中山市生態(tài)文明評價指標體系及模型構建研究

黎捷 王雪蘭 王琪

摘要 根據生態(tài)文明指標體系建立原則，建構了中山市生態(tài)文明評價指標體系;運用層次模型確定了各評價指標體系的權重，利用模糊綜合評價法給出了中山市生態(tài)文明評價等級。

關鍵詞 建立原則;指標體系;層次模型;模糊綜合評價

中圖分類號 S181.3 文獻標識碼 A 文章編號 0517-6611（2014）33-11810-03

基金項目 2014年中山市社會科學規(guī)劃立項課題（201411）。

作者簡介 黎捷（1964-），男，湖北咸寧人，副教授，從事計算數(shù)學研究。

收稿日期 2014-10-13

生態(tài)文明是和物質文明、精神文明、政治文明相關聯(lián)的概念，是人類文明的一種形式，它以尊重和維護生態(tài)環(huán)境為主旨、以可持續(xù)發(fā)展為依據、以人類的可持續(xù)發(fā)展為著眼點，實現(xiàn)人與自然的協(xié)同進化，促進經濟社會、自然生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。

1 生態(tài)文明評價指標體系建立原則

在制定生態(tài)文明指標體系的過程中，主要遵循以下6個原則。

1.1 全面性原則

設定指標體系，必須著力選擇一系列科學的、有代表性的，能夠概括經濟、社會、資源、環(huán)境等方面的指標組成指標體系，全面反映城市生態(tài)文明的建設和發(fā)展狀況，科學和準確地反映和描述被考察地區(qū)生態(tài)文明的內涵和特征。

1.2 目的性原則

目的性原則是指標體系設計的根本出發(fā)點。衡量指標體系是否合理有效的一個重要標準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

設定指標體系以后，今后還可以根據發(fā)展的實際情況和階段性目標任務，對生態(tài)文明城市指標進行適時調整和修訂，這也是國際上通行的做法。要按照“缺什么，補什么”的原則，及時開展指標體系的評估、調整和修訂工作。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發(fā)展的水平。

1.5 導向性原則

對生態(tài)文明建設進行評價的目的，不單單在于評價目前各地生態(tài)文明建設水平的高低，更主要的還在于引導、幫助被評價對象實現(xiàn)其戰(zhàn)略目標以及檢驗其生態(tài)文明建設目標實現(xiàn)的程度。

1.6 地域性原則

在選擇指標的時候不但要考慮一般性指標的選擇標準，還應考慮當?shù)氐奶厥鉅顩r，在篩選指標時，既要綜合考慮以上原則，又要加以區(qū)別對待。

2 評價指標體系

該研究基于《中山市生態(tài)文明建設指標分解表》（印發(fā)中山市生態(tài)文明建設實施方案的通知，2011年9月27日），參照《關于印發(fā)〈國家生態(tài)文明建設試點示范區(qū)指標（試行）〉的通知》等，在制定生態(tài)文明評價指標體系過程中，遵循全面性、目的性、動態(tài)性、可操作性、導向性和地域性等六大原則，設計了中山市生態(tài)文明建設評價指標體系。該指標體系的一級指標包括5個方面：生態(tài)經濟、生態(tài)環(huán)境、生態(tài)人居、生態(tài)制度、生態(tài)文化，生態(tài)經濟包含6個二級指標，生態(tài)環(huán)境包含7個二級指標，生態(tài)人居包含6個二級指標，生態(tài)制度包含4個二級指標，生態(tài)文化包含5個二級指標。一級指標如圖1所示。

圖1 中山市生態(tài)文明評價指標體系

一級指標生態(tài)經濟包括單位GDP能耗（噸標準煤/萬元）、碳排放強度（t/萬元）、單位工業(yè)增加值新鮮水耗（m3/萬元）、農業(yè)灌溉水有效利用系數(shù)（m3/萬元）、主要農產品無公害、綠色、有機產品種植面積的比重（%）、城鄉(xiāng)居民收入增長比等二級指標。

一級指標生態(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達標率（%）等二級指標。

一級指標生態(tài)人居包括新建綠色建筑比例（%）、集中式飲用水水源水質達標率（%）、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。

一級指標生態(tài)制度包括環(huán)境信息公開率（%）、政府采購節(jié)能環(huán)保產品和環(huán)境標志產品所占比例（%）、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。

一級指標生態(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。

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，美國運籌學家T.L.Saaty等提出了一種能處理這一問題的層次分析法。它把復雜問題分解成各個組成因素，又將這些因素按支配關系組形成層次結構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建立層次結構圖。在深入分析實際問題的基礎上，將有關的各個因素按照不同屬性自上而下地分解成若干層次。③構造成對比較矩陣。

假設要比較某一層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）作為權向量ω，即ω滿足Aw=λω。③計算隨機一致性比率CR。

成對比較矩陣不一定是一致陣，因此要進行一致性檢驗。檢驗步驟如下：①計算一致性指標。CI=λ-nn-1，其中n為矩陣的階數(shù)。

查找相應的平均隨機一致性指標RI的數(shù)。②計算一致性比率。CR=CIRI，當CR<0.1時，認為比較矩陣通過一致性檢驗，否則要重新進行成對比較。

③計算組合權向量并做組合一致性檢驗。

3.2 中山市生態(tài)文明評價指標權重的計算

依照層次分析法的基本步驟，中山市生態(tài)文明評價指標的權重計算過程如下。

3.2.1

一級指標權重的計算。5個一級指標因子權重，筆者采用層次分析的方法求出指標權重。構造判斷矩陣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。為進行判斷矩陣的一致性檢驗，需計算一致性指標：

CI=λmax-nn-1=5.435-54=0.108 8，平均隨機一致性指標RI=1.12。隨機一致性比率CI/RI小于0.1，通過一致性檢驗。

一級指標對應的權重為：（0.444，0.256，0.15，0.103，0.046 6）。

3.2.2

二級指標權重的計算。

同理，筆者仍采用層次分析的方法來求出指標權重。分別對各個二級指標構造其各自的判斷矩陣，再用Maple軟件計算最大特征根和權重，并進行一致性檢驗，得出合理的權系數(shù)。

生態(tài)經濟6個指標的判斷矩陣A的最大特征根λmax=6.363，通過一致性檢驗，其對應的權重為：（0.377，0.203，0.079，0.132，0.084 7，0.124）。

生態(tài)環(huán)境7個指標的判斷矩陣A的最大特征根λmax=7.465，通過一致性檢驗，其對應的權重為：（0.189，0.051 7，0.329，0.17，0.068 4，0.051 3，0.142）。

生態(tài)人居6個指標的判斷矩陣A的最大特征根λmax=6.578，通過一致性檢驗，其對應的權重為：（0.27，0.258，0.195，0.135，0.072 2，0.071）。

生態(tài)制度4個指標的判斷矩陣A的最大特征根λmax=4.004，通過一致性檢驗，其對應的權重為：（0.070 5，0.368 2，0.193，0.368 2）。

生態(tài)文化4個指標的判斷矩陣A的最大特征根λmax=4.06，通過一致性檢驗，其對應的權重為：（0.492，0.118，0.195，0.195）。

4 模糊綜合評價法

運用模糊綜合評價法對中山市的生態(tài)文明進行評價。模糊綜合評價是通過構造等級模糊子集把反映被評事物的模糊指標進行量化（即確定隸屬度），然后利用模糊變換原理對各指標綜合[2]。模糊綜合評價的基本步驟如下。

4.1 建立評價要素集

s個評價指標就構成要素集，記作U={u1，u2，…，us}。

4.2 建立評語集

評價語言構成評語集，即等級集合，記為V={v1，v2，…，vs}，每一個等級可對應一個模糊子集。

4.3 建立模糊關系矩陣R

在構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），進而得到模糊關系矩陣：

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實際值來刻畫的，因此，從這個角度講模糊綜合評價要求更多的信息。

4.4 確定評價因素的權向量

在模糊綜合評價中，確定評價因素的權向量：A=（a1，a2，…，as）。權向量A的元素ai本質上是因素ui對模糊子{對被評事物重要的因素}的隸屬度。評價指標的權重由層次分析法確定。

4.5 合成模糊綜合評價結果向量

利用合適的算子將A與各被評事物的R進行合成，得到各被評事物的模糊綜合評價結果向量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 對模糊綜合評價結果向量進行分析

實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，損失信息很多，甚至得出不合理的評價結果。提出使用加權平均求隸屬等級的方法，對于多個被評事物可以依據其等級位置進行排序。

5 模糊綜合評價法在中山市生態(tài)文明評價中的應用

5.1 根據評價目的確定有限評價指標集合

中山生態(tài)文明評價指標體系集U={u1，u2，…，u27}，分別對應單位GDP能耗，碳排放強度，…，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 確定各評價指標的權重

w={μ1，μ2，…，μ27}，權重反映各評價指標在綜合評價中的重要性程度，且∑μi=1。這里的權重使用前面運用層次分析法得出的指標權重。

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)文明建設情況的評價，可采用自填式問卷法收集數(shù)據。將涉及中山生態(tài)文明建設情況的有關評價指標設計成問卷，然后采用分層抽樣方法，將問卷隨機發(fā)放給被調查人中，讓其獨立完成調查問卷，并對每份問卷進行有效性審查。問卷有效率應不低于90%?？蓪⒄{查者應來自不同層次、不同年齡階段等按一級指標的內容分5組調查。

評價指標的測量采用李克特量表的方法，利用語義學標度分為4個測量等級：好、良好、一般、差，并依次賦值為4、3、2和1。評價定量標準見表1。設計問卷各指標等級的數(shù)量，構造評價矩陣R。

表1 評價定量分級標準

5.5 加權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平均法（即普通的乘與加算子）。將來源于抽樣調查的中山市生態(tài)文明統(tǒng)計的一組數(shù)據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果如下。

5.5.1

生態(tài)經濟。

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 綜合評價結果

對綜合評分進行等級評定，得到（2.6，2.8，3.2，2.6，2.7），由此可見，中山生態(tài)經濟、生態(tài)環(huán)境、生態(tài)人居、生態(tài)制度、生態(tài)文化建設均為良好。

6 結論

（1）構建了適合中山市生態(tài)文明建設評價的指標體系。

（2）該研究在模糊評價中采用層次分析法來確定權重，此方法具有較強的邏輯性、系統(tǒng)性和實用性，并能準確得出各評價指標的權系數(shù)。

（3）利用模糊綜合評價法對中山市生態(tài)文明建設進行了綜合評價并給出了評價等級，該評價結果符合中山市生態(tài)文明建設現(xiàn)狀。

參考文獻

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