区域系统分析与规划研究方法课件

1、区域系统分析与规划研究方法 第六章区域系统分析与规划研究方法 第一节 系统科学原理第二节 系统分析概述第三节 区域经济比较与评价方法第四节 预测方法及其应用第五节 规划和优化方法第六节 决策与对策分析方法 第一节 系统科学原理一、系统科学的产生和发展二、系统科学的基本范畴 系统、要素和子系统；系统与环境；功能和结构；三、系统科学基本原则 整体性原则；动态性原则；最优化原则四、系统科学对象、性质和体系四、系统科学对象、性质和体系1.系统科学的对象2.系统科学的性质（1）横断科学性质（2）综合性质（3）功能行为性质（4）方法论性质3.系统科学体系第二节 系统分析概述一、区域系统分析基本原理二、区域

2、系统分析和规划中的数学方法一、区域系统分析基本原理（一）系统分析的概念和原则（二）区域系统分析的特点（三）区域系统分析基本范畴（四）区域系统分析步骤 （一）系统分析的概念和原则1. 概念 系统分析工作，都与特定的决策者相联系，其中决策者可以处在不同的层次；系统分析是一种思考和研究问题的策略体系，而不是具体的技术方法，系统分析方法必须根据研究对象和分析问题的不同而不同。 2. 原则整体性原则；动态性原则；优化性原则；模型化原则（二）区域系统分析的特点1.多学科性2.分析结果的多方案性3.定性分析与定量分析相结合4.创造性（三）区域系统分析基本范畴 1.目标2.替代方案 3.费用与效益 4.模型

3、5.评价准则 (1)外部条件与内部因素相结合 (2)眼前利益与长远利益相结合 (3)局部利益与整体利益相结合 (4)定性与定量结合 系统分析的过程 二、区域系统分析和规划中的数学方法 系统分析模型系统预测模型系统综合（设计）模型系统规划优化模型系统决策对策模型 类别目标方法/模型系统分析研究系统要素本身变化规律概率分析,统计特征值分析分析要素间、子系统间关系相关分析(线性相关、非线性相关),灰色关联分析,模糊贴近度,因子分析,空间相互作用分析,投入产出分析, 诊断模型,回归分析模型,计量经济模型研究系统要素空间变化规律趋势面分析,对应分析，空间罗伦兹曲线研究系统的结构特性多样化指数,集中化指数

4、,威弗组合指数,专业化指数,区位商模型,聚类(系统聚类,灰色聚类,模糊聚类等)分析,投入产出分析,对应分析,因子分析,罗伦兹曲线分析系统的功能、效益价值工程法,功能对比分析,模糊综合评价,生产函数模型,层次分析模型等系统预测分析系统演化规律，推断未来变化趋势时间序列分析方法，定性预测:专家咨询法,问卷调查法等定量预测:回归预测,自回归预测,平滑预测,灰色预测，模糊预测,仿真预测,类比预测等系统综合设计开发方案特尔菲法,头脑风暴法,情景分析法,类比法,比例法等优化与规划控制系统朝着最佳方向发展运筹学模型:线性规划(包括0-1规划,整数规划),动态规划，目标规划,网络规划等，控制论模型:一般控制论

5、模型,大系统递阶模型等决策与对策评价,设计,实施模糊综合评价,计划评审技术,功能对比分析,层次分析等依据可能出现的情况提出对策措施单目标决策:确定型决策,非确定型决策,风险决策等多目标决策:主导目标法,线性加权法,功效系数法等费用效果法,序列优化法,主分量层次分析法等矩阵对策:双方对策与多方对策,零和对策与非零对策等第三节 区域经济比较与评价方法 一区域经济的比较与评价二区域经济综合评价方法三区域评价案例一区域经济的比较与评价 （一）比较的内容（二）比较对象的选择（三）常用区域比较和评价指标与指数（一）比较的内容1. 综合实力与总体规模的比较2. 发展水平的比较 3. 发展速度的比较 4. 经

6、济结构和社会结构的比较 5. 经济运行质量和效益的比较 6. 经济发展条件的比较 7. 生存条件与生存环境的比较 8. 社会秩序的比较 （二）比较对象的选择1.横向比较对象：相邻地区，同级行政区的相似（相关）地区，上级行政区的平均状况，全国的平均状况等。 2.纵向比较对象：本区上一年度，上一发展阶段状况；上级区或全国上一年度上一发展阶段及其平均状况；相关相似地区历史阶段的状况等。 3.区域比较时应该注意的事项：注意比较对象的可比性尽可能进行综合比较、动态比较尽量用常用的比较指标或指标体系进行比较 指标体系建立的原则1.科学性原则2.客观性原则。充分考虑现阶段我国的基本国情，并与现行的国民经济核

7、算体系及统计标准相衔接。3.可比性原则。选择指标时应当借鉴国际通行的统计标准和规范并与之衔接，能够进行国际比较分析；4.实用性原则。评价指标要紧紧围绕国家和各级政府的战略管理和决策需要，从实际出发，突出重点；5.全局性原则。评价指标体系应能完整、全面地体现生态安全的实际情况；6.可操作性原则。考虑到统计工作的现状，设置指标体系时应尽量采用易于获取数据的指标，提高指标体系在实际工作中应用的可操作性。（三）常用区域比较和评价指标与指数1. 生活质量指数(PQLI,the Physical Quality of Life Index，也翻译成“生命素质指数”)PQLI值（识字率指数婴儿死亡率指数一岁

8、期望寿命指数） 识字率指数实际识字率识字率标准值（全国或全世界平均识字率） 2. ASHA(美国社会卫生协会，American Social Health Association)指标生活质量指数的计算3.HDI:人类发展指数 ASHA指标值 =（就业率识字率平均期望寿命70）*(人均GNP增长率） /（人口出生率婴儿死亡率） 4. 经济业绩指数EPI EPI=实际GDP增长率（通货膨胀率失业率）5. 综合经济效益指数 综合经济效益指数纯收入总额（年均占用资金折算费率成本总额）6. 全要素生产率 （）其中为产出（产值或产量），为资金投入量，为劳动投入量，a和b参数。7. 评测技术进步对经济增长

9、贡献的指标体系科技进步贡献率P；(2)年技术进步速度；(3) 技术水平；(4) 全部劳动效率；(5) 劳动-资金产值率（元人）；(6) 投入弹性系数；(7) 单位GDP能耗、水耗、碳排放8.全国全面小康十条标准人均国内生产总值超过24000元人民币（约3000美元）；城镇居民人均可支配收入18000元人民币（约2000美元）；农村居民家庭人均纯收入8000元人民币（约1000美元）；恩格尔系数低于40%；城镇人均住房建筑面积30平方米；城镇化率达到50%；居民家庭计算机普及率达到20%；大学入学率达到20%；每千人医生数2.8人；城镇居民最低生活保障率达到95%以上。9. 现代化的量化指标（第

10、一次现代化；还有社会现代化、生态现代化、综合现代化等指标）项目现代化标准中国2007年情况达标率人均GNP（美元）3000非农产业占GDP比重(%)85第三产业占GDP比重(%)45城市人口占总人口比重(%)50非农业就业人口占就业人口比重(%)70大学生占20-24岁年龄人口比重(%)12.5人口净增长率(1990-1998年平均,%)70平均多少人拥有一个医生(人)80二区域经济综合评价方法（一）评价的基本范畴 评价对象、评价目标、评价对象因素、评语、评价准则、评价结果（二）区域发展规划中的评价问题 1. 项目评价 ；2. 方案评价 ；3. 政策评价 （三）评价方法 1. 直观判断法 ；2

11、. 尺度对应法 ； 3. 多指标综合评价法；4. 层次分析法三区域评价案例 （一）我国各省区工业经济效益的综合评价（二）中国百强县（市）评价的基本思路（三）中国宏观经济的国际评价（见有关文章案例1：我国各地区工业经济效益评价 项 目 权 重 全国标准值 权重/标准值 （2008年） 1.产品销售率 15 97.50% 2.工业资金利税率 30 13.55% 3.工业成本利润率 15 6.61% 4.工业净产值率 10 25.44% 5.全员劳动生产率 10 6205元 6.流动资金周转次数 20 2.67次 案例2：中国县（市）社会经济综合实力评价的基本思路（百强县评选） 最初的 指标体系：

12、(1)人均耕地面积 (2)有效灌溉面积占耕地面积比重 (3)耕地面积变动度 (4)人均农林牧渔业增加值 (5)人均贷款额 (6)农村人均用电量 (7)国内生产总值(GDP) (8)地方财政收入 (9)各项税收 (10)人均国内生产总值 (11)人均财政收入 (12)人均向国家提交税金 (13)社会劳动生产率 (14)农产品商品率 (15)农业劳动力占全社会劳动力资源的比重 (16)第二三产业增加值与GDP的百分比 (17)支援农业支出占财政支出的比重 (18)人口自然增长率（逆指标） (19)每百万人中中学生的比重 (20)每个教师负担的学生数（逆指标） (21)人均财政文教科卫事业费支出 (

13、22)每万人拥有的医院卫生床位数 (23)农业技术人员占农业劳动力的比重 (24)乡镇企业固定资产新度系数 (25)人均储蓄余额 (26)农民人均纯收入 (27)职工平均工资 (28)人均占有食品折合能量 (29)谷物折合能量占全部食品折合能量的比重 (30)人均社会消费品零售额指标综合方法：(1)原始数据标准化 ；（2）各指标的权重；（3）计算加权平均值百强县评价指标：从发展水平、发展活力、发展潜力三个方面，确定了33个指标构成的指标体系（最新指标）发展水平 国内生产总值 地方财政收入 非农产业比重 经济密度 人均国内生产总值 人均地方财政收入 农民人均纯收入 城镇职工平均工资水平 每万人拥

14、有社会福利院床位数 每成人中的医院、卫生院床位数 每万人拥有医院、卫生院技术人员数发展活力国内生产总值指数地区生产总值指数 工业企业发展速度工业增加值增长速度 实际利用外资额与GDP之比 出口总额与GDP之比（出口依存度） 外资企业比重 每百户居民民用汽车拥有量 每百户的电话拥有量 人均各项贷款 人均基本建设投资完成额 投资变动率 发展潜力 地方财政收入占国内生产总值比重 人均科教文卫事业费支出 农业劳动生产率 工业劳动生产率 耕地产出率 人均耕地面积 公路网密度 有效灌溉面积与耕地面积的比重 每万人中的中学生人数 人均公共图书藏量 每万人全年申请专利数 每个教师负担学生数评价方法（指标合成方

15、法）根据确定的测评指标体系，采取主成分分析和定性分析相结合的办法，计算出各系统分值然后加权合成计算出综合发展指数折算成0-100（0代表最差、100代表最好，这实际上不合适不便于作倍比分析） 案例3：中国宏观社会特征的国际评价参见待发表的文章“中国宏观社会特征的国际评价 ”（略）SWOT分析方法优势（strength）劣势（weakness） 机遇(opportunity)威胁（threat）或挑战优势和劣势主要是从静态的角度认识研究对象、应注意从横向比较中识别比较对象的特点；机遇和挑战则是从动态的角度考察研究对象，要通过对未来有关环境因素的变化预测来认识研究对象可能争取到的有力条件或不得不面

16、对的不利因素。如何甄别优劣势？如何判断机遇和挑战？优势和劣势可以从区位、资源禀赋、生产要素、产品或产业结构等方面进行概括；机遇和挑战则可以从政策、市场、科技进步和外部环境变化中寻找。优势和劣势更多的是强调区域的内部本质；机遇与挑战则更注意外部环境的变化。 SWOT战略优 势劣 势机会SO战略（增长性战略）WO战略（扭转型战略）威胁ST战略（多种经营战略）WT战略（防御型战略）SWOT战略（1）机遇-优势(OS)。状态:外部有机遇，内部有优势；策略:充分发挥产业内部优势，抓住机遇。采用发展型战略。（2）机遇-劣势(OW)。状态:存在一些外部机遇，但有一些内部的劣势妨碍着它利用这些外部机遇；策略:

17、利用外部资源来弥补产业内部劣势。由稳定型向发展型战略过渡。SWOT战略（3）威胁-优势(TS)。状态:外部有威胁，内部有优势；策略:利用内部的优势回避或减轻外部威胁的影响，最终将威胁转化为机遇。采用多元化经营战略。（4）威胁-劣势(TW)。状态:外部有威胁，内部有劣势；策略:减少内部劣势同时回避外部环境威胁，即不正面迎接威胁，最终置之死地而后生。采用紧缩型战略。层次分析法（AHP）层次分析法(Analytic Hierarchy Process简称AHP) 是对定性问题进行定量分析的一种简便、灵活而又实用的多准则决策方法。通过划分为相互联系的有序层次，使之条理化根据对一定客观现实的主观判断结构

18、将一层次元素两两比较的重要性进行定量描述。利用数学方法计算反映每一层次元素的相对重要性次序的权值（最大特征根对应的特征向量）通过所有层次之间的总排序计算所有元素的相对权重并进行排序。 延边地区产业结构调整的层次分析层次分析表式(1)：数据含义表 A1A2.AMA1W1/W1W1/W2.W1/WmA2W2/W1W2/W2.W2/Wm.AmWm/W1Wm/W2.Wm/Wm层次分析表式(2)：层次单排序 AKB1B2.BNB1b11b12.b1nB2b21b22.b2n. . . .Bnbn1bn2.bnn层次分析表式(3): 层次总排序表 层次A/层次BA1A2.AmB层次总排序a1a2.amB1

19、b11b12.b1majb1jB2b21b22.b2majb2j.Bnbn1bn2.bnmajbnj7.情景分析法(Scenario Analysis) 就某一主题或某一主题所处的宏观环境进行分析的一种特殊研究方法。模拟外部因素可能发生的多种交叉情景以分析和预测各种可能前景。情景分析法又叫“脚本法”，它是在推测的基础上，对可能的未来情景加以描述，为决策、对策提供依据。 情景设计 从主导方面的极端值（极大、极小可能值）出发来设计简单方案，在此基础上综合成复杂方案。实例：长白山区特产资源开发规划编制过程中，从开发、保护和市场份额三个方面出发，构筑开发方案：“重开发型方案”（强调经济效益）“重保护型

20、方案”（强调保护）“市场份额极大化”（强调市场占有额、低价销售）“趋势性方案”（当前趋势的外推）“协调型方案”（开发-保护并重型）五大情景然后利用系统动态学模型模拟了不同状态下经济、社会和生态三方面的效益，最后确定了协调型开发策略。 第四节预测方法及其应用 一、预测概述二、预测方法概述三、结构化预测方法四、非结构化预测方法五、社会经济预测中多模型、多方法的结合一、预测概述（一）预测的过程（二）预测研究的特性（三）区域规划研究中的预测问题（一）预测的过程(1)明确被预测的内容（即预测对象）及其变量指标，确定预测研究的目标。(2)收集有关预测对象变化的原始资料。(3)对原始资料进行整理、加工、分类

21、，去伪存真，去粗取精，使之成为对预测有用的初级信息。(4)通过建模、计算、模拟等信息处理方法和经验判断方法，分析客观事物的演化规律。(5)对于得到的模型和结果进行可靠性检验和误差分析，并作适当的修改和完善。(6)运用已经得到的关于事物发展规律的结论或模型，对未来进行预测。（二）预测研究的特性 (1)着眼过去和现在，展望未来，具有动态性和历史性。(2)从已知条件出发，从人们熟悉的现实情况来探索和研究事物的发展规律，预言未来，因而具有一定的现实性。(3)通过定性分析到定量分析的建模、计算，来推测和判断事物未来发展趋势和可能性，因而具有可验证性（对过去）和风险性（对未来）。（三）区域规划研究中的预测

22、问题总量预测速度预测结构预测关系预测供需平衡预测二、预测方法概述1.定性预测：根据过去的发展过程和速度，估计将来的情况2.专家调查法：根据专家的研究和感性认识估计将来的情况3.发展分析法：根据过去的指标变化用时间序列预测法预测未来情况二、预测方法概述4.相关-回归分析法：用数学模型找出预测指标与国民经济相关指标之间的相关关系和回归模型，推算预测目标未来情况5.对比分析法：通过与类似地区相关情况的对比，分析本地指标的变化情况6.投入产出分析：根据投资和重大工程建设计划，利用投入产出表推断未来情况三、确定性预测1.费尔哈斯模型：速度递增预测法：2.宋键人口预测模型X0(t+1)=1-D0A(t)Y

23、0(t)+W0A(t)Xa+1(t+1)=1-Da(t)Xa(t)+Wa(t)（a=0，1，M-1）式中: X0(t+1)为第t+1年度婴儿数；Y0(t)为第t年度内活产婴儿数；Xa(t)为第t年度初a岁年龄组的人口数；M为人口的最高年龄；W0A(t)为第t年度内在0A块中的迁移扰动人口数；Wa(t)为第t年度内a岁组类块中的迁移扰动人口数；D0A(t)为第t年度内婴儿当年死亡率；Da(t)为第t年度内a岁组的人口前向死亡率；Ki(t)为第t年度初i岁组人口中的妇女比例系数；Hi(t)为第t年度内的生育模式(规格化生育率)；Bi(t)为第t年度内的总和生育率；p-q为妇女育龄期间。各种变化率一

24、旦给定（通过调查和规划得到），则各年龄组人口可测，人口总数也可测出3.弹性分析预测法设y=f(x)，当给x一个改变量x时，函数y就取得了一个改变量y，显然，x与y分别是自变量x与函数y的绝对改变量，则x/x与y/y分别是相对改变量。当x0时，(y/y)/(x/x)之极限称为y在x处的弹性。在经济学中，为计算方便，常将此式改写成差分形式，即：式中y0，y1和x0，x1分别是函数与自变量的初值和终值。eyx的经济学意义是：若其它影响因素不变，当自变量（如价格等）变动1%时，因变量（如需求量等）变动的百分比。4.时间序列预测法其他预测方法比例放缩法案例对比法情景分析法第五节决策与对策分析方法 一、决

25、策的问题与类型二、非确定型决策问题的分析方法三、风险型决策问题的分析方法四、竞争型决策对策论的理论和方法一、决策的问题与类型(1)确定型决策 (2)风险型决策 (3)非确定型决策 (4)竞争型决策 二、非确定型决策问题的分析方法假定某一工厂准备生产一种产品，因缺乏资料，工厂对该产品市场需求量只能估计为较高、一般、较低、很低四种情况，而对每种情况出现的概率无法预测。为生产这种产品，工厂考虑了三个方案：第一方案：改建原有的生产线；第二方案：新建一条生产线；第三方案：部分零件从市场上采购，本厂生产其它部分，组装后出售。这三个方案在不同市场需求情况下的获利情况如表7-3所示。(1)等概率法 既然各种自

26、然状态出现的概率无法预测，不妨假定它们的概率相等。此例中，四种状态，按等概率计算，每种状态出现的概率为1/4=0.25。因此，各方案的损益值是：第一方案：600*.25+400*.25+0*.25+(-150)*.25=212.5 第二方案：800*.25+350*.25+(-100)*.25+(-300)*.25=187.5 第三方案：400*.25+250*.25+90*.25+50*.25=197.5第一方案收益值最大，应认为是最佳方案。 (2)最大的最小收益法(小中取大) 以最小收益值为评价标准，注意的重点放在收益不低于一定限度（或损失不超过一定的限度）。计算步骤是：先找出各方案中的最

27、小收益值；然后比较这些最小收益值，以其中的最大者准确定最佳方案。如上例，三个方案的最小收益值分别是：-150，-300，50。50最大，所以，第三方案为最佳方案。 显然，此法是一种比较保守的分析方法。(3)最大的最大收益法(大中取大)和(2)相反，以各方案的最大收益为比较对象，大中取大。此例中，各方案的最大收益值分别是：600,800,400。800最大，所以，第二方案是最佳方案。显然，此法是一种十分乐观的分析方法。 (4)最小的最大后悔值法(大中取小) 当某一状态出现而决策者却未采取对应的方案，决策者就会感到后悔。最大收益值与所采取的方案的收益值之差，叫做后悔值。按照这种分析方法，先找出各个

28、方案的最大后悔值，然后选择最大后悔值最小的方案作为最佳方案。此例中，各种状态的最大收益值计算如下：市场需求较高时，最大收益值是第二方案（800）；市场需求一般时，最大收益值是第一方案（400）；市场需求较低时，最大收益值是第四方案（90）；市场需求很低时，最大收益值是第四方案（50）。因此，各方案在各种状态下的后悔值就如表7-4所示：(5)乐观系数法最大的最小收益值法是从最悲观的估计出发，最大的最大收益值法是从最乐观的估计出发，两者都是走极端的估计。将二者结合起来，即根据决策人员的主观判断，选择一个系数（01，称乐观系数），当0时，决策人员对出现的状态持完全悲观的看法；当1时，决策人员对出现的

29、状态持完全乐观的看法。对上述例子，假定取0.2，则1-0.8为悲观系数。利用这两个系数可以计算出各方案的收益值，就是乐观系数最大收益悲观系数最低收益。用此法计算上例各方案的收益值就是：第一方案：0.2*600+0.8*(-150)=0 第二方案：0.2*800+0.8*(-300)=-80 第三方案：0.2*400+0.8*50=120120最大。因此，可以认为第四方案为最佳方案。三、风险型决策问题的分析方法 风险型决策可以用决策树作为分析的工具。首先画一个方框作为出发点，叫决策点。从决策点画出若干条线，每一条线代表一个方案。这样的线叫方案枝。在各个方案枝的末端画上一个圆圈，叫作自然状态点。从

30、自然状态点引出若干条直线，代表自然状态，叫作概率枝。把各个方案在各种自然状态下的利益或损失的数字记在概率的末端，这样构成的图形叫决策树。 四、竞争型决策对策论的理论和方法 （一）对策的三要素 1.局中人；2.策略集合；3.赢得函数（二）对策的分类（三）矩阵对策（四）层次分析法(AHP方法) 第六章 “区域系统分析与规划方法” 复习思考题 1.解释概念 (1)增长方式 (2)生活质量指数(PLQI) (3)ASHA指数 (4)投入弹性系数 (6)风险型决策2.简述区域系统分析的特点和原则3.分析说明如何用比较的方法进行区域系统分析4.分析说明如何用评价的方法进行区域系统分析5.简述区域分析中预测方法的原理和过程6.简述线性规划的原理和建模过程作业：利用SWOT方法，分析你家乡十二五期间的经济社会发展的优势、劣势、机遇与挑战 课程总结 区域和区域系统区域规划理论基础区域系统分析方法1.区位理论2.规模经济论3.地域分工论4.空间相互作用论5.可持续发展论6.区域经济发展论1.系统分析原则2.区域比较与评价方法3.区域发展预测方法4.规划与优化方法5.决策与对策