基于混合SEM-FAHP-FCE框架的城市旅游承载力方法论发展与实证验证

《Urban Science》：Methodological Development and Empirical Validation for TCC of Cities Through Hybrid SEM–FAHP–FCE Framework

　　

旅游城市承载力的定量测量涉及相当大的方法论复杂性。传统的基于固定数值标准的评价方法常常不足，因为旅游系统具有信息不明确、渐变和主观体验的特点。为了解决这些方法学限制，本研究开发并实施了一个混合FAHP加权模糊综合评价(FCE)框架来估算旅游承载力(TCC)。该框架包含四个关键指标：游客密度、垃圾产生量、基础设施负荷和游客感知，反映了旅游发展的物理、环境、基础设施和社会文化维度。这些指标通过一个结构化的分析程序进行评估，该程序整合了模糊化、通过模糊层次分析法(FAHP)的专家权重、模糊综合评价和质心去模糊化。本研究提出一个混合SEM-FAHP-FCE框架，这是一个多方法集成决策模型，结合了结构方程模型(SEM)用于游客感知和行为驱动因素，模糊层次分析法(FAHP)用于基于专家的指标权重，以及模糊综合评价(FCE)用于不确定性下的最终承载力评估。这种组合方法通过将定量条件与定性利益相关者感知统一在一个评价模型中，提供了对TCC更适应且经验基础的评估。该框架通过实证应用于印度北方邦马图拉地区最受欢迎的旅游目的地之一温达文，涵盖八个研究地点和两个季节条件（正常和节日高峰）。主要数据收集包括300个游客计数观察单元和实地数据，即游客数量、垃圾产生量和基础设施细节。每个地点的去模糊化FAHP-FCE结果（W = 3.94, 3.33, 2.44, 1.95, 3.66, 1.87, 1.86 和 2.71）表明主要朝圣节点得分接近评估量表的上限，表明旅游压力在高峰时期已显著超过承载力。本研究为FAHP-FCE框架作为基于证据的旅游城市TCC治理的标准化、可复制工具建立了概念验证。

**论文解读：基于混合SEM-FAHP-FCE框架的城市旅游承载力（TCC）方法论发展与实证验证**

**研究背景与问题**
旅游承载力（Tourism Carrying Capacity, TCC）定义为旅游目的地在不导致资源不可接受的退化、体验质量下降及社区福祉受损的前提下，所能维持的最大旅游活动水平。尽管TCC概念从早期单一游客数量阈值发展至多维度框架、适应性管理方法和动态承载力建模，但实际应用仍显著不足。现有定量评估多依赖单指标、基于阈值的方法，难以应对旅游系统多维性、感知复杂性及渐变性。传统阈值模型将承载力视为二元状态（未超载或超载），无法区分接近极限与已超限的站点，且忽略主观感知维度（如游客满意度、社区容忍度），而这些因素常构成可持续发展的约束性条件。此外，宗教历史城镇的承载力研究尤为缺乏，现有研究多独立聚焦环境、游客管理或遗产保护，未整合为综合框架。朝圣目的地因旅游活动与宗教实践、季节节庆、社会文化动态紧密交织，导致游客流波动和空间压力不均。本研究旨在填补这一空白，以印度温达文（Vrindavan）为案例，开发并验证一个混合模糊综合评价模型，整合物理、环境、基础设施和社会文化维度，以更准确评估TCC。该研究发表在《Urban Science》期刊。

**研究方法**
研究人员采用混合方法设计，整合空间、生态和心理三个数据流。关键方法包括：①模糊层次分析法（Fuzzy Analytic Hierarchy Process, FAHP），用于基于专家判断的指标权重分配，通过三角模糊数进行成对比较，处理主观性和不确定性；②模糊综合评价（Fuzzy Comprehensive Evaluation, FCE），通过梯形隶属函数将指标值转换为模糊隶属度，构建评价矩阵，并使用加权合成算子计算最终评价向量；③结构方程模型（Structural Equation Modeling, SEM），用于分析游客感知（宗教意义、遗产意义、文化意义）对价值评估和行为驱动（偏好、推荐、重游意向）的影响，其内生潜变量得分作为游客感知指标输入FCE。样本来源为印度北方邦温达文市八个主要朝圣和遗产地点（Banke Bihari Temple、Prem Mandir、ISKCON Temple、Keshi Ghat、Vrindavan Parikrama Marg、Seva Kunj、Nidhivan、Loi Bazaar），涵盖正常日和节日高峰（如Janmashtami、Radhashtami、Holi）两个时间条件。主要数据收集包括300个游客计数观察单元、实地计数（游客密度、垃圾产生量、基础设施细节）以及游客问卷调查。

**研究结果**
**4.1 游客密度**：通过官方数据（Mathura-Vrindavan发展局MVDA、北方邦旅游部门）及2016–2021年实地调研，获取八个地点的游客密度（每游客平均空间）。梯形模糊隶属函数显示，正常日多数地点处于“最佳”或“接近阈值”状态，但节日高峰时高密度朝圣节点（如Banke Bihari Temple）在“超载”类别中占主导隶属度，表明时空变异性。季节性聚合的游客密度隶属矩阵证实核心朝圣节点持续超载，而外围站点保持“容量不足”或“最佳”隶属度。

**4.2 废弃物与资源压力指标**
**4.2.1 市政污水**：温达文人口约15.1万，污水产生量约17 MLD，而处理能力仅12 MLD，处理赤字约5 MLD。污水压力比（SPR）为1.42，归一化后模糊隶属向量完全属于“超载”类别，确认污水处理子系统严重超负荷。
**4.2.2 花卉、食物和塑料废弃物**：基于印度寺庙废弃物研究，废弃物组成设为花卉47.5%、食物27.5%、塑料17.5%。节日高峰时主要寺庙节点（如Banke Bihari、Prem Mandir）废弃物产生量显著增加，模糊隶属矩阵显示“超载”占主导，与游客密度矩阵高度对应，表明人群集中与固体废弃物负担的直接功能关系。
**4.2.3 基础设施负荷**：通过三角测量官方记录、现场审计和高峰时段观察，计算综合基础设施指数（CII）。Keshi Ghat和Loi Bazaar的CII分别达106.5%和111.8%，超过100%，表明基础设施系统（如人行道拥挤、卫生设施、停车场、供水）在高峰时期严重超负荷。模糊隶属矩阵显示主要朝圣和商业节点在“超载”类别中占完全隶属，而外围站点处于“接近阈值”条件。
**4.2.4 模糊综合评价**：采用等权重（因缺乏理论或经验基础进行差异化加权）整合四个指标，通过加权平均评分函数去模糊化，得到每个站点的综合得分（W = 3.94, 3.33, 2.44, 1.95, 3.66, 1.87, 1.86, 2.71）。得分接近4表示“超载”类别占主导。Banke Bihari Temple得分最高（3.94），确认持续超载；过渡性站点（如Parikrama Marg、Prem Mandir）处于高压状态；生态控制遗产站点（如Nidhivan）相对稳定。

**4.3 游客感知**：基于PLS-SEM模型，内生潜变量“价值评估”得分（0.874）通过线性插值转换为模糊隶属向量，显示主要归属“接近阈值”和“超载”类别。游客感知表明，强烈的宗教、遗产和文化意义驱动高重游意向，即使物理压力巨大，形成“感知-压力悖论”：精神依恋和遗产意义维持访问压力，即使在基础设施超载下，从而加剧核心朝圣节点的拥挤持续。

**4.4 温达文物理承载力（PCC）**：根据公式PCC = A × (V/a) × Rf，有效旅游面积A=680,000 m2，游客密度V/a=1人/8 m2，旋转因子Rf=0.2（每日可参观12小时，平均停留60小时），计算得PCC=17,000人/天。而节日高峰期间每年约13,839,380名宗教游客，按10个主要节日各3天计算，日均游客达461,312人，是物理承载力的27倍以上，确认严重超载。

**讨论与结论**
讨论部分指出，混合SEM-FAHP-FCE框架有效捕捉了TCC的时空变异性，尤其区分了正常日与节日高峰的差异。高密度朝圣节点（如Banke Bihari Temple）在高峰时期持续处于“超载”状态，主要驱动因素为游客过量、卫生设施不足及固体废弃物管理系统超负荷。中等压力站点（如Prem Mandir、ISKCON Temple）呈现“接近阈值”与“超载”混合隶属，表明基础设施接近饱和但仍有有限适应能力。而生态敏感区（如Nidhivan、Keshi Ghat）则相对平衡。基础设施负荷分析揭示了关键压力点（停车场利用率>100%、行人拥挤度>9/10、固体废弃物管理利用率>120%）。与传统阈值模型相比，模糊框架通过允许部分隶属多个压力类别，提供了更现实的评估。

研究结论部分翻译如下：
根据2024年印度人口普查，温达文总人口为15.1万，而Mathura-Vrindavan发展局报告每年吸引约13,839,380名宗教游客，即游客数量约为本地人口的100倍。基于表5，温达文多个重要地点面临显著超载挑战。正常日多数地点处于中等至舒适容量，但节庆期间城市饱和，特定区域交通拥堵，街道和集市狭窄且拥挤，高峰时段移动困难。根据官方记录和规划文件，温达文城市总面积约6.8平方公里，分布超过500座寺庙、河坛和圣树。节庆和周末期间，整个城市完全被行人和车辆交通堵塞。为应对过度旅游，研究人员提出以下建议措施：在城市外围规划住宿设施（永久性如Dharamshalas及临时性如帐篷城），通过环保穿梭巴士（电动公交车、电池三轮车）连接主要朝圣地点与外围住宿；确保外围区域卫生、垃圾管理、清洁水和医疗设施；在宗教旅游开发计划中划定外围住宿区，并通过区划限制核心区域无序建设；实施在线/离线预订和住宿分配系统，利用数字技术监控人流；鼓励社区参与建设与维护辅助设施，提升当地生活水平；确保设施设计契合温达文的精神理念，融入冥想、虔诚活动和文化活动空间；建立环境监测系统，评估基础设施扩展的生态影响，推广绿色景观、水回收和高效垃圾管理。这些措施旨在维持寺庙城镇的物理完整性和精神氛围，促进可持续和受控的旅游模式，可作为印度其他朝圣地的模型。本研究仅在一个宗教旅游目的地展示了所提方法论，其更广泛适用性可在多种遗产情境中验证。此外，本研究采用等权重方案，未来研究可尝试不同加权策略以检验敏感性。