黎捷 王雪蘭 王琪
摘要 根據(jù)生態(tài)文明指標(biāo)體系建立原則,建構(gòu)了中山市生態(tài)文明評價指標(biāo)體系;運(yùn)用層次模型確定了各評價指標(biāo)體系的權(quán)重,利用模糊綜合評價法給出了中山市生態(tài)文明評價等級。
關(guān)鍵詞 建立原則;指標(biāo)體系;層次模型;模糊綜合評價
中圖分類號 S181.3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 0517-6611(2014)33-11810-03
基金項(xiàng)目 2014年中山市社會科學(xué)規(guī)劃立項(xiàng)課題(201411)。
作者簡介 黎捷(1964-),男,湖北咸寧人,副教授,從事計算數(shù)學(xué)研究。
收稿日期 2014-10-13
生態(tài)文明是和物質(zhì)文明、精神文明、政治文明相關(guān)聯(lián)的概念,是人類文明的一種形式,它以尊重和維護(hù)生態(tài)環(huán)境為主旨、以可持續(xù)發(fā)展為依據(jù)、以人類的可持續(xù)發(fā)展為著眼點(diǎn),實(shí)現(xiàn)人與自然的協(xié)同進(jìn)化,促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會、自然生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。
1 生態(tài)文明評價指標(biāo)體系建立原則
在制定生態(tài)文明指標(biāo)體系的過程中,主要遵循以下6個原則。
1.1 全面性原則
設(shè)定指標(biāo)體系,必須著力選擇一系列科學(xué)的、有代表性的,能夠概括經(jīng)濟(jì)、社會、資源、環(huán)境等方面的指標(biāo)組成指標(biāo)體系,全面反映城市生態(tài)文明的建設(shè)和發(fā)展?fàn)顩r,科學(xué)和準(zhǔn)確地反映和描述被考察地區(qū)生態(tài)文明的內(nèi)涵和特征。
1.2 目的性原則
目的性原則是指標(biāo)體系設(shè)計的根本出發(fā)點(diǎn)。衡量指標(biāo)體系是否合理有效的一個重要標(biāo)準(zhǔn)是看它是否滿足了監(jiān)測與評價的目的和要求。
1.3 動態(tài)性原則
設(shè)定指標(biāo)體系以后,今后還可以根據(jù)發(fā)展的實(shí)際情況和階段性目標(biāo)任務(wù),對生態(tài)文明城市指標(biāo)進(jìn)行適時調(diào)整和修訂,這也是國際上通行的做法。要按照“缺什么,補(bǔ)什么”的原則,及時開展指標(biāo)體系的評估、調(diào)整和修訂工作。要充分體現(xiàn)城市生態(tài)文明發(fā)展的新變化和新要求[1]。
1.4 可操作性原則
在指標(biāo)的選擇上,充分考慮統(tǒng)計資料的可獲取、可采集、可量化、可對比;在評價方法上,注重客觀、適用、可行,能夠較好地評價科學(xué)發(fā)展的水平。
1.5 導(dǎo)向性原則
對生態(tài)文明建設(shè)進(jìn)行評價的目的,不單單在于評價目前各地生態(tài)文明建設(shè)水平的高低,更主要的還在于引導(dǎo)、幫助被評價對象實(shí)現(xiàn)其戰(zhàn)略目標(biāo)以及檢驗(yàn)其生態(tài)文明建設(shè)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的程度。
1.6 地域性原則
在選擇指標(biāo)的時候不但要考慮一般性指標(biāo)的選擇標(biāo)準(zhǔn),還應(yīng)考慮當(dāng)?shù)氐奶厥鉅顩r,在篩選指標(biāo)時,既要綜合考慮以上原則,又要加以區(qū)別對待。
2 評價指標(biāo)體系
該研究基于《中山市生態(tài)文明建設(shè)指標(biāo)分解表》(印發(fā)中山市生態(tài)文明建設(shè)實(shí)施方案的通知,2011年9月27日),參照《關(guān)于印發(fā)〈國家生態(tài)文明建設(shè)試點(diǎn)示范區(qū)指標(biāo)(試行)〉的通知》等,在制定生態(tài)文明評價指標(biāo)體系過程中,遵循全面性、目的性、動態(tài)性、可操作性、導(dǎo)向性和地域性等六大原則,設(shè)計了中山市生態(tài)文明建設(shè)評價指標(biāo)體系。該指標(biāo)體系的一級指標(biāo)包括5個方面:生態(tài)經(jīng)濟(jì)、生態(tài)環(huán)境、生態(tài)人居、生態(tài)制度、生態(tài)文化,生態(tài)經(jīng)濟(jì)包含6個二級指標(biāo),生態(tài)環(huán)境包含7個二級指標(biāo),生態(tài)人居包含6個二級指標(biāo),生態(tài)制度包含4個二級指標(biāo),生態(tài)文化包含5個二級指標(biāo)。一級指標(biāo)如圖1所示。
圖1 中山市生態(tài)文明評價指標(biāo)體系
一級指標(biāo)生態(tài)經(jīng)濟(jì)包括單位GDP能耗(噸標(biāo)準(zhǔn)煤/萬元)、碳排放強(qiáng)度(t/萬元)、單位工業(yè)增加值新鮮水耗(m3/萬元)、農(nóng)業(yè)灌溉水有效利用系數(shù)(m3/萬元)、主要農(nóng)產(chǎn)品無公害、綠色、有機(jī)產(chǎn)品種植面積的比重(%)、城鄉(xiāng)居民收入增長比等二級指標(biāo)。
一級指標(biāo)生態(tài)環(huán)境包括市民環(huán)境滿意度(%)、新建綠色建筑比例(%)、城鎮(zhèn)人均公共綠地面積(m2)、中心城區(qū)生活垃圾分類收集率(%)、綠色出行率(%)、集中式飲用水水源水質(zhì)達(dá)標(biāo)率(%)等二級指標(biāo)。
一級指標(biāo)生態(tài)人居包括新建綠色建筑比例(%)、集中式飲用水水源水質(zhì)達(dá)標(biāo)率(%)、城鎮(zhèn)人均公共綠地面積(m2)、中心城區(qū)生活垃圾分類收集率(%)、綠色出行率(%)、市民環(huán)境滿意度(%)等二級指標(biāo)。
一級指標(biāo)生態(tài)制度包括環(huán)境信息公開率(%)、政府采購節(jié)能環(huán)保產(chǎn)品和環(huán)境標(biāo)志產(chǎn)品所占比例(%)、生態(tài)文明知識普及率(%)、生態(tài)環(huán)保工作占績效考核的比例(%)等二級指標(biāo)。
一級指標(biāo)生態(tài)文化包括節(jié)水器具普及率(%)、萬人擁有衛(wèi)技人員數(shù)量(人)、節(jié)能電器普及率(%)、生態(tài)環(huán)境教育課時比例(%)等二級指標(biāo)。
3 層次模型
層次分析法是決策論中的一種常用方法。
它是對一些較為復(fù)雜、較為模糊的問題作出決策的簡易方法。特別適用于那些難以確定的定量分析的問題。
在這種背景下,美國運(yùn)籌學(xué)家T.L.Saaty等提出了一種能處理這一問題的層次分析法。它把復(fù)雜問題分解成各個組成因素,又將這些因素按支配關(guān)系組形成層次結(jié)構(gòu)來確定各個因素的重要性,從而確定決策方案。
3.1 層次分析法的具體步驟
層次分析法的具體步驟如下:
①明確問題。②建立層次結(jié)構(gòu)圖。在深入分析實(shí)際問題的基礎(chǔ)上,將有關(guān)的各個因素按照不同屬性自上而下地分解成若干層次。③構(gòu)造成對比較矩陣。
假設(shè)要比較某一層n個因素U1,U1,…,Un對上一層一個因素M的影響,用下面的矩陣表示:A=(aij)m×n,aij>0,aji=1aij,具有這種性質(zhì)的矩陣稱為成對比較矩陣。④計算判斷矩陣的最大特征根對應(yīng)的特征向量W和最大特征根。通常用A的最大特征根λ的特征向量(歸一化后)作為權(quán)向量ω,即ω滿足Aw=λω。③計算隨機(jī)一致性比率CR。
成對比較矩陣不一定是一致陣,因此要進(jìn)行一致性檢驗(yàn)。檢驗(yàn)步驟如下:①計算一致性指標(biāo)。CI=λ-nn-1,其中n為矩陣的階數(shù)。
查找相應(yīng)的平均隨機(jī)一致性指標(biāo)RI的數(shù)。②計算一致性比率。CR=CIRI,當(dāng)CR<0.1時,認(rèn)為比較矩陣通過一致性檢驗(yàn),否則要重新進(jìn)行成對比較。
③計算組合權(quán)向量并做組合一致性檢驗(yàn)。
3.2 中山市生態(tài)文明評價指標(biāo)權(quán)重的計算
依照層次分析法的基本步驟,中山市生態(tài)文明評價指標(biāo)的權(quán)重計算過程如下。
3.2.1
一級指標(biāo)權(quán)重的計算。5個一級指標(biāo)因子權(quán)重,筆者采用層次分析的方法求出指標(biāo)權(quán)重。構(gòu)造判斷矩陣S=(uij)5×5,即:
A=
12377
121317
1313133
1711312
171713121
用Maple軟件編程計算判斷矩陣A的最大特征根得λmax=5.435。為進(jìn)行判斷矩陣的一致性檢驗(yàn),需計算一致性指標(biāo):
CI=λmax-nn-1=5.435-54=0.108 8,平均隨機(jī)一致性指標(biāo)RI=1.12。隨機(jī)一致性比率CI/RI小于0.1,通過一致性檢驗(yàn)。
一級指標(biāo)對應(yīng)的權(quán)重為:(0.444,0.256,0.15,0.103,0.046 6)。
3.2.2
二級指標(biāo)權(quán)重的計算。
同理,筆者仍采用層次分析的方法來求出指標(biāo)權(quán)重。分別對各個二級指標(biāo)構(gòu)造其各自的判斷矩陣,再用Maple軟件計算最大特征根和權(quán)重,并進(jìn)行一致性檢驗(yàn),得出合理的權(quán)系數(shù)。
生態(tài)經(jīng)濟(jì)6個指標(biāo)的判斷矩陣A的最大特征根λmax=6.363,通過一致性檢驗(yàn),其對應(yīng)的權(quán)重為:(0.377,0.203,0.079,0.132,0.084 7,0.124)。
生態(tài)環(huán)境7個指標(biāo)的判斷矩陣A的最大特征根λmax=7.465,通過一致性檢驗(yàn),其對應(yīng)的權(quán)重為:(0.189,0.051 7,0.329,0.17,0.068 4,0.051 3,0.142)。
生態(tài)人居6個指標(biāo)的判斷矩陣A的最大特征根λmax=6.578,通過一致性檢驗(yàn),其對應(yīng)的權(quán)重為:(0.27,0.258,0.195,0.135,0.072 2,0.071)。
生態(tài)制度4個指標(biāo)的判斷矩陣A的最大特征根λmax=4.004,通過一致性檢驗(yàn),其對應(yīng)的權(quán)重為:(0.070 5,0.368 2,0.193,0.368 2)。
生態(tài)文化4個指標(biāo)的判斷矩陣A的最大特征根λmax=4.06,通過一致性檢驗(yàn),其對應(yīng)的權(quán)重為:(0.492,0.118,0.195,0.195)。
4 模糊綜合評價法
運(yùn)用模糊綜合評價法對中山市的生態(tài)文明進(jìn)行評價。模糊綜合評價是通過構(gòu)造等級模糊子集把反映被評事物的模糊指標(biāo)進(jìn)行量化(即確定隸屬度),然后利用模糊變換原理對各指標(biāo)綜合[2]。模糊綜合評價的基本步驟如下。
4.1 建立評價要素集
s個評價指標(biāo)就構(gòu)成要素集,記作U={u1,u2,…,us}。
4.2 建立評語集
評價語言構(gòu)成評語集,即等級集合,記為V={v1,v2,…,vs},每一個等級可對應(yīng)一個模糊子集。
4.3 建立模糊關(guān)系矩陣R
在構(gòu)造了等級模糊子集后,要逐個對被評事物從每個因素ui(i=1,2,…,s)上進(jìn)行量化,即確定從單因素來看被評事物對等級模糊子集的隸屬度(R|ui),進(jìn)而得到模糊關(guān)系矩陣:
R=R|u1
R|u2
…
R|us
=
r11r12…r1m
r12r22…r2m
…………
rs1rs2…rsm
sm
矩陣R中第i行第j列元素rij,表示某個被評事物從因素ui來看對vj等級模糊子集的隸屬度。一個被評事物在某個因素ui方面的表現(xiàn),是通過模糊向量(R|ui)=(ri1,ri2,…,rim)來刻畫的,而在其他評價方法中多是由一個指標(biāo)實(shí)際值來刻畫的,因此,從這個角度講模糊綜合評價要求更多的信息。
4.4 確定評價因素的權(quán)向量
在模糊綜合評價中,確定評價因素的權(quán)向量:A=(a1,a2,…,as)。權(quán)向量A的元素ai本質(zhì)上是因素ui對模糊子{對被評事物重要的因素}的隸屬度。評價指標(biāo)的權(quán)重由層次分析法確定。
4.5 合成模糊綜合評價結(jié)果向量
利用合適的算子將A與各被評事物的R進(jìn)行合成,得到各被評事物的模糊綜合評價結(jié)果向量B。即:
AoR=(a1,a2,…,as)
r11r12…r1m
r12r22…r2m
…………
rs1rs2…rsm
sm=(b1,b2,…,bs)=B
其中,bj表示被評事物從整體上看對vj等級模糊子集的隸屬程度。
4.6 對模糊綜合評價結(jié)果向量進(jìn)行分析
實(shí)際中最常用的方法是最大隸屬度原則,但在某些情況下使用會有些勉強(qiáng),損失信息很多,甚至得出不合理的評價結(jié)果。提出使用加權(quán)平均求隸屬等級的方法,對于多個被評事物可以依據(jù)其等級位置進(jìn)行排序。
5 模糊綜合評價法在中山市生態(tài)文明評價中的應(yīng)用
5.1 根據(jù)評價目的確定有限評價指標(biāo)集合
中山生態(tài)文明評價指標(biāo)體系集U={u1,u2,…,u27},分別對應(yīng)單位GDP能耗,碳排放強(qiáng)度,…,節(jié)水器具普及率。
5.2 確定評價等級集合
V={優(yōu)、良、一般、差}。
5.3 確定各評價指標(biāo)的權(quán)重
w={μ1,μ2,…,μ27},權(quán)重反映各評價指標(biāo)在綜合評價中的重要性程度,且∑μi=1。這里的權(quán)重使用前面運(yùn)用層次分析法得出的指標(biāo)權(quán)重。
5.4 輸入一組專家評價意見確定評價矩陣R
對于中山生態(tài)文明建設(shè)情況的評價,可采用自填式問卷法收集數(shù)據(jù)。將涉及中山生態(tài)文明建設(shè)情況的有關(guān)評價指標(biāo)設(shè)計成問卷,然后采用分層抽樣方法,將問卷隨機(jī)發(fā)放給被調(diào)查人中,讓其獨(dú)立完成調(diào)查問卷,并對每份問卷進(jìn)行有效性審查。問卷有效率應(yīng)不低于90%??蓪⒄{(diào)查者應(yīng)來自不同層次、不同年齡階段等按一級指標(biāo)的內(nèi)容分5組調(diào)查。
評價指標(biāo)的測量采用李克特量表的方法,利用語義學(xué)標(biāo)度分為4個測量等級:好、良好、一般、差,并依次賦值為4、3、2和1。評價定量標(biāo)準(zhǔn)見表1。設(shè)計問卷各指標(biāo)等級的數(shù)量,構(gòu)造評價矩陣R。
表1 評價定量分級標(biāo)準(zhǔn)
5.5 加權(quán)平均模糊合成綜合評價
在WoR模糊綜合評價模型中,最小取大算子是不合適的。目前人們普遍采用的是加權(quán)平均法(即普通的乘與加算子)。將來源于抽樣調(diào)查的中山市生態(tài)文明統(tǒng)計的一組數(shù)據(jù)代入建立的評價模型中,計算各級模糊綜合評價的向量并做歸一化處理結(jié)果如下。
5.5.1
生態(tài)經(jīng)濟(jì)。
Ai=(0.377,0.203,0.079,0.132,0.084 7,0.124)*
0.20.20.40.2
0.20.30.30.2
0.30.20.40.1
0.30.20.40.1
0.30.30.30.1
0.40.30.30
=(0.254 16,0.240 96,0.358 56,0.145 52)。
5.5.2
生態(tài)環(huán)境。
Bi=(0.189,0.051 7,0.329,0.17,0.068 4,0.051 3,0.142)*
0.30.30.30.1
0.30.30.30.1
0.40.20.20.2
0.30.40.30
0.10.40.40.1
0.20.30.40.1
0.30.30.30.1
=(0.314 51,0.291 36, 0.279 49,0.116 04)。
5.5.3
生態(tài)人居。
Ci=(0.27,0.258,0.195,0.135,0.072 2,0.071)*
0.50.500
0.50.40.10
0.40.40.20
0.30.40.30
0.40.30.30
00.20.50.3
=(0.411 38,0.406 06,0.162 46,0.021 3)。
5.5.4
生態(tài)制度。
Di=(0.070 5,0.368,0.193,0.368)*
0.20.20.40.2
0.10.20.40.3
0.60.30.10
0.30.30.30.1
=(0.277 10, 0.256 00, 0.305 10, 0.161 30)。
5.5.5
生態(tài)文化。
Ei=(0.492,0.118,0.195,0.195 0)*
0.30.20.40.1
0.20.30.50
0.10.50.40
0.10.50.30.1
=(0.210 2, 0.328 8, 0.392 3,0.068 7)。
5.6 綜合評價結(jié)果
對綜合評分進(jìn)行等級評定,得到(2.6,2.8,3.2,2.6,2.7),由此可見,中山生態(tài)經(jīng)濟(jì)、生態(tài)環(huán)境、生態(tài)人居、生態(tài)制度、生態(tài)文化建設(shè)均為良好。
6 結(jié)論
(1)構(gòu)建了適合中山市生態(tài)文明建設(shè)評價的指標(biāo)體系。
(2)該研究在模糊評價中采用層次分析法來確定權(quán)重,此方法具有較強(qiáng)的邏輯性、系統(tǒng)性和實(shí)用性,并能準(zhǔn)確得出各評價指標(biāo)的權(quán)系數(shù)。
(3)利用模糊綜合評價法對中山市生態(tài)文明建設(shè)進(jìn)行了綜合評價并給出了評價等級,該評價結(jié)果符合中山市生態(tài)文明建設(shè)現(xiàn)狀。
參考文獻(xiàn)
[1]蘇哲.西部資源型城市可持續(xù)發(fā)展指標(biāo)評價體系研究[J].環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展,2005(5):19-22.
[2] 王新洲.模糊空間信息處理[M]. 武漢:武漢大學(xué)出版社,2003:130-131.