不确定环境下热带海岛旅游环境承载力综合评价与风险预警研究—以海南热带岛屿为例

Aiming at the tropical island tourism environmental carrying capacity (TITECC) which calls for urgent need during for the construction of Hainan international tourism island, the project deeply discusses the evaluation of tropical island tourism environmental carrying capacity and the corresponding early warning mechanisms in the uncertain environment. Based on the uncertain multiobjective optimization theory and multi-attribute decision-making theory, the project firstly presents a new conceptual system of TITECC, inconsisting of natural environment, economic environment, social environment and managerial environment. It then focuses on proposing the interval uncertain multiobjective optimizing model and its solution strategy. Afterwards, the project estimates and forecasts for variation trend of ITECC by using of rough sets multi-attribute making-decision algorithm. Finally, it will design a TITECC decision support system based on the case of Hainan tropical islands, through which each evaluation index will be analyzed and monitored, and main reasons to restrict Hainan sustainable development will also be found, so that controlling measures to optimize Hainan tourism environmental carrying capacity will finally be proposed.

本项目针对海南国际旅游岛建设急需的热带海岛旅游环境承载力研究为应用背景，深入探讨不确定环境下热带海岛旅游环境承载力评价及预警问题。根据不确定多目标优化和多属性决策理论，从旅游自然环境承载力、经济环境承载力、社会环境承载力和管理环境承载力四个层面，构建热带海岛旅游环境承载力评价指标体系和预警系统；重点研究不确定环境下旅游环境承载力的区间不确定多目标优化模型及求解策略；运用粗集多属性决策算法，对热带海岛旅游环境承载力变化趋势进行评价与粗预测；最后，在对海南热带岛屿旅游环境承载力计算分析的基础上，设计基于GIS的海南热带岛屿旅游环境承载力决策支持系统，对海岛旅游环境承载力的各项指标进行分析监测，找出限制目前海南旅游环境承载力的主要因素，有针对性地提出优化海南旅游环境承载力的调控措施。

本项目结合海南热带岛屿的地理位置、旅游环境和实际情况，对热带海岛旅游环境承载力及预警的概念进行了界定，构建了不同尺度、分层次的热带海岛旅游环境承载力评价指标体系；并通过主成分分析法、粗糙集属性约简、聚类技术对进入指标库的评价指标模型进行了优化，确立了进行实证研究的评价指标体系，完善了热带海岛旅游环境承载力研究的理论体系。设计了不确定环境下热带海岛旅游环境承载力的区间不确定多目标优化模型，以最大化旅游收入和自然保护区面积为目标函数，旅游设施承载力为约束条件，并通过量子力学进化算法进行了求解。应用模糊集的综合评判和熵权法研究了评价和预测问题中样本的聚类分析与各因素的合理赋权问题，并依据热带海岛旅游环境承载力评价指标和海南省统计年鉴提供的2007-2017年的指标数据，对热带海岛旅游环境承载力评价指标模型的各个类别层评价问题进行聚类实证分析。形成了《热带海岛旅游环境承载力评价指标体系的研究——以海南岛为例》研究报告1份。小尺度旅游景点海岛实证研究方面，以蜈支洲岛为例，从自然环境、经济环境和管理环境3个类别层，精选海域生物多样性和年度游客接待量等19个评价指标，采用层次分析法计算评价指标权重和综合评价影响指数，探索建立旅游型无居民海岛环境承载力评价体系，评价其旅游环境承载力。形成了《蜈支洲岛旅游环境承载力预警分析》研究报告1份。开发了热带海岛旅游环境承载力决策支持系统软件。本项目的成果使得热带海岛旅游环境承载力的研究在数据管理-模型计算-问题分析这3个处理环节得到了增强和改进,并为问题的求解提供了综合的、互相联系、前后贯穿的可视化集成环境。项目资助发表SCI、EI收录论文12篇，出版学术专著1部，获得省级科研成果三等奖1项，待发表论文2篇，所有成果都标注了国家自然科学基金项目71461008资助；项目主持人2018年被认定为海南省领军人才，培养硕士研究生3名，其中2名已经取得硕士学位，1名在读，本科生9名。