基于智能遺傳算法與支持向量機(jī)的生態(tài)文明建設(shè)體系的研究

桂安琪++朱家明++王銳杰++孟康

摘 要：本文針對(duì)生態(tài)文明建設(shè)評(píng)價(jià)問題，運(yùn)用層次分析法、模糊綜合評(píng)價(jià)法等方法，構(gòu)建出我國的生態(tài)文明建設(shè)評(píng)價(jià)體系，從而對(duì)我國生態(tài)文明建設(shè)程度進(jìn)行了綜合評(píng)價(jià)；然后運(yùn)用智能遺傳算法與最小二乘支持向量機(jī)這一先進(jìn)的數(shù)學(xué)模型思想，建立出數(shù)學(xué)預(yù)測(cè)模型，成功預(yù)測(cè)了落后省市經(jīng)改進(jìn)后生態(tài)文明建設(shè)情況，證明了其實(shí)施效果是有效的。

關(guān)鍵詞：生態(tài)文明建設(shè)；模糊綜合評(píng)價(jià)模型；智能遺傳算法；支持向量機(jī)；MATLAB

一、引言

從黨的十七大第一次提出“建設(shè)生態(tài)文明”，以此作為全面建設(shè)小康社會(huì)的一項(xiàng)重要目標(biāo)開始，我國就踏上了全方位、多角度、省市聯(lián)動(dòng)地建設(shè)生態(tài)文明的新征程。人類發(fā)展史的實(shí)踐表明，生態(tài)文明是有別于任何一種文明的嶄新文明形態(tài)，其產(chǎn)生和發(fā)展具有必然的歷史演進(jìn)軌跡。人們所熟知的物質(zhì)，精神，政治等文明都是伴隨人類社會(huì)的發(fā)展而產(chǎn)生，惟有生態(tài)文明是現(xiàn)代工業(yè)高度發(fā)展階段的產(chǎn)物。而生態(tài)文明也不單單只是生態(tài)、環(huán)境領(lǐng)域的問題，它是人與自然、發(fā)展與環(huán)境、經(jīng)濟(jì)與社會(huì)、人與人之間關(guān)系協(xié)調(diào)、發(fā)展平衡、步入良性循環(huán)的理論與實(shí)踐，是人類社會(huì)跨入一個(gè)新的時(shí)代的標(biāo)志。因此，對(duì)于生態(tài)文明建設(shè)程度的評(píng)價(jià)體系的研究建立就顯得尤為重要了。一個(gè)城市或地區(qū)可以準(zhǔn)確的判斷出當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)文明的建設(shè)程度，對(duì)于清晰明了之后的發(fā)展方向和進(jìn)度具有深遠(yuǎn)意義。

二、生態(tài)文明建設(shè)程度的定量評(píng)價(jià)

（一）生態(tài)文明建設(shè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的選取

為研究我國各省域生態(tài)文明建設(shè)程度，本文基于我國現(xiàn)有評(píng)價(jià)指標(biāo)中國省域生態(tài)文明建設(shè)評(píng)價(jià)指標(biāo)（ECCI），并結(jié)合其他指標(biāo)體系[1]，剔除那些對(duì)指標(biāo)體系貢獻(xiàn)度不高的指標(biāo)，選入了一些通過分析認(rèn)為貢獻(xiàn)度較高的指標(biāo)，如生態(tài)經(jīng)濟(jì)文明、生態(tài)環(huán)境文明、生態(tài)社會(huì)文明和生態(tài)意識(shí)文明等；并對(duì)三級(jí)指標(biāo)進(jìn)行優(yōu)化，進(jìn)而得到本文所使用的指標(biāo)體系。

（二）研究方法

1、主要指標(biāo)的選取

由于指標(biāo)體系中指標(biāo)過多，若全部分析必會(huì)給數(shù)據(jù)搜集工作帶來較大的麻煩，因此本文決定采用層次分析法，從上述指標(biāo)體系中篩選出權(quán)重較大的指標(biāo)。首先本文根據(jù)上述指標(biāo)體系建立了遞階層次結(jié)構(gòu)，然后根據(jù)上下層元素間的隸屬關(guān)系構(gòu)造出判斷矩陣，其中二級(jí)指標(biāo)間的判斷矩陣如下：

A=113141331121421231121

在得到上述模糊判斷矩陣之后，對(duì)矩陣進(jìn)行歸一化處理，然后求出判斷矩陣中各向量的最大特征值。最后通過一致性檢驗(yàn)，得到了二、三級(jí)指標(biāo)的權(quán)重大小，其中生態(tài)文明綜合指數(shù)對(duì)生態(tài)經(jīng)濟(jì)文明，生態(tài)環(huán)境文明，生態(tài)社會(huì)文明，生態(tài)意識(shí)文明4個(gè)二級(jí)指標(biāo)的重視程度分別為：生態(tài)環(huán)境文明>生態(tài)經(jīng)濟(jì)文明>生態(tài)意識(shí)文明>生態(tài)社會(huì)文明。而三級(jí)指標(biāo)中人均GDP，城鎮(zhèn)居民可支配收入，基尼系數(shù)，污水處理率，森林覆蓋率，SO2排放量，失業(yè)率，基本社會(huì)保險(xiǎn)覆蓋率，平均預(yù)期壽命，公共生態(tài)文明滿意度，恩格爾系數(shù)，財(cái)政性教育經(jīng)費(fèi)占GDP比重這12個(gè)指標(biāo)是權(quán)重較大的，對(duì)評(píng)價(jià)體系影響較大的指標(biāo)。

2、模糊綜合評(píng)價(jià)方法

本文采用Matlab72編程，設(shè)定種群大小N=100；進(jìn)化代數(shù)為500；交叉概率為05；變異概率為0004 5。其中BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)[5]是三層根據(jù)Kolmogorov 定理隱節(jié)點(diǎn)數(shù)取m=2n+1，其中n 為輸入節(jié)點(diǎn)數(shù)，這里取13 個(gè)隱節(jié)點(diǎn)，設(shè)定均方誤差為0000 1，最大進(jìn)化代數(shù)為3 000 次。并按照山西人均GDP年增長(zhǎng)率不低于20%，SO2排放量年增長(zhǎng)率不高于35%，公共生態(tài)文明滿意度年增長(zhǎng)率不低于5%；甘肅人均GDP年增長(zhǎng)率不能低于20%，森林覆蓋率年增長(zhǎng)率不能低于10%，基本社會(huì)保險(xiǎn)覆蓋率年增長(zhǎng)率不能低于1%的條件下進(jìn)行預(yù)測(cè)，經(jīng)計(jì)算后分別得到兩省未來在上述措施[6]下的生態(tài)文明建設(shè)程度。最終發(fā)現(xiàn)，2014—2023十年間，生態(tài)綜合約束指數(shù)呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，未來發(fā)展前景很樂觀。

五、結(jié)束語

本文在建立新的生態(tài)文明評(píng)價(jià)體系之前，參考查閱了相關(guān)資料，仔細(xì)研究了已有的比較常用的評(píng)價(jià)體系，剔除了部分影響不明顯、數(shù)據(jù)不容易收集的指標(biāo)，轉(zhuǎn)而用影響比例更大的指標(biāo)進(jìn)行替換，并對(duì)評(píng)價(jià)體系的整個(gè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了進(jìn)一步的優(yōu)化，從而得到了本文中的最終的生態(tài)文明評(píng)價(jià)體系，該體系與之前的體系相比，數(shù)據(jù)來源更易獲得，分析的結(jié)果也更加準(zhǔn)確。另外，文章的重點(diǎn)研究課題在于利用建立的評(píng)價(jià)體系，對(duì)選出的我國具有代表性的10個(gè)城市的生態(tài)文明建設(shè)程度進(jìn)行評(píng)價(jià)并提出改進(jìn)建議，同時(shí)對(duì)這10個(gè)城市十年之后，是否按照改進(jìn)建議進(jìn)行的建設(shè)程度分別進(jìn)行預(yù)測(cè)，并對(duì)預(yù)測(cè)結(jié)果進(jìn)行比較。研究結(jié)果表明，經(jīng)濟(jì)條件較好或是先天生態(tài)較好的城市，通常生態(tài)文明的建設(shè)程度都相對(duì)高一些，相反地，經(jīng)濟(jì)條件落后或者先天環(huán)境較差的城市，生態(tài)文明建設(shè)的程度就會(huì)比較落后了；同時(shí)，按照改進(jìn)建議進(jìn)行建設(shè)的數(shù)據(jù)要明顯優(yōu)于未按照建議改進(jìn)的建設(shè)程度。因此表明，評(píng)價(jià)體系有效，改進(jìn)建議也是有效的。（作者單位：1.安徽財(cái)經(jīng)大學(xué)金融學(xué)院；2.安徽財(cái)經(jīng)大學(xué)統(tǒng)計(jì)與應(yīng)用數(shù)學(xué)學(xué)院；3.安徽財(cái)經(jīng)大學(xué)管理科學(xué)與工程學(xué)院）

基金項(xiàng)目：國家級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目（201510378050）

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