基于AHP和PCA的熵組合權重的廣東農墾可持續(xù)發(fā)展評價①

趙慶偉 周遠揚 張艷 熊瑞權③

（1廣東省農業(yè)科學院農業(yè)經濟與信息研究所 廣東 廣州 510640；2廣東省農科院彩田農業(yè)科技信息有限責任公司 廣東 廣州 510640；3農業(yè)農村部華南都市農業(yè)重點實驗室 廣東 廣州 510640）

農墾作為我國一個特殊的經濟社會系統(tǒng)，是一個既包含經濟功能，又包含社會功能甚至國防功能的復合性體系，兼具國有企業(yè)特性，是我國農業(yè)農村經濟的重要組成部分和現(xiàn)代農業(yè)的“排頭兵”。農墾是推進中國特色新型農業(yè)現(xiàn)代化的重要力量，在發(fā)展現(xiàn)代農業(yè)中發(fā)揮示范帶動作用，因而，農墾發(fā)展一直是黨中央關注的熱點［1］。廣東農墾作為我國農墾的重要組成部分，在推動廣東農業(yè)現(xiàn)代化和鄉(xiāng)村振興中發(fā)揮著重要作用，廣東農墾可持續(xù)發(fā)展直接關系到廣東農業(yè)現(xiàn)代化實現(xiàn)和鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的順利實施，因此，有必要對其進行深入研究。

目前，農墾的研究主要集中在體制改革、品牌建設及相關定性研究方面，從企業(yè)層面進行可持續(xù)發(fā)展的研究比較少。劉貞平等［2］對廣東農墾國有農場經營管理體制改革現(xiàn)狀進行了研究并提出了對策建議；黃冠等［3］對廣東農墾國有農場公司制改造進行對策研究，提出了國有農場公司制改造的特殊性，并據(jù)此提出相關建議；金晗［4］通過分析廣東農墾農產品品牌現(xiàn)狀，找出存在的問題，提出了品牌建設一些發(fā)展策略；勞秀霞［5］對粵港澳大灣區(qū)背景下，廣東農墾品牌提升進行了相關研究；曹璨運［6］用SWOT法對黑龍江農墾尖山農場綠色產業(yè)規(guī)劃進行了研究；曾夢玲等［7］運用AHP法對湖北農墾農業(yè)現(xiàn)代化水平及其制約因素進行了相關研究；鄒積慧［8］從7個方面對黑龍江墾區(qū)農業(yè)可持續(xù)發(fā)展的創(chuàng)新問題進行了研究。

1980年，《世界自然保護大綱》首次提出“可持續(xù)發(fā)展”這一概念，是“可持續(xù)性”“持續(xù)發(fā)展”的結合［9］?？沙掷m(xù)發(fā)展是一種新的發(fā)展思想和科學理論［10］，經過多年發(fā)展，可持續(xù)發(fā)展思想和理念在世界范圍內得到普遍認同和廣泛應用。世界自然保護聯(lián)盟發(fā)布的《世界保護戰(zhàn)略：可持續(xù)發(fā)展的生命資源保護》認為，可持續(xù)發(fā)展必須考慮到社會、生態(tài)以及經濟因素［11］。目前，已有的可持續(xù)發(fā)展綜合評價方法主要分為兩類：主觀賦權法和客觀賦權法。主觀賦權法主要包括層次分析法（AHP）、專家打分法、模糊綜合評價法等，這類方法是以評價者經驗來人為確定各指標權重的方法，主要依靠專家個人經驗判斷，由于價值判斷標準因人而異，故對專家專業(yè)知識和經驗等要求較高?？陀^賦權法主要包括熵值法、主成分分析法（PCA）等。這類方法是通過統(tǒng)計方法對指標初始數(shù)據(jù)進行分析處理后獲得權重的方法，確定權重主要根據(jù)指標間的相關系數(shù)，克服了人為主觀因素，消除指標樣本間相關關系，提取少量有代表性指標的同時又能保持樣本主要信息［12］，但當研究對象較為復雜或需要根據(jù)實際情況靈活變動時運算量會比較大，難以客觀全面反映評價對象［13］。總之，不同方法各有優(yōu)劣，僅使用單一方法往往不能準確進行客觀地評價［14］。因此，有必要結合主觀賦權法和客觀賦權法，利用指標中參與評價者的主觀經驗判斷和評價指標原始值的客觀信息差異，比較全面利用權數(shù)信息，實現(xiàn)評價結果的客觀科學［15］。

目前關于農墾可持續(xù)發(fā)展的研究較少，尤其從企業(yè)角度、采用主客觀賦權法相結合進行可持續(xù)發(fā)展的研究更少。因此，采用層次分析法與主成分分析法相結合，即基于AHP‐PCA的熵組合權重方法對廣東農墾可持續(xù)發(fā)展進行研究，以最小信息熵權重組合計算綜合權重，結合了主觀賦權法與客觀賦權法，既可以利用AHP法發(fā)揮專家豐富的經驗判斷，根據(jù)不同時期研究對象作出更客觀、科學的評價，提高評價的針對性和可靠性，又可以運用PCA法通過數(shù)理統(tǒng)計，使評價更為客觀。

1 研究對象概況

廣東省農墾集團公司（簡稱“廣東農墾”）前身是華南墾殖局，主要從事國家戰(zhàn)略資源和城市安全食品的生產和經營。經過60多年發(fā)展，廣東農墾建成一批現(xiàn)代化的國有農場和重要農產品生產基地，培育了1家上市公司、12家國家及省級重點農業(yè)龍頭企業(yè)，是我國現(xiàn)代農業(yè)走出去發(fā)展的排頭兵，是廣東乃至全國推進現(xiàn)代農業(yè)發(fā)展、實施鄉(xiāng)村振興的重要力量。

截至2019年底，廣東農墾擁有土地面積22.31萬hm2，人口39.19萬，下轄湛江、茂名、陽江、揭陽、汕尾5個二級農墾集團公司。2019年，廣東農墾生產總值191.96億元，營業(yè)收入235.14億元，利稅總額9.55億元，利潤總額3.69億元，擁有科技人員447人，科研機構（單位）49個，科研經費投入5 720萬元。近年來，廣東農墾根據(jù)中央、廣東省改革文件精神，不斷深化改革，2020年基本完成墾區(qū)全民所有制公司制改革，墾區(qū)全民所有制企業(yè)已基本改制為按《公司法》注冊登記的有限責任公司。

2 廣東農墾可持續(xù)發(fā)展評價指標體系的構建

2.1 指標體系構建的總體思路

要對廣東農墾可持續(xù)發(fā)展進行準確、客觀評價，就需要首先明確可持續(xù)發(fā)展評價系統(tǒng)結構和研究對象特征，通過AHP法和專家咨詢法等構建廣東農墾可持續(xù)發(fā)展評價指標體系。通過文獻研究，對可持續(xù)發(fā)展等概念進行梳理、明確其定義內涵，并整理出國內外已有的、通用的可持續(xù)發(fā)展指標，結合指標選取原則對指標進行歸類整理；其次，結合農墾作為特殊經濟社會系統(tǒng)特點，找出影響廣東農墾可持續(xù)發(fā)展主導因子，篩選出適合的評價指標，并根據(jù)專家意見對指標體系進行修改、完善，進而構建出廣東農墾可持續(xù)發(fā)展總體評價體系。

2.2 指標體系構建的原則及評價內容

為更好構建科學的評價指標體系，指標選取應遵循代表性、針對性、層次性、可量化、可獲得性等原則，同時由于可持續(xù)發(fā)展系統(tǒng)是一個綜合復雜系統(tǒng)，應采用整體思維與方法。廣東農墾可持續(xù)發(fā)展評價也是系統(tǒng)工程，需要運用整體思維對系統(tǒng)中的組成要素進行研究?；谏鲜稣撌觯⒔Y合學術界已有的可持續(xù)發(fā)展評價模型研究成果，可知廣東農墾可持續(xù)發(fā)展系統(tǒng)一般包括經濟可持續(xù)發(fā)展、技術創(chuàng)新可持續(xù)發(fā)展、競爭優(yōu)勢可持續(xù)發(fā)展、資源環(huán)境可持續(xù)發(fā)展等方面內容。

2.3 指標選取

從經濟可持續(xù)發(fā)展能力方面對廣東農墾進行可持續(xù)發(fā)展評價時，除應包含營業(yè)收入、利潤總額等經濟指標外，還應包含納稅額、墾區(qū)生產總值、在崗職工人數(shù)、在崗職工年均收入等反映社會功能的指標；技術創(chuàng)新可持續(xù)發(fā)展能力方面，主要選取科技人員數(shù)量、科研機構個數(shù)、科技經費、國家科技項目經費比例、實驗地面積等指標；競爭優(yōu)勢可持續(xù)發(fā)展能力和資源環(huán)境可持續(xù)發(fā)展能力方面，由于廣東農墾屬于大型國有企業(yè)，并且擁有大量土地資源、種植業(yè)是基礎性產業(yè)，對其進行可持續(xù)評價時不僅要包括固定資產凈值、省級榮譽稱號產品、出口創(chuàng)匯金額等指標，還應包括農業(yè)機械總動力、耕地機耕率、現(xiàn)代農業(yè)產業(yè)園區(qū)數(shù)量、有效灌溉率、農膜使用量、農用化肥施用強度（折純）、造林育苗面積、耕地保有率等既滿足自身可持續(xù)發(fā)展要求，又體現(xiàn)推進農業(yè)現(xiàn)代化、節(jié)能減排、生態(tài)環(huán)保、碳中和等社會功能的指標。

2.4 評價指標體系

根據(jù)可持續(xù)發(fā)展內涵及指標體系構建思路，設計了包含經濟可持續(xù)發(fā)展、技術創(chuàng)新可持續(xù)發(fā)展、競爭優(yōu)勢可持續(xù)發(fā)展、資源環(huán)境可持續(xù)發(fā)展4個準則層和22個指標的廣東農墾可持續(xù)發(fā)展評價指標體系總體框架（見圖1）。

圖1 廣東農墾可持續(xù)發(fā)展評價指標體系總體框架圖

評價指標體系分為三個層次，其中目標層為指標體系的最高層，通常為研究對象的最終目標；準則層是由一個或多個層次組成，而指標層即指標體系的最下層，是為達到目標而選取的各種指標、措施等。

2.5 數(shù)據(jù)處理

基礎數(shù)據(jù)主要來源于《廣東農村統(tǒng)計年鑒》（2016～2020年），主要包括2015～2019年社會經濟數(shù)據(jù)、科技數(shù)據(jù)、資源環(huán)境數(shù)據(jù)。由于各指標量綱存在差異，為消除影響，對這些指標數(shù)據(jù)進行無量綱處理，計算各指標的標準化值。因指標存在正逆向之分，首先對數(shù)據(jù)采用極值法進行標準化處理。

極值法處理后的標準化值詳見表1。

表1 廣東農墾可持續(xù)發(fā)展評價指標的標準化值

3 權重計算及評價模型

3.1 基于AHP和PCA的熵組合權重計算

由于指標體系中各項指標對農墾可持續(xù)發(fā)展的重要性不同，所以需要確定各指標權重。采用層次分析法（AHP）和主成分分析法（PCA）相結合對指標權重進行賦值，即先通過層次分析法計算各指標的主觀權重W1i（i=1，2，…，n），然后通過主成分分析法計算出各指標的客觀權重W2i（i=1，2，…，n），最后通過最小信息熵權重組合得到最終權重。

3.1.1 AHP法指標權重賦值

AHP法主要步驟包括構建遞階層次結構模型、構造判斷矩陣、賦值等。在農墾可持續(xù)發(fā)展評價指標體系中，每個因素與下一層因素構成一個子區(qū)域，內部各因素構造若干個重要性判斷矩陣。根據(jù)所構建的指標體系模型運用YAAHP V12.5軟件生成問卷調查表，然后邀請涵蓋農業(yè)經濟、企業(yè)管理、可持續(xù)發(fā)展等研究方向的10位專家填寫調查問卷，將各因素相對重要性給予定量化。

假設總目標層因素Ek與下層因素Q1、Q2、Q3……Qn有聯(lián)系，重要性判斷矩陣如下表2所示。其中，Qij代表相對于Ek來說下一層Qi和Qj相對重要程度的數(shù)值表現(xiàn)。

表2 因素相對重要性判斷矩陣

一般因素相對重要性的判斷尺度采用1‐9比率標度法，具體如表3所示。

表3 因素相對重要性標度

本研究共發(fā)放10份專家調查問卷，回收問卷10份，回收率100%。通過軟件分析處理，發(fā)現(xiàn)共有9位專家的判斷矩陣通過了一致性檢驗。運用YAAHPV12.5軟件分別計算各層集結后的判斷矩陣權重，并對各判斷矩陣進行一致性檢驗、層次單排序判斷和層次總排序，最后得出各指標權重結果（圖2），采用YAAHPV12.5軟件處理數(shù)據(jù)。

圖2 基于AHP法的廣東農墾可持續(xù)發(fā)展評價體系指標權重條形圖

3.1.2 PCA法指標權重賦值

評價廣東農墾可持續(xù)發(fā)展能力時，構建的可持續(xù)發(fā)展評價指標體系包括4個準則層和22個統(tǒng)計指標，指標間可能有信息重疊。根據(jù)PCA原理，應減少評價指標的數(shù)據(jù)維數(shù)，提高評價科學性和效率［16］。主成分分析步驟如下［17］。

①建立m個年份n個指標的原始數(shù)據(jù)矩陣X。X=(Xij)m×n，i=1，2…，m，j=1，2…，n。其中，i代表時間，j代表指標。

②數(shù)據(jù)標準化。由于指標量綱不同，需要對原始值進行標準化處理，標準化計算公式為，

式（3）中，Yij，Xij分別為指標標準化值和原始值，xij，ej分別為第j個變量的平均值和標準差。

③計算指標相關系數(shù)矩陣Rn*m，通過特征方程|R‐λ|=0計算特征值λ，并計算出特征向量μ。

④求方差貢獻率和累積方差貢獻率。取特征值大于1、累積方差貢獻率80%以上作為主成分。

⑤計算主成分載荷。

式（4）中，Si為第i年主成分因子得分，yij為評價指標標準化數(shù)據(jù)，μj為各指標特征向量。

對各指標原始值用極值法進行標準化處理后，采用SPSS軟件用主成分分析法計算各指標權重，選取特征值λ＞1，累計貢獻率＞80%的主成分（表4）作為研究可持續(xù)發(fā)展的主導因素，并得到各成分矩陣、成份得分系數(shù)矩陣等，進而計算出各指標因子權重（圖3）。

表4 主成分的特征值、貢獻率和累計貢獻率

圖3 基于PCA法的廣東農墾可持續(xù)發(fā)展評價體系指標權重條形圖

3.1.3 基于AHP和PCA的熵組合權重

基于AHP法計算出的各指標主觀權重W1i（i=1，2，…，n）和PCA法計算出各指標的客觀權重W2i（i=1，2，…，n），可計算組合權重Wi（i=1，2，…，n），W1i、W2i越接近越好［18］。依據(jù)最小信息熵原理［19］：

應用拉格朗日乘法，可得：

說明在所有符合式（7）的組合分配權重中，采用幾何平均數(shù)需要的信息量最少，而其他情況都會增加沒有獲取的其他信息［19］，得到各指標的組合權重，詳見圖4：

圖4可知，權重排名前五的指標分別是科技經費、科技人員數(shù)量、在崗職工年均收入、利潤總額、農膜使用量，說明這類指標對廣東農墾可持續(xù)發(fā)展起重要作用。同時，從二級指標權重來看，經濟可持續(xù)發(fā)展能力、技術創(chuàng)新可持續(xù)發(fā)展能力、競爭優(yōu)勢可持續(xù)發(fā)展能力、資源環(huán)境可持續(xù)發(fā)展能力權重分別為0.274、0.239、0.227、0.260，差異不大。

3.2 綜合評價模型

采用綜合評分法，把每指標逐級合成一個數(shù)值進行綜合評價，即把屬性和量綱不同的各指標值通過極值法計算出各個指標的指標得分，然后將各項評價指標得分采用加權函數(shù)法進行合成。

式（8）中，Z為綜合指數(shù)，Sk為指標層單項指標通過極值法計算的指數(shù)得分，Wk為該單項指標在指標層中的權重，最后計算出廣東農墾各層次的評價指數(shù)。

4 結果與分析

根據(jù)各指標標準化值、綜合權重，構建綜合評價模型，可計算出廣東農墾各層次評價指數(shù)，詳見表5。由圖5可知，2015～2019年，經濟可持續(xù)發(fā)展能力評價指數(shù)呈波浪式上升，2016、2018年評價指數(shù)降低，主要是由于當年營業(yè)收入和利潤總額比上年減少，說明廣東農墾經濟平穩(wěn)發(fā)展、盈利能力水平需進一步加強。2015～2019年，技術創(chuàng)新可持續(xù)發(fā)展能力評價指數(shù)呈V型變化，主要是由于當年科技經費減少導致2016、2017年評價指數(shù)有所下降，表明廣東農墾科研經費需要持續(xù)穩(wěn)定投入。2015～2019年，隨著廣東農墾農業(yè)現(xiàn)代化進程不斷推進、品牌化建設不斷加強，競爭優(yōu)勢可持續(xù)發(fā)展能力評價指數(shù)呈逐年平穩(wěn)上升趨勢。2015～2019年，資源環(huán)境可持續(xù)發(fā)展能力評價指數(shù)總體呈上升趨勢，2017年有所下降，這主要是由于耕地保有率、農用化肥施用強度（折純）引起，說明農墾資源環(huán)境生態(tài)保護工作應繼續(xù)加強。

表5 廣東農墾可持續(xù)發(fā)展評價指數(shù)

圖5 2015～2019年廣東農墾可持續(xù)發(fā)展二級指標評價指數(shù)曲線圖

從圖5～6可知，2015～2019年，雖然經濟可持續(xù)發(fā)展能力評價指數(shù)呈波動式上升，技術創(chuàng)新可持續(xù)發(fā)展能力、資源環(huán)境可持續(xù)發(fā)展能力評價指數(shù)分別于2017、2018年有所下降，但廣東農墾可持續(xù)發(fā)展綜合評價指數(shù)整體仍然呈逐年上升趨勢：即從2015年的28.80上升至2019年的84.63，其中2018、2019年增長較快，2018年增長較快主要是由于當年科技人員數(shù)量增長較多、科技經費投入較大、農用化肥施用強度降低較多引起；而2019年增長較快主要是由于當年利潤總額及職工年均收入增長較多、農膜使用量減少較多引起的。結合廣東農墾近年來穩(wěn)步推進農墾改革，尤其是隨著全面落實《中共廣東省委廣東省人民政府關于進一步推進廣東農墾深化改革加快發(fā)展的實施意見》（粵發(fā)〔2017〕13號）、深化農墾管理體制和經營機制改革，加快了各類資源整合、經營機制創(chuàng)新和可持續(xù)能力提升，使2018年之后可持續(xù)發(fā)展綜合評價指數(shù)提升速度明顯加快，這也與2018年作為農墾改革“兩個三年”任務、深化農墾改革發(fā)展綜合示范和專項試點的收官之年相吻合。由此可見，近年來農墾改革對廣東農墾可持續(xù)發(fā)展起到了積極促進作用，改革文件政策效應逐步釋放。

圖6 2015～2019年廣東農墾可持續(xù)發(fā)展綜合評價指數(shù)曲線圖

5 發(fā)展建議

5.1 持續(xù)深化農墾改革，激發(fā)發(fā)展內生動力

改革是發(fā)展壯大農墾事業(yè)，更好發(fā)揮農墾促進經濟社會發(fā)展及現(xiàn)代農業(yè)示范帶動作用的必然要求。廣東農墾應繼續(xù)全面貫徹落實《中共中央國務院關于進一步推進農墾改革發(fā)展的意見》（中發(fā)〔2015〕33號）、《中共廣東省委 廣東省人民政府關于進一步推進廣東農墾深化改革加快發(fā)展的實施意見》（粵發(fā)〔2017〕13號）文件精神，深化集團化企業(yè)化及運營機制改革，加快體制機制創(chuàng)新，進一步明確二級集團、產業(yè)集團、直屬單位之間關系，使經營管理更為科學合理，提高決策管理效率。同時，適應新時代要求，深化墾區(qū)全民所有制公司制改革，加快建立現(xiàn)代企業(yè)制度，激發(fā)內生動力，調動各方積極性，提高廣東農墾的核心競爭力，充分利用國內國際兩個市場、兩種資源，積極主動融入國內國際雙循環(huán)，做大做強農墾事業(yè)，實現(xiàn)廣東農墾高質量發(fā)展。

5.2 整合各類產業(yè)資源，培育經濟發(fā)展新動能

廣東農墾應聚焦國家戰(zhàn)略資源與城市安全食品兩大主業(yè)板塊，加快墾區(qū)土地、科技、市場、醫(yī)療康養(yǎng)、旅游等資源的優(yōu)化整合，集中力量做強做優(yōu)做大主業(yè)板塊和支撐板塊上。轉變發(fā)展模式，通過證券化、資產抵押、信托流轉等方式，推進農墾土地資本化；通過農墾品牌建設和電商發(fā)展緊密結合，增強農墾發(fā)展活力；通過醫(yī)療康養(yǎng)產業(yè)，找準切入點，培育利潤增長點，發(fā)展經濟新動能，提升廣東農墾發(fā)展?jié)摿褪袌龈偁幜Α?/p>

5.3 堅持綠色生態(tài)理念，助力農墾可持續(xù)發(fā)展

廣東農墾應踐行綠水青山就是金山銀山的發(fā)展理念，堅持綠色生態(tài)發(fā)展，強化農墾擔當，打造生態(tài)農業(yè)產業(yè)，建設幸福美麗農墾。通過加強畜牧業(yè)廢棄物綜合治理及資源化利用體系建設，積極探索（林下）生態(tài)養(yǎng)殖，發(fā)展現(xiàn)代化無污染綠色養(yǎng)殖產業(yè)；加強環(huán)保等基礎設施建設及維護，制定長效管理考核機制，完善農場人居環(huán)境整治，打造宜居生態(tài)社區(qū)；強化耕地保護，加快資源環(huán)境生態(tài)監(jiān)控能力建設，減少化肥、農藥、農膜使用量，優(yōu)化產地環(huán)境，助力農墾可持續(xù)發(fā)展。

5.4 加大科研經費投入，提高農墾科技創(chuàng)新能力

目前，廣東農墾仍然存在科技人才短缺、科研經費不足等問題，應持續(xù)加大科研經費投入力度，加強科技人才的引進或培育，建設主產業(yè)科技創(chuàng)新中心，開展產業(yè)技術研發(fā)，著力解決產業(yè)關鍵核心技術，提高農業(yè)科技自主創(chuàng)新能力。同時，應進一步完善墾區(qū)科研體系建設，加強與科研單位合作，培育核心技術、核心產品，增強農墾科研實力和影響力，提高市場核心競爭力。