焦崇哲，包景嶺，溫娟，馮真真，孫蕊，唐麗麗

（1.河北工業(yè)大學(xué)經(jīng)濟管理學(xué)院，天津300401；2.天津市環(huán)境保護局，天津300191；3.天津市環(huán)境保護科學(xué)研究院，天津300191）

基于組合權(quán)重及模糊評價的生態(tài)工業(yè)園指標體系研究

焦崇哲1，包景嶺2，溫娟3，馮真真3，孫蕊3，唐麗麗3

（1.河北工業(yè)大學(xué)經(jīng)濟管理學(xué)院，天津300401；2.天津市環(huán)境保護局，天津300191；3.天津市環(huán)境保護科學(xué)研究院，天津300191）

介紹了指標體系構(gòu)建過程，分析了生態(tài)工業(yè)園的內(nèi)涵，包括經(jīng)濟發(fā)展、環(huán)境治理、優(yōu)化結(jié)構(gòu)、資源利用、生態(tài)宜居和高效管理，以此構(gòu)建了生態(tài)工業(yè)園指標體系，包括6個準則層，17個次準則層和40項指標；結(jié)合層次分析法和組合權(quán)重法確定了指標權(quán)重，通過研究資料及相關(guān)文獻，確定了評價指標體系的標準；運用模糊評價法對天津港保稅區(qū)進行了實例評價，評價結(jié)果表明，園區(qū)發(fā)展處于良好水平。

生態(tài)工業(yè)園；指標體系；組合權(quán)重；模糊評價

我國生態(tài)工業(yè)園經(jīng)歷了十幾年的發(fā)展，生態(tài)工業(yè)園指標評價體系作為評價園區(qū)的重要方式之一，其指標體系的內(nèi)容和評價方法也在不斷豐富。國內(nèi)學(xué)者對生態(tài)工業(yè)園指標體系研究大多是依據(jù)循環(huán)經(jīng)濟、可持續(xù)發(fā)展等理論，并從經(jīng)濟、環(huán)境和社會等層面來設(shè)立具體的指標，評價法包含了主成分分析法、模糊評價法和DEA 法等[1-3]。

生態(tài)工業(yè)園的指標體系是不斷更新的，無法正確衡量園區(qū)當前建設(shè)情況的指標應(yīng)予以剔除，同時指標的標準值也要適應(yīng)當前建設(shè)的新要求。對于指標體系的評價難點在于如何更好地確定每一項指標的權(quán)重，以及將定性指標和定量指標有效結(jié)合起來完成指標體系的綜合評價。為此，文章為我國生態(tài)工業(yè)園指標體系的構(gòu)建和評價方法提供了參考。

1 生態(tài)工業(yè)園評價指標體系構(gòu)建

1.1 構(gòu)建過程

綜合評價指標體系構(gòu)造是一個“具體—抽象—具體”的邏輯思維過程，是人們對評價客體特征的認識并逐步深化與完善的系統(tǒng)化過程。一般來說，指標的構(gòu)建過程可分為4個環(huán)節(jié)：對評價客體領(lǐng)域的理論準備、指標初選、指標篩選、指標檢驗與優(yōu)化[4]。理論準備要求指標體系的設(shè)計者應(yīng)該對評價客體的相關(guān)理論有一定深度和廣度的了解。指標的初選可以利用現(xiàn)有的指標構(gòu)造指標體系，也可以用分析法來構(gòu)造指標，常用的指標構(gòu)造方法有綜合法、分析法、交叉法、屬性分組法等。初選后的指標具有大量的重疊信息，需要對指標進行篩選，篩選的方法有定性和定量的方法，定性方法通常結(jié)合專家咨詢法對指標進行剔除，定量的方法有極大不相關(guān)法、條件廣義方差極小法、聚類分析法等。指標檢驗包括了單項指標檢驗和指標體系檢驗。生態(tài)工業(yè)園評價指標體系構(gòu)造過程如圖1所示。

1.2 構(gòu)建路徑

構(gòu)建指標體系前，需要對生態(tài)工業(yè)園的內(nèi)涵進行充分的分析。我國生態(tài)工業(yè)示范園區(qū)標準中解釋的：生態(tài)工業(yè)指綜合運用技術(shù)、經(jīng)濟和管理等措施，將生產(chǎn)過程中剩余的能量和產(chǎn)生的物料，傳遞給其他生產(chǎn)過程使用，形成企業(yè)內(nèi)或企業(yè)間的能量和物料傳輸與高效利用的協(xié)作鏈網(wǎng)，從而在總體上提高整個生產(chǎn)過程的資源和能源利用效率、降低廢物和污染物產(chǎn)生量的工業(yè)生產(chǎn)組織方式和發(fā)展模式[5]；Ernest Lower教授將生態(tài)工業(yè)園定義為：一個由制造業(yè)和服務(wù)業(yè)組成的企業(yè)生物群落，通過包括水、能源、原材料等基本物質(zhì)在內(nèi)的環(huán)境和資源方面的協(xié)作和管理，來實現(xiàn)環(huán)境和經(jīng)濟協(xié)調(diào)發(fā)展，并最終使園區(qū)內(nèi)的企業(yè)群落尋找到一種群體效益遠遠大于個體效益之和的生態(tài)工業(yè)模式[6]；美國可持續(xù)發(fā)展委員會的定義為：一個有計劃的物質(zhì)和能量交換的工業(yè)系統(tǒng)，尋求能源和原材料的消耗最小化、廢物產(chǎn)生最低化，并力圖建立一個可持續(xù)發(fā)展的經(jīng)濟、生態(tài)和社會[7]。

圖1 生態(tài)工業(yè)園評價指標構(gòu)造過程

同時，生態(tài)國內(nèi)工業(yè)園指標體系的構(gòu)建要符合以下原則：（1）系統(tǒng)性原則；（2）定性與定量相結(jié)合的原則；（3）全面性與精簡性原則；（4）一般性與特殊性原則；（5）可操作性原則。

2 指標體系的確定

通過對生態(tài)工業(yè)園的內(nèi)涵分析，確定了由經(jīng)濟發(fā)展、環(huán)境治理、資源循環(huán)化、園區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、園區(qū)管理和生態(tài)宜居所組成的6個方面，結(jié)合指標體系構(gòu)造過程，構(gòu)建了6個準則層、17個次準則層，共計40項指標的生態(tài)工業(yè)園指標體系。

生態(tài)工業(yè)園指標體系見表1。

3 權(quán)重的確定

3.1 層次分析法

層次分析法是美國運籌學(xué)家匹茨堡大學(xué)教授T·L·Saaty于20世紀70年代初，提出的一種層次權(quán)重決策分析方法。層次分析法確定權(quán)重的步驟大致有5步。

（1）建立層次結(jié)構(gòu)模型。將目標層、準則層、次準則層、指標層分為最高層、中間層和最底層，繪制層次結(jié)構(gòu)模型。

青年學(xué)生逐漸形成了更加獨立的思維和對時事政治的敏感度，對于堅定而明確的理想信念要進一步加強。小樣本調(diào)研顯示，在入黨動機方面，說不清的占16.8%，周圍人入黨自己不入不太好占4.47%；小樣本調(diào)研同時顯示，在對黨的了解程度方面，完全不了解的占5.22%。我們認為，沒有遠大理想信念指導(dǎo)的人生，倘若加上青年學(xué)生盲目地"獨立"思考，創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)容易使青年學(xué)生誤入歧途或走很多彎路，會更多關(guān)注個人利益而忽視對國家、社會利益的關(guān)注。

（2）構(gòu)造判斷矩陣。邀請專家依據(jù)經(jīng)驗獨立地對各項指標的相對重要程度進行打分。

（3）根據(jù)判斷矩陣計算權(quán)重。權(quán)重的計算方法是求出判斷矩陣最大特征值對應(yīng)的特征向量，然后將其特征向量歸一化。

（4）層次單排序并對其一次性檢驗。由判斷矩陣計算同一層次的各因素相對于上一層中某一因素的重要性權(quán)重，進行層次單排序，并對層次單排序做一致性檢。一致性指標為隨機一致性指標：RI=當時，滿足一致性檢驗。

表1 生態(tài)工業(yè)園評價指標體系

（5）層次總排序并作組合一致性檢驗。計算各因素對系統(tǒng)目標的合成權(quán)重，進行層次總排序，并對層次總排序作組合一致性檢驗，最終得到各個專家確定的學(xué)科指標的相對權(quán)重。

3.2 組合權(quán)重法

根據(jù)層次分析法多名專家的不同打分，會產(chǎn)生多種不同的結(jié)果，為了權(quán)衡這幾種不同的結(jié)果，采用組合權(quán)重的方法對多種不同的結(jié)果進行均衡[8]。組合權(quán)重的思想就是在不同的權(quán)重之間尋找一致或者妥協(xié)，即尋找到最滿意的權(quán)重，使得該權(quán)重與其他的權(quán)重之間的偏差最小。組合權(quán)重步驟如下。

（1）首先，經(jīng)過L名專家對指標進行打分賦權(quán)，得出 L 組不同的指標權(quán)重向量：wk=（wk1，wk2…wkm）

式中：k=1，2，…，L；m代表待評價對象的屬性數(shù)量，由此，構(gòu)造出了一個權(quán)重向量集W=（w1，w2，…，wL）。

（2）然后，記L組指標權(quán)重向量的任意線性組合為：

式中：αk為權(quán)重組合系數(shù)，且αk＞0；w作為一種可能的權(quán)重向量，它的集合為：

（3）根據(jù)組合權(quán)重的思想，尋找一致或妥協(xié)的權(quán)重，就是在集合W中尋找到一個可能的w*，到w1，w2，...，wL的距離之和最小，則有式：

（4）最后，根據(jù)上式求出（α1，α2，…，αL），并對其進行歸一化處理：

所求得的αk*代入得出組合后的權(quán)重向量為：

（5）邀請7名專家對指標進行打分，根據(jù)層次分析法得出7種不同的權(quán)重，然后對這7種不同的權(quán)重結(jié)果進行組合，最終求出 α=（0.153，0.136，0.1，0.118，0.157，0.165，0.179）T，代入得出指標體系的權(quán)重。各層次的指標權(quán)重如圖2所示。

圖2 生態(tài)工業(yè)園評價指標權(quán)重

4 綜合評價

4.1 評價方法

模糊評價法是用來處理事物間不明晰或不確定關(guān)系的一種方法，根據(jù)待評價事物的各個指標隸屬度分布情況，對評價的事物進行分析評價，同時，模糊評價法能夠解決指標體系中某些指標難以量化或難以確定數(shù)值的問題。模糊評價法的步驟如下。

（1）構(gòu)建待評價事物的指標集，設(shè) X=（x1，x2，x3，…，xm）為待評價事物的m個評價指標。

（2）對待評價事物構(gòu)造評語集，設(shè) V=（v1，v2，v3，…，vn）描述評價事物的n個等級。文章設(shè)立了5個等級，分別為“良好”、“一般”、“及格”、“差”、“極差”。

（3）確定指標的隸屬度，隸屬度是用來描述指標集在評語集的逼近程度，隸屬度的確定有定性和定量的方法，同時指標分為兩種情況，一種是正向指標，即指標數(shù)值越大表示對評價客體的水平越高，這類指標的隸屬度采用升半梯行分布函數(shù)來確定，另外一種是負向指標，即指標數(shù)值越小對評價客體水平越高，這類指標的隸屬度采用降半梯形分布函數(shù)來確定。

（4）構(gòu)造模糊關(guān)系矩陣R：

式中：rij表示第i個指標在第j等級評語上的隸屬度。

（5）確定權(quán)重向量，設(shè) W=（w1，w2，…，wm）為下一層指標對上層的權(quán)重。

（6）進行模糊合成，采用算子M（·，⊕）將權(quán)重W和關(guān)系矩陣R合成為B，則B=W·R。

4.2 原始數(shù)據(jù)收集與標準

以2015年天津港保稅區(qū)為例，數(shù)據(jù)主要來源于統(tǒng)計公報以及相關(guān)部門提供的原始數(shù)據(jù)。定量指標的標準值來源于《國家生態(tài)工業(yè)園示范園區(qū)標準》、國內(nèi)地方標準以及國外先進生態(tài)工業(yè)園區(qū)的標準，定性指標參考專家的建議來設(shè)計標準值。評價標準分為了5個等級，分別為“很好”、“一般”、“及格”“差”、“極差”。具體數(shù)據(jù)和評價標準見表2。

表2 2015年天津港保稅區(qū)評價指標標準等級及現(xiàn)狀值

4.3 綜合評價結(jié)果與分析

根據(jù)模糊評價法，對天津港保稅區(qū)2015年的指標進行計算，最終得出準則層指標隸屬度矩陣和目標層隸屬度矩陣見表3、表4。

表3 準則層指標隸屬度矩陣

表4 目標層隸屬度矩陣

從準則層的結(jié)果來看，經(jīng)濟發(fā)展有48.2%屬于良好水平，有24.8%屬于極差水平，究其原因，發(fā)現(xiàn)園區(qū)雖然經(jīng)濟增長水平較好，但在科技水平投入方面不足，表明了園區(qū)的經(jīng)濟潛力不足；從環(huán)境治理層來看，有54.2%屬于良好水平，44.2%屬于極差水平，說明園區(qū)在治理污染過程中，某些指標完成較好，另一些則完成較差，比如園區(qū)污水集中處理完成較好，而園區(qū)空氣質(zhì)量優(yōu)良則較差；從產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)來看，有73%屬于極差，20.5%屬于及格，說明園區(qū)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)介于“極差”和“及格”水平之間，表明園區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化和企業(yè)生態(tài)鏈互補方面還待加強；根據(jù)資源循環(huán)的隸屬度來看，有59%屬于良好水平，21.1%屬于一般水平，說明園區(qū)在資源回收利用方面水平較好，但仍有很大的提升空間；根據(jù)生態(tài)宜居的隸屬度可以得出，41%屬于良好，35.8%屬于一般，20.7%屬于及格，說明園區(qū)的生態(tài)宜居建設(shè)水平整體處于及格以上，同時表明宜居環(huán)境還有提升的空間；從管理層的隸屬度可以判斷，70.7%屬于良好，12.5%屬于及格，說明園區(qū)管理部門大部分處于及格以上，但有10.1%屬于極差水平，究其原因，發(fā)現(xiàn)園區(qū)“規(guī)模以上企業(yè)ISO14001認證率”指標完成較差。從目標層的隸屬度并結(jié)合最大隸屬原則來看，園區(qū)整體處于良好水平，但某些指標完成還不到位，需要進一步的提高。

5 結(jié)論

在充分梳理國內(nèi)外文獻的基礎(chǔ)上，確定了生態(tài)工業(yè)園的6個方面的內(nèi)涵，依據(jù)指標構(gòu)造過程，構(gòu)建了生態(tài)工業(yè)園指標體系。為了克服單一方法確定指標權(quán)重的缺點，以組合權(quán)重法優(yōu)化了指標權(quán)重。通過查閱文獻、國內(nèi)外以及地方標準制定了定量指標的標準值，結(jié)合專家建議確定了定性指標的標準值，依據(jù)模糊評價法對定量指標和定性指標構(gòu)建了隸屬度矩陣，并進行模糊合成，評價結(jié)果表明指標體系和評價方法具有可借鑒性。

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Research on index system of eco-industrial parks based on combination weight and fuzzy evaluation

JIAO Chongzhe1,BAO Jingling2,WEN Juan3,FENG Zhenzhen3,SUN Rui3,TANG Lili3
（1.School of Economics and Management,Hebei University of Technology,Tianjin 300401,China;2.Tianjin Environmental Protection Bureau,Tianjin 300191,China;3.Tianjin Academy of Environmental Sciences,Tianjin 300191,China）

This paper introduced the process of constructing indexes system，and analyzed the connotations of the EIPs，which include economic operation，environmental improvement，industrial structure optimization，resource utilization,livable environment and park management.The index system of eco-industrial park includes 6 criteria layers，17 subcriteria layers and 40 index；Using the AHP method and the combination weighting method to determine the index weight and define the standard of evaluation indexes system；The index system was applied in Tianjin Port Free Trade Zone based on fuzzy evaluation approach and the evaluation result showed that the development level of the park is in a good condition.

eco-industrial parks；index system；combination weight；fuzzy evaluation approach

F062.2；X196

A

1674-0912（2017）10-0009-06

焦崇哲（1990－），男，河北邯鄲人，碩士，專業(yè)方向：環(huán)境規(guī)劃與管理。

2017－10－01）