基于層次分析和熵值耦合模型的生態(tài)文明建設(shè)水平測度
——以六安市為例

卓勝君， 王 建， 胡淑恒（合肥工業(yè)大學資源與環(huán)境工程學院，安徽 合肥　230009）

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基于層次分析和熵值耦合模型的生態(tài)文明建設(shè)水平測度
——以六安市為例

卓勝君， 王 建， 胡淑恒
（合肥工業(yè)大學資源與環(huán)境工程學院，安徽 合肥230009）

摘要：從經(jīng)濟發(fā)展、社會進步、資源節(jié)約、污染控制、生態(tài)環(huán)境、生態(tài)文化6個方面構(gòu)建了19項二級指標，基于層次分析-熵值耦合模型進行區(qū)域生態(tài)文明建設(shè)水平測度。分析了六安市2008-2012年生態(tài)文明建設(shè)水平，結(jié)果表明：六安市生態(tài)文明建設(shè)水平測度值為0.06063、0.08432、0.09448、0.10378、0.12890，說明六安市生態(tài)文明建設(shè)水平處于逐漸改善發(fā)展的狀態(tài)，制約其發(fā)展程度的主要因素為經(jīng)濟發(fā)展、污染控制和社會進步等，現(xiàn)階段應(yīng)進一步優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，加強污染監(jiān)控強度、加大教育文化投入力度。

關(guān)鍵詞：生態(tài)文明；建設(shè)水平測度；層次分析-熵值耦合模型；六安市

0　引　言

近日，中央陸續(xù)發(fā)布《關(guān)于加快推進生態(tài)文明建設(shè)的意見》及《生態(tài)文明體制改革總體方案》等相關(guān)文件，為落實十八大以來中央在生態(tài)文明建設(shè)的頂層設(shè)計和總體部署制定出“時間表”和“路線圖”。如何科學測度一個地區(qū)生態(tài)文明發(fā)展水平被越來越多學者探討［1-5］。本文根據(jù)《國家生態(tài)文明先行示范區(qū)建設(shè)方案》精神，在浙江省、廈門市等國內(nèi)生態(tài)文明建設(shè)的成功案例基礎(chǔ)上［6-9］，研究基于層次分析和熵值耦合模型下城市生態(tài)文明建設(shè)水平測度，以六安市為例進行實證分析。

1　層次分析-熵值耦合模型

1.1層次分析法定權(quán)

層次分析法（Analytic Hierarchy Process，AHP）是美國匹茲堡大學教授、運籌學學者T·L·Saaty于20世紀70年代提出的一種對復雜現(xiàn)象的決策思維進行系統(tǒng)化、模型化、數(shù)量化的方法，又稱為多層次權(quán)重分析決策法［10-11］。該方法是利用較少的定量信息，把決策的思維數(shù)學化，是一種簡便的決策方法。

（1）在深入分析系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，確定該生態(tài)系統(tǒng)的決策目標層、中間層要素以及最后層的備選指標層要素。通過對系統(tǒng)的分析，構(gòu)建層次結(jié)構(gòu)模型。

（2）通過對同一層次的各元素關(guān)于上一層次中某一要素的重要性進行兩兩比較，分析其對區(qū)域生態(tài)文明建設(shè)水平的影響程度，構(gòu)造兩兩比較判斷矩陣。

（3）層次單排序及一致性檢驗。由判斷矩陣AW=λmaxW解出特征根W，經(jīng)歸一化處理。當隨機一致性比率CR=CI/RI<0.1時，認為層次單排序的結(jié)果有較好的一致性，CI=（λmax-n）/（n-1）為一致性直標，RI為平均隨機一致性指標［11］。

（4）層次權(quán)重總排序。

1.2熵值法定權(quán)

熵值法是一種客觀賦權(quán)方法，通過對指標數(shù)據(jù)的數(shù)學計算，得到系統(tǒng)指標的權(quán)重［2］。

（1）數(shù)據(jù)的標準化處理：本文采用極值法對原始數(shù)據(jù)進行歸一化處理，生態(tài)文明建設(shè)水平測度的指標矩陣，即U=（uij）19×5，uij∈［0，1］。

對于正向指標（指標越大越有利于生態(tài)文明建設(shè)）：

對于負向指標（指標越小越有利于生態(tài)文明建設(shè)）：

上式中：maxχj、minχj分別是第j個指標下樣本值中的最大數(shù)和最小數(shù)。

（2）指標權(quán)重的計算

①計算xij在第j項指標的比重

②計算第j項指標信息熵值

③第j項指標的信息效用度dj=l-ej，其值越大，對評價的重要性越大，則權(quán)重也就越大。

④則第j項指標權(quán)重

1.3綜合定權(quán)

可以采用AHP法求得的指標權(quán)重，利用熵值法對AHP法進行數(shù)據(jù)修正。其公式為：

上式中，zci表示系統(tǒng)指標權(quán)重，z1ci表示通過AHP法所得的指標權(quán)重，z2ci表示通過熵值法所得的指標權(quán)重，其中m表示指標的個數(shù)。

在已知指標權(quán)重的基礎(chǔ)上，計算第i個樣本第j項指標的評價值zij：

樣本的綜合評價值zi：

1.4生態(tài)文明建設(shè)協(xié)調(diào)發(fā)展度

運用綜合評價的方法，可以有效的將生態(tài)文明建設(shè)發(fā)展水平轉(zhuǎn)化成一個三級綜合評價模型。

c′i為第i項指標的觀測值，ci為i項指標的度量標準值，Lci為評價指標發(fā)展水平指數(shù)，wci為指標權(quán)重，Lbk為k子系統(tǒng)發(fā)展水平指數(shù)，La為生態(tài)文明協(xié)調(diào)發(fā)展度。

2　構(gòu)建生態(tài)文明建設(shè)水平測度指標體系

2.1構(gòu)建原則

生態(tài)文明指標體系的構(gòu)建主要根據(jù)以下原則［1］。

（1）系統(tǒng)性與區(qū)域性相結(jié)合原則

指標體系中既要有生態(tài)文明建設(shè)的一般性指標，又要突出重點，選擇具有區(qū)域特色的代表性指標，從而使指標體系既能系統(tǒng)地反映區(qū)域生態(tài)文明建設(shè)的進展情況，又可以兼顧不同功能區(qū)的情況和要求。

（2）科學性和可行性相結(jié)合原則

指標體系對生態(tài)文明的發(fā)展具有前瞻指導性，指標體系要在科學研究和充分論證的基礎(chǔ)上得以選擇，同時還要注重指標數(shù)據(jù)搜集的可操作性與可比性。

（3）整體性和特色性相結(jié)合原則

生態(tài)文明建設(shè)是一項復雜的工程，涉及經(jīng)濟-社會-生態(tài)的各方面。因此，指標體系的選擇應(yīng)從區(qū)域整體出發(fā)，內(nèi)容涵蓋經(jīng)濟、社會、生態(tài)的各項領(lǐng)域，全面系統(tǒng)的反映不同功能區(qū)的發(fā)展與要求；同時還要突出重點，選擇各方面具有代表性的指標，使指標具有較高的社會認同度。

2.2指標體系的確定

按照上述原則，根據(jù)《國家生態(tài)文明先行示范區(qū)建設(shè)方案》的指標體系要求，子系統(tǒng)按照經(jīng)濟發(fā)展、社會進步、資源節(jié)約、污染控制、生態(tài)環(huán)境、生態(tài)文化6個方面構(gòu)建區(qū)域生態(tài)文明指標體系，指標層共19項，詳見表1。

表1　區(qū)域生態(tài)建設(shè)水平測度指標體系

生態(tài)文明建設(shè)協(xié)調(diào)發(fā)展度萬元GDP能標煤t/萬元（C8）　負向污染控制萬元GDP廢水排放量/t /萬元（C9）　負向萬元GDP氮氧化物排放量/ %（C10）　負向萬元GDP二氧化硫排放量/千克（C11）　負向萬元GDP氨氮排放量/萬元（C12）　負向萬元GDP化學需氧量排放量/%（C13）　負向單位產(chǎn)值工業(yè)固體廢棄物產(chǎn)生量t/萬元（C14）　負向生態(tài)環(huán)境人均公共綠地面積m2/人（C15）　正向森林覆蓋率/ %（C16）　正向生態(tài)文化高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)增加值占工業(yè)增加值的比重/ %（C17）　正向人均公共圖書藏書量/冊/人（C18）　正向高中階段毛入學率/%（C19）　正向

3　實證分析

六安地區(qū)位于安徽省西部、大別山北麓、江淮之間，作為革命老區(qū)、貧困山區(qū)，六安市積極響應(yīng)國家號召，開展生態(tài)文明建設(shè)。如何測度其生態(tài)文明建設(shè)水平，指出現(xiàn)階段存在問題，對其下一步生態(tài)文明建設(shè)具有一定的借鑒意義。

3.1數(shù)據(jù)來源

本文采用的數(shù)據(jù)來源于《六安統(tǒng)計年鑒》（2009—2013），六安市統(tǒng)計局統(tǒng)計資料，合肥工業(yè)大學圖書館數(shù)據(jù)庫等。指標數(shù)據(jù)應(yīng)用Matlab、Yaahp等分析軟件進行數(shù)據(jù)分析整合。

3.2建設(shè)水平測度

基于層次分析-熵值耦合模型測度六安市生態(tài)文明建設(shè)水平，并分析其發(fā)展趨勢。根據(jù)公式（1）-（8）求得表2。

表2　基于層次分析-熵值耦合模型定權(quán)

度單位產(chǎn)值工業(yè)固體廢棄物產(chǎn)生量t/萬元（C14）　0.012　 0.051　 0.011生態(tài)環(huán)境（0.1939）人均公共綠地面積m2/人（C15）　0.082　 0. 043　 0.064森林覆蓋率/ %（C16）　0.112　 0.091　 0.181生態(tài)文化（0.1201）高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)增加值占工業(yè)增加值的比重/%（C17）　0.019　 0.023　 0.008人均公共圖書藏書量/冊/人（C18）　0.030　 0.016　 0.009高中階段毛入學率/%（C19）　0.071　 0.068　 0.086

根據(jù)公式（9）-（11）計算所得六安市2008-2012年生態(tài)文明建設(shè)分領(lǐng)域評價結(jié)果如表3，圖1、2所示：

表3　六安市2008-2012年生態(tài)文明建水平測度

圖1　六安市生態(tài)文明建設(shè)水平測度（2008-2012年）

圖2　六安市生態(tài)文明建設(shè)總水平得分（2008-2012年）

4　結(jié)論與討論

（1）從生態(tài)文明協(xié)調(diào)發(fā)展度來看，六安市生態(tài)文明協(xié)調(diào)發(fā)展度從2008年的0.06063上升到2012年的0.12890，同比增長112%。無論從資源節(jié)約、污染控制、生態(tài)環(huán)境還是生態(tài)文化領(lǐng)域，2012年均比2008年有了較大提升，且從2012年開始六安市在快速發(fā)展經(jīng)濟的同時，更加重視資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會的建設(shè)，使經(jīng)濟社會發(fā)展與環(huán)境保護的耦合效應(yīng)更加突出。

（2）從生態(tài)經(jīng)濟領(lǐng)域來看，六安經(jīng)濟發(fā)展從2008年0.00547上升到2012年的0.04736。生產(chǎn)總值從2008年的534億元增加到2012年的981.2億元，年均增長16.30%，人均GDP從2008年的8768元增加到2012年的17363元。近5年以來，六安的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化，高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)與第三產(chǎn)業(yè)增加值比重不斷增加。新能源與可再生能源消費量逐年增加，化石能源消耗比例逐年下降，能源消費形式多樣化。

（3）從社會進步領(lǐng)域來看，六安的社會進步從2008年0.00109上升到2012年為0.00885。

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（4）從資源節(jié)約與污染控制領(lǐng)域來看，六安的環(huán)境保護從2008年到2012年顯著上升，主要是因為政府采取了系列的生態(tài)保護規(guī)劃，加大了治理城市生活污染和工業(yè)污染的投入力度和監(jiān)督力度。從各項污染物的控制能力來看，六安建立生態(tài)文明示范市仍然任重道遠。

（5）從生態(tài)環(huán)境與生態(tài)文化領(lǐng)域來看，六安的生態(tài)文明宣傳教育及文化教育普及率雖不斷提高，但總的來說，生態(tài)文明城市建設(shè)的管理體制與組織實施機制有待進一步完善，應(yīng)積極發(fā)展適合本地的生態(tài)文明發(fā)展的政策措施。

Assessment of Ecological Civilization Constructionwith the AHP and Entropy Coupled Model: A case study of Lu'an

ZHUO Shengjun，WANG Jian，HU Shuheng
（School of Resources and Environmental Engineering，Hefei University of Technology，Hefei 230009，China）

Abstract：Based on AHP - Entropy Coupled Model of regional ecological civilization construction level measure，this paper establishes19 secondary indicators from six aspects including economic development， social progress，resource conservation， pollution control， ecological environment and ecological and cultural aspects ， taking Lu'an City as an example. Lu'an 2008-2012 Construction level of ecological civilization has been analyzed . The results showed that: Lu'an ecological civilization construction levelss were 0.06063，0.08432，0.09448，0.10378，0.12890 which indicated that Lu'an ecological civilizationwas in gradual improvement.The main factors restricting the level are economic development ， social progress and pollution control. At this stage， we should further optimize the industrial structure， strengthen pollution monitoring intensity， and increase educational and cultural investment.

Keywords：ecological civilization， evaluation indicator system， the model of AHP and Entropy Coupled， Lu'an

作者簡介：卓勝君（1990- ），女，碩士研究生，研究方向：環(huán)境評價理論與方法。

基金項目：六安市發(fā)改委項目（J2014AHST0016）

收稿日期：2015-09-11

DOI:10.11921/j.issn.2095-8382.20160212

中圖分類號：X22

文獻標識碼：A

文章編號：2095-8382（2016）02-059-06