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西南大学硕士研究生论文 摘要 g i s 支持下的银行a t m 网点选址研究与实现 地图学与地理信息系统专业硕士研究生黎雯 指导老师周廷刚教授 中文摘要 自动柜员机( a t m ) 作为银行为客户提供服务的窗口，其快捷有效的自助方式，早已被国内金融机构 及客户所广泛认可。特别是位于旅馆、购物中心、超级市场或加油站的自动柜员机系统，使客户初步体 会到所谓全方位金融服务。在中国，金融自助服务特别是便利银行依然具有巨大的增长潜力。金融业也 是特殊的服务业，在布放a 硼机时，需要在满足用户需要的基础上保证银行收益最大化在实际布点选 址过程中。银行a t m 机分布并不合理，有些区域a t m 网点的密度非常大。这样很容易加剧竞争，造成效 率低下。而有些区域金融网点的密度非常小，有些大银行在一些区域存在着网点空白区，这样就不能为 客户提供更好的服务。如何合理、有效地设置 t m 机网点成为银行亟待解决的问题。 a t m 网点选址不仅要考虑区域的合理分布，同时要考虑尽量选在黄金区域，即网点要设在主干街道 和购物街等消费量大的区域内。在选址过程中，其实际操作的难点在于选址约束条件的难以穷尽性和定 量描述的困难性。约束条件涉及到区域的自然、地理、人文、社会、经济等多种因素，这些因素既有可 以定量描述的空间信息，又有难以尽述的空间隶属信息，而对这些信息的综合分析与模拟直是研究的 瓶颈。不过，随着计算机技术的发展，尤其是g i s ( 地理信息系统) 的发展，为上述问题的求解提供了科 学的手段和可行的解决途径 本文总结了商业银行网点的选址理论和方法，并依据国内外银行网点选址理论的发展，提出了新的 研究思路( 1 ) 使用g i s 矢量数据、遥感影像数据叠加分析，实现选址的直观可视化：( 2 ) 实现a 珊网点 的空间查询( 3 ) 对具体区域选址采取四个步骤进行，首先通过区域总量需求模型，统计出研究区域内 t m 机的缺口量；然后用区域选择模型确定具体在哪个区域布设，确定区域后采用位置选择模型，结合 g i s 空间分析中的缓冲区分析、网络分析，预选出适合布放 t m 网点的位置，最后应用点位评估模型 对适合布放a 1 m 的地址进行综合评价，从而为a t m 网点的布设提供科学依据，并结合模糊综合评判模型， 选出适合的布设位置 关键词：g i s 银行a t m 网点选址 两南大学硕士研究生论文a b s t r a c t r e s e a r c ha n d i m p l e m e n t a t i o no f a t m n e t w o r k s s i t el o c a t i o nb a s e do ng i s s p e c i a l t y ：m a p p i n ga n dg i s m a s t e r ：l iw e n s u p e r v i s o r ：p r o f e s s o rz h o ut m g g a n g a b s t r a c t a u t o m a t i ct e l l e rm a d l i n e 汹m ) 罄aw i n d o wf o rb a n k st op r o v i d en l o l te f f i c i e n ta n dc o n v e n i e n ts e r v i c e s t o o u s t o n l e l s t e f f i c i e n t a n d e f f e c t i v e 搏h e l p a p p r o a c h h a s a l r e a d y b e e n w i d e l y 坤c o 剑z e d b y d o m e s t i c f i n a n c i a l i n s t i t u t i o n s a n d t h e i r a 哑出l 饕培，e s p e c i a l l y t h o s e l o c a t e d i n h o t e l s ，s h o p p m g m a l l s ，a t m s i n s u p e r m a r k e t s o r f u e l s y s t e m sw h i c ha l l o wc u s t o i l 船t ot h es o - c a l l e dp r e l i m i n a r yu n d , n m n d i n go fa l lf i n a n c i a ls 口v i 0 鹤i nc h i n a ，i n p a r t i c u l a r t t of a c i l i t a t et h ef m a n c i a ls e l f - s e r v i c eb a n ks t i l lh a se n o r m o u sg r o w t hp o t e n t i a l t h ef i n a n c i a ls e r v i c e s i n d u s u ti su n i q u ei na t mr e l a x ，n e e dt om e e tt h en e e d so fu s e r s0 1 1t h eb a s i so ft h eb a n k 她l l f f i v e n u e m a x i m i z a t i o n a c t u a l l yf i ti nt h es e l e c t i o np r o c e s s ，b a n k sa n d a t mu n r e a s o n a b l ed i s t r i b u t i o n ，t h ed 删l yo f s o m e v e o , l a r g em g i o n a la t mp o i n t s t h i si sv e r ye a s yt oi n c r e a s e dc o m p e t i t i o n r e s u l t i n gi nl o we m c i e n c y s o m e i c g i o n a l f i n a n c i a l n e t w o r k sa n d t h e d e n s i t y i s v e r y s m a l l ，s i 碡l a r g e b a n k i n g n e t w o r k s i n s o m er e g i o n s t h e r e a m g a p s ，t h i sc a l lp r o v i d eab e t t e rs e r v i c et oc l i e n t s h o wr e a s o n a b l ea n de f f e c t i v ew a yt oa t mn e t w o r k ss e tu pa b a n k o f p r o b l e m s t h a t n e e d u r g e n ts o l u t i o n s i t t i n gs h o u l dc o n s i d e rt h em g i o n a la t me v e n l yd i s t r i b u t e d ，t a 虹n gi n t og o l dt ot h er e g i o n a le l e c t i 0 1 l t h a t t h e n e t w o r k s t o b es c t u p m t h e m a i ns 1 1 e 1 $ a n d m a j o r s h o p p i n g s t r e c l c o n s u m p t i o n o f t h er e g i o n i n t h es e l e c t i o n p r o c e s s ，t h e a c t u a l o p e r a t i n g c o n d i t i o n s o f t b e b m d h 1 9 s i t e i s n o t 删t f o r u s a n d q u a n t i t a t i v e d e s c r i p t i o n o f n l c d i f f i c u l t y c o n s t r a i n t sr e l a t e d t o t h er e g i o n s n a t u r a l ，g e o g r a p h i c a l ，c u l t u r a l ，s o c i a l ，e c o n o m i c a n d o t h e r f a c t o m t h e s ef a c t o r sc a nb eu s e dt od e s c f f o eb o t ht h es p a t i a li n f o r m a t i o na sw e l la sr e f e r e n c e st ot h es p a c eu n d e rt h e i n f o r m a t i o ni sd i f f i c u l tt od o c o m p r e h e n s i v ei n f o r m a t i o no l lt h ea n a l y s i sa n ds i m u l a t i o ni sa l w a y sab o t t l e n e c k h o w e v e r ，w i t h t h e d e v e l o p m e n t o f c o m p u t e r t e c h n o l o g y ，e s p e c i a l l y t h e g i s ( g 孕a p h j c i n f o r m a t i o n s y s t e m ) , t os o l v e t b e s e p r o b l e m s w i t h as c i e n t i f i c m e a n s a n d v i a b l es o l u t i o n t h i sp a p e rs u m m a r i z e st h et h e o r ya n dm e t h o do ft h es e l e c t i o no fc o m m 日c i a lb a n ko u t l e t s ，a n dt h e t h e o r e t i c a lb a s i sf o rt h ed e v e l o p m e n to fd o m e s t i cb a n ko u t l e t ss i t e an e wr e s e a r c ha p p r o a c h ( 1 ) t h eu o fg i s v e c t o r d a t a , a n d a n a l y s j s o f r e m o t es e n s j n g d a t a s t a c k ，r e a l i z e t h e v i s u a l l o c a t i o n v i s u a l i z a t i o n ；( 2 ) 删p o i n t o f 西南大学硕十研究生论文a b s t r a c t s p a t i a l q u e r y ( 3 ) l o c a t i o n o f s p e c i f i c r e g i o n s t o t a k e f o u r s t e p s ，f i r s t ，t h r o u g h r e g i o n a l a g g r e g a t e d e m a n d m o d e l ， t h es t a t i s t i c sa n 订s h o m g eo ft h es t u d ya r e a ；t h e ni d e n t i f ys p e c i 五cr e g i o n a ls e l e c t i o nm o d e li nw h i c ha r e a p l a n t e d ，a l l a i u s e d t o d e t e r m i n e l o c a t i o n c h o i c e m o d e l g i s s p a t i a l a n a l y s i s o f t h e 蛐z o n e a n a l y s i s n e t w o r k a n a l y s i s ，i x e - m a n g e d a t ms u i t a b l e f o r t h e l o c a t i o n ，f i n a l l y ，a p p l i c a t i o n p o i m m o d e l f o r t h e r e l a x a t i o n o f t h e a t l v f a d d r e s s c o m p r e h e n s i v e a s 靶s 嗣m e n t ，t h u s p r o v i d i n g as c i e n t i f i c b a s i s f o r t h e l a y o u t o f a t m p o i n t s k e y w o r d e ：g t s ( c , e 删c i n f o r m a t i o n s y s t e m ) ；a 玎h n e t w o r k p o i m s o fb a n k s ：s i t e l o c a t i o n 独创性声明 学位论文题目：鱼i 苎塞挂工的堡红! 丛圆壶造丛婴窥量塞现 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作 及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方 外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为 获得西南大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一 同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明 并表示谢意。 学位论文作者：霪爱 签字日期：20 0 7 # 4 月2 7 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解西南大学有关保留、使用学位论文的规 定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允 许论文被查阅和借阅。本人授权西南大学研究生院可以将学位论文的 全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫 描等复制手段保存、汇编学位论文。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权书，本论文：口不保密， 口保密期限至年月止) 。 学位论文作者签名：锥曼 导师签名：j 纠建岁1 签字日期：2 0 0 7 年4 月2 7 日签字日期：07 年j 彩月矽日 学位论文作者毕业后去向： 。 工作单位 通讯地址 电话：(2 邮编： 西南大学硕十研究生论文第一章绪论 第一章绪论 1 1 课题研究背景及意义 1 1 1 研究现状与存在的主要问题 自动柜员机( a u t o m a t i ct c l l e rm a c h i n e ，简称a 1 m ) 诞生于1 9 7 7 年。自八十年代末、 九十年代初，自动柜员机开始进入我国，人们看到这个出钱”的机器，充满了好奇神秘， 敢于使用的人并不多。到1 9 9 3 以后，各大商业银行开始进行比较成规模的安装，形成网点， 随着时间的推移，自动柜员机( a t m ) 作为银行为客户提供服务的窗口，其快捷有效的自 助方式，早已被国内金融机构及客户所广泛认可，特别是位于旅馆、购物中心、超级市场 或加油站的自动柜员机系统，使客户初步体会到所谓全方位金融服务。 而来自零售银行研究的数据表明，截至2 0 0 3 年底，全球有a t m 机1 2 0 多万台1 1 1 。而 我国截至2 0 0 5 年9 月，各金融机构联网自动柜员机( a t m ) 为8 万台1 2 】，与我国经济发展 的需求相比，我国现有的a t m 数量明显不足。再从a t m 机的分布来看，在中国，安装在 银行内的占了8 0 ，放在其他地点的还不到2 0 ，远远低于美国的6 3 和其他发达国家的 5 0 左右，也低于亚太区之3 0 的平均水平【3 】。从这些数据中可以看出，在中国，金融自 助服务特别是便利银行依然具有巨大的增长潜力。并且，对于银行方来说，从传统柜员服 务转向自助设备服务是势之所趋，经测算，国内银行a t m 的平均每笔交易成本为2 4 元左 右，网点平均每笔交易成本为4 6 元左右，网点的服务成本是a t m 服务成本的2 倍 4 1 ，安 装a t m 机能为银行节约大量的人力、物力、财力，极大地提高经济效益。 尽管我国对a t m 的需求量很大，但并不意味着越多越好。金融业也是特殊的服务业， 在布放a t m 机时，需要在满足用户需要的基础上保证银行收益最大化同。在实际布点选址 过程中，银行删机分布非常不合理，有些区域a t m 网点的密度非常大，这样很容易加 剧竞争，造成效率低下。而有些区域金融网点的密度非常小，有些大银行在一些区域存在 着网点空白区，这样就不能为客户提供更好的服务。如何合理、有效地设置a t m 机网点 成为银行亟待解决的问题。 a t m 网点选址不仅要考虑区域的合理分布，同时要考虑尽量选在黄金地段，即网点要 设在主干街道和购物街等消费量大的区域内。在选址过程中，其实际操作的难点在于选址 约束条件的难以穷尽性和定量描述的困难性。约束条件涉及到区域的自然、地理、人文、 社会、经济等多种因素，这些因素既有可以定量描述的空间信息，又有难以尽述的空间隶 属信息嘲，而对这些信息的综合分析与模拟一直是研究的瓶颈。不过，随着计算机技术的 发展，尤其是g i s ( 地理信息系统) 的发展，为上述问题的求解提供了科学的手段和可行 的解决途径。 西南大学硕七研究生论文第一章绪论 1 1 2 课题目的与意义 银行网点选址的优劣，直接影响到银行的经济效益、企业形象和服务质量等。根据城 市发展规划、人口状况、交通状况、各区域现有金融网点情况等，通过选择适当的选址模 型，并将g i s 技术应用到银行a t m 网点选址中，从而确定a t m 布放的合理位置，避免盲 目布放，造成不必要的损失，并为银行提供及时、有效、科学的辅助决策支持。 1 2 国内外研究现状 1 2 1 基于g i s 与神经网络的商业银行选址方法 柳宗伟等提出来以g i s 为可视化选址分析平台、以神经网络和遗传算法为分析模型 的综合选址方法r 阳l 。该方法在商业银行的网点选址分析过程中引入神经网络，将网点的影 响因素作为输入、网点的综合效益作为输出，通过神经网络建立起影响因素和银行网点预 期效益之间的非线性关系。通过将已有的银行网点作为样本，对神经网络进行学习训练， 形成稳定的网络结构。在分析某一具体网点的候选区位时，只要输入相应区位的影响因素， 就能分析该区位是否满足网点的选址要求，并预测其满足要求的程度。 在网点选址分析过程中，采用目前应用最广的多阶层神经网络及误差逆传播学习算法 ( b p 网络和b p 算法) ，并采用具有一个隐含层的三层b p 神经网络实现从输入层到输出层 的非线性映射。同时，可以将b p 学习算法与遗传算法结合，即利用遗传算法对选择、变 异的概率的控制等措施，提高神经网络的学习效率，并利用b p 算法弥补遗传算法局部搜 索能力的不足，有效克服遗传算法容易过早收敛的问题。 1 2 2 商业银行网点选址计算机专家系统 葛传滨n 们提出来商业银行网点选址计算机专家系统。该系统首先设立初始知识库，根 据城市道路网建立已经存在的金融网点的分布图知识库，知识库中的规则集包括各种选址 的方法，如重心法、引力模型法等，包括各种搜索策略，如宽度搜索策略、深度搜索策略 等。在选定知识表达方法之后，即可着手建立整个系统所需要的实验子集，它包括整个模 型的知识、简单的任务和推理过程。推理过程就是利用选址方法、搜索策略以及控制策略 进行推理，确定新网点位置的过程。先利用重心法或引力模型法确定新网点的区域，再进 行搜索、推理确定出新网点的位置。沿着道路搜索，直到碰到已经存在的金融网点返回， 把沿路的资金点的资金量相加，根据碰到的金融网点的参数，修改吸引参数，根据多种选 址方法选出最佳金融网点位置。再根据道路级别、道路隔离、空房子位置、房子租金等情 况最后确定新网点位置。最后反复对知识库及推理规则进行改进，归纳出更完善的结果。 经过一段时间的努力，使系统在一定范围内达到人类专家的水平。 2 两南大学硕十研究生论文第一章绪论 1 2 3 十二步网点选址评估方法 沪分以商业网点选址方法为基础，结合国有商业银行经营管理的实际，提出银行网点 布局选址方法十二步银行网点选址评估法，并对每一步骤建立一系列测量指标，通过 逐步筛选确定最佳网点设置位型1 1 1 。基本步骤如下： 第一步；市场分析。银行网点选址工作，首先就网点的目标设点位置所在区域的市场 现状以及市场前景进行分析，以确保网点设立后所带来的当前利益以及潜在利益最大化。 第二步：各种主要的活动场所的识别与粗排序，在圈定了正确的盈利市场后，银行的 网点设置首先应考虑选择客户聚集的地点以保证客户办理银行业务的便利性。 第三步：分析区域内客户的统计学和心理学特征。银行须对主要活动场所区域内客户 的统计学以及心理学特征进行分析，以了解客户对银行网点设置的具体要求和期望，例如 网点类型偏好等。 第四步：竞争分析。要想在激烈的市场竞争中获得成功，银行必须充分了解自己的竞 争地位，在网点选址时做好同业情况分析，以明确自身的优势和劣势。 第五步：鉴别各种创造交通的因子。在网点位置选择上应充分考虑客户到达的交通便 利性，尤其在新兴地区，必须鉴别出网点目标设置位置周边各种能够创造交通的因子。 第六步：交通系统分析。通过对创造交通的因子进行鉴别可以得出网点周边交通状况 改善的可能；在此基础上，对目标设点位置交通系统的详细分析，有助于银行在选址时得 出最大的客户覆盖范围。 第七步：识别人工和天然障碍。发达和完善的交通系统虽然有助于客户到达网点，但 一些人工或天然的障碍有可能使客户放弃选择某家银行，例如需要穿越街口等。 第八步：等时线分析。客户在选择网点时，通常会考虑到达该网点所费的时间。等时 线分析的目的在于辨清可能覆盖到的最大客户范围。 第九步：商圈分析。银行网点的服务对象除了区域内的常住人口外，还有相当部分的 流动人口。商圈的人流和经济活动对银行网点的布局产生辐射作用。 第十步：收入预测( 银行内部指标) 。在选择网点地址时必须预测布点的各项经济指标， 主要是预测将来一段时间内拟设网点营运的成本一收益指标。 第十一步：选择区域。根据经济效益最大化原则，银行应选择在投资回报率最高的区 域设点。 第十二步：具体选址。根据第十一步最终选定的区域，银行在该区域内可供选择的若 干设址地点中挑选出最佳的位置。具体位置的选择，一般选用远角和紧挨远角：最佳选择 远角( 主干道远角) ，主干道和次级干道的交汇点，并且这两条路上都没有中分线，从 两条路上均可到达该网点。次优选择一紧挨远角( 紧挨主干道远角) ：面朝主干道，在远 角后面可通行至次级干道。 3 西南大学硕士研究生论文第一章绪论 1 2 4 a 跏机选址的三角模糊数综合评价方法 龚玉霞等 t 2 - 1 4 1 提出采用三角模糊数进行综合评价，扩大了可以利用的信息范围，在多 方案、多目标选优的选址问题上为决策者提供了一种简便、实用的方法。方法如下： 1 1 建, - r - - 角模糊数矩阵。设有p 个专家参与评价决策，a t m 机的选址方案指标有甩 个，对于a 方案中的第，个指标，有i 个专家给出评价【口，b i ，c d 】，a i 表示第f 个专家对指 标，给出的最保守的评价，饥表示第i 个专家对第，个指标给出的最可能的评价，c 。表示 第i 个专家对第，个指标给出的最乐观的评价，从而形成了三角型模糊数的初始评价矩阵： fk 1 1 岛l c l l j 【口i b t c 。1 j 1 形1 i：j l k 以一。】k ，6 】i 设模糊综合评价中需要评价的评语等级域为y h ，v ：，b ，以 ，若表示所评指标为 优、良、中、差，则m - - 4 。 2 ) 确定专家评价的权重集e - 乍，e ：，巳，勺 ，e ，表示第p 个专家给出的评价值在 综合评价中所占的比重。 3 )利用a h p 方法确定出各指标的权重。首先建立选择评价对象的递阶层次结构， 确定准则层的权重，然后计算评估指标体系底层元素的组合权重w 一眦，。 铆进行综合评价。对于选址方案a 可以给出其综合评价为eo r ao w ，式中。为模 糊合成算子。 勋最优选址方案的确定。为了清晰地比较模糊数之间的大小，本文采用根据三角 模糊数分布特点，利用公式f - 佃+ 4 b + c ) 6 计算平均值，利用平均值的大小作出三角模糊 数大小的比较。例如，对于方案a 、b 的综合评价值，若 ，则a 方案优于b 方案。 反之，则b 方案优。若= 乙，则比较专家综合评价值的最可能值b 。当b 。 6 8 时，方案 a 优于b 方案。反之，方案b 优。若b 。= 6 。，则可以认为两个方案是等价的。此时可以根 据决策者的风险偏好进行选择。如果决策者的风险偏好是激进乐观型，则可以比较代表乐 观评价的c 值，若c 。 c 。，则选择a 方案。反之，选择b 方案。若决策者的风险偏好是保 守型，则可以比较代表保守评价的a 值，若a 。 4 。，则选择a 方案。反之，则选择b 方 案。 1 2 5 基于空间分析建立选址决策模型 张红提出了基于空间分析建立选址决策模型旧，该方法和技术线路如下。微观层次 上，选择若干具有代表性的a t m 进行调查，分析a t m 区位影响因素；依据微观分析 所选择的因素，调查和收集覆盖整个研究区的数据，并使用g i s 管理这些数据；使用 4 西南大学硕士研究生论文第一章绪论 g i s 空间分析和数理统计方法，分析a t m 交易量与区位因素的相关关系；对上述分析 结果进行分析和解释，总结a t m 区位选择的规律。 通过实地调查a t m 样本网点的区位影响因素，用主成分分析法定性筛选出了影响 a t m 区位选址的主要因素有：邻近区域的居住人口数量、小型商业数量、公共服务设施 数量、大中专院校数量、交通便捷性和竞争行网点分布。将研究区域根据城市道路网划分 为若干个不规则的区域网格，对每个区域网格内a t m 网点个数、效益和主要影响因素进 行定量调查。以g i s 软件为选址分析平台，将调查数据显示在地图上，作出a t m 网点 的个数和使用率与其三个主要影响因素之间的直观的关系分析图。最后运用s p s s 软件对 调查数据进行相关性回归分析，得出a t m 的使用率与其三个主要影响因素的量化线性关 系。 1 3 论文研究内容 第一章介绍了银行a t m 网点选址的国内外研究现状、存在的问题、研究的目的和意 义以及论文研究的内容。 第二章介绍了a t m 网点选址的相关理论基础，概要介绍克里斯托勒中心地理论、地 理信息系统基本功能以及a t m 网点选址的原则及其影响因素三大方面，较为详细地介绍 了本文中提出的相关解决办法涉及到的方法地理信息系统中i n t e m e t 设计。 第三章a t m 网点选址涉及到基础地理数据、区域经济数据、金融服务业务数据等海 量数据，g i s 数据采集与建库为数据的存储、使用提供了安全、方便的空间，为建立选址 系统奠定了数据基础，而g i s 的空间分析功能为选址决策发挥了核心作用。在介绍g i s 空 间分析功能的同时，阐述空间分析在选址中的具体应用。此外，结合模糊综合评判模型对 影响网点选址的因素权重确定，筛选出适合选址的区域，采用区域总量需求模型、区域选 择模型、位置选择模型、点位评估模型逐步实现最终选址。文章对选址操作的具体思路做 了详细描述。 第四章，传统的选址系统只是单机版，或是c s 结构，操作复杂，可移植性较差，本 文将选址系统设计成b s 结构，直接通过互联网，实现实时在线的选址。文章对系统的架 构、系统功能设计、系统运行环境、系统数据库设计等作了详细介绍，并辅以实例。 第五章阐述主要研究成果、存在的不足以及今后需深入研究并加以改进之处。 5 西南大学硕士研究生论文第二章理论基础概述 2 1 中心地理论 第二章理论基础概述 银行a t m 网点的布放地址是为周围区域居住、流通的人口提供服务的，服务的区域 范围大小、周边的网点布局直接影响到该网点的服务质量、收益等，因此在选址的时候要 重点考虑到空间因素的关联，德国地理学家克里斯托勒( w c h r i s t a l l e r ) 系统提出的中心地 理论为网点选址提供了理论依据1 1 6 】。 克里斯托勒在三十年代建立其理论时首先提出一些假设条件： 研究区域为一广阔平原，其土壤肥力及其它资源分布都是均质的； 人口均匀分布于整个区域，他们在收入、兴趣等方面是相同的； 区域内向任何方向移动都是可能的，且具有相同的便捷性； 生产者和消费者都按经济原则行事，努力使其经济行为合理，即以追求利润最大和费 用最省为目标。 克里斯托勒还引入了“门槛”的概念。企业为维持其经营所必须获得的最低收入，叫作 这个企业的门槛，通常可用最低人口来代替最低收入，称为人口门槛。克里斯托勒认为， 由于门槛范围的存在，两个同类企业( 物品供应点) 不可能处于同一位置或相距太近( 必 须大于2 r ) ：由于任一供应点都有一最大销售范围，在自由竞争条件下，必然会有许多供 应点进入均质平原，备供应点相距不会太远( 必须小于2 r ) 。但是，如果各供应点的物品销 售范围( 即市场区) 如图2 1 呈圆形，而且彼此相切的话( 图2 1 a ) ，家住在空角的居民将 得不到物品供应。 如果不留主角，则圆形之间必相重叠( 图2 1 b ) ，居住在重叠区内的消费者按到最近 距离供应点的经济原则，可被分割成两部分，分割线两侧的消费者分别到相应最近的供应 点获得物品。这样，圆形市场区就转变成最有效的理论形状六边形市场区( 图2 1 c ) 。 日 一圆 a bc 图2 1 圆形市场区向六边形市场区的变化 f i z z lc h a n 衄f l o mc i r c l em a r k e ta r e ai oh e x a g o nm a r k e ta r e a 6 两南大学硕七研究生论文第二章理论基础概述 2 2 g l s 基本功能 在建立一个实用的地理信息系统过程中，从数据准备到系统完成，必须经过各种数据 转换，每个转换都有可能改变原有的信息。地理信息系统的基本数据流程如图2 2 所示。 地理信息系统的功能主要是完成流程中不同阶段的数据转换工作。一般的g i s 包括以下几 项基本功甜切 2 2 1 数据采集与输入 图2 2 g i s 数据流程 f i b 2 2 t h e d a t a f l o w o f g 塔 7 数据准备阶段 数据输、阶段 数据管理阶段 效据处理阶段 空问分析阶段 数据输出阶段 两南大学硕士研究生论文第二章理论基础概述 数据采集与输入，即在数据处理系统中将系统外部的原始数据化输给系统内部，并将 这些数据从外部格式转换为系统便于处理的内部格式的过程。对多种形式、多种来源的信 息，可实现多种方式的数据输入：主要有图形数据输入( 如管网图的输入) 、栅格数据输入 ( 如遥感图像的输入) 、测绘数据输入( 如球定位系统g p s 数据的输入) 和属性数据输入 ( 如数字和文字的输入) 。 2 2 2 数据编辑与更新 数据编辑上要包括图形编辑和属性编辑。属性编辑主要与数据库管理结合在起完成， 图形编辑主要包括拓扑关系建立、图形编辑、图形整饰、图幅拼接、图形变换、投影变换、 误差校正等功能。数据更新即以新的数据项或记录来替换数据文件或数据库中相对应的数 据项或记录，它是通过删除、修改、插入等一系列操作来实现的。由于空间实体都处于发 展的时间序列中，人们获取的数据只反映某一瞬时或一定时间范围内的特征。随着时间的 推进，数据会随之改变。数据更新可以满足动态分析的需要，对自然现象的发生和发展作 出合乎规律的预测预报。 2 2 3 数据存储与管理 数据存储，即将数据以某种格式记录在计算机内部或外部存储介质上。其存储方式与 数据文件的组织密度相关，关键在于建立记录的逻辑顺序，即确定存储的地址，以便提高 数据存取的速度。属性数据管理一般直接利用商用关系数据库软件，如o r a c l e ，s q l s e r v e r 、f o x b a s e 、f o x p r o 等进行管理。空间数据管理是g i s 数据管理的核心，各种图 形成图像信息都以严密的逻辑结构存放在空间数据库上。 2 2 4 空间查询与分析 空间查询与分析是g i s 的核心，也是g i s 有别于其他信息系统的本质特征。它主要包 括数据操作运算、数据查询检索与数据综合分析。数据查询检索，即从数据文件、数据库 或存储装置中，查找和选取所需的数据，是为了满足各种可能的查询条件而进行的系统内 部数据操作，如数据格式转换、矢量数据叠合、栅格数据迭加等操作以及按一定模式关系 进行的各种数据运算，包括算术运算、关系运算、逻辑运算、函数运算等。综合分析功能 可以提高系统评价、管理和决策的能力，主要包括信息量测、属性分析、统计分析、二维 模型分析、三维模型分析及多要素综合分析等。 2 2 5 数据显示与输出 数据显示是中间处理过程和最终结果的屏幕显示，通常以人机交互方式来选择显示的 b 西南大学硕士研究生论文 第二章理论基础概述 对象与形式，对于图形数据根据要素的信息量和密集程度，可选择放大或缩小显示g 塔 不仅可以输出全要素地图，还可以根据用户需要，分层输出各种专题图、各类统计图、图 表及数据等。 2 3 影响删网点选址的因素 影响a t m 机网点选址的因素很多，包括大量的空间因素和经济因素，在选址时要从 以下方面考虑。 ( 1 ) 要求有尽可能大的吸引范围，保证尽可能多的持卡人方便地使用a t m ，因此选 址必须是交通可达性最佳的地点，使远距离交通费用达到最小，近距离到达目的机移动时 间最小。 ( 2 ) 选址一般在购物中心、现有公共设施等重要场所，要对各种重要场所的识别与排 序。 ( 3 ) 除了人口的密度因素之外，人口的职业分布、收入状况、年龄也是影响消费能力、 消费取向的主要因素，必须加以考虑。前者可以作为布放选址的主要环境参考指标，后者 则除影响环境之外，还决定了具体布放区域。 ( 4 ) 选址需要调查分析街道两侧的人流规模，选择人流较多的街道一侧。 ( 5 ) 选址要分析街道特点与人流的关系，街道交叉路口人流最多，是选址的最好位置， 但要考虑安全因素和环境因素。 ( 6 ) 进行竞争分析，要考虑当前的网点密度、业务流量以及竞争对手情况。同行业在 区位间的空间竞争有两种趋势，一是相互排斥趋于分散；二是在竞争中产生联合，即由于 外部规模经济而形成各种专业化的商业中心旧。 ( 7 ) 选址要分析地形特点。主要选择能见度高的地点，如选择在两面临街的地点能见 度就最高，并且可以搭配更好的外观设备，提高醒目度。位于街道的入口处、公共场所的 迎面处都是能见度高的地点。有的地点如位于街道的凹进部位、室内的深处能见度就差。 ( 8 ) 选址还要识别人工和天然障碍物，如穿越街口的次数过多，可能会使客户放弃。 ( 9 ) 必须参考城市总体规划和详细规划，根据城市现状和发展要求对a t m 的总体布 局等做出一系列的预测，在选址过程中要对不确定因素进行实际调查，搜集资料，具体分 析研究，列出有利和不利条件，不仅要考虑现状，还要了解未来的发展变化。 2 4 地理信息系统中m t e m e t 设计 i n t c m e t 的各种应用在全球得到了极其迅猛的增长，因为与其他技术相比，它具有开放、 廉价、易于使用、易于连接并且支持多媒体数据( 当然也包括地图和图形数据) 等特点。 对于g i s 而言，可以在网络上提供地理图形的查询检索等服务：通过i n t e m e t 直接向用户 两南大学硕士研究生论文第二章理论基础概述 销售特定的地图产品；公司可以通过向它的客户提供在线的地址查询等服务；政府部门可 通过h i t 锄c t 向其上下级部门和相关机构发布本部门的数据，从而达到数据共享的目的【堋。 2 4 1 g i s 的i n t e m e t 特点和结构 传统g i s 系统的弊端主要是：文件服务器结构效率低下，c l i e n t 端的任何操作都要将 服务器文件远程复制到本地进行，多用户并发操作时，网上存在多个备份，数据完整性难 以控制；大量数据频繁传输，造成网络瓶颈；每个c l i e n t 都配备昂贵的专业，g i s 软件无 疑是巨大浪费；g i s 桌面系统操作复杂，需要专业基础和长期培训，不适合企业级及大众 化应用。 g i si n t e m e t 的主要优势是：大规模降低成本，全面取代g i s 桌面系统；将企业成员的 交流合作与专业操作有机结合，构成企业群体生产力；页面取代窗口，简单易用，降低专 业操作难度；充分利用网络资源，复杂处理交给s e r v e r 执行，数据量较小的简单操作( j a v a a p p l e t ) 由c l i e n t 完成，是一种理想的全局优化模式。 所谓g i si n t c r n c t 是在i n l 椭c t 信息发布、数据共享、交流协作基础之上实现g i s 在线 查询和业务处理等功能，w e b 分布式交互操作是工作的重心。g i si n t e m e t 的基本组成包括： w w w 、m a i l 、f i p 服务器； b r o w s e r p l u g - i n ： 页面描述语言：h t m l 、v r m l ； w e b 交互技术：j a v a 、c g i 、a c t i v ex ； g i s 数据库管理：s d e 。 2 a 2 w e b g i s 的c g i 解决方案 c g i 是最先用于发展w e bg l s 的技术方法。c g i 是一种连接应用软件和服务器的标准 技术，它是h t m l 的功能扩展。e s r i 的c g i 技术特点是： 利用i f f m l 和g 跚g 影像进行客户端浏览器上的显示，而服务器端则可以进行矢量 和栅格组合的处理。同样的服务器应用程序可以运行在多种硬件平台及多种i n t e m e t 服务器 软件系统上。尽量将重点放在服务器上，这种所谓“瘦客户机胖服务器”体系结构几乎 把所有的处理都放在服务器上。使企业尽量减少培训量，并尽量减少投资。这种方案也保 证了数据的安全性和一致性，同时将网络数据传输量减至最低。面向数据库的方案尽最大 可能发挥了服务器的活力，多种数据类型可以动态地和直接地发布。 2 4 3 w e bg i s 的j a v a 解决方案 基于c g i 系统，仅提供给用户端( c l i e n t ) 有限的g i s 功能，传给用户的信息都是静 1 0 两南大学硕十研究生论文第二章理论基础概述 态的，而且用户的g i s 操作都需要由服务器来处理。g i s 插件( p l u g - i n s ) 是额外能和网络 浏览器交换信息的专门g i s 软件。这种方法叫“插入法”( p l u g - i n s ) ，为便于其他软件厂商 发展插入型软件，n e t s c a p c 公司专门提供了一套应用程序接口( a p i ) 。目前这种插入软件 已被普遍采用，在多媒体领域尤为明显。这种插入式软件不但可以增加网络浏览器处理地 理空间数据的能力，使人们更容易获取地理数据，而且可以减少网络服务器的信息流量， 从而使服务器更有效地为更多的用户服务。和传统的应用软件类似，插入软件也需要先安 装再使用，因而传统软件不同版本之间的不兼容性及版本管理问题仍然存在。 尽管插件可以和浏览器一起有效地处理空间数据，但这种方法仍有缺陷。首先，它将 导致用户端负担过重，其次，众多的插入软件的管理会成为一个大问题。为解决上述各种 问题，交互网程序语言应运而生，目前最普及的交互网程序语言是由s u n 公司开发的j a v a ， 几乎所有重要软件公司都在研制与j a v a 兼容或直接用j a v a 发展的产品，j a v a 是种面向对 象的计算机语言，其特点是简洁、动态适应性强、运行稳定、安全，对网络而言，与计算 机结构体系无关，容易移植，在一种系统下发展的应用软件可以直接在完全不同的系统下 运行。 交互网程序语言的主要不同之处在于允许可执行程序从网络服务器上传到用户机器 上，并直接在用户机器上执行，从而省略了一整套传统软件的安装过程，容易分发，可以 集中版本控制。由于程序是在用户端执行，从而避免了用户和服务器之间不必要的信息流 量。它在用户端运行时就像通常的软件一样，当需要数据时，再通过交互网从服务器获取。 例如：图形放大缩小这种常用的操作，就可以在用户端的机器上执行，反应就会快得多。 本身是一个j a v a a p p l e t s 从服务器下载后可在客户端运行，而服务器只有i o 开销。j a v a 本 身是一个面向对象且适合用于分布式计算环境的网络编程语言，并目通过j d b c j j a v a s q l 可以实现与关系型数据库的连接。因此，j a v a 会成为开发w e bg i s 的主要技术。 目前利用j a v a 编程语言开发w e bg i s 系统可分为两种方式：一种是仅利用j a v a 语言 开发客户端的g i s 功能，服务器后台仍以传统的开发方式进行或直接对原有的系统进行适 当的改造。对系统开发而言，简单易行，能充分利用原有基础，大大缩短系统的开发周期， 同时保证开发的w e