基于模糊聚类的区域旅游资源条件评价——以杭州市为例①，本文主要内容关键词为：杭州市论文,旅游资源论文,为例论文,模糊论文,区域论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
1950年代以来，国际旅游业迅速发展，随着旅游资源开发的实际需要，国外许多学者对各国的旅游资源评价进行了研究。我国从1970年代开始有旅游资源评价的文章出现，1970年代起国外对旅游资源评价的研究发生重大变化，加拿大、美国、法国等国的学者先后在研究中建立旅游资源评价系统，将影响旅游资源的各种因素分解、量化，应用数学的方法处理数据，使旅游资源的评价研究走向定量化，大大提高了评价的精确度和实用性。在我国，1980年代后期也开始对旅游资源进行定量评价，保继刚、杨汉奎、楚义芳等率先应用数学方法，对北京、贵州、湖南等地的旅游资源进行定量评价，取得一些进展。常用的方法有层次分析法(AHP)、模糊数学方法、菲什拜因—罗森伯格模型等。
20多年来，作为旅游开发重要基础条件的旅游资源一直受到各方面的关注。虽然中华人民共和国《旅游资源分类、调查与评价》国家标准(GB/T18972—2003)已从2003年5月1日开始实施，对旅游资源单体的定量评价已提出一套行之有效的方法体系，但是该标准对于区域旅游综合评价，尚缺乏指导作用，地区之间的旅游资源优势难以对比、应用，其结果势必对旅游业产生负面影响。为改变这一状况，应尽快立足于探讨实用的基于旅游资源单体的区域旅游资源评价指标体系与方法。
目前国内旅游资源评价研究具有良好的外部环境，政府和企业对旅游资源评价的需求不断增加，公众对旅游资源评价研究的认同性和参与性也在增加，旅游资源评价正向系统化、专业化方向发展，研究前景十分广阔[1]。
1 区域旅游资源条件评价
旅游资源条件评价，又称旅游资源本体条件评价，以认识论为基础的，是对旅游资源本身条件的评价。而不是侧重于对旅游者进行研究。
1.1 基于资源单体的旅游资源条件评价
由于旅游资源单体调查与评价工作所取得的成果，因此在建立旅游资源单体数据库的基础上来探讨研究区域旅游资源条件评价，也就是说本文旅游资源条件评价是建于旅游资源单体评价的基础之上。以往的旅游资源评价中，由于各地的实际情况不同，旅游资源评价指标的采用也是五花八门，各地之间难以开展切实有效的对比，因此，建立在旅游资源单体国标评价之上的区域旅游资源条件评价有助于各地之间的旅游资源进行对比。
1.2 区域旅游资源条件评价方法
在人类认识和改造客观世界的过程中，存在许多的现象，这些现象大体可分为确定性现象和不确定性现象。比如在做化学实验时，需要加某种药品，加多少分量是精确的。确定性现象包含了精确性现象，它满足排中律，是一种非此即彼现象[2]。但事实上我们遇到的绝大多数是模糊性现象，比如确定一个35岁的人是否是“年轻人”，不同年龄、职业、文化的人会得出不同的结论[3]。旅游资源定量评价就是一种模糊性现象。
旅游资源条件评价采用模糊聚类评价方法，由于旅游资源本身的复杂性和多元性，旅游资源定量分析不可能简单地采用严密精确的数学计量方法，为此就要引入模糊聚类的概念。各指标具有不同的属性和量纲，特别是旅游资源单体评价指标很多属于专家评判，它涉及行为学科，不同的专家，由于所从事的专业不同，所处的环境不同，所学知识及所积累的经验不同，会有不同的观点，给出不同的权值。使评价变得复杂，因此，在评价旅游资源时就要借助模糊概念[4-5]。
2 模糊聚类评价法
2.1 模糊聚类的数学基础
模糊理论的数学基础是经典数学的集合论，1965年美国控制论专家查德创立了一门新的数学分支——模糊数学，是研究和处理模糊现象和概念的数学理论。聚类分析法是数理统计多元分析方法之一，即用数学定量地确定研究对象的亲疏关系，从而客观地分型划类。它试图根据数据集的内部结构将数据集分成不同的几个子类，使得在同一类的样本尽可能的相似，不同类的样本尽可能地不相似[6]。把模糊数学方法引入聚类分析，能使聚类分析更好地适应客观世界的模糊性，也能有效地对类与类之间有交叉的数据集进行聚类。模糊聚类分析简单地说，设有一个有限论域U(指研究对象的全体，这里指评价区域)，确立评价区域的评语集V，确定从U到V上的模糊关系矩阵R，通过传递闭包运算，得到
，便可进行聚类。
2.2 模糊聚类的步骤
2.2.1 数据变换处理
对m个区域实施评价，采用n个指标，得到m×n个原始矩阵，对原始矩阵中的数据进行规格化处理。
2.2.2 标定
标定即建立模糊相似矩阵，首先，确定研究对象之间的相似系数：指标
的确定方法有：数量积法、夹角余弦法、相关系数法等，可根据问题的性质，选取上述方法之一进行计算，得到模糊相似关系矩阵。
2.2.3 求模糊等价关系矩阵
要将一般只满足自反性、对称性，而不满足传递性的模糊相似矩阵(R)，转化为具有传递性的模糊相似矩阵(
)，需要对R进行传递闭包运算。即将R自乘得
为止，则R[k]是一个模糊等价关系矩阵。
2.2.4 聚类
接着对模糊等价矩阵取不同置信水平λ进行聚类分析，每取一个值，对矩阵中的元素按下式进行一次代换：
3 模糊聚类在杭州市旅游资源评价中的应用
杭州市旅游资源普查过程中，严格按照中国旅游资源普查规范进行系统全面的调查，实地调查工作覆盖到了市域范围内8区3市2县的全部228个乡镇和街道，全面摸清资源的数量、质量、性质、分布、价值、存在环境、利用现状、开发条件等基本情况。对资源点作出客观评价，并且对每个旅游资源单体进行“定性、定量、定位、定级、定影”。普查组调查和记录的旅游资源单体(不含未获等级旅游资源)共2711个，单体密度约为0.16个/
，从而为有目的、有计划地开展旅游资源开发利用活动提供了客观依据。程玉申等[7]设计了旅游资源丰度和旅游资源品质两大指标对杭州市的旅游资源作出初步判断。
3.1 指标体系构建
区域旅游资源条件指标评价体系采用旅游资源单体总量、单体密度、类型丰度、储量丰度、平均品质、优良级单体的数量五个指标：
3.1.1 单体总量：是指一个区域内(县、市或区)的旅游资源单体数量。
3.1.2 单体密度：是指一个区域内(县、市或区)单位面积土地上所拥有的旅游资源单体数量，单位为个/。
3.1.3 旅游资源的类型丰度：根据国家标准，全国旅游资源分为8个主类、31个亚类、155个基本类型。这里采取的旅游资源基本类型丰度，即用县(市)旅游资源基本类型的数量与区域内基本类型数量的比率。
3.1.4 旅游资源的储量丰度：为便于对旅游资源进行定量分析，在借鉴已有研究成果的基础上，引入“旅游资源储量”概念。将各等级旅游资源的单体数量分别乘以10(五级)、7(四级)、5(三级)、3(二级)、1(一级)，其总和即为某一区域或某一类型的旅游资源储量。根据上述方法，可分别计算出各区域旅游资源储量。储量丰度即县(市)旅游资源储量与区域旅游资源总储量的比率。
3.1.5 优良级单体的数量：即区域内优良级单体的数量。优良级单体指三级及以上的单体。
3.2 指标赋值
经杭州市旅游资源调查，计算出各区域根据国标法评价的旅游资源单体各项数据(表1)。
3.3 建立模糊相似矩阵
首先，用下式对上表数据进行规格化处理：
对矩阵R进行传递闭包运算，用Matlab软件编程运算，此例中运算
，得到模糊等价关系矩阵：
3.5 模糊聚类
接着对模糊等价矩阵取不同置信水平λ(模糊截距)进行聚类分析，每取一个λ值，对矩阵中的元素按下式进行一次代换：
(7)
设λ=0.99，对比模糊等价关系矩阵，即将中数值与λ比较，凡是大于λ的记为1，小于λ的记为0，得模糊截距阵[，0.99]。依次取λ等于0.99、0.88、0.77、0.70、0.67、0.48、0.25、0.1，依次得到截矩阵[,λ]，将其中元素完全相同的行(或列)可聚成一类，λ值从0.99逐步降到0.10，形成一个动态聚类谱系图(图1)。
根据λ不同的取值范围，即可将区域旅游资源条件评价为若干等级：
Ⅰ等：0.9≤λ<1，包括西湖区、临安县。
Ⅱ等：0.75≤λ<0.9，包括余杭区、上城区。
Ⅲ等：0.6≤λ<0.75，包括萧山区、淳安县、建德市、桐庐县、富阳市。
Ⅳ等：λ<0.6，包括拱墅区、江干区、下城区、滨江区。
4 结论
通过杭州市旅游资源评价，可以大致看出各个区域在全市中的地位。上述评价分等结果是符合客观实际的，大致与各区的旅游收入与旅游人数呈正相关。就I等的2个区域而言，西湖区是西湖国家级风景名胜区所在地，旅游产品丰富，吸引了大量中外游客，评价结果高居首位，临安旅游资源丰富，这几年旅游开发后劲很足。萧山、淳安、建德、桐庐、富阳在评价中被聚为一类，分等应是满意的。
图1 13个区域旅游资源模糊聚类谱系
Fig.1 Hierarchical cluster of tourism resource in 13 regions
本文以杭州市为例说明此方法系统具有应用价值。旅游资源单体评价(即国标评价法)现已在全国推广。从现有基础出发，利用本评价模型，用模糊聚类分析方法对资源进行排序和定级，可以对全省乃至全国的旅游资源进行评价，评价各区域在旅游系统中的地位，评价技术方法切实可行。使旅游资源评价有了比较客观、科学的评价方法，旅游资源定量评价方法的建立能使旅游资源评价走上标准化、规范化、科学化的健康发展轨道，对于区域旅游资源的评价、开发、保护、管理等问题都有一定的指导作用。因而本论文的一些研究成果对区域旅游资源比较研究有所参考。