基于可能—满意度和粗糙集方法的适度人口及其决策属性的研究(可编辑)

基于可能—满意度和粗糙集方法的适度人口及其决策属性的研究(可编辑) 基于可能—满意度和粗糙集方法的适度人口及其决策 属性的研究 厦门大学 硕士学位论文 基于可能?满意度和粗糙集方法的适度人口及其决策属性研究 姓名:冯磊 申请学位级别:硕士 专业:模式识别与智能系统 指导教师:米红 20090401摘要 摘要 随着我国经济和城市的发展,城市群的出现,各城市在横向和纵向的联系上 越来越紧密。而城市发展到一定阶段,人口,作为城市发展的出发点和落脚 点, 是城市发展的重中之重。如果一个城市的人口规模处于一个适度的状态,将 对城 市的发展产生良好的促进作用,反之将阻碍城市的发展。 本文选择了京津唐城市群和山东半岛城市群这两个地理上都处于环渤海经 济区的相互联系的城市群。在可能一满意度算法的基础上,将一个城市的和 入口 相关的指标分为人口与经济关联子系统,人口与环境关联子系统,人口与社会生 活关联子系统,结合历年统计年鉴数据,对于京津唐城市群和山东半岛城市群的 一共个城市的适度人口规模进行了评测。并且基于评测结果对于京津唐城市 群和山东半岛城市群城市特点分别做了简单的分析。 其次,本文将个城市的指标离散化,建立了决策信息系统,利用粗糙集 的相关理论和方法,对于属性进行了约简,得到了决策核属性集,利用决策核属 性集对结果进行了分析,认为现阶段决定一个城市适度人口的因素以经济因素为 主。 本文的主要创新点包括: 、从城市群的视角重新审视城市适度人口研究,基于多目标决策分析,应 用成熟的方法对两个城市群个城市的适度人口进行了系统研究; 、将粗糙集的方法应用到城市适度人口研究上。因为粗糙集理论是采用精 确的数学分析方法分析不精确系统的一种有效方法,对城市适度人口的研究有着 重要的意义和价值。 关键词:适度人口:可能满意度;粗糙集 ’ , . , , . ,, .’. , ’? ? .. ,?. , , ? ., .? , , ’ . : . ’,? , . .. , . : ; ;厦门大学学位论文原创性声明 本人呈交的学位论文是本人在导师指导下,独立完成的研究成果。 本人在论文写作中参考其他个人或集体已经发表的研究成果,均在文 中以适当方式明确标明,并符合法律 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 和《厦门大学研究生学术活 动规范试行》。 另外,该学位论文为 课 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 组 的研究成果,获得 课题组经费或实验室的 资助,在 实验室完成。请在以上括号内填写课 题或课题组负责人或实验室名称,未有此项声明内容的,可以不作特 别声明。 声明人签名.冯磊 矽矽年亏月刃日厦门大学学位论文著作权使用声明 本人同意厦门大学根据《中华人民共和国学位条例暂行实施办法》 等规定保留和使用此学位论文,并向主管部门或其指定机构送交学位 论文包括纸质版和电子版,允许学位论文进入厦门大学图书馆及 其数据库被查阅、借阅。本人同意厦门大学将学位论文加入全国博士、 硕士学位论文共建单位数据库进行检索,将学位论文的标题和摘要汇 编出版,采用影印、缩印或者其它方式合理复制学位论文。 本学位论文属于: .经厦门大学保密委员会审查核定的保密学位论文, 于 年 月 日解密,解密后适用上述授权。 .不保密,适用上述授权。 请在以上相应括号内打“?或填上相应内容。保密学位论文 应是已经厦门大学保密委员会审定过的学位论文,未经厦门大学保密 委员会审定的学位论文均为公开学位论文。此声明栏不填写的,默认 为公开学位论文,均适用上述授权。 声明人签名.冯磊 矽,年厂月刀日第一章绪论 第一章绪论 .研究背景和意义 由于城市化的快速发展,众多的人口拥挤在空间有限的城市里,使城市经济 系统、生态系统、文化生活系统产生了各种各样的问题。城市人口容量又是城市 系统中的核心问题,国内相应的研究较多。但是研究多数从一个城市的视角出发, 在我国城市群迅速产生并崛起的时候,我们对于城市适度人口容量的研究更应该 上升到城市群的高度。因此本文应用科学的方法,建立合理的模型,通过统计数 据计算出城市群中城市的适度人口容量,并且应用粗糙集方法对影响适度人口容 量的因素进行了分析和研究。对我国现阶段的城市及城市群发展有一定的理论和 现实意义。 ..研究的基础理念 中共十六届三中全会上明确提出了“坚持以人为本,树立全面、协调、可持 续的发展观,促进经济社会和人的全面发展”;强调“按照统筹城乡发展、统筹 区域发展、统筹经济社会发展、统筹人与自然和谐发展、统筹国内发展和对外开 放的要求”,推进改革和发展。年月日,胡锦涛在中央党校省部级干 部进修班发表重要讲话,进一步阐述“党的十六大以来,党中央继承和发展党的 三代中央领导集体关于发展的重要思想,提出了科学发展观。科学发展观,第一 要义是发展,核心是以人为本,基本要求是全面协调可持续,根本方法是统筹兼 顾。” 年改革开放启示我们:发展的战略目标,不是单纯追求国内生产总值的 增长,而是在经济发展的基础上促进社会全面进步,促进人的全面发展;经济体 制改革不仅要有利于促进生产力的发展,而且要有利于全面体现社会主义现代化 事业的要求,实现社会和谐与全面进步。发展的目标是使人民在经济、社会和公 民权利的需求上不断得到满足。经济增长所强调的主要是物质生产方面的问题,基于可能一满意度和粗糙集方法的适度人口及其决策属性研究 而发展则是从更大的视野角度研究人类的社会、经济、科技、环境的变迁、进步 状况。总之,一切经济的社会的发展最终还是要归结到人民生活水平的提高上去, 人民是我们经济发展的出发点和落脚点。 以科学发展观作为本研究的基础理念,从可持续发展的思想出发,本文针对 城市人口、经济、土地资源、环境之间的矛盾,研究城市适度人口容量及其相关 影响因素。 ..我国目前城市现状 建国年来,我国的社会主义建设取得了巨大的成就,经济总量快速增加, 人民生活水平不断提高。随着我国的经济快速发展,我们的城市化水平也不断提 高见表卜。年北京、上海、重庆的市区户籍人口均已超千万见表, 实际常住人口也已经超过这个数字。尤其是近年来,我国的城市化率以年均 .%的速度快速提高,年的城市化率已经超过%。虽然与欧美发达国家 %以上的城市化率还是有着不小的差距,但是结合我国人口基数大,经济底子 薄,发展时间短的具体情况,迅速的城市化给城市带来了这样或者那样的问题。 日益增长的人口数量给城市可持续发展带来越来越大的压力。由人口问题引发的 城市环境,交通,居住条件的恶化,阻碍了城市的快速发展。城市的各项统计指 标快速发展的同时,人均指标的提升缓慢,有些环境指标,例如人均绿地,人均 用水量反而持续下降或者波动较大。这些问题,必将阻碍一些城市的持续发展。 表:我国近年城市化过程单位:万人 城镇人口 年份 农村人口 城市化率.% .%.% .% . %第一章绪论 .% .% .% 数据来源:国家统计局历年统计公报 表:年末城市户籍人口数超万的城市单位:万人 重庆市 上海市 北京市 天津市 广州市 西安市 舟尿巾 武汉市 沈阳市 成都市 . . . . . . . . . . 数据来源:中经网经济统计数据库 ..我国城市化发展现状 城市化的进程加速,必然导致城市群的出现。城市群的产生和发展,标志着 我国的城市化进程进入了一个崭新的阶段。由于城市群能够在更加广阔的范围内 实现资源优化配置,不同的城市之间分工合作,能够产生比单个城市更大的分工 基于可能?满意度和粗糙集方法的适度人口及其决策属性研究 收益和规模效益,因而城市群越来越成为区域经济增长的重要源泉,成为衡量一 个地区或国家经济发展水平的重要标志。同时,作为国家参与全球竞争与国际分 工的基本地域单元,它的发展深刻影响着国家的国际竞争力,影响一个国家 城市 化发展的水平和质量,对国家经济持续稳定发展具有重大意义。国家“十一五” 规划纲要明确:“要把城市群作为推进城镇化的主体形态;已形成城市群发展格 局的京津冀、长江三角洲、珠江三角洲等区域,要继续发挥带动和辐射作用,加 强城市群内各城市的分工协作和优势互补,增强城市群的整体竞争力;具备城市 群发展条件的区域,要加强统筹规划,以特大城市和大城市为龙头,发挥中心城 市作用,形成若干用地少、就业多、要素集聚能力强、人口分布合理的新城市群。” 这是党和国家对促进城市化进程和区域发展的重要战略决策,对我国经济和社会 发展必将产生重要而且深远的影响。 一、城市群的概念 城市群的出现是一个历史过程。城市是一个区域的中心,通过极化效应集中 了大量的产业和人口,获得快速的发展。随着规模的扩大,实力的增强,对周边 区域产生辐射带动效应。形成一个又一个城市圈或都市圈。伴随着城市规模的扩 大和城际之间交通条件的改善尤其是高速公路的出现,相邻城市辐射的区域不断 接近并有部分重合,城市之间的经济联系越来越密切,相互影响越来越大,就可 以认为形成了城市群。城市群是工业化、城市化进程中,区域空间形态的高级现 象,能够产生巨大的集聚经济效益,是国民经济快速发展、现代化水平不断提高 的标志之一】 二、城市群的基本特征 不同城市群的特征和功能有很大差异,因此,学术界对这一概念的表述不尽 相同。但是共通点是,城市群都应具有地理和经济双重属性。地域性、人口群聚 性、中心性、区域广泛性、联系性是城市群的基本特型: 、地域性:城市群具有特定的空间地理范围,由若干个相邻的城市区域结 合; 、人口群聚性:城市群本质上是人口的大量聚集,巨大的人口规模和较高 的人口密度,是城市群的显著特征; 第一章绪论 、中心性:城市群中一般都有~个大城市充当地区经济的核心,中心城 市在整个城市群地域范围内的社会经济活动中处于核心和支配地位。从核心城市 的数量的多少来说,城市群一般分成单核城市群及多核城市群。中心城市的人口、 经济规模均需在区域内占较大比重,能够对周边城市和地区发挥出较强的吸引力 和辐射力。中心城市是城市群不可缺少的内核,是一个城市群的增长极和辐射源。 如美国纽约城市群拥有中心城市纽约市,人口万;日本东京城市群中心城市 东京市,拥有人口万; 、区域广泛性:城市群需要有一个受中心城市吸引和辐射的经济腹地,作 为中心城市赖以生存的基础。中心城市和城市群中的其他众多城市,按等级形成 圈层结构,整个区域城市化水平明显高于全国平均水平,经济较发达。如美国纽 约城市群拥有波士顿、华盛顿等次级中心城市,经济腹地达.万平方公里, 占美国国土面积的.%,城市化率高达%】; 、联系性:区域内各城市间有着密切的社会、经济联系,形成合力的社会、 经济职能分工,具有较强的一体化倾向。城市圈内的联系既包括人流、物流、信 息流、资金流等各种经济要素间的关联,也包括交通运输网络、通讯网络等基础 设施的互通。同时城市群在国家经济的发展中能起到枢纽作用,是连接国内、国 际要素流动和资源配置的节点和科学技术创新的孵化器和传输带; 三、城市群的不同分类 、从城市群的空间形状来划分 按照空间形状来划分的话,城市群可分为散状城市群、带状城市群和圈状城 市群三种类型。 、从内部城市结构来划分 如果以城市群中心城市的特点进行划分,城市群可以分为低中心城市群、单 中心城市群、双核城市群和多中心城市群嵌套城市群。 、从区域影响角度来划分 通常分为世界城市群、国家城市群以及区域城市群。 、按发展阶段来划分 按照发展阶段来划分,城市群一般可以分为萌芽阶段、快速发展阶段、稳定 基于可台旨一满意度和粗糙集方法的适度人口及其决策属性研究 发展阶段和成熟发展阶段。 四、我国目前城市群发展现状 根据目前对中国城市群特征的识别和判断的研究,现阶段中国城市共分为 个城市群乜,其中,位于大陆的较为成熟的城市群共有个,具体情况如表 一。 表:中国城市群发展现状‘ 城市群发展 城市群名称 包括城市 中心城市 等级 上海、杭州、嘉兴、湖州、绍兴、宁波、舟山、南京、扬州、 长三角城市群 上海 成熟、世界级 常州、泰州、镇江、无锡、南通、苏州 香港、广州、佛山、江门、深圳、惠州、肇庆、珠海、东莞、 珠三角城市群 广州 成熟、世界级 中山、澳门 北京、天津、唐山、保定、沧州、张家口、秦皇岛、廊坊、 京津唐城市群 北京 成熟、世界级 承德 山东半岛城市群 青岛、济南、潍坊、烟台、淄博、威海、东营、日照 青岛、 济南 成熟、国家级 沈阳、鞍山、抚顺、本溪、丹东、营口、铁岭、盘锦、辽阳、 辽中南城市群 沈阳、大连 成熟、国家级 大连、锦州、阜新 海峡西岸城市群 泉卅、漳州、厦门、宁德、福州、莆田 福州、厦门 成跃、 国家级 郑州、新乡、洛阳、平项山、焦作、许昌、开封、漯河、济 中原城市群 郑州 成长、国家级 源 武汉城市群 武汉、黄冈、黄石、孝感、咸宁、鄂州、潜江、天门、仙桃 武汉 成长、国 家级 重庆、成都、南充、绵阳、乐山、德阳、眉山、内江、遂宁、 成渝城市群 成都、重庆 成长、国家级 资阳、广安 关中城市群 西安、咸阳、渭南、宝鸡、铜川、杨凌农业示范区 西安 成长、 国家级 长株潭城市群 长沙、株洲、湘潭、邵阳、衡阳、益阳、娄底、常德 长沙 成 长、区域级 哈尔滨、齐齐哈尔、绥化、牡丹江、大庆、鸡西,双鸭山、 哈尔滨城市群 哈尔滨 成长、区域级 鹤岗、七台河 长春城市群 长春、吉林、四平、松原,辽源 长春 成长、区域级 马鞍山、滁州、芜湖、铜陵、安庆、池州、宣城、巢湖、合 皖江淮城市群 合肥、芜湖 成长、区域级 肥,六安、蚌埠、淮南 徐州城市群 徐州、宿迁、连云港、宿州、淮北、济宁、枣庄、临沂 徐州 成长、区域级 浙东城市群 温州、台州、丽水 温州、台州 萌芽、区域级 汕头城市群 汕头、潮州、揭阳、汕尾 汕头 萌芽、区域级 琼海城市群 湛江、茂名、阳江、海口、三亚 湛江、海口 萌芽、区域级 石家庄城市群 石家庄、保定、沧州、衡水、邢台、阳泉 石家庄 萌芽、区 域级 太原城市群 太原、沂州、阳泉、晋中、吕梁 太原 萌芽、区域级 环鄱阳湖城市群 景德镇、九江、南昌、鹰潭、上饶、抚州 南昌 萌芽、区 域级 第一章绪论 包头 萌芽、区域级 呼包鄂城市群 呼和浩特、包头、鄂尔多斯 拉萨城市群 拉萨、林芝、日喀则地区 拉萨 萌芽、区域级 银川城市群 银川、吴忠、中卫、石嘴山、乌海 银川 萌芽、区域级 兰州城市群 兰州、西宁 萌芽、区域级 兰州、定西、白银、武夷、西宁 乌昌城市群 乌鲁木齐、昌吉回族自治区 乌鲁木齐 萌芽、区域级 南宁城市群 南宁、北海、防城港、钦州、崇左 南宁 萌芽、区域级 黔中城市群 贵阳、遵义、六盘水 贵阳 萌芽、区域级 滇中城市群 昆明、曲靖、玉溪、楚雄 昆明 萌芽、区域级 说明:仅列出大陆城市群,并且去掉了潜在城市群 虽然我国改革开放年来,城市群的建设取得了长足的发展,但是和发达 国家的成熟的城市群相比,还存在着诸多的问题,需要我们思考: 、中心城市弱、总体规模小 城市群的中心城市的发展规模和对整个城市群的发展带动作用明显不足,贡 献程度低。例如年全国为亿元,而其中,上海,北京,广州, 深圳四个城市占全国的份额分别是.%、.%、.%、.%。推而广 之,我国长三角、珠三角和京津唐三个城市群对我国的经济贡献率约为%,而 美国大纽约区、五大湖区和大洛杉矶区三个城市群对美国的经济贡献率为%, 日本的大东京区、阪神区、名古屋区三个城市群对日本经济的贡献率约为%。 由以上数据我们可以发现,我国的城市群无论从中心城市还是从城市群整体规模 都与发达国家成熟的城市群相去甚远,经济功能有待大幅提升。 、区域行政壁垒严重 由于城市群内部往往存在多个同级的行政区划,导致了城市群内部的无序和 不平等竞争,比如在招商引资方面竞相出台优惠政策,外贸出口方面竟相压价, 在产业发展方面盲目重复建设。基础设施方面也缺乏统一,协调的规划,例如珠 三角城市群两万多平方公里范围内,多万人口,却分布着五个机场,最近 的机场仅相距公里。行政壁垒往往还造成群内市场分割,地方保护主义,弱 化了市场力量,使地区分工协作的经济利益难以发挥,产业效率低下,结构趋同。 、资源环境紧张 ?资料来源:各地统计局网站年统计公报 基于可能一满意度和粗糙集方法的适度人口及其决策属性研究 由于我国的特殊国情,中国城市群与国际上的主要城市群相比,存在人口密 度大,土地、能源、交通供需矛盾突出等问题,从一定程度上阻碍了城市的发展。 同时,城市发展占用大量农业用地,产生了大量的失地农民,这些人缺乏进入城 市的就业技能,长远生计受到影响。城市的发展,生产排放加剧了环境污染和生 态问题,环境难以支撑城市的快速健康发展。 、城际交通建设严重滞后 大多数城市群内缺乏城市之间的现代交通体系。长三角、珠三角、京津唐等 城市缺乏以地铁轻轨为主的大城市公共交通骨骼体系,交通基础设施以公路为主。 不能充分满足城市之间客货运输迅速、便利、安全、经济和清洁的要求。 ..研究目的 人口因素是一个城市或地区发展的基础条件和重要环境因素。城市的人口与 经济系统,社会生活系统以及环境生态和土地系统相互关联,相互制约又相互促 进。所以存在一个“能够达到一个特定或一系列目标的‘最佳’或‘最理想’的 人口规模,这样的人口可以获得最大的经济利益和社会福利,,【。或者从更广泛 的意义上存在一个“适中的人口容量和该区域的经济发展水平、自然资源的多寡 以及生态系统的负载能力保持平衡,保证人类社会的持续发展。既然存在这 样一个适度人口,这个人口规模又是和一个城市的经济,社会生活以及环境生态 和土地紧密联系的,那么我们就可以建立一个新的数学模型来判断一个城市的人 口是否符合适度人口,是否已经达到城市系统的人口最优化配置。本文的研究目 的就是找到这样一个适合中国国情的,量化的,可操作的城市适度人口容量的评 测模型,进而对我国处于不同经济发展阶段的多个城市系统进行系统的评测,并 且利用粗糙集方法对得到的结果进行属性约简,得出城市适度人口的主要影响属 性。 .适度人口研究现状 适度人口 的渊源,可以追溯到两千多年前古希腊的 第一?论 柏拉图、亚里士多德的著作阻及中国的孔于。但是,作为一种独立的、系统的人 口经济理论,适度人口理论 产生于世纪 年代.随着人类社会的发展,在世纪得到了丰富与艟展。适度人口理论的基 本特点在于探讨一个置家的适废人口,它起初关注的是一个国家最适宜的人口数 量和人口规模,后来又研究最适宜的人口密度、人口质量以及适度人口增长率等 等.适度人口理论最核心的思想是人口与社会经济系统和盎潺环境系统达到相互 适应的最佳状态。 ..适度人口理论的演进 适度人口理论可以分为早期适度人口理论和现代适度人口理论,以及近年来 学者们根据可持续发展理论讨论甚多的可持续的适度人口理论。因此,适度人口 理论的演进可毗归纳成下图; 图适度人口理论的演进 々旺口 口??《虚口% 一、早期适度人口理论 早期适度人口理论主要从经济因素产业收益最大化、人均收入讨论静态 的适度人口规模问题,经济利益是判断适度人口规模的惟一尺度。用函数关系可 基于可能?满意度和粗糙集方法的适度人口及其决策属性研究 以概括地表示为:,,即适度人口规模是经济变量的函数, 是扰动因子。 二、现代适度人口理论 现代适度人口理论把社会因素主要是技术进步引入适度人口分析中,不 但探讨适度人口数量,也研究适度人口增长速度,将适度人口的静态分析推进到 动态分析,在影响适度人口的自变量因子中又加入了社会要素,即适度人口 是经济因素和社会因素双重作用的结果,,,。 三、可持续适度人口理论 可持续适度人口论以可持续发展理论为基础,充分认识资源环境系统对人类 生存与发展的重要性和限制作用,适度人口不仅要与社会经济变化相互适应,而 且还必须与资源环境系统的生产能力和供养能力相互协调。适度人口是人口数量、 增长速度、质量与结构的全面的适度。因此,决定适度人口的要素涵盖的范围更 广,涉及的领域更多,测量难度更大,也更接近于客观事实。理论上,可持续适 度人口可以简单地概括为函数形式,,,即它是经济因素、社会因素 和环境因素共同确定的最优人口【。 ..国外现代适度人口研究综述 与早期的适度人口理论相比,现代适度人口理论涉及的研究领域更加宽泛, 所涉及的研究时间间隔明确了,适度人口的 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 的确定趋于多元化,从原来的“收 益”、“经济收益”变为人均产量或人均收入。更为重要的是现代适度人口理 论不 但进行静态考察,而且进行动态考察,即从静态适度人口理论转向了动态适 度人 口理论,使适度人口理论更实用、更切合实际。 现代适度人口理论的主要代表人物是法国著名人口学家阿尔弗雷德?索维 ,其他学者如..赫茨勒..等对适度人口理论也有 所论述。 一、索维的适度人口理论 索维把“适度人口的概念扩大到了非经济领域。他给适度人口下了个更接 近其本质,更抽象的定义:“适度人口也就是一个以最令人满意的方式达到某 项 】第一章绪论 特定目标的人口。’’接下来索维列举了几种精确的目标: 四项经济目标:个人福利:增加财富;福利总和适合于分配的全部人口的 总收入;就业私有财产 制度 关于办公室下班关闭电源制度矿山事故隐患举报和奖励制度制度下载人事管理制度doc盘点制度下载 下所有适合工作的适龄者充分就业; 四项社会目标:健康长寿;文化知识;寿命总和:人口数木人口平均寿命; 居民人数:适度人数就是最高人数; 一项军事国政目标:实力:可以是军事力量。 、动态适度人口 通常,所谓“静态适度人口”是指假定在生产技术、经济结构、物质资源、 产品分配、年龄构成、工作日等条件不变,并且充分就业,又没有国际贸易和 移 民的情况下,按照一定的经济标准所确定的最适合的人口。索维认为,静态的经 济适度人口是个令人不愉快的概念。 “动态适度人口”是指假定在生产技术、经济结构、物质资源、产品分配等 条件发生变动的情况下,按照与经济增长有关的经济标准所确定的最适合的人口, 主要研究在生产技术等条件发生变动的情况下,人口增长同经济增长或社会福利 增长的关系。 、适度人口增长率 索维又把适度人口的讨论从适度人口规模扩展到适度人口增长率上。他从分 析人口增长的负担和效益之间寻找均衡点,并以这种均衡点来确定适度人口增长 率。他在年《人口的适度变动》中提出了以人口的最大经济效益和最低负 担时的人口增长率为适度增长率的论点【刀。 二、赫茨勒的适度人口理论 ..赫茨勒,美国学者,其代表作是年出版的《世界人口危机》。他认 为在适度人口方面是有争议的,不管哪个地方,在人口与现有资源、技术以及文 化状况之间总归存在“正确的”、“最好的”、“理想的”关系。 在考察适度人口方面,赫茨勒认为绝对大数经济学家还有一些社会学科的学 者都认为确立适度人口的最终目标是为了谋求最大限度的社会经济福利和人类 幸福。但是幸福的衡量标准却难以界定。按照赫茨勒的观点,适度条件是个动态 的条件,任何适度条件经过一段时期之后总要发生变化。因此,他认为重要的是 基于可能~满意度和粗糙集方法的适度人口及其决策属性研究 研究制订一个综合指数,考虑应用电子计算机从各有关变数的复杂资料中编出一 个具有科学性、有效性的公式或指数。 三、其他学者观点 基哈德?斯秘特?林克. 在讨论适度人口增长率的存在和 性质时,把适度的指标选择为:总人口的抚养率的最小化,即平均每个劳动 力人口所负担的少年儿童和老年人的数量越小越好;经济负担率最小话,即 平均每个劳动力人口花费在抚养少年儿童和老年人口的支出占人均收入的相对 份额越少越好,不过前提是要满足他们追求美好生活的需求:净人均消费最 大化,即人均收入与平均劳动力人口的总抚养支出之差趋于最大。 保罗?.埃利奇 .认为地球的资源环境容量是分析适度人口 的主要因素,但也不能忽视社会因素,包括“个人”与其他人的关系以及人的心 理状态同环境的关系因素,这些因素涉及主观社会心理和文化理念,对它们 不能 直接地如同对限制人口规模而进行的生物和物理控制那样,通过资源消耗、光合 作用效率、营养学和热力学的限额等方面的数据去处理。但是,人类生活的质量 问题必须与地球上人类的数量密切相关。人类发展的目标应该是得到最大撒的幸 福而不是最大数量的人口,适度人口规模一定比最大人口容量少得多嵋。 经济学家科尔和胡佛提出从人口增长和经济发展宏观模型出发,来确定最佳 人口规模的理论。他们认为可以把人均收入与人口规模看成函数关系,在一个国 家的特定时期内,当非劳动资源的供给不变时,存在一个能使人均收入最大化的 人口规模,这一规模就是最佳人口规模,与之相适应的就是适度人口。适度人口 不是固定的,当资本积累、技术进步和新的自然资源获得开发时,人均收入的增 加和最佳人口的扩大就会同时出现嘲。 ..国内人口容量研究综述 在年日内瓦第一次国际人口学会议和年巴黎国际人口学会议上, 适度人口问题成为了讨论的焦点。当时,中国社会学界对该问题也有所关注。 年,陈长衡在三民主义与人口政策》中提出“适中的密度,是人口压迫降到零 点时的密度,是国家种族最适于生存进化的密度。”但真正实质性的探讨是在建 第~章绪论 国以后‘刀。 一、建国后我国传统的适度人口理论 年,南京大学地理系的孙本文教授在《文汇报》上发表了《八亿人口 是我国最适宜的人口数量》,他认为就我国自然资源、农业生产和整个国民经济 发展情况来看,我国人口是可以继续增长的,根据我国当时粮食生产水平和劳动 就业人数这两个因素来讨论适度人口问题。 年,中国社会科学院的田雪原、陈玉光从经济发展角度研究了中 国适度人口数量。他们在消费和积累为一定比例的条件下,经济的发展和国民收 入的增长一方面决定着消费资料的增长,从而决定着~定消费水平下的社会总人 口;另一方面通过积累和固定资产的增长,技术水平和装备水平的提高程度制约 着劳动人口的数量,从而也决定着人口的总数。 西安交大的胡保生、王浣尘、朱楚珠、李维岳运用系统工程中的多目标决策 技术和方法,比如“可能一满意度”的多层次指标确立和研究来预测中国未来的 适度人口数量。 宋健、宫锡芳、宋子成、孙以萍以食物生产和淡水资源为基础探讨了中国的 适度人口数量。 石玉林在《中国土地资源的人口承载力研究》一书中对人口与资源相互关系 的定量研究方法作了分析,并将数学模型运用到中国部分省市的人口承载力研究。 毛志锋在《适度人口与控制》一书中将适度人口划分为经济适度人口、生态 适度人口与社会适度人口。他从生态角度出发,提出人口容量是指在一定时期内, 能够保障生态环境物质能量循环相对均衡和不断满足人口生活消费水平提高的 条件下,地球或某一开放疆域的自然资源在长期稳定合理开发利用基础上所能扶 养的人口数量四。 年代末,胡鞍钢从充分就业和人均收入、人均占有粮食、生态平衡以及 人口老龄化对人口结构的影响等几方面分别探讨中国的适度人口,并明确提出中 国人口发展目标应当是“适度人口目标”‘刀。 二、可持续发展的适度人口理论 可持续发展的基本理论可以包括:保持和增强社会人口、经济和环境三 皇基于可能一满意度和粗糙集方法的适度人口及其决策属性研究 种生产能力,增殖人力、物质和生态三种资本,达到社会、经济和环境三种效 益 的统一。可持续发展的理论基础是三种生产协调增强论。所谓三种生产是指:物 质资料生产、人类自身生产、生态环境生产‘。 根据以上理论的指导,可持续发展的适度人口理论首先应当要求人口生产、 物质生产和资源环境生产统一协调,因为协调的本身就隐含了适度人口的理念, 即人口、经济生产和资源环境的相互适应和永续发展。其次,人的全面发展是可 持续发展的核心,优化人口规模、增长速度、结构和人口素质都是适度人口的基 本内容。合理的人口结构是稳定人口增长,协调人地关系,公平分配生产成果的 需要。第三,从现实出发,控制人口是实现可持续适度人口的重要手段,应当重 视调整社会结构和社会关系,最终达到提高人类生活质量的目的。 三、我国人口容量研究常用定量算法 、生态足迹法 生态足迹分析法是由加拿大生态经济学家于年提出并由其博士 生于年完善的一种度量可持续发展程度的生物物理评价方法。 在生态足迹计算中,各种资源和能源消费量被折算为耕地、牧草地、林地、建成 地、海洋水域、化石能源地等类基本生态生产性土地面积。该方法通过将区 域的资源和能源消费转化为提供这些物质所必须的生物生产土地面积,并同区域 能提供的生物生产土地面积进行比较来定量判断一个区域的发展是否处于生态 承载能力的范围内【】。 生态足迹的计算基于以下基本事实:?人类消费的绝大多数资源、能源及其 所产生的废弃物的数量可确定:?这些资源和废弃物大多能折算成生产和吸收这 些资源和废弃物的生态生产面积。生态足迹分析的一个基本假设是:各类土地在 空间上互斥四。 生态足迹法是一种较好的衡量人类社会活动对自然环境影响的定量分析指 标,近年来生态足迹的方法以其较科学、完善的理论基础和精简统一的指标体系, 以及方法的普适性在国内外有关领域得到了较为广泛的应用。我国学者在研究沈 阳市】、郑州市【引、珠海市【、金华市四等等城市的人容量的时候广泛应用 这一方法。 第一章绪论 、可能?满意度算法 在决策过程中,人们遇到的实际问题一般都要从“需要”和“可能”两方面 来考虑。 前者反映主观的意愿和期望,后者反映客观上的容许条件和可行性。 若把表示“可能”的有关定量值定义为可能度,把表示可以达到的“需要”的相 关定量定义为满意度,把可能度与满意度合并起的定量值称为可能一满意度,那 。 么这种相应的方法就称为可能一满意度法,即法. 这种方法已经在全国总人口规模目标探讨、煤炭开发规模研究、新港选址等项目 中得到了成功的应用,实践证明,该方法概念清晰,运算方便,结论明白易懂, 可以拓展其应用领域。 在我国城市人口容量的研究中,王浣尘、米纠等等专家学者应用此种 方法,对上海市、深圳市、南京市等等地方的适度人口容量做了大量的研究测算, 取得了满意的效果。如上海交通大学王浣尘教授领导的《上海人口合理规模研 究报告》课题组,利用该方法对上海市的人口容量做了细致的研究,他们从 制约和影响人口规模的各种有关因素出发,采用多目标决策技术和分解综合 的办法,在充分考虑各种社会经济因素对人的生活影响的前提下,通过做出 这些不同的因素制约下的可能一满意度曲线,将之放在同一个以人口为横 轴, 可能一满意度为纵轴的坐标系下,直观地观察受控于不同因素下描述可能一 满意度与人口互动关系的曲线,并据此方便地找出限制可能一满意度提高的 “瓶颈”因素。该方法引进了“可能一满意度”指标时选定影响上海合理人口 规模项因素,在几种不同的假设下,计算多种 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 的“可能一满意度’’数 值,提出年后上海市的合理人口规模。 、其他算法 国内还有很多专家学者应用各种各样的算法模型从各个方面对城市合理人 口容量做了测算,例如徐琳瑜、杨志峰、毛显强等学者应用双向寻优方法,分别 从资源承载力和生活舒适度两方面出发,对广州市的适度人容量做了研列圳。 陈家华、文字翔、李大鹏等学者应用从人口平衡方程式结合三次产业劳动生 产率与的关系式中导出的经济适度人口模型姗,对上海市浦东新区 的适度人口容量做了测算,得出相应结论。 基于可能一满意度和粗糙集方法的适度人口及其决策属性研究 此外还有很多学者建立了诸多数学模型,诸如多水平模型,效益成本模型 ,人口、经济与资源区域匹配模式【,人口迁移均衡模型与非均衡模型,水环 境容量多目标系统优化法【等.一些学者分别从就业、食品和淡水角度估算了我 国适度人:数量【引,这些模型或者算法从不同角度都对我国城市人容量的多 少进行了测算,取得的成果从不同程度、不同角度上反映了我们的城市合理人口 容量目标,都具有一定的参考价值。 .本文研究框架 本文共分为五章。第一章概述了我国目前城市及城市群发展现状,并且系统 的综述了国内外区域适度人口容量研究方法,指出了在我国目前经济和城市化, 城市群快速发展的今天,对于城市群适度人口的研究是合适,并且必要的。 第二章详细的阐述了本文研究用到的方法:可能一满意度算法和粗糙集算法。 第三章选取了我国目前较为发达的京津唐城市群及山东半岛城市群作为研 究的实证对象,建立了指标体系,并且利用可能满意度算法对个城市的人口 可能满意度进行了评测。 第四章将个城市的指标离散化,并且利用粗糙集方法对这个决策信息系 统进行了属性约简,得到了决策核心和所有决策约简集,并对决策约简集内的属 性的权重进行了计算,得到相关结论。 第五章对整个论文进行了总结,对未来研究发展进行了展望。第二章可能一满意度算法和粗糙集理论 第二章可能一满意度算法和粗糙集理论 本文研究主要使用两个方法,分别是可能一满意度.算法和粗糙集方法。 .可能一满意度算法 ..算法概述 可能一满意度算法最主要的两个概念是可能度和满意度,如果某事肯定能 够做到,那么从可能度来说,其把握最大,“可能度”最高,定义可能度为 ,此时;若某事肯定做不到,则“可能度”最低,定义, 因此在区间,之间的某个实数便表示不同水平的可能度。如果某事完全 令人满意,则满意度为最高,定义满意度为,此时;若某 事叫人完全无法接受,则满意度最低,,这样在,之间的某个实数便 可表示不同水平的满意度。 假设一个事物,某个属性具有可能度曲线,另一属性具有满意度 曲线,而、同另一属性满足某一关系式,即,,,则可以通过 一定的规则将和合并成一条相对于属性的可能一满意度曲线,它定 量描述了既可能又满意的程度,记为?,。当时,表示百分之百的既可 能又满意;当时,表示或者完全不可能,或者完全不能令人满意。这样在 值取值,区间上的实数时,可表示不同的可能一满意度,用数学语言表示 如下: “口【,?】 ..,, ? ? 这里的、、分别表示属性、、容许集合域,如果表示可能又满 意的情况,用下式可以定量的描述不同的属性可能一满意度之间的关系如 下: 讹? 从吐 ..,, 基于可能~满意度和粗糙集方法的适度人口及其决策属性研究 ? ? ?, 在具体运算中,一般有强合并、弱合并两种方式,前者指合并后的可能一 满意度是严格存在的,用数学语言表达如下: 歌,., .,,口 ? 口? 厂?, 口? 当口时,有口,.?, 弱合并指合并后得到的可能一满意度最大,用数学语言表达如下: 趾 似,.? ,,口 ? 口? ?, 口? 当口时,有?, 通过不同的合并方法可以得出许多条合并多次后就可能仅剩一条在不 同的制约条件下的可能一满意度曲线,这样在同一个坐标下可以一目了然的 看 出不同制约因素对研究对象的制约强度及走势,以做出最优化的选择。 ..算法分析 一、可能度与满意度曲线的数学形式 上面已对可能一满意度方法的基本思路作了说明,对一个事件的可能度和 满意度含义有了明确的定义。在实际应用中,根据可能度和满意度的定义, 我们可用三折线、型曲线等曲线的数学形式来表示可能度和满意度,如对可 能度的描述,我们用三折线表示如下式?: 区硝 以, 力 % 一 焉。 , 狐 它的曲线如图所示:第二章可能?满意度算法和粗糙集理论 图:可能度的三折线 这是一种抓两头,插中间的粗略办法,这种方法关键在于定出、两个 转折点。确定,点的途径很多,一是凭借较为长期的实践经验;二是对产 品用户进行调查统计;三是根据厂方提出的数据;四是自行试验统计;五是进 行 分解研究;还有向专家、行家们请教的。资料掌握得愈详尽准确,讨论的愈全 面 深入,各方面的观点又较一致,则,点的横坐标可定的愈准确。在或 或或时,常争论较少;在或在~的区间上时,可能有较多争论, 反映了把握不大的现状。这种可粗略可精细的方法给类似于人口与能源等复 杂问 题的讨论带来了较大的方便。 除了三折型曲线,还有型曲线。这也是比较常用的一种曲线,本文在对人 口容量研究时,主要采用此类曲线。用数学形式表示如下: . ?蕊 ‘一, 用图描述如下:基于可能?满意度和粗糙集方法的适度人口及其决策属性研 究 图?:可能度的型曲线 当然如果对某一个具体的问题,如果已经研究得很透彻而能具体在做出 其更为确切的可能度曲线,则不必拘泥于此类方法。 满意度曲线的数学形式类似于上述的可能度曲线形式,在此不再赘 述。 二、可能度与满意度的合并算法 如上所述,可能度与满意度可以合并为可能一满意度曲线。 如果有和及,,等的函数式,则可能一满意度可以获得相应 的公式解。 、当限制条件为厂,,?实数集,则可得和为三折型 曲线时的合并解为: 当解 当解? 高 “口 当解? , 当和为式型曲线时的合并解为:第二章可能一满意度算法和粗糙集理论 ? 以口 、当限制条件为口奉.,口 ,则可得三折型合并解为: 当解 乖去静?? 口 氓 、, 当解? ,、? 当解? 、当限制条件为口,,,口?,则可得三折型合并解为: 当蝴 当解? 以口 一 当解? 这些不同的合并算法在不同的规划问题中得到相应的应用,如涉及到总产 量、人均产量等因素推求人口的问题,都具有,的限制条件类型;而在耕 地面积、每亩单产推求产量时就属于第二种算法。 三、两条以上可能一满意曲线的合并方式 在计算出若干条可能一满意度曲线后,在做决策分析时,要对多条曲线进 行合并分析,在合并的算法上,有多种合并的方式,在此主要考虑三种可能一 满意度曲线问的合并算法。 设有两条可能一满意度曲线、,它的以下几种合并算法表示如下: .弱合并 符号为?砌?其特例为?卅?。 如, .强合并 符号为或。 , 基于可能一满意度和粗糙集方法的适度人口及其决策属性研究.变权加和 符号为? 仅其中口‖ ..可能.满意度.多目标决策方法的优点 可能一满意度法多目标决策方法的优越性主要体现在它具有分析和综合相 统一上,运用该方法首选需要分解制约人口规模的因素,分别加以讨论,再 通过做出不同因素下的可能一满意度曲线,将之放在同一个以人口为横轴, 可 能一满意度为纵轴的坐标系加以研究。同时,还可以根据不同的理论假设和 前 提对不同的可能一满意度曲线加以合并,最后得出不同理论假设前提下的最 优 解。由于合并方式的多样性,该方法可以灵活地满足人们在做出选择时对不 同因素综合折衷考虑时的特殊偏好。当然,决定适度人口规模的偏好性应该 是群体性的,而且,这种偏好性受制于文化、历史和社会发展程度等多种因 素的影响。 ?法最大的特色就是提供了一种可以综合考虑多因素制约时决策的工 具。传统人口规划的因素分析,其结果的现实有效性往往需要引用“短边原 理”或称“木桶原理”,指该条件必须满足但又最难满足,如同最低门槛, 其意义相似于?法中的弱合并来证明约束条件是瓶颈因素,而这一办法常 用来估算人口容量的上限而非最优解。当面对人们不同适应性和选择性的时 候,单因素分析给出的上限值的实际意义有限。但法由于其概念、方法 与模糊理论的关系,在面对这一复杂的系统问题时往往能够做到游刃有余。 在运用?法作适度人口规划时,对纳入模型的约束因素需要审慎考虑。 纳入因素过多,会增加模型的复杂性,增加计算量和为参数赋值收集资料的 难度,而过多约束因素如果有的不重要或与分析对象没有必然的约束关系, 反而会冲淡主要约束因素的作用。当然,约束条件过少不能全面反应问题, 也会失去运用?的本意。因此,抓住主要矛盾,选取主要的、根本性的约 第二章可能一满意度算法和粗糙集理论 束因素纳入模型,便成为决定建模成功与否的重要环节。合适的选择约束因 素不仅能减少运算量,而且能有效减少给过多因素的参数赋值过程中所带来 的主观上的偏差。因此,在构成模型时必须仔细考虑,取消不必要的约束条 件。 法赋值较宽松,并且随可能一满意度的调整和合并方法的不同而给定 不同的适度人口规模,有一定的灵活性,在人口容量和适度人口的研究当中, 它能对研究对象的目标规划做一定的决策作用。 .粗糙集基本理论 粗糙集理论是采用精确的数学分析方法分析不精确系统的一种有效方法,它 提供了一整套方法从数学上严格的处理数据分类问题的知识与工具。本节简 要的 介绍了粗糙集理论的基本概念,主要是从信息系统、约简和核、决策规则等 方面 作了阐述陟。 ..粗糙集及其上下近似 设是对象集,是上的等价关系。 则对于任意的?,记 垦?口 称垦为的下近似,一×的上近似。若垦瓦,称为可定义 的集合,否则称为粗糙集。 ..信息系统 定义.称,,是一个信息系统,其中为对象集,即 【,,?, 中的每个元素?成为一个对象,为属性集,即 ,,?, 基于可能一满意度和粗糙集方法的适度人口及其决策属性研究 中的每个元素?称为一个属性。为与之间的关系集,即 “:.?? 其?的值域鲫。 信息系统是数据库的抽象描述,在信息系统中的关系集是非常重要的,它 是对象集与属性集之间的纽带,也是知识发现的信息基础。毛表达了对象 具有属性的值。属性的取值可以是有限离散值,也可以是连续数值, 可以是语言值,也可以是图像和声音。对于不同取值域,知识发现的方式也不 同。 定理.设,,是一个信息系统,对于任意冬,记 ,? 贝是上的等价关系。记 ,? 贝/】 ?是上的划分。 ..信息系统的属性约简 在粗糙集理论中,知识约简分为属性约简和属性值约简,由于信息系统中的 属性并不是同等重要的,属性约简是指可以找到一个较小的属性集互,使得 可用描述的对象集合必然可以用描述,从而消除冗余属性。属性约简简化 了分类的标准。随着数据库系统中数据的不断增加,属性约简相对于属性值 约简 变的更加有效。它大大简化了数据库结构的复杂度,提高了人们对庞大的数 据库 的各种信息的认识程度。因此,属性约简也就成为了粗糙集理论的研究热点 之一。 定义.设,,是~个信息系统,对于 ,若,称是 划分协调集。若是划分协调集,而的任何真子集均不是划分协调集,则称 为划分约简集。 若,贝/%/,从而用属性对的分类与用属性对的 分类完全相同。于是用划分协调集和划分约简集可以描述由描述的对象 集。 第二章可能一满意度算法和粗糙集理论 由于?总是成立的,从而等价于 。 定义.设,,是一个信息系统,记 /【】? 【】’【】?? 称】,】为【的划分辨识集,称 【】【】】,?/ 为信息系统的划分辨识矩阵。 辨识矩阵是辨识集的全体,辨识集中的元素用于区分不同等价类的各种属 性。 定理.设,,是一个信息系统,则划分约简集必存在,但未必唯 一 定义.设,,是个信息系统,?为所有划分约简集,记, ?,? ?时称为划分核心,成为划分核心集;?时称为划分相对必要属性, 称为划分相对必要属性集;?时称为划分不必要属性,称为划分不必要 属性集。 ..决策信息系统 决策信息系统是将信息系统中的属性分为条件属性和决策属性两类,因此需 要研究两类属性的关系,从信息系统仅仅可以得到分类,而从决策信息系统 中可 以获得决策知识。 定义.设,,是一个信息系统,:.,取有限值,称, ,,为决策信息系统,记 ,? , 若互,称,,,为协调决策信息系统,否则称为不协调决策 信息系统。 定义.设,,,是一个信息系统,若存在 ,使 ,称 基于可能一满意度和粗糙集方法的适度人口及其决策属性研究 为决策协调集,若为决策协调集,切的任何真子集都不是决策协调集,称 为协调决策信息系统的决策约简集。 定理.对于协调决策信息系统,决策约简集总是存在的,但不一定唯一。 定义.设,,,是一个协调决策信息系统,记 /【】? /】 。【;】,【】?‘’?毛‘警妾警:呈 称,】为【】和【】的决策辨识集,称 ,【】【】,】?/ 为决策信息系统的决策辨识矩阵。 定义.设,,,是一个协调决策信息系统,?为所有决策 约简集,记 ’【, ’:一’. ’? ?’时称为决策核心,’为决策核心集;?’时称为决策相对必要属 性,、称为决策相对必要属性集;?’时称为决策不必要属性,、称为决策不 必要属性集。 ..属性离散化处理 有时决策表的属性值为实数,而我们讨论的较多的是决策系统属性值为整型 或逻辑值的决策表,为此,要将实值的决策表离散化,离散化方法的关键在于 取 截断点,截断点的取法不同,得到的离散结果也会不同,离散化步骤如下: 中的最大值和最小值,分别 .找出属性??的值域? 记为和; .等间距【一/,其中为截断点数目;