基于粗糙集和突变级数法的生态经济区划

1、基于粗糙集和突变级数法的生态经济区划摘要：首次采用粗糙集和突变理论相结合的方法进展生态经济区划,建立了较为科学的评价指标体系,确立了应采用的突变模型，采用粗糙集的属性约简算法对粗选的生态经济评价指标进展挑选,运用由突变理论衍生出来的突变级数法对指标进展浓缩,获得生态经济综合评价指标,据此指标进展生态经济区划。以山西省东南部某县的生态经济区划为实例进展区划研究与方法验证,结果与当地实际情况根本相符,说明该区划方法可行。关键词：粗糙集,突变级数法,生态经济区划1引言随着经济快速开展,生态环境与经济建立之间的矛盾问题日益突显,要解决这一矛盾,就必须调整生态与经济相别离的开展理念,对区域生态经济功能定

2、位,进展生态经济区划及研究1。目前,生态经济区划方法主要有地图叠中国论文联盟.Ll.合法、生态适宜度法、生态因子指标法和数值分类法,并已出现复杂系统划分的熵方法及基于空间数据挖掘的分区方式。数值分类法是应用数学方法和计算机辅助进展定量分类,包括层次分析法(AHP)、主成分分析法(PA)及聚类分析法,因研究生态系统构造和功能定量化的需要,数值分类法应用较广。各种区划方法的应用均对生态经济区划理论与技术的开展起到了积极的作用,但也存在一定的局限性,诸如,定量化分析方法往往无视指标本身的重要性差异,丧失了数据的一些有用信息；多数生态经济区划方法在指标选择、权重确定时需依赖先验知识、专家意见,受主观因

3、素影响；一些方法对数据的要求非常苛刻,导致区划不易施行。粗糙集理论26是一个处理不确定性的数学工具,突变理论79是研究不连续现象的新兴数学分支,由于其本身所具有的特性,二者自出现以来在医学、地质学等诸多领域都得到了成功的应用,但在生态经济区划方面的应用鲜有报道。基于以上区划方法的现状,本文尝试将粗糙集和突变级数法引入该领域,进展生态经济区划研究。2粗糙集及突变级数法2.1粗糙集理论粗糙集理论(Rughsetsthery)是由波兰学者PalakZ于20世纪80年代初在集合论根底上首先提出的一个分析数据的理论,其根本理论包括5个方面。2.1.1知识一个知识表达系统或信息系统可以表示为有序4元组:2

4、.1.2不可分辨关系(indisernibilityrelatin)2.1.3属性约简2.1.4核2.1.5区分矩阵法核是区分矩阵中所有单个元素组成的集合,即：区分函数的极小析取范式中的所有合取式是属性集A的所有约简。2.2突变级数法2.2.1突变理论突变理论通过势函数研究突变现象,分析分歧集的性质实现对突变现象的界定与控制,其根本概念有以下2点。(1)势函数：2.2.2突变级数法2.2.3常用突变模型及其归一模型常用的突变模型有尖点突变、燕尾突变与蝴蝶突变3种,它们的状态变量维数均为1。尖点突变控制变量维数为2,势函数为:归一模型为：燕尾突变控制变量维数为3,势函数为:归一模型为:蝴蝶突变控

5、制变量维数为4,势函数为:归一模型为:3基于粗糙集和突变级数法的生态经济区划3.1粗选生态经济区划指标体系通过对生态环境及社会经济各要素进展考察,结合该县特征,按照科学性、简明性、代表性、完好性、动态性、获取性及主导因素原那么建立该县生态经济区划的评价指标体系。首先确定生态经济区划总目的,其次从总目的开场,进展多层次分解,建立的3层(目的层、系统层和变量层)指标体系见表1。3.2评价指标挑选利用粗糙集的属性约简算法对粗选生态经济要素评价指标进展筛眩3.2.1数据准备以该县17个乡(镇)作为生态经济综合评价的研究单元搜集原始数据。为了消除量纲的影响、简化后续运算,将搜集到的原始数据按式(8)(9

6、)极差变化法进展无量纲化处理,将指标的实际值转化为0,1的值：正向指标(指标越大越好)的无量纲化值：逆向指标(指标越小越好)的无量纲化值：用同样的方法可将该县资源状况指标、社会开展指标及环境质量指标的原始数据无量纲化后离散为1、2、3、44个级别。3.2.2指标(属性)约简为了去掉冗余指标,以降低计算的复杂性和决策的难度,同时为了迎合初等突变模型只能处理不超过四维的数据的需求,对以上各类指标(属性)应用前述区分矩阵法进展约简。据式(4)计算该县经济开展类信息表的区分矩阵,因其对称性只需计算下三角元素,结果见表3。3.3指标浓缩3.3.1属性重要性计算属性重要性的计算基于信息熵的概念,引入信息熵

7、:经计算,约简后经济开展类指标重要度为：3.3.2主要与次要控制变量确定3.3.3指标浓缩3.4生态经济区划4结语本文尝试将粗糙集与突变理论引入生态经济区划域领域,使区划方法建立在实际数据根底上,在一定程度上克制了主观因素对区划结果的影响。该方法对数据的要求较为宽松,具有很强的可操作性,弥补了现有分区方法的缺乏。首次采用粗糙集和突变理论相结合的方法进展生态经济区划,建立了一套科学的评价指标体系,并确立了应采用的突变模型。通过实际调查验证,本区划方案在分区内部类间具有较大的相似性,在各分区之间具有较大的差异性。因此,基于粗糙集和突变级数法的分区方案是合理的。该方法的出现进一步丰富了生态经济区划的

8、技术方法,也扩大了粗糙集和突变级数法的应用范围。参考文献：1杜文渊,杨丽.我国生态经济功能区划研究进展J.环境科学与技术,2022,27(6):9799.2PalakZ.RernatinaljurnalfputerJ.InfratinSiene,1982(11):341356.3PalakZ.RughlassifiatinJ.Jan-ahineStudies,1984(20):469483.4王国胤.Rugh集理论与知识获取.西安:西安交通大学出版社,2001.5PlkskiL,SkrnARughsetsinknledgedisvery1:ethdlgyandapplia

9、tins.HEidelberg:Physia-Verlag,1998.6PlkskiL,SkrnA.Rughsetsinknledgedisvery2:appliatins,asestudiesandsftaresystes.Heidelberg:Physia-Verlag,1998.7黄奕龙.突变级数法在水资源持续利用评价中应用J.干旱环境监测,2001(15):167168.8赵正跃,项成龙.突变理论在环境预测中的应用J.中国环境监测,2002,18(4):6069.StudynE-enialZningBasednRughSetsandatastrphePrpressinethdXuing

10、de,NingZhihng,NanYangAbstrat:TheethdthatbiningRughsetsandatastrphetherytgetherisfirstlyusedinthee-enialzning.Inthispaper,asientifiappraisaltargetsysteisestablishedandaapprpriateatastrphidelisbuilt.rever,attributeredutinalgrithfrughsetsisusedtfilterthepriarye-enialappraisaltargetandatastrpheprgressinethdderivedfratastrphetheryisusedtndensethetarget,andthentheprehensiveappraisaltargetfe-enyisaquiredandusedte-enialzning.Besides,thispaperappliestheethdtstudyingandvalidatingthee-enialzningfau