王廣成 ，王歡歡，譚玲玲

(1.山東工商學(xué)院研究生處，煙臺 264005;2.山東師范大學(xué)管理科學(xué)與工程學(xué)院，濟南 250014;3.山東工商學(xué)院管理科學(xué)與工程學(xué)院，煙臺 264005;4.山東工商學(xué)院經(jīng)濟學(xué)院，煙臺 264005)

礦區(qū)在形成和發(fā)展過程中，存在著大量尖銳復(fù)雜的資源、生態(tài)環(huán)境、經(jīng)濟和社會問題。傳統(tǒng)的礦區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)單一，產(chǎn)業(yè)發(fā)展對資源具有過大的依賴性，采掘業(yè)和原材料工業(yè)比重大，加工工業(yè)和第三產(chǎn)業(yè)比重低。如何充分綜合利用礦產(chǎn)資源、減少生態(tài)環(huán)境污染與破壞、延長資源開發(fā)的產(chǎn)業(yè)鏈，從而構(gòu)建礦區(qū)開發(fā)的生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈，是礦區(qū)生態(tài)產(chǎn)業(yè)發(fā)展有待解決的核心問題。全面客觀評價礦區(qū)生態(tài)產(chǎn)業(yè)的狀態(tài)，為生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈的延伸與發(fā)展提供決策參考與智力支持，對我國礦產(chǎn)資源的合理開發(fā)利用乃至全國的經(jīng)濟和社會發(fā)展都具有重要意義。

近幾年，生態(tài)產(chǎn)業(yè)發(fā)展與生態(tài)產(chǎn)業(yè)園區(qū)建設(shè)已成為國內(nèi)外學(xué)者探討的熱點問題，取得了相關(guān)成果［1-4］。文獻［5］提出了生態(tài)工業(yè)園區(qū)評價指標(biāo)體系框架，包括經(jīng)濟指標(biāo)，生態(tài)環(huán)境指標(biāo)、生態(tài)網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)和管理指標(biāo)。袁增偉等從產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟、社會和環(huán)境效益最大化的角度建立了基于層次分析法的生態(tài)產(chǎn)業(yè)評價指標(biāo)體系，一級評價因子包括經(jīng)濟效益指標(biāo)、環(huán)境效益指標(biāo)、社會效益指標(biāo)［6］。國內(nèi)學(xué)者對礦區(qū)生態(tài)系統(tǒng)健康、環(huán)境質(zhì)量評價指標(biāo)體系也進行了研究［7-8］。目前針對煤炭礦區(qū)生態(tài)產(chǎn)業(yè)評價相關(guān)研究成果尚未見發(fā)表，上述研究成果為此項研究奠定了基礎(chǔ)。

煤炭礦區(qū)主要產(chǎn)業(yè)鏈模式可概括為三種:煤－電產(chǎn)業(yè)鏈模式、煤－焦產(chǎn)業(yè)鏈模式和煤－化工產(chǎn)業(yè)鏈模式;煤系伴生資源高嶺土、煤矸石、礦井水、煤層氣、泥煤、粉煤灰等綜合利用有多種模式;這些是進行礦區(qū)生態(tài)產(chǎn)業(yè)評價體系研究的現(xiàn)實基礎(chǔ)。本文運用產(chǎn)業(yè)生態(tài)學(xué)、循環(huán)經(jīng)濟理論、生態(tài)與環(huán)境管理學(xué)等基本理論，構(gòu)建了礦區(qū)生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈評價指標(biāo)體系;建立了生態(tài)產(chǎn)業(yè)評價模型與方法，選擇山東龍口礦區(qū)為研究對象進行了實證研究，提出了礦區(qū)生態(tài)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的相關(guān)建議。

1 礦區(qū)生態(tài)產(chǎn)業(yè)評價指標(biāo)體系的構(gòu)建

1.1 評價指標(biāo)體系的建立

構(gòu)建生態(tài)產(chǎn)業(yè)評價指標(biāo)體系，遵循科學(xué)性和可比性、可操作性、定性指標(biāo)和定量指標(biāo)相結(jié)合及“3R”即減量化、再利用、再循環(huán)等原則。本文將礦區(qū)生態(tài)產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平作為評價體系的目標(biāo)層，分別從自然資源、經(jīng)濟效益、環(huán)境效益、社會效益四個方面，通過理論分析法和專家咨詢法來設(shè)置和篩選指標(biāo)，構(gòu)建了包括目標(biāo)層、準(zhǔn)則層、指標(biāo)層和子指標(biāo)層的評價指標(biāo)體系框架。如圖1所示。

圖1 礦區(qū)生態(tài)產(chǎn)業(yè)評價指標(biāo)體系Fig.1 Assessment indicator system of eco-industries

1.2 具體指標(biāo)的選取

遵循指標(biāo)選取的理論依據(jù)和指標(biāo)體系建立的原則，結(jié)合煤炭礦區(qū)生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈的特征、結(jié)構(gòu)和發(fā)展模式，從資源、環(huán)境、經(jīng)濟、社會四個方面考慮，選取指標(biāo)。

1.2.1 自然資源指標(biāo)

煤炭是不可再生資源，煤炭礦區(qū)的建立是以煤炭資源的開發(fā)利用為主要目的的，煤炭資源儲量大小反映了礦區(qū)服務(wù)年限的長短。在煤炭的開發(fā)過程中，對資源的合理利用和保護，是礦區(qū)可持續(xù)發(fā)展的重要條件。根據(jù)科學(xué)性原則，設(shè)立煤炭資源儲量指標(biāo)，用來反映礦區(qū)煤炭資源的保有狀況以及礦區(qū)的自我供給能力;煤炭儲量越大，服務(wù)年限越長，有利于生態(tài)產(chǎn)業(yè)的健康持續(xù)發(fā)展，因而設(shè)置礦區(qū)服務(wù)年限作為評價指標(biāo)之一。儲量和產(chǎn)量一定時，礦井煤炭回采率越高，礦區(qū)服務(wù)年限越長，越有利于生態(tài)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。因此，選擇礦井回采率作為資源利用效率的評價指標(biāo)之一。

1.2.2 經(jīng)濟效益指標(biāo)

礦區(qū)生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈的穩(wěn)定性，對煤炭礦區(qū)能否在一定的資源約束下合理組織生產(chǎn)諸要素，順利進行經(jīng)濟生產(chǎn)，實現(xiàn)煤炭礦區(qū)的經(jīng)濟效益具有重要的影響。產(chǎn)業(yè)效率指標(biāo)反映了一定單位的資源消耗所產(chǎn)出的產(chǎn)品價值，本文設(shè)立單位儲量消耗產(chǎn)值、單位能耗產(chǎn)值和單位水耗產(chǎn)值借以反映消耗一單位的儲量、能源和水所產(chǎn)出的經(jīng)濟價值。產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)指標(biāo)反映了生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈各企業(yè)的構(gòu)成及各企業(yè)之間的聯(lián)系和比例關(guān)系，設(shè)立產(chǎn)品結(jié)構(gòu)協(xié)調(diào)度和生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈長度指標(biāo)來反映煤炭礦區(qū)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)狀況，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)協(xié)調(diào)度越高其產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)越優(yōu)化，生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈的長度用鏈上企業(yè)的個數(shù)來表達，生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈的長度越長說明其循環(huán)利用程度越高，反之亦然。設(shè)立產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)利潤總額、產(chǎn)業(yè)總資產(chǎn)貢獻率等產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟貢獻指標(biāo)反映了產(chǎn)業(yè)的獲利能力，借以反映了煤炭礦區(qū)的經(jīng)濟效益;研究與試驗發(fā)展經(jīng)費投入占總產(chǎn)值比重指標(biāo)反映產(chǎn)業(yè)的研發(fā)能力，一定程度上反映產(chǎn)業(yè)未來的發(fā)展?jié)摿?。生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈穩(wěn)定性屬于定性指標(biāo)，采用成本技術(shù)風(fēng)險性和市場交易風(fēng)險性指標(biāo)，通過成本技術(shù)風(fēng)險、市場交易風(fēng)險的大小來反映煤炭礦區(qū)生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈的穩(wěn)定狀況。

1.2.3 環(huán)境效益指標(biāo)

煤炭礦區(qū)在開采過程中，大量物質(zhì)和能量的輸入、輸出、排廢等活動，造成了環(huán)境污染和生態(tài)破壞。環(huán)境問題主要體現(xiàn)在地表塌陷、固體廢棄物、水體和大氣污染等方面。構(gòu)建生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈的目的就是為了降低資源消耗，減少廢物排放，消除對自然生態(tài)環(huán)境的破壞。本文根據(jù)“3R”原則，采用廢水治理達標(biāo)率、廢氣排放達標(biāo)率、固體廢棄物綜合利用率指標(biāo)來反映煤炭礦區(qū)的廢水、廢氣、固體廢棄物的排放及綜合利用情況。設(shè)立塌陷土地復(fù)墾率和煤矸石綜合利用率指標(biāo)，來反映礦區(qū)塌陷土地的治理和煤矸石的利用情況。

1.2.4 社會效益指標(biāo)

煤炭礦區(qū)是以在煤炭資源開發(fā)的基礎(chǔ)上滿足人類的需求為目的的。礦區(qū)居民的就業(yè)情況和居民生活質(zhì)量間接反映了礦區(qū)生態(tài)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r。本文選擇礦區(qū)居民就業(yè)率、職工平均受教育程度、職工平均工資福利水平等3個指標(biāo)來反映礦區(qū)居民生活質(zhì)量和發(fā)展水平。選取勞動保護標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行度來反應(yīng)礦區(qū)職工勞動保護的優(yōu)與劣。

2 模糊綜合評價模型的建立

2.1 模糊綜合評價模型

礦區(qū)生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈的評價指標(biāo)體系分4個層次，因此采用四層次模糊綜合評價方法進行評價，其步驟為［9］:

(1)對評價系統(tǒng)進行層次分析，建立目標(biāo)層、準(zhǔn)則層、指標(biāo)層和子指標(biāo)層

將總目標(biāo)A分為m個準(zhǔn)則Bi，i=1，2，…，m。即:

式中，Bi又包含ni個指標(biāo):

式中，Cij為第i個準(zhǔn)則的第j個指標(biāo)。

式中，Cij又包含 kj個指標(biāo)，j=1，2，… ，n。即:

式中，Djk為第j個指標(biāo)的第k個子指標(biāo)。

(2)采用層次分析法確定各層次的權(quán)重值

權(quán)重集包括準(zhǔn)則層相對于總目標(biāo)層的權(quán)重集W1B、指標(biāo)層相對于準(zhǔn)則層的權(quán)重集W1C和子指標(biāo)層相對于指標(biāo)層的權(quán)重集W1D。即:

式中，ci= (ci1，ci2，…，cimi) ，dj= (dj1，dj2，…，djnj);mi為第i個準(zhǔn)則所含的指標(biāo)數(shù)，nj為第j個指標(biāo)所含的子指標(biāo)數(shù)。

(3)將總目標(biāo)根據(jù)評價需要劃分為幾個等級，建立評價標(biāo)準(zhǔn)集

式中，sij為第i個指標(biāo)j個等級的評價標(biāo)準(zhǔn)值;m為評級等級數(shù);n為評價指標(biāo)數(shù)。

(4)建立模糊隸屬函數(shù)

(5)根據(jù)模糊隸屬函數(shù)和各指標(biāo)的原始值建立模糊關(guān)系矩陣R

式中，Ri為第i個準(zhǔn)則的模糊關(guān)系矩陣。

(6)分層模糊評價

礦區(qū)生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈評價指標(biāo)體系共有4層，因此可進行三級模糊評價，即子指標(biāo)層對指標(biāo)層、指標(biāo)層對準(zhǔn)則層和準(zhǔn)則層對目標(biāo)層的評價。

子指標(biāo)層對指標(biāo)層的模糊評價，第i準(zhǔn)則的模糊評價為:

其中:i=1，2，…，m 。

指標(biāo)層對準(zhǔn)則層的模糊評價為:

準(zhǔn)則層對目標(biāo)層的模糊評價為:

式中，ai為第i個等級的隸屬度;°為模糊矩陣的復(fù)合運算，一般取算子“∧”或“∨”。

2.2 評價指標(biāo)權(quán)重的確定方法

(1)用層次分析法(AHP)確定權(quán)系數(shù)

通過比較調(diào)查，對20位專家進行咨詢，對咨詢結(jié)果進行整理后得出判斷矩陣，然后計算其特征根和特征向量，并檢驗判斷矩陣的一致性，確定權(quán)系數(shù)，如表1。

(2)應(yīng)用熵值法修正權(quán)系數(shù)

盡管AHP技術(shù)識別問題的系統(tǒng)性強，可靠性相對較高，但當(dāng)采用專家咨詢方式時，容易產(chǎn)生循環(huán)而不能滿足傳遞性公理，導(dǎo)致標(biāo)度把握不準(zhǔn)和丟失信息等問題出現(xiàn)，解決這些問題的有效途徑就是用熵值法對用AHP法確定的權(quán)系數(shù)進行修正，其結(jié)果見表2。

表1 專家賦值判斷矩陣綜合指標(biāo)權(quán)重詳表Table 1 Synthetic indicator weights by expert judgment matrix

表2 熵值法對評價指標(biāo)權(quán)系數(shù)的修正值Table 2 Amend value of weight coefficient about assessment indicator by Entropy method

續(xù)表

2.3 模糊隸屬度函數(shù)的構(gòu)建

礦區(qū)生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈評價指標(biāo)各不相同，各指標(biāo)值之間無法做統(tǒng)一的比較，因此需要將各指標(biāo)的評估值轉(zhuǎn)化為［0，1］之間的無量綱數(shù)值，即xi(i=1，2，…，n)∈［0，1］。建立了21個因素指標(biāo)的模糊隸屬函數(shù)，把各指標(biāo)的隸屬度作為樣本參數(shù)值。

2.4 確定評價標(biāo)準(zhǔn)

煤炭礦區(qū)生態(tài)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展是以改善礦區(qū)生態(tài)環(huán)境，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟，實現(xiàn)資源的低投入、低消耗、高產(chǎn)出為目標(biāo)，其生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展水平也相應(yīng)地反映出此目標(biāo)的實現(xiàn)程度。鑒于對礦區(qū)生態(tài)產(chǎn)業(yè)發(fā)展標(biāo)準(zhǔn)的理解，結(jié)合煤炭礦區(qū)的特點，將礦區(qū)生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈評價標(biāo)準(zhǔn)分為5個等級，即較好、好、一般、差、較差，如表3所示。

表3 指標(biāo)的評價標(biāo)準(zhǔn)Table 3 The assessment standards of indicator

3 實例研究

以山東龍口礦區(qū)為研究對象。龍口礦區(qū)地處山東半島西北部的龍口市境內(nèi)，始建于1968年，經(jīng)過40多年的開發(fā)建設(shè)，已經(jīng)發(fā)展成以煤炭生產(chǎn)、熱電聯(lián)產(chǎn)、油頁巖綜合利用、煤炭物流為核心主業(yè)，集合機械加工、建工建材等為一體的大型區(qū)域企業(yè)，構(gòu)建了較為完善的“煤-電-油-運”循環(huán)經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)鏈。

通過現(xiàn)場調(diào)研、收集資料，根據(jù)評價指標(biāo)體系及模型，將收集到的原始數(shù)據(jù)整理，得到各項指標(biāo)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。依據(jù)各因素指標(biāo)的模糊隸屬函數(shù)，把各指標(biāo)的實際值作為樣本參數(shù)值，得到評價指標(biāo)的模糊隸屬度，進而確定模糊關(guān)系矩陣，依據(jù)上述模型對礦區(qū)生態(tài)產(chǎn)業(yè)進行評價，則評價結(jié)果為:

可以看出，龍口礦區(qū)生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展現(xiàn)狀相對于好的隸屬度為0.4397，根據(jù)最大隸屬度原則，其發(fā)展水平處于良好狀態(tài)。其中，環(huán)境效益指標(biāo)對發(fā)展較好的隸屬度最高為0.2834，其次為社會效益指標(biāo)，隸屬度為0.178;這說明龍口礦區(qū)生態(tài)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的環(huán)境效益和社會效益比較好。自然資源指標(biāo)的評價值屬于較好等級的隸屬度為0.05，而經(jīng)濟效益指標(biāo)評價值屬于較好等級的隸屬度為0.0705，這表明，煤炭資源儲量及煤炭資源回采率是制約礦區(qū)生態(tài)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要因素之一，部分經(jīng)濟效益指標(biāo)一般，生態(tài)產(chǎn)業(yè)的整體經(jīng)濟效益有待于進一步提高。

龍口礦區(qū)在其主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)鏈的基礎(chǔ)上，還可以發(fā)展和延伸多條產(chǎn)業(yè)鏈:掘進矸石可經(jīng)煤矸石磚廠加工成矸石磚，粉煤灰可經(jīng)建材廠處理加工成陶粒和砌塊，發(fā)展建材業(yè);掘進矸石也可用于塌陷土地的回填復(fù)墾變成耕地，發(fā)展種植業(yè);礦井水經(jīng)凈化處理后還可用于耕地灌溉，發(fā)展養(yǎng)殖業(yè)等。

4 結(jié)論

論述了評價指標(biāo)體系構(gòu)建的依據(jù)和原則，體現(xiàn)了礦區(qū)生態(tài)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的內(nèi)涵和特征。經(jīng)實證研究，這一指標(biāo)體系較全面系統(tǒng)地反映了礦區(qū)生態(tài)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的狀態(tài)，具有可操作性。建立了礦區(qū)生態(tài)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的模糊綜合評價模型，應(yīng)用層次分析法確定各指標(biāo)的權(quán)系數(shù)，然后通過熵技術(shù)對權(quán)系數(shù)進行修正，較好地保證了權(quán)系數(shù)的客觀性和準(zhǔn)確性。應(yīng)用龍口礦區(qū)的實際數(shù)據(jù)對其進行評價，結(jié)果表明，所建模型是正確的;并對龍口礦區(qū)生態(tài)產(chǎn)業(yè)發(fā)展及生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈延伸提出了具體建議。

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