基于加權(quán)Voronoi圖的小學(xué)優(yōu)化配置模型.pdf

1、目前中國(guó)處于快速城市化發(fā)展階段，城市公共服務(wù)設(shè)施優(yōu)化配置是城鎮(zhèn)化健康發(fā)展的重要保障。在應(yīng)用數(shù)學(xué)中，公共資源配置問題屬于計(jì)算幾何學(xué)問題，在地理學(xué)中，小學(xué)校址優(yōu)化配置屬于公共資源優(yōu)化配置問題。借助地理信息系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)城市建城區(qū)的小學(xué)校址優(yōu)化配置，能方便群眾生活，降低資源損耗。是推動(dòng)公共設(shè)施均等化配置的一種有益的嘗試。
　　 城市地理學(xué)一直致力于公共設(shè)施區(qū)位優(yōu)化配置研究。1960年代以來，城市公共服務(wù)設(shè)施區(qū)位布局廣泛應(yīng)用運(yùn)籌學(xué)方法，運(yùn)籌

2、學(xué)已成為城市公共設(shè)施優(yōu)化配置模型的量化模型基礎(chǔ)，以此為基礎(chǔ)，發(fā)展起來三類城市公共服務(wù)設(shè)施優(yōu)化配置模型，即基于經(jīng)濟(jì)地理學(xué)的區(qū)位分析模型;基于運(yùn)籌學(xué)規(guī)劃技術(shù)的區(qū)位模型;基于GIS的公共服務(wù)設(shè)施空間布局模型。其中，GIS模型綜合了前兩類模型，并融合了Voronoi圖等計(jì)算幾何算法。
　　 本文以石家莊市建城區(qū)小學(xué)優(yōu)化配置為目標(biāo)，利用ArcGIS的Python語言，基于石家莊市的小學(xué)現(xiàn)狀數(shù)據(jù)、城市路網(wǎng)圖和教育適齡人口密度，根據(jù)公共服務(wù)設(shè)

3、施“均等化”與“公平性”原則，采用加權(quán)Voronoi圖算法，構(gòu)建了基于教育適齡人口密度的小學(xué)優(yōu)化配置模型。通過有限次迭代計(jì)算，評(píng)價(jià)了當(dāng)前小學(xué)的布局合理性，提出來小學(xué)空間優(yōu)化方案和小學(xué)規(guī)模設(shè)置方案。研究表明，利用加權(quán)Voronoi圖，能夠有效地構(gòu)建小學(xué)優(yōu)化配置模型;模型計(jì)算結(jié)果顯示:石家莊市建城區(qū)小學(xué)數(shù)量偏多，建議由211所減少到155所，石家莊市需要減去56所小型的學(xué)校，主要分布在城市郊區(qū)附近;部分強(qiáng)勢(shì)學(xué)校規(guī)模仍需擴(kuò)大，主要包括:中山西

4、路小學(xué)、振頭小學(xué)、留營(yíng)小學(xué)、河北師大附屬小學(xué)、東馬路小學(xué)等20所小學(xué)。石家莊目前的小學(xué)優(yōu)化配置任務(wù)重點(diǎn)在壓縮規(guī)模小、效益差的學(xué)校數(shù)量，同時(shí)要把具有優(yōu)質(zhì)師資資源的小學(xué)進(jìn)一步做大。
　　 隨著教育適齡兒童的不斷遞減，部分城區(qū)存在刪減小學(xué)校址的可能，本文設(shè)計(jì)的小學(xué)優(yōu)化配置模型僅僅是Voronoi圖理論的初步應(yīng)用探索，有待進(jìn)一步完善。例如:為把握教育適齡人口動(dòng)態(tài)變化特征，有必要將教育適齡人口預(yù)測(cè)模型整合進(jìn)來;為實(shí)現(xiàn)增加或刪減學(xué)校的功能，