生态经济区区划的方法

三、生态经济区区划的方法

生态经济区划的对象包容了自然条件、自然资源、经济、社会等诸多要素，是一个复杂的系统，最好采取系统分析的方法，但这并不排斥传统的定性的方法，尤其是在确定生态经济指标体系中，更需要进行定性分析。按研究步骤可分为:本底清查———系统辨识———系统模拟(生态经济因子综合作用定量分析)———综合分区。本底清查即尽可能地收集有关环境、资源、经济发展水平和潜力的数据，在此基础上建立科学的生态环境背景数据库。系统辨识包括结构辨识和功能辨识，对各种因子的时空分布及各因子对系统总效率的作用大小进行关联分析和量化处理。在此基础上通过建立数学模型，依照一定层次和目标进行综合分区。

在生态经济区区划过程中，指标的选用非常重要，它直接决定区划的科学性。根据流域生态经济系统的多元性和复杂性的特点，并考虑江西省自然环境特征和生物群落地异规律，为充分体现区内的相似性和区间的差异性，以县(市)为单元，采用地貌、土壤、植被、水土流失状况、农林牧产业结构、产值结构、社会经济状况等3类12项指标进行综合区划(见下图)。

生态经济区区划指标体系

采用的方法是逐步聚类法。逐步聚类法保证样方组内具有较高的同质性，是依样方组内的离差平方和达最小为判据，通过反复调整迭代来实现的分类方法。其基本过程是:

(一)定义目标函数S

江西省目前有99个县(市、区)，因此目标函数定义为:

式中，n_i为第i个组的县(市、区)数，x_i为均值;x为县(市、区)的总均值，m为分组数。从本质上来讲，上式与统计学中求离差平方和的表达式是相同的。由于总离差平方和为常数且等于组间平方和加上组内平方和，因此，若组间平方和越大，则组内平方和就越小，即组内的同质性(相似性)就越大，异质性(相异性)就越小;反之亦然。人们总希望最终分类结果保证样方组间具有最大的异质性，即各样方组内具有最大的同质性，这—点正是逐步聚类法所具备的。

(二)确定初始分类数

初始分类组数的确定很大程度上决定于研究的需要。在生态经济区划分中，参照江西省其他一些区划工作(如林业区划，农业区划，自然区划和经济区划等)，将99个县(市、区)分成六个生态经济区，以便于同其他区划的衔接。

(三)求目标函数增量获得分类结果

初始分类的结果一般不是最优的(即组内的离差平方和最小，组间的平方和最大)。因此只有通过反复调整各样方组内样方的数目，才能逼近最优分类，最终实现上述目标。调整过程为:若第i个县原分在第P个生态经济区，将它移到第q个生态经济区时S必然要发生变化，将产生—个增量△S。若△S＜0则意味着第i个县放在第p个生态经济区比在第q个经济区合理，则无需调整;若△S＞0则说明第i个县在第q个生态经济区比在第p个生态经济区合理，那么找出一个最大的△S，将第i个县移入该生态经济区。将每个县都依照上述程序移动一遍，得到新的分类结果。又将新的分类结果作为初始分类，重复上述步骤，直到不再有变化为止。