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論文中文名稱:層級分析法與模糊層級分析法於山坡地生態及災害綜合指標權重分析 [以論文名稱查詢館藏系統]
論文英文名稱:A combination of fuzzy and AHP approach to assess the index weight in a GIS-based combined index model for hillside disaster and ecological analysis [以論文名稱查詢館藏系統]
院校名稱:臺北科技大學
學院名稱:工程學院
系所名稱:土木與防災研究所
出版年度:97
中文姓名:郭欣怡
英文姓名:Shin-Yi Guo
研究生學號:95428077
學位類別:碩士
語文別:中文
口試日期:2008-07-03
論文頁數:102
指導教授中文名:朱子偉
口試委員中文名:陳偉堯;謝龍生
中文關鍵詞:山坡地生態災害潛勢層級分析法模糊理論
英文關鍵詞:Analytic Hierarchy ProcessFuzzy Theorydisaster potentialecologyhillside
論文中文摘要:層級分析法(AHP)和模糊層級分析法(FAHP)均屬於多評準決策(MCDM)的評估法。層級分析法以階層結構的概念,將複雜且多目標的問題由高層到低層逐步分解,經專家評估後,用特徵向量概念求各指標權重值。層級分析法結構清晰、理論清楚且操作容易,可整合多數決策問題。而模糊層級分析法具有解決現實環境中不確定與模糊性資料之特性,可整合專家對各指標權重之共識。
本研究採用上述兩種方法和模糊理論應用於指標權重分析,重新計算「山坡地生態及災害潛勢綜合指標」模式中各指標相對權重,以綜合評估高雄地區環都市山坡地發生災害與生態受損潛勢。12項指標權重經三種方法分析後,發現皆以坡度、降雨量、土石流潛勢溪流和土地利用四項指標權重,明顯較其他指標高出甚多,顯示綜合專家的評估意見後,此四項指標在災損潛勢的分析中居相當關鍵的地位。在三種分析方法中,應用模糊理論計算指標權重,能更明確兼顧每位受訪者觀點,在本研究中可較完整的呈現各指標的相對重要性。模式以地理資訊系統(GIS)空間分析能力進行整合,計算各指標得分後,以所得綜合指標總分表示災害發生與生態受損之潛勢。模式應用於環高雄地區之山坡地分析,結果顯示高雄市環都市山坡地綜合指標總分,以壽山西南側中山大學後方為最高;此處恰有土石流潛勢溪流通過,土地開發程度亦高,從1986年至今已發生過4起坡地災害;模式因此得以驗證能有效標定較危險區域或易損區域,以達到事先規劃和降低災害的目標。
論文英文摘要:The Multiple Criteria Decision Making Method (MCDM) means to evaluate asset of alternatives in terms of a number of critera. The Analytic Hierarchy Process (AHP) and Fuzzy Analytic Hierarchy Process (FAHP) are the two major MCDM methods that have recently become increasingly popular. By organizing and assessing alternatives against a hierarchy of multifaceted objectives, AHP provides a proven, effective means to deal with complx decision making. It also assesses the relative importance of multiple choice criteria, which result in a better, easier, and more efficite identification of selected criteria and their weighting as well as analysis. The FAHP, on the other hand, when incorporated with fuzzy logic to AHP, manages to adopt the environmental uncertainty and suggest the relative strength of the factors in the corresponding criteria with fuzzy judgrement matrix to facilitate decision-making. This study aims to determine the relative significance of 12 indexes adopted in a GIS-based combined index model, which has been developed to assess the disaster potential and ecological impairment around hillside areas. Three weighting methods, AHP, FAHP, and modified fuzzy theory integration, are employed in this model, and the result shows that slope, rainfall, debris-flow-prone stream and land use are the four more important indexes than the others. This further concludes expert opinions to consider these indexes to be critical factors in assessing the disaster potential. Compared with the other two weighting methods, the modified fuzzy theory integration method reflects the expert opinions in a more objective way and contributes more to the establishment of the relative importance of 12 indexes. Moreover, the combined-index score produced by model indicates the ecological impairment and disaster potential. When the modified model is applied to hillsides around Kaohsiung city, the highest-scored part in Kaohsiung metropolitan area turns out to be the southwest to Shou Shan and the over-developing backside of National Sun Yat-Sen University, where two debris-flow-prone streams stay nearby and landslides have broken out in the past decades. The model is hereby validated to effectively identify the critical areas with high disaster potential, which will warn the agencies of precaution and remind them of further investigation on those sites by establishing effective engineering measures.
論文目次:摘 要 i
ABSTRACT ii
誌 謝 iv
目 錄 v
表目錄 vii
圖目錄 viii
第一章 緒論 1
1.1 研究動機 1
1.2 研究目的 2
1.3 研究架構及流程 2
第二章 文獻回顧 4
2.1 生態及防災指標 4
2.2 多評準決策 5
2.3 多準則決策分析方法 7
2.4 層級分析法 10
2.4.1 層級分析法 10
2.4.2 層級分析法的優點 11
2.4.3 層級分析法的缺點 12
2.5模糊層級分析法 12
第三章 研究方法 17
3.1綜合指標模式 17
3.1.1 模式介紹 17
3.1.2 評估指標選取原則 18
3.1.3 評估指標與項目說明 18
3.2問卷設計 25
3.2.1 問卷的編製 26
3.2.2 問卷發放對象 26
3.2.3 問卷的內容及特性 26
3.2.4 答案設計 27
3.3層級分析法之分析流程 27
3.3.1 層級分析法概述 27
3.3.2 層級分析法之基本假設 28
3.3.3 層級分析法之程序 28
3.4模糊層級分析法之分析流程 34
3.4.1 模糊理論(Fuzzy theory) 34
3.4.2 模糊集合(Fuzzy Sets) 35
3.4.3 模糊層級分析法 42
3.5應用模糊理論分析法之流程 45
3.5.1建立問卷中各群體模糊數 45
3.5.2整合全部群體專家意見 46
3.5.3使用α-cut劃定模糊界線 46
3.5.4解模糊權重計算 46
第四章 結果分析 47
4.1 研究地點與資料收集 47
4.1.1 研究地區概況 47
4.1.2 資料收集 50
4.2 問卷資料分析 50
4.2.1 問卷回收情形 51
4.2.2 受訪對象基本資料分析 51
4.3 指標權重建立 52
4.3.1 層級結構的建立 52
4.3.2 層級分析法計算相對權重 54
4.3.3 模糊層級分析法計算相對權重 63
4.3.4 應用模糊理論計算相對權重 72
4.4 結論與討論 82
4.4.1 結果分析 82
4.4.2 研究方法比較 83
4.4.3 案例分析 84
第五章 結論與建議 89
5.1結論 89
5.2建議與未來研究方向 90
參考文獻 92
附錄A:專家意見評選表 95
附錄B:符號彙編 100
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論文全文使用權限:同意授權於2009-08-21起公開