摘要:將一種在在水質評價中得到廣泛應用的評價方法——投影尋蹤評價法引入生態城市評價領域中。採用基於實數遺傳演算法的投影尋蹤評價法，以生態城市課題組建立的指標體系(指標涉及資源，經濟，社會，環境，體制等各方面因素)為基礎，利用M棚AB軟體對石家莊市2000~~2007年的生態城市建設進行了評價。
關鍵詞:投影尋蹤法；生態城市評價；石家莊市
“生態城市”是20世紀80年代產生的一個全新概念，指將“生態系統”思想引入到城市建設和管理的過程中。它最早是由前蘇聯生態學家0．Yanitsky1971年在聯合國教科文組織發起“人與生物圈計劃(MAB)”時提出的。之後，很多學者都對其進行了研究，並給出了定義。如1984年城市生態學家0．Yanistky提出，生態城市是指自然、技術、人文充分融合，物質、能量、資訊高效利用，人的創造力和生產力得到最大限度的發揮，居民的身心健康和環境質量得到維護，一種生態、高效、和諧的人類聚居新環境。美國生態學家R．Richard認為，生態城市即生態健康的城市，是低汙、緊湊、節能、充滿活力並與自然和諧共存的聚居地。雖然生態城市的概念尚處於不停的爭論、探索、修改、完善之中，但在原則問題上，人們已經達成一些基本共識：“生態城市”的核心思想是它的區域整體觀和可持續發展的生態觀，且一般要求具有以下幾種特性：和諧性、高效性、持續性、整體性、區域性、結構合理以及關係協調。
1生態城市測評方法概述
生態城市評價是生態城市建設的基礎工作，一套科學客觀的生態城市評價體系應具備以下功能：①幫助在操作層次理解什麼是生態城市；②使城市建設轉向生態城市建設；③衡量生態城市建設的趨勢和速度，綜合衡量生態城市各子系統的協調程度。
具體到測評方法而言，不同的測評方法從不同的角度描述指標體系的屬性，由於各種方法的機理不同，方法的層次屬性相異，在應用不同的測評方法時，測評的結果也存在差異。因此，要反映一個城市的全貌，體現上述生態城市的內涵要求，必須從多角度、全方位進行研究，這樣得出的結論才能體現城市系統的本質和原貌。在數學分析方面，系統科學專家運用定量分析技術開發了幾十種測評方法。目前，常用的主要有層次分析法(AnalyticHierarchyProcess，AHP)，因子分析法(FactorAnalysis，FA)以及網路層次分析法(ANP)等。但是，這些方法都有其侷限性。層次分析法對應生態城市評價是不適用的，因為指標之間是不完備、不互斥的；因子分析法是較常用且簡單的方法，能夠反映生態城市建設的大概狀況，但會丟失部分資訊；網路分析法能夠比因子分析法更全面地反映生態城市的概況，但其前提是各因子之間的關係比較清晰，這一過程需要作大量的研究工作。該文借鑑在水質評價中得到廣泛應用，並被實踐證明比較科學、合理的評價方法——投影尋蹤評價法，將其應用到生態城市評價體系中。
2基於實數遺傳演算法的投影尋蹤評價法
投影尋蹤評價方法是針對目前常規的系統綜合評價方法的形式化、數學化等侷限性，以及對某些高維、非線性、非正態評價問題的適應能力不強等不足之處，提出的一種由樣本資料驅動的探索性資料分析方法。該方法的思路是把高維資料通過某種組合投影到低維子空間上，對於投影到的構形，採用投影指標函式(目標函式)來描述投影值暴露原系統綜合評價某種分類排序結構的可能性大小，尋找出使投影指標函式達到最優(即能反應高維資料結構或特徵)的投影值。然後根據該投影值來分析高維資料的分類結構特徵(即尋求投影尋蹤聚類評價模型)。其中，投影指標函式的構造及其優化問題是運用投影尋蹤方法成功的關鍵。
遺傳演算法是解決函式優化問題的資料探勘方法。遺傳演算法源於對生物系統所進行的計算機模擬研究，是Michigan大學的Holland教授及其學生根據生物模擬技術創造出來的自適應概率優化技術。遺傳演算法通過計算機編碼實現模擬生物進化過程中的複製、交叉、變異、顯性、倒位等遺傳過程，實現系統設計、函式優化等複雜過程。它與傳統的演算法不同，傳統的優化演算法是基於1個單一的度量函式(評估函式)的梯度或較高次統計，以產生1個確定性的試驗解序列。遺傳演算法不依賴於梯度資訊，而是通過模擬自然進化過程來搜尋最優解，它利用某種編碼技術，作用於稱為染色體的數字串，模擬由這些串組成的群體的`進化過程。遺傳演算法是通過有組織、隨機的資訊交換來重新組合那些適應性好的串，生產新的串的群體。