基于层次分析法ahp的高校道路观赏植物树种选择评价体系构建

基于层次分析法ahp的高校道路观赏植物树种选择评价体系构建

大学和校园绿化是校园建设的重要组成部分。道路观赏树木是校园绿地的重要组成部分,影响校园环境面貌和特色的形成,同时对发挥校园环境的育人功能起重要作用。在道路观赏植物景观构建过程中,植物配置和树种选择起着决定性作用。该文以滨州学院为例,从多学科角度出发,尝试运用数学中的层次分析法(AHP法)建立评价体系,分析滨州学院道路观赏植物树种配置,确定最优化树种,为高校校园植物配置、园林规划提供参考依据。1纪70年代初的定性解决方案层次分析法(AHP,analytichierarchyprocess)由美国运筹学家A.L.Sauey于20世纪70年代初首次提出,它可以对难以建立数学模型的繁杂系统,根据对一定现实的判断,运用定性与定量相结合进行综合评判,它将复杂问题中的各种因素通过划分相互关联的有序层次,使之条理化,就每层次相对重要性定量化,利用数学的方法确立表述每一层次的全部元素的相对重要性次序的权重,最后通过排序结果分析和解决问题。AHP法广泛应用于军事、管理以及生物、物理等众多领域。2学习方法2.1树种评价分析方法采生以植物学和生态学为基础,针对道路观赏植物的特殊要求,评价因子选择侧重于植物适应性和观赏性,采用定性和定量相结合的方法,对道路观赏植物树种进行评价分析。其评价过程为:首先是聘请植物学者选取易量化、有效反映特征量的评价因子,建立评价体系;其次,通过AHP法求得各评价因子权重,对评价指标进行等级量化处理;最后,根据学者评分得到道路观赏植物评价结果。2.2评估指标体系的确定通过咨询专家及查阅有关文献,并结合滨州学院自身特点,制定了3个一级指标,13个评价因子。2.2.1生存适应性指标b1耐旱性(C1)、耐寒性(C2)、抗污染性(C3)、耐碱性(C4)、抗病虫能力(C5)。2.2.2生态生理特征指数b2生长速度(D1)、寿命长短(D2)、根系深度(D3)、绿色期长短(D4)、需光性(D5)。2.2.3观赏和管理指数b3冠幅与枝叶繁茂程度(E1)、树姿美观性(E2)、耐修剪性(E3)。2.3各评价权重的确定在进行综合评价时,权重对最终的评价结果会产生很大的影响,不同的权重有时会得到完全不同的结论,因此权重选择的合适与否直接关系到成败。权重的确定有多种方法,该评价采用德尔菲法和AHP法相结合,即由8位长期从事植物和园林研究的专任教师组成专家组,对各评价因子根据相对于与之有关的上一层指标要素表述的性质,进行两两比较,采用1~9比例标度(见表1),判断各因子间相对重要性,建立一系列的判断矩阵(见表2,表3,表4,表5)。同时对判断矩阵进行一致性检验(CR<0.1),并计算各因子相对权重(见表2,表3,表4,表5)。2.4确定每个指标因素的评分模式评价因子的得分以Mi表示,满分100分。评分标准根据不同因子的特点制定(见表6)。2.5计算植物分值由专家讨论、确定15种植物进行评价,植物涵盖滨州学院校园常见道路景观树种及绿化中常用行道树种;根据树种特性和种植效果,依照评分标准对各指标体系进行打分,取其平均值为每个指标因子的得分;计算植物分值M:M=∑i=13WBi(∑j=1nWkj⋅Mkj)Μ=∑i=13WBi(∑j=1nWkj⋅Μkj)式中:WBi—级指标权重;Wkj—各评价因子相对于一级指标权重(k=C、D、E,j=1、2、3……);Mkj—各评价因子得分(k=C、D、E,j=1、2、3……)。再分析所得数据。2.6处理数据文中AHP法数据处理主要应用yaahp软件。3结果与分析3.1大学生校园道路观赏植物筛选计算13个评价因子对于总目标相对重要性的权重值,并将权重值从大到小进行排序,形成层次总排序(见表7)。由表7可知,在层次总排序中,最重要的4个评价因子为:冠幅与枝叶繁茂程度(20.32%)、耐修剪性(16.13%)、耐碱性(15.51%)、抗病虫能力(14.56%)。说明在选择校园道路观赏植物时,冠大荫浓、耐修剪、愈伤能力强、抗病虫能力强是首要考虑的问题。另外,滨州学院地处黄河三角洲,土壤偏碱性,因此耐碱性强也是滨州学院配置道路植物的一个重要参考因素。3.2校园道路观赏植物综合评分评价结果通过专家组对滨州学院校园常见的道路景观树种以及绿化中常用的行道树种各方面指标的测评、打分,得到相关数据,经计算机处理后得到评价数据(见表8)。由表8可以看出,校园道路观赏植物综合评分排名在前的主要有:法国梧桐、银杏、刺槐、栾树、垂柳、白腊。说明在滨州学院校园内,道路两旁栽种这几种植物可以达到较好效果。由表8可以看出,校园道路观赏植物综合评分排名在前的主要有:法国梧桐、银杏、刺槐、栾树、垂柳、白腊。说明在滨州学院校园内,道路两旁栽种这几种植物可以达到较好效果。3.3道路观赏植物的选择对滨州学院校园道路观赏植物的调查和统计表明,校园内各主干道的观赏植物主要为法国梧桐,其它还包括垂柳、白腊、合欢、毛白杨、银杏、白玉兰等。与AHP法评价的结果比较来看,滨州学院选择法国梧桐做为道路的主要观赏植物是较为合理的。法国梧桐具有树形雄伟端正、叶大荫浓、树冠广阔、生长迅速、抗烟抗尘能力强、耐盐碱、适应能力强等特点,是较为理想的道路观赏植物。在其它校园道路观赏植物中,合欢、毛白杨等植物的AHP评价并不高。主要因为合欢虽然具有耐盐碱、耐干旱、耐污染、树形好等特点,但是抗病虫能力、寿命、根系、耐修剪性指标得分较低。通过对校园内合欢树的实际调查也发现,很多合欢树的病虫害特别是蚜虫发生严重,修剪后树木有较长时间的调整期,抗损伤能力不强。毛白杨是我国常见的行道树种,但是因为耐旱性、损伤愈合能力、耐盐碱性略有不足,树形高大但树冠较小,遮阴性差又容易遮挡校园建筑,因而不适合在校园道路上大面积种植。综合而言,通过AHP法评价结果与实际比较,滨州学院的道路观赏植物配置较为合理。但是在部分问题上,例如合欢、毛白杨、银杏等植物的选用和配置还应该进一步的规划和研究。4专家的经验程度和文献资料的掌握程度是ahp法科AHP法方法简单、易行、科学,可广泛应用于各个领域。但是AHP法主要依据专家经验和文献资料来确定指标体系、指标间相对重要性以及各指标的分数评价等内容,因此专家的经验程度和文献资料的掌握程度对于AHP法的准确性是至关重要的。该文主要聘请滨州学院生命科学系、城市与环境系以及黄河三角洲生