基于层次分析法的城市社区公共安全评价应用研究(根据同

基于层次分析法的城市社区公共安全评价应用研究汇报人：***12Contents•一、城市社区公共安全评价的必要性•二、评价方法的选择•三、AHP基本原理•四、基于AHP城市社区公共安全评价体系的构建•五、评价实证研究---以长沙市C社区为例3Dangerous！！！4城市公共安全的风险因素•自然灾害•恐怖袭击与破环•食品危害•交通安全•工业生产安全•公众突发事件•城市基础设施•……56•从以上事例可以看出，城市的安全是城市化发展中必须关注同时必须强烈保护的关键要素，是城市化进程的前提条件。•城市公共安全：是由政府及社会提供的预防各种事故和灾害以及重大突发事件的发生，减少社会危害和经济损失，保护人民生命财产安全的基础保障，专门研究城市中由于自然和人为因素所导致的事故灾害以及给城市带来的风险。•社区是社情民意、社会基层各种矛盾和问题反映比较集中的地方,易产生不安定因素;同时,社区又是维护社会稳定和灾害救援的重要单位,是灾害救援的重要单元。7安全评价方法的选取1)定性安全评价•(1)专家评议法•(2)安全检查表法•(3)预先危险性分析•(4)故障类型和影响分析•(5)危险性和可操作性研究2)定量安全评价•(1)概率危险性评价•(2)危险指数评价法8安全评价方法的选取3)新型评价方法•(1)层次分析法•(2)数据包络分析法•(3)人工神经网络评价法•(4)灰色综合评价•(5)模糊综合评价（决策）法•层次分析法（AHP）是定性与定量、主观判断与客观分析有机结合的方法,对层次结构复杂的多目标决策问题具有很好的效果9层次分析法AnalyticHierarchyProcess（AHP）•一、概述•人们在对社会、经济以及管理领域的问题进行系统分析时，面临的经常是一个由相互关联、相互制约的众多因素构成的复杂系统。层次分析法则为研究这类复杂的系统，提供了一种新的、简洁的、实用的决策方法。•层次分析法(AHP法)是一种解决多目标的复杂问题的定性与定量相结合的决策分析方法。该方法将定量分析与定性分析结合起来，用决策者的经验判断各衡量目标能否实现的标准之间的相对重要程度，并合理地给出每个决策方案的每个标准的权数，利用权数求出各方案的优劣次序，比较有效地应用于那些难以用定量方法解决的课题。10层次分析法AnalyticHierarchyProcess（AHP）•二、层次分析法的基本原理•层次分析法根据问题的性质和要达到的总目标，将问题分解为不同的组成因素，并按照因素间的相互关联影响以及隶属关系将因素按不同层次聚集组合，形成一个多层次的分析结构模型，从而最终使问题归结为最低层(供决策的方案、措施等)相对于最高层(总目标)的相对重要权值的确定或相对优劣次序的排定。•AHP的核心思想可归纳：“先分解后综合”11层次分析法AnalyticHierarchyProcess（AHP）•三、层次分析法的步骤和方法运用层次分析法构造系统模型时，大体可以分为以下四个步骤：1.建立层次结构模型2.构造判断(成对比较)矩阵3.层次单排序及其一致性检验4.层次总排序及其一致性检验12层次分析法AnalyticHierarchyProcess（AHP）•1.建立层次结构模型•将决策的目标、考虑的因素（决策准则）和决策对象按它们之间的相互关系分为最高层、中间层和最低层，绘出层次结构图。•最高层：目标层。决策的目的、要解决的问题。•最低层：准则层、指标层、决策时的备选方案。•中间层：方案层、措施层。考虑的因素、决策的准则。13层次分析法AnalyticHierarchyProcess（AHP）层次分析法所要解决的问题是关于最低层对最高层的相对权重问题，按此相对权重可以对最低层中的各种方案、措施进行排序，从而在不同的方案中作出选择或形成选择方案的原则。14层次分析法AnalyticHierarchyProcess（AHP）•2.构造判断(成对比较)矩阵在确定各层次各因素之间的权重时，如果只是定性的结果，则常常不容易被别人接受，因而Santy等人提出：一致矩阵法，即：1.不把所有因素放在一起比较，而是两两相互比较。2.对此时采用相对尺度，以尽可能减少性质不同的诸因素相互比较的困难，以提高准确度。心理学家认为成对比较的因素不宜超过9个，即每层不要超过9个因素。构建判断矩阵使用1一9标度法。15层次分析法AnalyticHierarchyProcess（AHP）判断矩阵元素aij的标度方法标度含义1表示两个因素相比，具有同样重要性3表示两个因素相比，一个因素比另一个因素稍微重要5表示两个因素相比，一个因素比另一个因素明显重要7表示两个因素相比，一个因素比另一个因素强烈重要9表示两个因素相比，一个因素比另一个因素极端重要2，4，6，8上述两相邻判断的中值倒数因素i与j比较的判断aij，则因素j与i比较的判断aji=1/aij16层次分析法AnalyticHierarchyProcess（AHP）•3.层次单排序及其一致性检验对应于判断矩阵最大特征根λmax的特征向量，经归一化(使向量中各元素之和等于1)后记为W。W的元素为同一层次因素对于上一层次因素某因素相对重要性的排序权值，这一过程称为层次单排序。能否确认层次单排序，需要进行一致性检验，所谓一致性检验是指对A确定不一致的允许范围。定理：n阶一致阵的唯一非零特征根为n定理：n阶正互反阵A的最大特征根n,当且仅当=n时A为一致阵17层次分析法AnalyticHierarchyProcess（AHP）•由于λ连续的依赖于aij，则λ比n大的越多，A的不一致性越严重。用最大特征值对应的特征向量作为被比较因素对上层某因素影响程度的权向量，其不一致程度越大，引起的判断误差越大。因而可以用λ-n数值的大小来衡量A的不一致程度。1nnCI定义一致性指标:CI=0，有完全的一致性CI接近于0，有满意的一致性CI越大，不一致越严重18RI000.580.901.121.241.321.411.451.491.51n1234567891110为衡量CI的大小，引入随机一致性指标RI。方法为结果如下：随机一致性指标RI50021,,,AAA50021,,,CICICI15005005002150021nnCICICIRI则可得一致性指标随机构造500个成对比较矩阵191.0RICICRA一般，当一致性比率的不一致程度在容许范围之内，有满意的一致性，通过一致性检验。可用其归一化特征向量作为权向量，否则要重新构造成对比较矩阵A，对aij加以调整。时，认为定义一致性比率：RICICR204.层次总排序及其一致性检验•计算某一层次所有因素对于最高层(总目标)相对重要性的权值，称为层次总排序。•这一过程是从最高层次到最低层次依次进行的。Z1A2AmA1B2BnB,,,,21mAAAmA个因素层对总目标Z的排序为maaa,,,21jAAnB中因素为个因素对上层层的层次单排序为),,2,1(,,,21mjbbbnjjj21即B层第i个因素对总目标的权值为：（影响加和）BnmmnnnmmmmbababaBbababaBbababaB22112222211211221111:::mjijjba1层的层次总排序为：B层的层次总排序nBBB21mAAA,,,21maaa,,,2112111nbbb22212nbbbnmmmbbb21AB111bbamjjj212bbamjjjnmjnjjbba122设层对上层(层)中因素的层次单排序一致性指标为，随机一致性指为，则层次总排序的一致性比率为：BnBBB,,,21A),,2,1(mjAjjCIjRImmmmRIaRIaRIaCIaCIaCIaCR221122111.0CR当时，认为层次总排序通过一致性检验。层次总排序具有满意的一致性，否则需要重新调整那些一致性比率高的判断矩阵的元素取值。到此，根据最下层（决策层）的层次总排序做出最后决策。层次总排序的一致性检验23层次分析法AnalyticHierarchyProcess（AHP）层次分析法的基本步骤归纳24基于AHP城市社区公共安全评价体系的构建构建安全评价指标体系确定安全评价指标权重建立安全评价集25构建城市社区安全评价指标体系26城市社区安全评价指标公共安全感知度非人为因素人为因素构建城市社区安全评价指标体系2728建立城市社区公共安全评价集291234评价实证研究---以长沙市C社区为例构建阶梯层次结构数据采集及处理指标权重与合成权重的确定C社区公共安全等级评定30构建阶梯层次结构城市社区公共安全评价层次结构模型目标层A准则层B指标层CC社区公共安全（A）公共安全感知度B1社区公共秩序良好度C1社区居民熟悉程度C2社区物业管理良好度C3社区交通、绿化等环境良好度C4社区教育、商业、医疗、康体等配套设施良好度C5人口流动率C6警察(保安)工作方式C7警民关系良好度C8主观感受到的犯罪威胁程度C9非人为因素B2地震、火山发生频度C10气象灾害发生频度C11泥石流发生频度C12意外伤害发生频度C13人为因素B3治安案件发生频度C14食品、药物卫生安全C15水域安全C16饮用水安全C1731数据采集及处理32指标权重与合成权重的确定•(1)准则层指标权重的确定•①建立两两比较矩阵33指标权重与合成权重的确定b=(0.25，0.11，0.24)T34指标权重与合成权重的确定•(1)准则层指标权重的确定•①建立两两比较矩阵•②两两比较矩阵一致性检验35指标权重与合成权重的确定RI000.580.901.121.241.321.411.451.491.51n1234567891110由于C.R.0.1，故上述两两比较矩阵满足一致性要求，其求得的特征向量有效。36指标权重与合成权重的确定•(1)准则层指标权重的确定•①建立两两比较矩阵•②两两比较矩阵一致性检验•(2)指标层指标权重的确定37指标权重与合成权重的确定同样,可以根据前面所述公式和方法计算各个指标下各分指标的两两比较矩阵的一致性C.R.值,可以得到它们都小于等于0.10,完全满足一致性要求，故其相应求得的特征向量均有效。特征向量即权重。……38指标权重与合成权重的确定39指标权重与合成权重的确定•(1)准则层指标权重的确定•①建立两两比较矩阵•②两两比较矩阵一致性检验•(2)指标层指标权重的确定•(3)合成权重的确定40指标权重与合成权重的确定41C社区公共安全等级评定42C社区公共安全等级评定43C社区公共安全等级评定通过专家评判和AHP相结合的综合方法，最终计算出C社区公共安全感知度为73.93分，非人为因素为97.1分，人为因素为78.2分。在已有的三级指标综合权重和得分的基础上，可得出C社区的公共安全评价综合得分为79.17分，即C社区公共安全状况“良好”。4445