的计算方法及步骤三、在土地可持续利用评价中的实际运用三、在土地可持续利用评价中的实际运用 四、对熵值法的评价四、对熵值法的评价一、熵值法的基本原理一、熵值法的基本原理熵的概述熵的概述 熵，英文为熵，英文为entropyentropy，是德国物理学家克劳修斯在，是德国物理学家克劳修斯在18501850年创造的一个术语，它用来表示一种能量在空间中年创造的一个术语，它用来表示一种能量在空间中分布的均匀程度熵是热力学的一个物理概念，是体系分布的均匀程度熵是热力学的一个物理概念，是体系混乱度混乱度( (或无序度或无序度) )的量度，用的量度，用S S表示 应用在系统论中，熵越大说明系统越混乱，携带的应用在系统论中，熵越大说明系统越混乱，携带的信息越少，熵越小说明系统越有序，携带的信息越多信息越少，熵越小说明系统越有序，携带的信息越多简单列表简单列表（在系统论中）（在系统论中） 熵大熵大 越无序越无序 信息少信息少效用值小效用值小 权重小权重小 熵小熵小 越有序越有序 信息多信息多效用值大效用值大 权重大权重大熵值法主要原理熵值法主要原理 熵值法是一种客观赋权方法，它通过计算指熵值法是一种客观赋权方法，它通过计算指标的信息熵，根据指标的相对变化程度对系统整标的信息熵，根据指标的相对变化程度对系统整体的影响来决定指标的权重，相对变化程度大的体的影响来决定指标的权重，相对变化程度大的指标具有较大的权重，此方法现广泛应用在统计指标具有较大的权重，此方法现广泛应用在统计学等各个领域，具有较强的研究价值。

学等各个领域，具有较强的研究价值 主要精髓：熵值主要精髓：熵值 效用价值效用价值 权重（与权重（与指标的相对变化程度正相关）指标的相对变化程度正相关）二、熵值法的计算方法及步骤二、熵值法的计算方法及步骤（一）原始数据的收集与整理（一）原始数据的收集与整理 假定需要评价某城市假定需要评价某城市m m年的发展状况，评价指标体年的发展状况，评价指标体系包括系包括n n个指标这是个由个指标这是个由m m个样本组成，用个样本组成，用n n个指标做个指标做综合评价的问题，便可以形成评价系统的初始数据矩综合评价的问题，便可以形成评价系统的初始数据矩阵：阵： 其中其中ij 表示第表示第i i个样本第个样本第j j项评价指标的数值项评价指标的数值二）数据处理（二）数据处理标准化处理标准化处理 由于各指标的量纲、数量级均有差异，所以为消由于各指标的量纲、数量级均有差异，所以为消除因量纲不同对评价结果的影响，需要对各指标进行除因量纲不同对评价结果的影响，需要对各指标进行标准化处理标准化处理 方法一：方法一： 其中其中x xj j为第为第j j项指标值项指标值,x,xmaxmax为第为第j j项指标的最大值项指标的最大值, ,x xminmin为第为第j j项指标的最小值项指标的最小值, x, x ijij为标准化值。

为标准化值 若所用指标的值越大越好，则选用前一个公式若所用指标的值越大越好，则选用前一个公式 若所用指标的值越小越好，则选用后一个公式若所用指标的值越小越好，则选用后一个公式 数据标准化方法二数据标准化方法二： 其中：其中： 为第为第j j项指标的平均值；项指标的平均值；SjSj为第为第j j项指标的标准差项指标的标准差 计算第计算第j j项指标下第项指标下第i i年份指标值的比重年份指标值的比重y yijij 由此，可以建立数据的比重矩阵由此，可以建立数据的比重矩阵Y=yY=yijij m*nm*n（三）计算指标信息熵值（三）计算指标信息熵值e e和信息效用值和信息效用值d d 计算第计算第j j项指标的信息熵值的公式为：项指标的信息熵值的公式为： ( (式中式中,K,K为常数为常数, ), ) 某项指标的信息效用价值取决于该指标的信息熵某项指标的信息效用价值取决于该指标的信息熵e ej j与与1 1之间的差值，它的值直接影响权重的大小，信之间的差值，它的值直接影响权重的大小，信息效用值越大，对评价的重要性就越大，权重也就息效用值越大，对评价的重要性就越大，权重也就越大 （四）计算评价指标权重（四）计算评价指标权重 利用熵值法估算各指标的权重，其本质是利用该利用熵值法估算各指标的权重，其本质是利用该指标信息的价值系数来计算，其价值系数越高，对评指标信息的价值系数来计算，其价值系数越高，对评价的重要性就越大价的重要性就越大( (或称权重越大，对评价结果的贡献或称权重越大，对评价结果的贡献大大) )。

第第j j项指标的权重为：项指标的权重为： （四）计算样本的评价值（四）计算样本的评价值 采用加权求和公式计算样本的评价值采用加权求和公式计算样本的评价值 式中式中U U为综合评价值，为综合评价值，n n为指标个数，为指标个数，w wj j为第为第j j个个指标的权重指标的权重 显然显然,U,U越大，样本效果越好最终比较所有的越大，样本效果越好最终比较所有的U U值，即得出评价结论值，即得出评价结论三、江苏省扬州市土地可持续利用评价三、江苏省扬州市土地可持续利用评价1 1、 根据指标体系建立原则，结合扬州市土地资源利根据指标体系建立原则，结合扬州市土地资源利用特点，建立了扬州市土地可持续利用状态综合评价用特点，建立了扬州市土地可持续利用状态综合评价的指标体系的指标体系 主要包括主要包括“ “资源、环境、经济、社会资源、环境、经济、社会” ”四大一级指四大一级指标，如下表所示：标，如下表所示： 总目标总目标 一级指标一级指标 二级指标二级指标 特征特征 土土地地可可持持续续利利用用综综合合评评价价指指标标体体系系 资源指标资源指标U U1 1 建设用地年增长率建设用地年增长率X X1 1耕地年减少率耕地年减少率X X2 2人均建设用地人均建设用地X X3 3人均耕地人均耕地X X4 4粮食单产粮食单产X X5 5反映土地资源的利用状况反映土地资源的利用状况及发展潜力及发展潜力 环境指标环境指标U U2 2 建成区绿化覆盖率建成区绿化覆盖率X X6 6环境噪声达标面积比重环境噪声达标面积比重X X7 7工业废水排放达标率工业废水排放达标率X X8 8万元工业产值废水值放量万元工业产值废水值放量X X9 9万元工业产值废气排放量万元工业产值废气排放量X X1010 反映与土地利用密切相关的反映与土地利用密切相关的生态、环境状况生态、环境状况 经济指标经济指标U U3 3 GDPGDP年增长率年增长率X X1111非农产值比重非农产值比重X X1212地均地均GDPXGDPX1313投入产出比投入产出比X X1414人均人均GDPXGDPX1515 反映不同利用方式下土地反映不同利用方式下土地 源的生产能力及生产效率源的生产能力及生产效率 社会指标社会指标U U4 4 农民人均纯收入农民人均纯收入X X1616城镇居民人均可支配收城镇居民人均可支配收X X1717非农人口比重非农人口比重X X1818人口自然增长率人口自然增长率X X1919人口密度人口密度X X2020城镇居民人均住房城镇居民人均住房X X2121每千人拥有医生数每千人拥有医生数X X2222 反映土地利用方式对人们反映土地利用方式对人们 生活的影响及人民对它的反生活的影响及人民对它的反应应 2 2、根据熵值法的计算原理，分别求出各指标的权重值、根据熵值法的计算原理，分别求出各指标的权重值3 3、 根据上述构建的熵值法评价模型，利用其原理和根据上述构建的熵值法评价模型，利用其原理和4 4步骤对步骤对指标数据进行处理，选取扬州市指标数据进行处理，选取扬州市1996199620042004年土地资源利年土地资源利用的相关数据，对这一时期扬州市的土地资源可持续利用用的相关数据，对这一时期扬州市的土地资源可持续利用状态进行计算，状态进行计算，评价结果见表评价结果见表6 6，其中包括综合评价得分，其中包括综合评价得分值和各分类指标得分值。

值和各分类指标得分值4 4、 参照不同学者对土地资源可持续利用评价标准的划分，参照不同学者对土地资源可持续利用评价标准的划分，此处将土地资源利用的可持续性划分为四个等级此处将土地资源利用的可持续性划分为四个等级 见表见表5 5：通过对比分析得出结论：通过对比分析得出结论：n n 由上述分析可以得出，扬州市土地资源可持续利用的由上述分析可以得出，扬州市土地资源可持续利用的状态总体上是趋于发展的，在经历了之前的发展阶段和基状态总体上是趋于发展的，在经历了之前的发展阶段和基本可持续利用阶段之后，已经开始进入可持续利用阶段本可持续利用阶段之后，已经开始进入可持续利用阶段但其中的资源和环境两方面的指标总体上仍呈现下降的趋但其中的资源和环境两方面的指标总体上仍呈现下降的趋势，尤其是环境指标，在研究期间的大多数年份处于可持势，尤其是环境指标，在研究期间的大多数年份处于可持续利用起步阶段，在以后的土地利用中生态环境因素很有续利用起步阶段，在以后的土地利用中生态环境因素很有可能会成为最大的制约因素扬州市土地利用的经济指标可能会成为最大的制约因素扬州市土地利用的经济指标也是在也是在20042004年才开始进入可持续利用阶段，在以后的土地年才开始进入可持续利用阶段，在以后的土地利用中仍有较大的发展潜力。

利用中仍有较大的发展潜力n n 因而，扬州市在以后的发展中，要实现土地的可持续因而，扬州市在以后的发展中，要实现土地的可持续利用可以从以下几方面着手：利用可以从以下几方面着手：A A、切实采取措施加强耕地保护，实现耕地总量动态平衡、切实采取措施加强耕地保护，实现耕地总量动态平衡B B、加强建设用地指标的规划控制，合理确定建设用地规、加强建设用地指标的规划控制，合理确定建设用地规模，提高土地利用率模，提高土地利用率C C、积极推进市场置地，调整和优化用地结构与布局，提、积极推进市场置地，调整和优化用地结构与布局，提高土地集约利用水平高土地集约利用水平D D、加强生态环境建设，注重土地开发与利用的生态效益、加强生态环境建设，注重土地开发与利用的生态效益四、对熵值法的评价四、对熵值法的评价优点：优点： 熵值法能够深刻反映出指标信息熵值的效用价值熵值法能够深刻反映出指标信息熵值的效用价值，从而确定权重，这种思想与土地可持续利用机理非，从而确定权重，这种思想与土地可持续利用机理非常相似，影响土地可持续作用的主要因素也是其中变常相似，影响土地可持续作用的主要因素也是其中变化程度大的因素化程度大的因素。

它是一种客观赋权法，因而由它得出的指标权它是一种客观赋权法，因而由它得出的指标权重值比主观赋权法具有较高的可信度和精确度重值比主观赋权法具有较高的可信度和精确度 缺点：缺点： 一是缺乏各指标之间的横向比较一是缺乏各指标之间的横向比较; ; 二是各指标的权数随样本的变化而变化，权数二是各指标的权数随样本的变化而变化，权数依赖依赖于样本，在应用上受限制于样本，在应用上受限制。