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1.1 選址相關理論分析 選址分析作為一門應用廣泛的技術，多年來，國內外相關專家學者做了大量的研究，也取得了豐碩的成果，一般而言，我們將選址分析方法分成兩類：定量分析方法和定性分析方法。
1.1.1 定量分析方法 數目分析途徑通常情況采用描述資金的可量化數學公式來優化目標函數的方位。它的目的通常是盡量減少貨物配送過程的總資金。利用調整若干參數和因變值，并對題目完成一系列的預想，它比利用求解模型可以知道解的簡單模型更實用。更典型的數目分析途徑包括重心法，物流作業量法、啟發式算法、線性整數規劃等。
?。?）重心法 存在一系列我們可以把它看作制造量和需求位置的地方，每一個地方都有一系列數目的產品要運往貯存場所，以一系列的傳送速率判斷，或從貯存場所發出。貯存場所在哪里?我們將此點的運輸成本比例乘以此點的運輸成本比例，再乘以到此點的長度，就可以知道了上面我們所提到的貨物相加總和(也就是總傳送資金)極小值的點。那就是,
i i iiMinTC V Rd ? ? 在上述公式里
我們可把 TC 看作是整體運輸所需投入的資金
把 V i 看作是 i 點部分的運輸數量
把 R i 看作是到達 i 點的運輸費率
把 d i 看作是倉庫至 i 點的長度 通過下面兩個公式，能夠獲得工廠所處方位。它的準確中點數值是 //i i i iii i iiVR X dXVR d???
和//i i i iii i iiVRY dYVR d??? 式中
, X Y —位置待定的倉庫的坐標
X i ,Y i —產地和需求地的坐標 距離 d i 可以由下式估計得到
2 2( ) ( )i i id K X X Y Y ? ? ? ? 式中，K 我們可以把它看作一項測量因素，把坐標系上的一系列相關因素轉換為更普遍的長度測距單位。
?。?）物流作業量法
此途徑求解每個收貨地點的貨物配送周轉率，選擇一個極小值用來當作最佳的收貨地點，計算流程如下: i. 調整坐標系。設 a 為要選擇的新場地，b、c、d 為新場地的關聯方，也就是新場地物資供應點/貨物交付點，每個點的坐標值都設置在此點附近。
ii. 求解新收貨地點與關聯方之間的長度。a 與 b 的直線長度為:
? ? ? ?2 2ab a b a bD x x y y ? ? ? ? i. 新站點與相關方在一系列時間內發生的貨物配送業務量 Q 的統計。
ii. 求解新場地的貨物配送量 L。
1ni iiL Q D?? ? 在上述公式里，我們把 Q i 看作是新站點和第 i 個有關站點的業務工作數量； 我們把 D i
看作是新站點和第 i 個有關站點的長度；
我們把 n 看作是有關站點的個數。
iii. 分別求解不一樣新站點的業務作業量，在這當中地址的最小數值可看作是最佳的新址。
?。?）啟發式方法
若服務體系想在某一部分構建多個銷售場所，并從極小值資金或整體長度的角度挑選銷售場所的收貨地點，那么能夠使用啟發類型的途徑。
一家連鎖類型的整體企業打算在一個城市開兩所超市。這個城市一共有 4個部分，即 A、B、C 以及 D，每個區去超市的人數的權重可參考表格 2。那么這 2 所超市需要構建在這 4 個部分中的哪里? 表 1 各區距離和人數權重
區名 距離 各區人口（千人）
人數權重 A B C D
A 0 20 30 15 16 1.2 B 20 0 10 12 10 1.4 C 11 16 0 20 20 1.0 D 24 30 12 0 23 1.1
解答:將 A 部分的人數乘以*A 部分的人數權重，再*A 部分至其他部分的長度; 其他部分依然要求解整體長度的資金，然后將每一列求和，可參考表 2。
表 2 整體長度資金 場地 A B C D A 0 384 576 288 B 280 0 140 168 C 220 320 0 400 D 607 759 303 0 合計 1107 1463 1019 856
由于 D 部分整體費用 856 是最少的，因此挑選 D 部分。
將 A、B、C 每一列中的數值和 D 列中的相關數值進行對比，如果它們比 D部分的對等點數目小，那么保留它們。如果它們比 D 部分的對等點數目大，那么將原始數值變更成 D 列中的數，并添加相同的列數。具體可參考表 3。
表 3 新建長度資金表 場地 A B C D A 0 288 288 288 B 168 0 140 168 C 220 320 0 400 D 0 0 0 0 合計 388 608 428 856
因為 A 部分的整體資金是最小的，所以選擇 A 區域來構建其余一所超市。
?。?）線性整數規劃 該類型規劃的通常情況類型是:
11max( 1,2,..., )0 ( 1,2,..., )nj jjnij j ijjjz c xa x b i mx j nx????? ????? ????????為整數（部分或全部）
線性整數通?？梢员环譃橐韵?3 種:倘若全部的因變值均被看作限制整數，那么就把它叫做 integer programming; 倘若只有若干因變值屬于該范疇，那么就把它叫做混合類型的 integer programming。該模式下的一種非常規模式為 0 - 1 規劃,它的因變值被限制為 0 或 1 該類型規劃在 integer programming 中至關重要。與此同時,由于多數實際題目,如賦值題目,土地選擇題目,發送產品等題目都能夠歸因于這樣的模式。
例：某公司計劃在 m 個地點建廠，可供選擇的地點有 A 1 ,A 2 …A m
，他們的生產能力分別是 a 1 ,a 2,… a m （假設生產同一產品）。第 i 個工廠的建設費用為 f i
(i=1.2…m),
又有 n 個地點 B 1 ,B 2 , … B n
需要銷售這種產品，其銷量分別為b 1 .b 2 …b n
。從工廠運往銷地的單位運費為 C ij 。試決定應在哪些地方建廠，即滿足各地需要，又使總建設費用和總運輸費用最省。
設：
x ij
代表從工廠 i 運往銷地 j 的運量(i=1.2…m、j=1.2…n),
又設i1 Ay = ( 1,2,..., )0 Aiii m????在 建廠不在 建廠 模型：
1minmij ij i iiZ c x f y?? ??? ? nm m mn m m mnnb b bf a c c c Af a c c c Af a c c c ABn B B
2 12 12 2 2 22 21 21 1 1 12 11 12 1??? ? ? ? ? ????單價 銷地
11
( 1.2 )
(j 1.2 n)0 0
1 (i 1.2 m j 1.2 n)nij i ijmij jiij ix a y i mx bx y???? ????? ????? ? ? ??????為整數, 或 、 進行規劃求解，得出結果。
?。?）盈虧平衡點法
此途徑求出每個收貨地點輸出的臨界點，并以極小值代價方案為最佳的解。
比如：一個企業計劃從三個預備挑選位置中選擇其中一個構建貨物配送制造場所。資金可見表 4 所示，并選擇了最佳方位。
表 4
場址成本
a b c 固定費用（元）
500000 1500000 2500000 可變費用（元/件）
100 60 40
解:令 Q 為輸出。三個站點的整體資金為:Ca，即 500000+100Q, Cb，即1500000+6OQ, Cc，即 2500000+4OQ。
得到 Ca 和 Cb 相交的點 ，即 Qab;Cb 和 Cc 相交的點 ，即 Qbc;Ca 和 Cc 相交的點 ，即 Qac;Qab、Qbc 以及 Qac 分別是 25000 件、 100000 件以及 33333件，從下圖中可以看出，當 Q 當 Q 小于 Qab ，即 250000 的時候，Q 場址的資金投入最少，所以選擇 a。
1.1.2 定性分析方法 定性方式，一般也稱作“多準則決策”、“綜合要素評估”，是把專家依托經驗理論、相關知識進行準確的判定以數值方式代表。按照地址選取時候需要兼顧的各類影響要素（標準），經過系統的定向解析，構建評估因素系統。而且一般采取加權要素評估法、模糊系統評價法、風險式辦法、德爾菲方法等評估方式對各類候選方案做出因素評估，從其中選取出對應最佳的方案。
?。?）加權因素評分法
這一辦法要兼顧到影響地址選取的每個指標，確認各個指標的重要水平，同時給各個指標得分進行評定。選址 主要步驟如下所示：
a) 將對選址產生影響的各個要素列舉出來。
b) 確認各個影響因子的權值，按照各個指標要素的相對重要水平來確認。
c) 制訂各個要素的評估準則，各個級別給與不一樣的分數。
d) 對各個方案的各個作用因子進行分值評定。
e) 加權運算各個方案的總體得分，總分愈高則地址愈優。
?。?）模糊綜合評判法 這一方法系統考量客觀要素（成本因子）與主觀要素（非成本因子）對地址選取的作用，其地址選取步驟如下：
a) 選擇確認指標并確認重要程度比例。只要是和成本相關，可以使用貨幣代表的指標參量歸屬為客觀要素，其它的歸屬我主觀要素，設定主觀指標要素關鍵程度比例是 0(0≤x≤1)，則客觀要素重要程度比例是 1-x。
b) 運算客觀度量數值。對每個可行性地址選擇方式，運算其客觀衡量數值：
1,1 1(1/ )m ni ij o i i ij iC C M C C?? ?? ?? ?? ?? ?? ?
此中，C i ：第 i 地址選取方式的總成本；C ij ：第 i 地址選取方式的第 j 項成本；M o ， i
?。旱?i 地址選取方式的客觀衡量值；m：客觀要素的項數量；n：地址選取方案的數量。
而,11mo iiM???，，即第 i 地址選取方法的全部客觀指標要素的客觀衡量數值總和是 1。
c) 確認主觀評估比值。對各項主觀指標要素，把每個地址選取方法進行兩兩比較，對應比較好的比例數值定成 1，比較差的比例數值則定成 0。接著將某個方案的比例除上全部方案所獲得比例總和，求算出某一個主觀指標要素在某個地址選取方法中的主觀評分值，即：
1/nik ik ikiS W W??? 此中，S ik ：第 i 地址選取方案比較第 K 指標的主觀評估比例數值；W ik ：第i 地址選取在第 K 指標要素當中的比例；1nikiW??：第 K 指標要素的總比例數值。
d) 運算主觀衡量數值。確認每個主觀指標要素的關鍵性系數，確認方式可以運用上面所述的兩兩對比方法，接著將每個指標要素主觀評估數值和此要素的關鍵程度系數相乘，然后疊加，獲得每個地址選取的主觀衡量數值：
,1( )ms i k ikkM l S?? ? 此中，M s ， i ：第 i 地址選取的主觀衡量數值；S ik ：第 i 地址選取對第 k 項主觀指標要素的評估數值；l k ：第 k 項主觀指標要素的關鍵性系數；m：主觀要素指標的項數。
e) 綜合運算地址衡量數值：
, ,(1 )i s i o iM xM x M ? ? ? 最后，選取衡量數值最大的地址當作最佳的方案。
?。?）風險型方法
各個候選地址都面對幾類可能的狀態，已經得知各可能方案產生的幾率，同時已經得知各個地址面對可能狀態時候的效益數值，則某個地址的預期效益值
是：
1ni iiE xW?? ? 此中，x i ：在第 i 類狀態時候的效益值；W i ：第 i 類狀態產生的機率；n：可能產生的狀態數量。依次計算出各個地址的預期效益數值，大的當做首選。
八、非確定型方式
在風險類型地址選取的條件下，假如不清楚各類可能實情況產生的機率，地址選取就變為了非確定性選取，按照地址選取人員心理情況的差異，能夠有多類選取方法。
a) 悲觀法—小中取大原則 這是用保守觀點分析和決定問題，決策者對客觀情況總是抱悲觀態度，為了保險起見，總是把事情的結果估計的很不利，在各種最壞的結果中找出一個好一點的方案。
決策者用一個方案在各種自然狀態下最小的收益值作為這個方案的評價值，即 方案 d j ←評價值( ) minj ijif d u ? 然后根據每個方案的評價值去選擇方案，即 ijmax ( ) max min uji jf d ? 選擇評價值最大的方案為最優方案。
b) 樂觀法—大中取大原則 決策者用一個方案在各種自然狀態下最大的收益值作為這個方案的評價值，即 方案 d j ←評價值 ( ) maxj ijif d u ?
然后選最大評價值的方案為最優方案，即 ijmax ( ) max max ujj if d ? 選擇最優方案。
c) 最小后悔值法—大中取小原則 在各類自然狀態之下，以最高效益值減掉其它效益值獲得這種自然形態下各個方案辦法的后悔數值。
在i? 形態下，選取 d j 方案的后悔數值是
maxij ij ijjr u u ? ? 全部后悔數值組成數值陣列陣 [ ] ij m nr? 。
在后悔數值辦法中，決斷者運用 1 個方案在各類自然形態下最高的后悔數值當作本方案辦法的評估數值，即 方案 d j ←評估數值 ( ) maxj ijif d r ?
接著選取評估數值最低的方案當作最佳方案，即按照 ijmin ( ) min max rjj if d ? 選擇最優方案。
?。?）德爾菲法 德爾菲方法也稱作專家調研法，經常用作預估工作，也能夠用作對設施地址選取做出定性研究，和其它專家方法的差別主要在于：運用“背對背”的判定替代“面對面”的討論，即采取函詢的方法，依托調研部門多次征詢多個專家的建議，通過客觀解析與反復詢問，讓各類不同的意見逐漸變得統一。
德爾菲方法詳細執行步驟包含如下：
a) 構成專家評判團隊。依照執行選值所需的知識領域確認專家組成，人員數量通常不超出二十人；
b) 向全部專家給出傳送地址選取的有關問題以及各種要求，同時附帶各種地址選取方式的全部背景資料，另外讓專家給出需要資料的清單； 對每個專家的意見進行整合，做出比較，同時把資料回饋給各個專家學者，專家按照資料更改自身的意見與判定。
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第2章
哈密地區大數據中心選址模型研究 本章詳細分析了哈密地區大數據中心選址的模型，對比調研了構建模型的各項影響因素，得出一定的結論。
2.1 大數據中心概述 所謂的大數據，指的是數量龐雜的數據信息，包括金融信息，通信信息，以及交通信息等相關的大量的數據，目前，大數據沒有創新性的定義。與傳統數據進行對比，還是有一定的差異性，首先表現在數據的結構形式上。目前我們所研究的大數據信息沒有明顯的結構特征，彼此之間也沒有相關性，只是單純的數據和文字的集合，該集合中也會涉及到圖片和視頻以及音頻和鏈接；傳統的數據主要包括數據和文字兩個部分，一般在數據庫中進行存儲，數據之間彼此有一定的關聯性，比如以用戶信息為例，其中會包含姓名和性別等信息，這些信息之間存在一一對應的關系。其次表現在數據的處理技術上，本掌中所闡述的大數據，在進行處理的過程中，需要涉及到數據和文字以及圖片和視頻等彼此之間不存在結構形式的內容，有可能達到更高級別的數據量；傳統的數據在處理的過程中，主要針對的是數據和文字的結構化的內容，通常數據量不大，一般在不會高于 TB級別。
在維基百科中，對大數據進行這樣的定義：在一定的時間內，采用常規軟件對具體的內容進行抓取和管理以及處理，均無法完成的數據的集合被稱之為大數據。學者麥肯錫表示，大數據是指運用傳統數據庫的軟件，沒有辦法實現在規定時間內對其進行收集和存儲以及管理和分析的數據集合。學術界總結了大數據的四大特征，簡稱為 4“V”，分別是四個英文字母的首字母大寫，即 Volume，Varirty，Velocity，Value；換言之就是數據總量非常龐大，數據的類型也非常龐雜，對于數據的生成速度和傳輸速度快到了極點，在所有的數據中，我們能夠獲得有價值的信息?？偠灾?，大數據是傳統數據的進步形式，目前無法通過數據軟件進行處理，其存儲方式和處理方式具有一定的創新性，能夠很好的促進相關技術的發展，也會促進社會的進步。在企業的運用過程中，人們可以運用大數據對用戶的行為習慣以及未來的市場走向進行分析，避免了在重大決策方面的個人主義Gartner 公布了一組預測性的數據，差不多 75%的企業從 2020 年開始，在進行重大決策的時候，會參考大數據的分析結果；IDC 公布的分析結果顯示，從 2012
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年開始到 2016 年截止，中國的大數據市場將繼續增長，復合增長率可以達到51.4%，充分說明，大數據在中國的發展空間非常開闊。
2.2 大數據中心選址的影響因素研究 大數據中心選址的影響因素涉及方方面面，學者王廣斌[20]認為其與城市定位及城市規劃、建設和運營緊密相關。2013 年，工信部頒布了《關于數據中心安全技術研發，加強數據中心網絡與信息心建設布局的指導意見》[21]（工信部聯通〔2013〕13 號）中指出：在大數據中心的選址方面，資源環境條件為重要的考慮事項，大數據的建立區域首先應當選擇在能源比較集中，氣候條件溫和、自然災害不常見的地區，主導建設“綠色數據中心”；另外，在選址的過程中，有兩點注意事項，其一，應當避開地質災害頻繁發生的地區；其二，超大型的數據中心應當分散建立在不同的城市中。
2017 年 5 月 4 日，住房和城鄉建設部發布的《數據中心設計規范》[22]（GB50174—2017）中提到，數據中心選址所要考量的主要包括需求、電力、通信、交通、水源、環境、節能、隱患和安全等因素。
學者張一波[23]在其著作中認為：選址合理是數據中心后期安全運營的前提。因此，在擇址時必須綜合考慮多方面的因素，這些因素主要可歸納為以下幾個方面：自然環境因素（包括區位因素、地形因素、地質條件、氣象因素）；社會環境因素（包括周邊建筑環境因素、城市設施因素），此外，他還強調選址時還應當考慮選擇氣候利于輔助降低數據機房空調能耗的場地，因而大量數據中心的設計都考慮將數據中心的選址選擇在有自然冷卻條件的區域。
學者程瑩瑩[24]在其研究中，共從外部條件、環境安全、地塊情況、能源及市政配套條件、網絡連通性、運營費用等 6 個方面，選擇了區位條件、產業環境、社會穩定性、地質和地震、氣候和氣溫、防洪、環境、用地現狀、用地規劃指標、地塊價格、能源現狀、供電現狀、市政（道路、供水、供暖、通訊設施）現狀、網絡連通性、電價、水價、運營費用等 17 個指標作為云計算大數據中心選址評價指標。
在充分借鑒國內外專家學者的研究成果的基礎上，結合對國家相關規范的研究，本文認為，應從多個角度系統地對建設大數據中心選址的影響因素進行研究分析，構建適合大數據中心選址方案的評價指標體系。
本文認為大數據中心選址方案的評價指標體系主要應從以下五大方面考慮：
?。?）自然環境
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指當地發展大數據或承載大數據中心的自然條件，包括：地震、沉降、溫度、濕度、沙暴、洪水、風等。
?。?）基礎設施 指當地建設大數據中心基礎條件，包括：電力供應、土地資源、交通狀況、供排水、通信設施等。
?。?）安全狀況 當地建設大數據中心的安全狀況，具體指當地治安狀況。
?。?）成本因素 在當地建設大數據中心的成本，包括：土建成本、裝修成本、改造成本、資源類消耗成本、人力成本、設備損耗成本等。
?。?）人力資源 當地經濟社會發展狀況，主要是指社會人力資源狀況，包括：人力資源質量、高端人才吸引能力、人力資源數量、當地工資收入水平等。
如 錯誤!未 未 找到引用源。所示：
圖 1 大數據中心選址方案的評價指標體系 2.3 大數據中心選址評價模型構建 首先，根據大數據中心的選址依據總結、分析能夠對大數據中心選址造成影響因素都有哪些。第二，以上一步分析得到的影響大數據選址的影響因素為準，逐項進行分析，并選取恰當的指標。舉例來說，在選擇水文指標的影響因素的過
13
程中，要充分考慮洪澇子因素，這種影響因素多和國土資源與災害因素相關；還應當考慮降雨量子因素和水系分布子因素，這兩種因素多和自然資源因素相關；三大因子彼此具有一定的關聯性，描述的內容都為對水體的影響結果，因而在大數據中心選址的過程中，關于水文指標的影響因素，應當集合三大因素一起進行分析。第三，在現實的基礎上，進行充分的分析和論證，驗證指標體系的正確性。比如說，考慮經濟因素的土地類型指標，從一定程度上來說，大數據中心可以建立在任何一種類型的土地上，但是，不同的土地類型會對大數據中心產生不同的影響，因而，應當根據現實需要對土地的類型進行指標值賦值。工業用地，公共設施用地，農用地，園地可以賦予差異性的指標值。
對于常提到的 17 個數據中心選址指標，因無法具體定量，數據中心分析過程中常常憑借經驗，靠主觀判斷，缺乏應用的科學性。為保證指標權重的科學性和針對性，本研究對上述選址指標采用 AHP（Analytic Hierarchy Process）層次分析法確立選址指標權重值。
大型云計算數據中心選址模型設置根據大型云計算數據中心建設和目標實現要求，結合評價指標識別結果，設置大型云計算數據中心選址模型見圖 1。大型云計算數據中心選址權重值根據 AHP 層次分析法原理，17 個指標權重值分析結見表 1。選址發達地區，外部條件權重值可適當提高 0.01 至 0.02，運營費用相關可適當降低 0.01 至 0.02。
哈密地區大數據中心選址模型的設計思路為：
圖 4 大數據中心選址模型設計思路 由上圖可知，大數據中心選址模型的設計思路是首先對指標進行選取，之后確定指標值，并對指標體系進行驗證。
2.3.1 建立整體層次結構模型 應用 AHP 進行深入分析哈密地區大數據中心選址問題時，根據不同問題進
14
行分解，找出關鍵因素，依據要素的重要性將問題進行自上而下地分成若干層，此時需要注意在同層的各個元素之間盡量保持相互獨立。一般將問題劃分為三個具體的層次：最上層的目標層包含有一個元素，對于分析的實際問題它粗略給出了理想結果或預期目標；第二層為中間層(準則層)，這一層次中包含有若干個環節，是基于為實現目標而設定的，通常有若干個層次組成，包括所要考慮的準則和子準則層（當準則層較多時通常分解為子準則層）；最后為方案或對象層，它是對于具體實際問題所提供的解決方案和選擇等。雖然簡單問題大多數劃分為三層，但是對于較為復雜的問題，層次可以進行擴充，一般來說，對哈密地區大數據中心選址分析的越仔細，得到的層次可能會更多，但并不是沒有限制，每一層一般并不會超過 9 個元素，否則，會給下一步的兩兩比較增加困難。
首先，在上邊的分析過程中，我們初步構建了大數據中心的層次結構模型。在層次模型的構建過程中，是經過大量資料的查閱以及整理，最終將這一實際問題分解為目標層 A，準則層 B，子準則層 C 和方案層 D。為簡化對問題的研究，我們選擇方案層主要設置了三個地點（可推廣到任意數目）。這是我們研究問題的前提。這一體系可以簡單記為：
?。?）
自然環境1B
? 氣候條件11C
? 地質條件12C
? 水文條件13C
? 地形因素14C
?。?）
基礎設施 B 2
? 交通條件31C
? 公共設施狀況32C
?。?）
安全狀況 B 3
? 地理位置安全 C 51
? 交通安全 C 52
? 人身財產安全 C 53
?。?）
成本因素 B 4
? 場地地價因素21C
? 勞動力價格22C
? 物流服務需求情況23C
?。?）
人力資源 B 5
? 勞動力密集度41C
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? 人才指令42C
2.3.2 權重分析 科學確定各個評價指標的權重是選址分析中一個非常重要的步驟。
2.3.2.1 構造基于分析的成對比較陣 基于自己的知識和經驗進行判斷分析決策的因素，當因素較多時往往做出的判斷是不準確。Saaty 為我們提供了更好的辦法：主要包括兩個方面，其一采用不把所有因素放到一起比較創新的兩兩比較的方法，其二，對比時為減少各個因素相互比較所照成的困難，采取了相對尺度，對精確度有了很大的提高。在層次結構模型的第二層之后，采用了成對比較的方法，此時規定了 1-9 的比較尺度來更好地比較同一層次的各個因素。
假設1 2, ,...,nc c c 是某一層的因素，判定這些因素能否對上一層的產生影響，我們把ija 看做 ,i jc c 因素對上一層因素產生影響的比例，將ija 放在一起構造出成對比較陣
? ? ,ijn nA a??1.jiijaa?
(3-1) 由于（3-1）給出了ija 的特點（jia 是ija 的倒數也叫互反數），A 稱為正互反矩陣。顯然iia =1。n 個因素要做成成對比較陣則要進 2 / ) 1 ( ? n n 行次成對比較，全部要求一致實在是太苛刻了，可能會出現1c 與2c 之比為 1:2，1 3c c 與 之比為 4:1，但是2 3c c 與 之比卻為 7:1 的情況。Saaty 等人給出了這種不一致性可以接受的范圍。
為了更好地根據ija 的值得出成對比較陣，Saaty 等提出建立根據 1-9 的強度及其倒數作為標準，如下表所示：
表 1 層次比較法 1-9 標度的含義 標度 含義 1 i jc c 與 的影響大致相同
16
3 i jc c 比 的影響略微強
5 i jc c 比 的影響強
7 i jc c 比 的影響有更加明顯的強
9 i jc c 比 的有絕對強的影響
2,4，6，8 i jc c 與 的影響強度處在在上述兩個相鄰等級之間
1,1/2,……,1/9 i j ijc c a 與 的影響是上面 的相反數
Saaty 等人進行研究實驗，比較了在各種不同的標度下得到的判斷結果，發現若取標度為 1-9 更加的符合。
2.3.2.2 計算所有權向量并進行一致性檢驗 （1）權向量的計算：
一般的，如果一個正反矩陣 A 滿足
j k i k= , i , j, k 1, 2 , n .ija a a ? ? ? ,
(3-2) 定義 A 為一致性矩陣，此時也可以簡稱一致陣。其性質 1、若是一致陣的秩為 1，則有唯一非零特征值 n； 2、一致陣的任一列向量都是關于特征根 n 的特征向量； 由此我們可以看出，在實際過程中如果成對比較陣是一致陣，此時對于本層因素對上層的影響權重的選取可以取特征值 n、并且進行了歸一化的特征向量（歸一化代表了分量之和為 1），定義為權向量。
但是在實際復雜的決策問題中想要得到一個一致陣是很不容易的一件事情，所以出現了上面介紹的情況，在不一致的范圍內，我們采取了將成對比較陣的最大特征根（設為 ? ）的特征向量，看做是權向量 ? ，并且歸一化權向量 ? ，使權向量 ? 符合
. A A ? ? ?
(3-3) 根據以上的分析我們看到了得到的特征值與特征向量依賴于成對比較陣的元素ija ，這樣我們可以簡單地分析出若是成對比較陣的元素ija 離一致性較為接近時，其與一致陣的也會較為接近。
(2)進行一致性檢驗 在實際問題中，成對比較陣一般并不是一致陣，我們根據定理有 n 階矩陣 A的最大特征根 ? ? w ，此處的 w 為成對比較陣為一致陣時所對應的特征根，易見? = w 時 A 是一致陣。據此我們來分析不一致性的程度，由于 ? 與矩陣的元素ija有關，可知若是 ? 比 w 大得越多，表示這個矩陣一致性矩陣相差越遠，其不一致
17
性越嚴重，此時若依據之前的依據特征值當做權向量會導致更大的判斷誤差，由此衡量一個矩陣的不一致程度，與 ? - w 的數值有關。一致性檢驗步驟：
?、?計算一致性指標 CI
(3-4)
0 CI ? 時表示 ? = w ，矩陣為一致陣；若 CI 越大，不一致性嚴重。
?、谟嬎汶S機一致性指標 RI 。根據大量的實驗， RI 的值是已經由 Saaty 給出，具體如下表（此時 n 取 1,…,9）：
表 2 隨機一致性指標數值
1 2 3 4 5 6 7 8 9 RI
0 0 0.58 0.90 1.12 1.24 1.32 1.41 1.45 n
在這里我們簡單介紹一下 RI 的值，在實際實驗中用隨機方法抽得 500 個樣本矩陣，根據隨機抽取的 1-9 及其倒數中的數字來建立正反矩陣，根據矩陣出最大特征根取其平均數"? ，然后定 義：
(3-5)
?、?計算一致性比例 CR ,定義：
(3-6)
如若 CR 的值小于 0.1 時，認為矩陣的不一致程度可以接受，如若出現了不一致的情況，我們一般采取的是對成對比較比例進行重新構造，也可以合理的修正已有的矩陣。
2.3.2.3 計算所有組合權向量并進行組合一致性檢驗 對于我們決策者來說，最終目的在于確定各元素對于各個目標的總體權重，據此進行排序與得到最優方案。
".1nRIn? ???,1wCIw? ???.CICRRI?
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?。?）計算最終組合權向量 首先用同樣方法構造出方案層對準則層中每一個準則的成對比較陣。由第三層的成對比較陣kB 算出權向量? ? 3k? ，進而我們求得最大的特征值k? 以及一致性指標kCI 。下面根據準則層對目標層的權向量? ? 2? 、方案層對準則層的權向量? ? 3k? ，得到方案層對目標層的權向量，定義為組合權向量，記做? ? 3? 。若第一個層次有一個因素，第二三層分別有 , n m 個因素，那么我們分別記第二三層對第一二層的權向量分別為:
? ? ? ? ? ? ? ?? ?2 2 2 21 2= , ,..., ,Tn? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?? ?3 3 3 3k 1 2= , ,..., ,Tk k km? ? ? ? 1,2,..., , k n ?
(3-7) 以? ? 3k? 為列向量構成矩陣：
? ? ? ? ? ? ? ? 3 3 3 31 2, ,..., .nW ? ? ?? ??? ?
(3-8) 下面是第三層對第一層的組合權向量計算公式：
? ? ? ? ? ? 3 3 2= . W ? ?
(3-9) 前邊介紹了簡單的情況，進行歸納推廣，若有 s 層，根據之前的結論，容易得到第 k 層對第一層的組合權向量滿足以下情況，但是應該注意的是此時假設第一層只有一個因素：
? ? ? ? ? ? 1= ,k k kW ? ??3, 4 , . . . , , k s ?
(3-10) 其中? ? kW 是以第 k 層對第 1 k ? 層的權向量為列向量所構成的矩陣，于是我們就可以得到最下層（第 s 層即方案層）對上一層的組合權向量為
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? - 1 3 2= . . . .s s sW W W ? ?
(3-11) (2)組合一致性檢驗 一般進行的組合一致性檢驗是分層的，設第 p 層的一致性指標為? ? ? ?1,...,p pnCI CI ，這里的 n 指的是第 p-1 層因素的總數目，另外，對于隨機一致性指標：? ? ? ?1,...,p pnRI RI ，根據學者研究定義如下：
? ? ? ? ? ? ? ? 11, . . . , ;p p p pnC I C I C I ??? ??? ?
(3-12)
? ? ? ? ? ? ? ? 11, . . . , .p p p pnR I R I R I ??? ??? ?
(3-13) 根據第 p 層組合一致性比率，我們通過計算可以得到：
? ?? ?? ?, 3, 4 , . . . , ,pppCICR p sRI? ?
(3-14)
? ? pCR小于 0.1 為第 p 層通過組合一致性檢驗的條件，這個結果表明構造的矩
19
陣具有良好的一致性可以接受該結果。
定義：第 s 層（最后一層）對第一層組合一致性比率為：
? ? ? ?2.sppC R C R??? ?
(3-15) 對于哈密地區大數據中心選址問題項目來說，只有一致性檢驗的結果? ?CR?適當的小時，此時可以認為構建的整個層次結構模型具有較好的合理性，檢驗結果最為合理。
2.4 本章小結 本章對哈密地區大數據中心選址的影響因素進行了詳細的分析和研究，具體從自然環境、基礎設施、安全狀況、成本因素和人力資源等幾個方面進行詳細的分析，并通過建立大數據中心選址評價模型來進行詳細的分析，并根據這些因素進行詳細的調研。
20
第3章
哈密地區大數據中心選址的應用與驗證
本章對哈密地區大數據中心選址的方案進行詳細的應用與驗證，并通過層次分析法進行詳細的分析，并對哈密地區大數據中心的配套基礎設施和中心政策環境進行分析。
3.1 哈密地區與大數據中心選址條件介紹 3.1.1 自然環境方面的影響因素 自然環境方面的影響因素包括：
?。?）地震 地震發生的頻率、強度、烈度等，是否會影響設備的正常運行。
?。?）沉降 地質沉降發生的概率和程度，是否會影響大數據中心基礎設施的建設。
?。?）溫度 考慮選址區域年均氣溫是否在設備運行的合理溫度區間。
?。?）濕度 考慮選址區域平均空氣濕度是否在設備運行的合理濕度區間。
?。?）沙暴 沙塵暴天氣發生的次數和影響，是否會影響設備的正常運行。（如采用風冷設備進行物理降溫）
?。?）洪水 洪水發生的概率，是否會對項目的選址區域的確定產生影響。
?。?）風 考慮選址區域年平均風速對系統運行的影響。
3.1.2 基礎設施方面的影響因素 基礎設施方面的影響因素包括：
1.電力供應 電力系統是否能夠承載數據中心正常電力需求；供電線路（設備）的部署狀
21
況；電價變動趨勢。
2.土地資源 選址區域土地資源狀況，是否可供開發使用及可開發程度，土地價格。
3.交通狀況 選址區域交通基礎設施情況、物流運輸便利程度，鐵路、公路、航空及運輸能力。
4.供排水 選址區域能否有足夠的水資源可供項目建設及生活使用，具有一定的供排水能力。
5.通信設施 選址區域光纖冗余線路情況，電信運營商在網絡建設方面的規劃、帶寬質量等。
3.1.3 安全狀況方面的影響因素 安全狀況方面的影響因素包括：
?。?）距離機場航道 選址區域距離當地機場的距離，考慮航道飛機起降對設備的影響。
?。?）距離鐵路和高速公路 選址區域距離最近鐵路、高速公路的距離，考慮噪音及震動對設備的影響。
?。?）當地治安狀況 選址區域距離當地派出所的位置，確保設備及人員的工作安全性。
3.1.4 成本方面的影響因素 成本因素方面的影響因素包括：
?。?）土建成本 選址區域的建設工期、建設費用、相關建筑用材料成本。
?。?）裝修成本 選址區域在項目建成后的相關內部裝修，裝修工期、安裝費用等。
?。?）改造成本 選址區域在項目建設期內對相關設備安裝進行項目改造的費用，比如項目擴容改造等。
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?。?）資源消耗成本
在項目建設過程中所消耗的水、電等資源成本。
?。?）人力成本
在項目建設過程中所需要的建設人員費用。
?。?）設備損耗成本 項目建成后，在正常運行條件下，相關設備正常損耗的費用。
3.1.5 人力資源方面的影響因素 人力資源方面的影響因素包括：
?。?）人力資源質量 當地從事信息產業的相關人才儲備情況。
?。?）高端人才吸引能力 當地發展水平吸引從事信息技術產業的高技術人才的能力。
?。?）人力資源數量 當地普通高校、職業技術類院校培養電子信息產業技術人才的數量。
?。?）當地工資水平 當地從事電子信息產業類的工人工資收入水平。
大數據中心的建設場地一般選擇較為開曠平地，因為其占地面積一般都比較大，并且選擇一個具有優惠政策地區會對大數據中心的發展前景具有很好的影響，因此場址地價其實在大數據中心選址位置中占有較為重要的因素。由于隨著科技的進步以及機械化和自動化的進一步發展，不僅是物流行業，許多其他的行業對于勞動力的要求也日益提高，我們更傾向于高素質的勞動力，這就對勞動力價格問題提出了更高的要求。物流業發展需要當地市場需求的帶動，在考慮到城市的發展和用地規劃等條件下，為了產生更多的經濟效益，必須要充分考慮到當地的物流服務需求情況，最好能夠是的選擇的地點接近物流服務的需求地點，比如大型工業區、商業區等地點。
大數據中心選擇的最好是讓周圍要有足夠的發展空間，遠離市中心地區使得城市的生態建設得以維持和增進，以減少對城市交通的影響和環境的不良影響，促進城市的可持續發展。大數據中心選擇的地址最好能夠將長期發展與目前規劃結合起來，做好統籌兼顧的工作，并且城市規劃建設中景觀協調性是很重要的一個方面，大數據中心的選址必須與城市景觀建設相協調。
23
3.2 哈密地區大數據中心選址方案介紹及分析 根據目前意向的三個候選場址進行數據調研和數據分析，得到每個因素的指標取值：
圖 2 選址地圖 由上圖可知擬選址一：哈密市（位于天山南麓，交通優勢明顯、基礎設施完備、電力充足、人力資源充足、經濟社會發展基礎良好等）；擬選址二：伊吾縣軍馬場（位于天山北麓，自然條件好、交通便利、電力充足等）；擬選址三：巴里坤縣（位于天山北麓，自然條件好、交通便利、電力充足等）。
首先構建一個評價的指標體系：
24
表 3 選址評價指標體系
25
3.3 哈密地區大數據中心選址方案確定 邀請具備專業水準的工作者,并運用德爾斐專家法(Delphi)，去開展小組集體討論作出相對專業的決策。為使得到的結果能夠真實可信，在確定相對重要性時，按照專業工作者一次又一次地反復打分并綜合所有打分意見得出的結果，根據少數服從多數的原則去最終得出兩個因素的相對重要這一結論。
根據既有的項目研究成果，成對比較陣是層次分析法的關鍵所在，根據既有的項目研究成果，結合專家意見，在查閱大量資料的基礎上，從而判斷了各項數據，具有一定的合理性。評價因素在綜合評價中占有不同的比重，為使所作出的決策判斷能夠得到量化，往往運用 1-9 這樣的標度辦法，讓專業工作者按照他們專業的知識儲備和工作經驗進行打分，最終得到如下的成對比較陣：
?。?）構造準則層 B 對目標層 A 的一個成對比較陣：
?。?）構造出子準則層 C 對準則層1B ，2B ，3B ，4B 的成對比較陣。
通過專家綜合評價以及對大量資料的查閱，可以得到如下的矩陣：
,1 3 1 2 / 14 / 1 1 3 / 1 4 / 11 2 1 2 / 12 3 2 11????????????? B
,1 2 / 1 4 / 12 1 3 / 23 2 / 3 12??????????? B
,1 3 / 13 13 ??????? B
.1 2 / 12 14 ??????? B
（3）計算方案層對子準則層的成對比較陣kC
我們選取哈密地區大數據中心選址作為研究對象。根據資料顯示，經過資料的查閱，我們選定三個綜合性區域大數據中心建設區：哈密市1D ；伊吾縣軍馬場2D ；巴里坤縣3D 。對這三個地點構建出如下成對比較陣：
.1 1/3 1/5 1/ 22 1 3/5 3/ 24 9/7 1 5/ 22 2/3 1/ 2 1A? ?? ?? ??? ?? ?? ?9 10 111 2 5 1 5 2 1 1 1/ 21/ 2 1 2 , 1/5 1 1/3 , 1 1 1/ 2 .1/5 1/ 2 1 1/ 2 3 1 2 2 1C C C? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?
26
通過 matlab 的計算，在成對比較陣的基礎上，對每一個矩陣進行一致性檢驗：
?。?）準則層對目標層的權向量以及一致性檢驗: 由 MATLAB 得到以下權向量：
? ?? ?20.0968 0.2654 0.4329 0.2048T? ? , 特征值為 3.8658， CR =-0.0502,滿足一致性指標 （2）子準則層對準則層的成對比較陣的權向量以及一致性檢驗：
在大數據中心選址中，我們記子準則層對準則層的權向量為? ? 3k? ，最大特征值為k? 和一致性檢驗kCR 結果用如下表：
表 4 子準則層對準則層的計算結果 k
1 2 3 4
? ? 3k?
0.4332 0.2281 0.0877 0.2510 0.5073 0.3382 0.1546 0.7500 0.2500 0.6667 0.3333 k?
3.8189 2.9142 2 2 kCR
-0.0678 -0.0825 通過 通過 注：1,2 階的正反陣總是一致陣。
?。?）方案層對子準則層的權向量與一致性檢驗 方案對子準則層的權向量為? ? 4k? ，最大的特征值k? ，以及最終的一致性檢驗結果kCR 如下表：
1 2 3 45 6 71 3 5 1 1/ 2 3 1 1/3 1/8 1 2 62/7 1 2 , 2 1 7 , 3 1 1/3 , 1/ 2 1 4 ,1/5 1/ 2 1 1/3 1/7 1 8 3 1 1/6 1/ 4 11 2 4 1 1/ 2 3 1 1 1/ 41/ 2 1 2 , 2 1 7 , 1 1 1/ 41/ 4 1/ 2 1 1/3 1/7 1 4 4 1C C C CC C C? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?81 1 3, 1 1 3 ,1/3 1/3 1C? ?? ??? ?? ?? ?
27
表 5 方案層對子準則層的計算結果 k
1 2 3 4 5
? ? 3k?
0.6549 0.2217 0.1235 0.2922 0.6153 0.0925 0.0819 0.2363 0.6817 0.5876 0.3234 0.0890 0.5714 0.2857 0.1429 k?
2.9582 3.0026 3.0015 3.0092 3 kCR
-0.0402 0.0025 0.0015 0.0088 0 k
6 7 8 9 10
? ? 3k?
0.2922 0.6153 0.0925 0.1667 0.1667 0.6667 0.4286 0.4286 0.1429 0.5954 0.2764 0.1283 0.5816 0.1095 0.3090 k?
3.0026 3 3 3.0055 3.0037 kCR
0.0025 0 0 0.0053 0.0036 k
11
? ? 3k?
0.2500 0.2500 0.5000
k?
3
kCR
0
以上均通過了一致性檢驗，構造的矩陣比較合理。
（4）我們首先計算子準層對目標層的組合權向量 根據層次分析法步驟， ? ? ? ? ? ? ? ?? ?2 2 2 21 2= , ,..., ,Tn? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?? ?3 3 3 3k 1 2= , ,..., ,Tk k km? ? ? ? 1,2,..., , k n ?
（4-1）
以? ? 3k? 為列向量構成矩陣：
? ? ? ? ? ? ? ? 3 3 3 31 2, ,..., ,nW ? ? ?? ??? ?
?。?-2）
有以下式子，為第三層與第一層的關系：
? ? ? ? ? ? 3 3 2= , W ? ?
（4-3）
其中由
28
計算得到組合權向量為：
? ?? ?3= 0.0419 0.0221 0.0085 0.0243 0.1346 0.0898 0.0410 0.3247 0.1082 0.1365 0.0683T?滿足一致性指標。
?。?）計算方案層對目標層的成對比較陣的組合權向量為：
? ? ? ? ? ? 4 4 3, W ? ? ?
?。?-4）
由 MATLAB 得到以下結果：
? ?? ?40.4589 0.3344 0.2067Tk? ?
在要求一致性的范圍之內。
3.4 方案結論 對大數據中心選址在通過采用綜合論述與專業的評價方法理論研究之后，提出了大數據中心選址觸及的各項指標體系，在專家反復小組討論作出決策的基礎之上，運用模糊數學判斷構建層次矩陣，得出各指標對目標層的權重系數和各種辦法的評價指數，綜合后得出一個最佳的辦法，再參考其他各城市大數據中心選址的案例應運，較好地把多方案比較選優問題解決了。我們主要的研究工作和結論如下：
一是建立一個有關大數據中心選址的相關評價指標體系。首先先參考其他項目指標體系的建立，并結合實際情況，將理論與實際相結合建立一個完善的選址? ? 30.4332 0 0 00.2281 0 0 00.0877 0 0 00.2510 0 0 00 0.5073 0 00 0.3382 0 00 0.1546 0 00 0 0.7500 00 0 0.2500 00 0 0 0.66670 0 0 0.3333W? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ??? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ? 40.6549 0.2922 0.0819 0.5876 0.5714 0.2922 0.1667 0.4286 0.5954 0.5816 0.25000.2217 0.6153 0.2363 0.3234 0.2857 0.6153 0.1667 0.4286 0.2764 0.1095 0.25000.1235 0.0925 0.6817 0.0890 0.1429 0.0925 0.6667 0.1429 0.1283 0.3090 0.500W ? ,0? ?? ?? ?? ?? ?
29
布點的指標體系，并且通過數學模型，進行選址例證，驗證實驗結果，使項目選址布點具有更高的科學性、合理性、也可以減少人為因素，使結果更有說服力。
二是通過科學方法確定有關選址的評價方法。目前的主要方法包括德爾斐專家法(Delphi)、以及在研究中大量使用的模糊綜合判斷法和層次分析法，它們各具優點，在綜合分析的基礎上，提出了一種新的層次分析法，新的方法大量減少了計算量。這種方法既能進行定性分析，又能定量分析，把定性定量想結合，做到二者的辯證統一。這樣做可以提供科學的評價標準幫助選址，發現其中的問題，找到相關的改進方法。
三是使矩陣一致性和專家決策方法達到一致性的問題得到了有效地解決。通過采用優先關系去創建模糊一致矩陣，并采用模糊一致矩陣的充要條件調節矩陣當中除了第一行之外的一些與矩陣一致性不相符的元素，直到達到模糊矩陣能夠一致的要求。這樣使選址布點的復雜性問題和專家認識上可能出現的片面性和構建判斷矩陣不一致性等的難題得到了很好地解決。這也是我們把模糊層次分析法作為選址評價方法的一個主要原因之一。
四是我們在大數據中心選址的“三性”問題上提出了較好地解決辦法。一個優秀的選址布點評價方法體系的建立，要有成功的例子作借鑒，這樣才可以更好地說明選址布點評價方法是可靠的、實用的和有效的，這樣也能夠縮短項目選址批復時間。這一評價方法的運用，在幫助我們增加了除邀請專業工作者優選辦法以外，另一個有效優選方案的辦法，我們能夠在規劃局的內部自己做完，縮短了邀請專業工作者、召開評審會的時間，比如和專家評審一起使用，可以提高最終結論的準確性。
3.5 本章小結 綜合分析，也就是說哈密市1D ，占據的權重為 0.4565；伊吾縣軍馬場2D ，占據權重為 0.3387；巴里坤縣3D ，占據的權重為 0.2084。根據得到的最終權重，進行最終的排序，在哈密市大數據選址過程中當中，最終選為哈密市最為合理。但是這并不代表說其他的大數據中心不重要，大數據中心的正常運行，需要各個地區的通力合作，才能達到最為理想的效果。
30
第4章
結論與展望 4.1 結論 本文通過對國內大數據中心建設選址標準進行研究分析，從多個角度對在哈密地區建設大數據中心進行可行性分析，評估適于在該地區建設大數據中心的規模以及主要影響數據中心安全穩定運行的技術因素，影響數據中心建設、運營的成本因素，影響數據中心布局的政治、政策因素。從而形成一套較為完整的哈密地區大數據中心選址可行性方案，為哈密地區今后大數據中心建設工作提供理論基礎。
4.2 展望 隨著“絲綢之路經濟帶”建設步伐的快速推進，新疆地區高科技信息化技術發展迎來了難得的機遇，在國家經濟轉型的大背景下，促進 GDP 增長且較為環保的大數據中心產業得到了地方政府的青睞,在這種情況下，不僅是地理條件,政策優惠也在一定程度上影響大數據中心企業的投資方案。本文通過對國內外知名大型企業在數據中心布局方面進行分析,研究該類企業選址偏好，從而得出其在大數據中心建設方面的側重點，并結合哈密地區大數據中心產業建設的實際情況，為有意在哈密地區投資建設大數據中心的企業提供選址決策參考。研究大數據中心在新疆哈密地區建設的選址方案，主要對大數據中心選址過程中涉及：自然地理條件、配套設施、周邊環境、交通優勢、成本因素、政策環境、高科技人才、資源環境、社會經濟發展狀況、人文環境等因素進行研究，最終形成一套成熟...
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