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指标赋权与评价模型构建的优化方法

【摘要】:(二)指标赋权方法和评价模型确立由于城市休闲化评价体系中指标数量较多、涉及面较广,为消除人为因素的干扰,提高评价的科学性,本研究采取客观分析法对相关变量进行赋权。但是,单一的CRITIC法仍存在未能虑及指标间离散性的问题,而熵值法则可有效弥补这一不足。基于此,本研究将两种赋权法相融合,构建了基于CRITIC法和熵值法的组合赋权模型,具体计算步骤如下。

(一)数据标准化处理

本研究的评价体系共包含两类指标:一是正向指标,即指标数值越大,评价结果越良好;二是负向指标,即指标数值越大,评价结果越差劲。本研究中除“城镇居民家庭恩格尔系数”和“国控主要城市区域环境噪声” 属于负向指标外,其余指标均为正向指标。此外,由于数据单位、数量级的不相同使得数据大小之间呈现出巨大差距,将对评价结果产生影响。本研究采用公式(6-1)(6-2)对正向指标和负向指标进行归一化处理,以消除指标量纲

其中Xij为第i年份第j项指标的数据,min Xij和max Xij分别为所有年份中第j项指标的最小值和最大值为标准化后的数据。

(二)指标赋权方法和评价模型确立

由于城市休闲化评价体系中指标数量较多、涉及面较广,为消除人为因素的干扰,提高评价的科学性,本研究采取客观分析法对相关变量进行赋权。目前学术界常用的客观赋权法有:熵值法、变异系数法、主成分分析法、因子分析法、TOPSIS法和CRITIC法等。王昆等曾通过验证具体的案例,对熵值法、变异系数法和CRITIC法进行分析比较,最终证明CRITIC法赋权的结果是三者中最为全面客观的。CRITIC法是基于评价指标的对比强度(标准差)和指标之间的冲突性(相关系数)来综合衡量指标的权重,即考虑指标变异性的同时兼顾指标间的相关性。但是,单一的CRITIC法仍存在未能虑及指标间离散性的问题,而熵值法则可有效弥补这一不足。基于此,本研究将两种赋权法相融合,构建了基于CRITIC法和熵值法的组合赋权模型,具体计算步骤如下。

第一步,使用CRITIC法赋权。首先,将标准化后的数据代入公式(6-3)计算指标变异性,一般使用标准差来表示,标准差越大表示指标内取值的差异波动越大,也应该给指标分配更多的权重。

其中,Sj表示第j个指标的标准差。

其次,运用公式(6-4)计算指标冲突性,一般使用相关系数来表示,即与其他指标的相关性越紧密,说明该指标就与其他指标越不可能发生冲突性,一定程度上削弱了这种相似信息、重复内容的评价强度,应该减少分配给此类指标的权重。

其中,rij表示评价指标i和j之间的相关系数,Covij为i与j的协方差,Vari为i的方差,Varj为j的方差。

再次,运用公式(6-5)计算指标包含的信息量,指标信息量越大,说明它在整个指标体系中的作用越大,也应该分配更多的权重。

最后,运用公式(6-6)计算CRITIC客观权重。

第二步,使用熵值法赋权。首先,将标准化后的数据X′ij代入公式(6-7)计算第i年份第j项指标的比重。

其次,运用公式(6-8)计算指标的信息熵值。

再次,运用公式(6-9)计算指标的信息效用值。

最后,运用公式(6-10)计算熵值客观权重。

第三步,采取综合赋权理念,运用公式(6-11)计算两种权重的均值即为第j项指标的综合权重。

最后,根据各指标的权重及标准化的数据,可以运用公式(6-12)(6-13)计算出城市休闲化子系统指数和每一座城市休闲化的综合得分。

其中,ULR为城市休闲化指数(Urban Leisureification Index),EI、SH、LC、SE、TS分别为经济与产业发展、休闲服务与接待、休闲生活与消费、休闲空间与环境和交通设施与规模五个子系统,WEI、WSH、WLC、WSE、WTS为子系统内各指标权重。