一种基于“网状”结构的生态指标体系构建及其权重分配方法，包括步骤：a、按照使用目标，构建具有等级结构的生态指标体系；b、分析并补充不同等级间生态指标的联系，形成“网状”结构的生态指标体系；c、通过二次权重分配，使“网状”结构的生态指标体系内的各指标获得唯一权重。本发明专利技术能够清楚有效的表达生态指标体系内部的复杂联系和相对重要性，可用于与生态系统相关的例如环境影响评价，可持续发展评估等问题，同样适用于与生态系统相似的复杂体系评估和管理问题的解决，例如区域经济、社会综合评估等。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种基于“网状”结构的生态指标体系构建及其指标权重分配方法。通过这种基于“网状”结构的生态指标体系构建方法不仅可以用于与生态系统相关的例如环境影响评价，可持续发展评估等问题，同样适用于与生态系统相似的复杂体系评估和管理问题的解决，例如区域经济、社会综合评估等。
技术介绍
生态指标体系是监测、评估和管理生态系统的一种有效方法和工具，它由一系列具有一定层次结构的指标构成，用来代表生态系统复杂的成分、结构和功能及其之间的联系，体现生态系统的层次性和完整性。目前，生态指标体系在生态系统健康评价和生态系统综合评价等方面得到了广泛的应用。针对不同目的构建的生态指标体系有所不同，但是构建完整指标体系结构并合理确定各指标在体系中的权重，是利用生态指标体系进行综合评价的2个关键问题。生态指标体系结构要客观地再现生态系统各要素(包括生物和非生物要素)的相互作用和联系；指标的权重则代表了生态系统中各生态要素的重要性和地位,对于操作指标,权重的大小也反映了该指标体现生态指标总目标的程度或比例。生态指标体系的结构在一定程度上决定了指标权重的分配方式，而指标的权重又会直接影响生态指标体系的评价结果和使用效果O在目前的生态指标体系中，上层指标与下层指标之间互不重叠或交叉，即下层的每一个指标只能从属于一个上层指标，是单向分散的承接关系，呈现“树杈”形状。“树杈状”生态指标体系中存在以下2方面明显的不足一方面，人为忽略或简化了指标之间的重叠和交叉联系，将各层次指标间的关系简单化，因此降低了生态指标体系对真实生态系统完整性的表征；另一方面，由于生态指标之间重叠和交叉联系信息的缺失，影响了具有重叠和交叉联系的指标权重分配的合理性。
技术实现思路
本专利技术的目的是在目前的“树杈状”生态指标体系原有指标和层次结构的基础上，构建更科学的“网状”结构的生态指标体系。“网状”结构的生态指标体系更为完整地体现了生态系统中成分、结构和功能等要素间的复杂关系，并为限制指标权重信息的丢失提供了前提。根据这种“网状”结构的生态指标体系可以用于解决与生态系统相关的例如环境影响评价，可持续发展评估等问题，同样适用于与生态系统相似的复杂体系问题的解决，例如区域经济、社会评估等。基于“网状”结构的生态指标体系构建及其指标权重分配方法，包括以下步骤 a、按照使用目标，首先构建具有等级结构的生态指标体系。目前的生态指标体系一般由总目标指标层、分目标指标层和操作指标层3部分构成，如图1。总目标指标层位于指标体系的顶层，通常由一个综合指标构成，代表生态指标体系的最终或综合结果；操作指标层位于生态指标体系的底层，由多个容易直接获得量化结果的指标构成，这些指标需要进行实际调查、分析，作具体评价；分目标指标层位于以上两者之间，是总目标指标的具体外延，可包含多个层次，它是对总目标指标层和操作指标层之间联系和作用机制的分析和说明。在目前的生态指标体系中，上层指标与下层指标之间互不重叠或交叉，即下层的每一个指标只能从属于一个上层指标，是单向分散的承接关系，呈现“树杈”形状。b、分析并补充不同等级间生态指标的联系，形成“网状”结构的生态指标体系。“网状，，结构的生态指标体系中，指标间的联系不完全按照层次结构来承接，即指标间的联系可以跨越两个甚至两个以上的层次，如图2中d23与d44的联系，例如食物链中物种的捕食关系就可以通过“网状”生态指标完整的表现。C、通过二次权重分配，使“网状”结构的生态指标体系内的各指标获得唯一权重。二次权重分配方法包括以下步骤 (I)将“网状”结构的生态指标 体系中重叠或交叉的联系分解，变为常见的“树杈状”结构，如图3所示；然后进行指标权重确定，称为第一次权重分配。(2)将各层次指标的权重归一化处理，然后将重复或交叉指标的不同权重相加合并，使各指标获得唯一权重，称为第二次权重分配。通过两次权重分配，最终使“网状”结构的生态指标体系内的各指标获得唯一权重。附图说明图1是一般的生态指标体系示意 图2是“网状”结构的生态指标体系示意 图3是网状结构指标权重分解 图4是“网状”生态健康评价指标体系结构 图5是“树杈状”和“网状”生态健康评价指标中操作指标权重对比 图6是“树杈状”生态健康评价指标体系构成表； 图7是“树杈状”和“网状”生态健康评价指标体系中的指标权重表。具体实施例方式本专利技术以生态系统健康评价为目标，分别构建“树杈状”和“网状”生态评价指标体系，并计算两种指标体系中指标的权重，从而达到对比“树杈状”和“网状”生态评价指标体系的差异，以及演示“网状”结构的生态指标体系的构建步骤和指标权重的确定方法的目的。它包括以下步骤 a、按照使用目标，构建具有等级结构的生态健康评价指标体系，以生态健康综合指数作为总目标指标层；生态系统成分健康、结构健康和功能健康作为第一级分目标指标层，选择能够分别指不生态系统成分、结构和功能健康的指标作为弟~■级分目标指标层；选择能够指示第二级分目标指标健康，并在实践中容易获得量化评价结果的生态指标作为操作指标层，如图6所示。指标体系结构见图5。b、进一步分析并补充不同等级间生态指标之间的重叠和交叉联系。分析结果发现物种多样性和自我调节能力可以交叉指示生态系统结构和功能；土壤质量和水环境质量可以重叠表示非生物环境和生产力；景观破碎度可以重叠表示营养分布和物种多样性；生物营养级数可以重叠表示能量流动率和生态系统结构。由此可以构建“网状”生态健康指标体系，如图4所示。C、先将网状生态指标体系内重叠或交叉的指标联系分解，进行第一次指标权重确定；然后将各层次分解后指标的权重归一化处理，然后按照交叉联系将指标的不同权重合并，进行第二次权重分配，最终使各指标获得唯一权重。以图4的“网状”生态健康评价指标体系为例说明其具体步骤(I)通过对生态健康综合指数dn (权重为I)的权重分配，获得一级分目标层指标的权重w21, W22, W23O(2)将一级分目标和二级分目标层、操作指标层指标之间重叠和交叉的联系进行分解，如图 4，求出 _■级分目标i层标i的权重w31，W32，W33，W34，W412，W36，W33，W35，W36，W37，W38 ；此时二级分目标层指标的权重中有2个W33，有2个W36和I个《412。(3)对二级分目标层指标的权重进行再分配，即将同一指标的多个权重合并，使二级分目标层每个指标获得唯一权重:W31, W32, W33, W34, W35, W36, W37, W38,同时操作指标层指标d412也获得I个W412。(4)将二级分目标层和操作指标层指标之间重叠和交叉的联系进行分解，见图4，根据步骤(3)中二级分目标层每个指标的唯一权重w31, w32, w33, w34, W35,求出操作指标层指相K白勺彩:界41，W42，W43，W44，W45，W^g W^g W47，W42，W43，W49，W410，W411，W4120 力口马來(3)中获得的I个W412，此时操作指标层指标的权重中有2个W42, 2个W43, 2个W48, 2个w412。(5)对操作指标层指标的权重进行再分配，即将同一指标的多个权重合并，使操作指标层每个指标获得唯一权重W41, W42, W43, W44, W45,本文档来自技高网...
【技术保护点】
基于“网状”结构的生态指标体系构建及其指标权重分配方法，其特征在于包括以下步骤：a、按照使用目标，首先构建具有等级结构的生态指标体系；b、分析并补充不同等级间生态指标的联系，形成“网状”结构的生态指标体系；c、通过二次权重分配，使“网状”结构的生态指标体系内的各指标获得唯一权重。
【技术特征摘要】
1.基于“网状”结构的生态指标体系构建及其指标权重分配方法，其特征在于包括以下步骤 a、按照使用目标，首先构建具有等级结构的生态指标体系； b、分析并补充不同等级间生态指标的联系，形成“网状”结构的生态指标体系； c、通过二次权重分配，使“网状”结构的生态指标体系内的各指标获得唯一权重。2.根据权利要求1所述的基于“网状”结构的生态指标体系构建及其指标权重分配方法，其特征在于按照研究目标，首先设定目标指标层、分目标指标层和操作指标层，构建具有等级结构的生态指标体系。3.根据权利要求1所述的基于“网状”结构的生态指标体系构建及其指标权重分配方法，其特征在于通过二次权重分配，即先将网状生态指标体系...
【专利技术属性】
技术研发人员：吝涛，王进，
申请(专利权)人：中国科学院城市环境研究所，
类型：发明
国别省市：
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