基于投影寻踪方法的陕西省经济发展协调性评价

刘睿劼，张智慧

（清华大学 建设管理系，北京 100084）

基于投影寻踪方法的陕西省经济发展协调性评价

刘睿劼，张智慧

（清华大学 建设管理系，北京 100084）

为了研究陕西省2000—2008年经济发展与环境、资源、人民生活水平三个方面的协调程度，在选择了相应的代表性指标后，利用投影寻踪方法对指标进行降维分析，根据投影函数值对2000—2008年陕西省经济发展的总体协调性进行评价，并采用灰色关联度等方法针对经济—环境、经济—资源、经济—人民生活水平三个方面进行对比分析，阐述了陕西省当前在经济协调发展方面的现状及存在的主要问题。

陕西省；协调性；投影寻踪；灰色关联度

一、引 言

陕西省经济在进入21世纪后迅猛发展，经济实力大幅提高，生产总值和人均生产总值由2000年的1 804亿元和4 968元增长到2008年的6 951.32亿元和18 246元，同一时期陕西省的对外进出口总值也增加了2.89倍，这些都反映了陕西省近些年来在经济发展上取得的成就。

随着环境与资源问题日益引起重视，地区发展的目标不再是单纯的经济发展，而是经济、环境、资源三位一体的协调发展。一个地区在进行宏观管理和决策时，必须考虑到经济、环境、资源的协调发展。

陕西省作为能源生产大省之一，其工业产值始终占总产值的50%以上。陕西省经济发展对能源生产及其相关产业的依赖程度决定了其经济发展过程中很可能伴随着较为严重的环境与资源问题，体现了对陕西省经济发展进行协调性评价的必要性和实际意义。

在之前学者对经济发展协调性的相关研究中，没有将人民生活水平作为一个独立的子系统加入到研究体系中，而本文为了更全面地分析陕西省经济发展的实际效用，将人民生活水平（以下简称生活）作为一个子系统引入到经济发展协调性评价体系中。

对陕西省进行的经济发展协调性评价不仅能够反映陕西省经济发展综合水平的发展趋势，还能揭示经济发展与环境、资源、生活等方面的协调程度，为制定相关政策和措施提供参考。

二、经济发展协调性评价

（一）评价方法

经济发展的协调性评价方法主要有定性评价与定量评价两大类，其中定量评价方法目前常见的有层次分析法［1－2］、模糊数学评价法［3］和主成分分析法［4－6］。在这些方法中，层次分析法存在受主观因素影响较大的缺点；模糊评价法得到的结果不够明确，而且同样会受到主观因素的影响；主成分分析法在得到各主成分的分解结果后，没有合适的加权计算方法，且各主成分的意义不够明确。为了避免在协调性评价中出现以上的问题，本文选择投影寻踪方法对陕西省经济发展进行协调性评价。

投影寻踪方法［7］168－170是一种直接由样本数据驱动的探索性数据分析方法，特别适用于分析和处理非线性、非正态的高维数据，通过将高维数据向低维空间投影，分析低维空间的投影特性来研究高维数据的特征，是一种处理多因素复杂问题的统计方法［8］。基于投影寻踪方法的经济发展协调性评价模型的基本思想是把高维数据样本通过某种组合投影到低维子空间中，对投影得到的构形，采用投影指标函数（目标函数）衡量投影暴露某种等级结构的可能性大小，寻找出使投影指标函数达到最优的投影值，然后根据该投影值对样本集进行相应的评价。投影寻踪方法与其他评价相比，能够消除主观因素的影响，通过已有的数据发掘信息，根据数据信息给出评价权重，在评价结果上具有明确和客观的优点。

由于投影寻踪方法能够客观地赋予指标权重，其在许多方面都得到了广泛的应用［9－11］。投影寻踪方法的主要步骤包括：评价指标值的归一化、构造投影指标函数、优化投影指标函数和排序分类四步，由于其算法已较为成型，本文不予以展开描述，具体可参考之前已有的相关研究及著作［12］18－26。

（二）评价指标体系

为了对陕西省2000—2008年的经济发展协调性进行评价，建立了以经济发展协调性为总系统，包括了四个子系统（经济、环境、资源、生活）在内的评价指标体系。由于投影寻踪方法能够赋予每个指标相应的权重，因此为了避免由于某个子系统的指标数量相比其他子系统过多，而对最终评价结果带来不良影响，本文建立的评价指标体系中各子系统均有6个指标。在评价指标的选择过程中，根据指标的影响大小、涉及方面以及数据的可获得性对指标进行了一定的取舍，将与经济发展关系较小的指标剔除，以保证指标数量在合适的范围内，各指标数据的来源为2000—2009年陕西省统计年鉴。本文使用的评价指标体系具体如表1所示：

表1 评价指标体系表

在评价指标归一化的过程中，需要判断评价指标是正向指标还是负向指标，以便采取相应的归一化方法。上述评价指标体系中共有生产总值、固定资产投资等14个正向指标，工业废水排放量、工业废气排放量等10个负向指标。

三、投影寻踪方法评价结果及分析

（一）评价结果

在对24个评价指标进行投影寻踪分析后，得到表2所示的各评价指标权重值：

表2 各指标的权重表

表2的数据显示各评价指标都拥有一定的权重，未出现某些指标权重明显过大或过小的情况，反映出投影寻踪方法根据样本数据信息给予各指标权重的适用性以及评价体系中各指标的代表性，尤其体现出将人民生活水平作为一个子系统纳入经济发展协调性评价体系中的必要性。

利用各评价指标经过归一化处理后的数据和其各自的权重值进行加权计算，可以获得各年各评价指标的相应评价值，将各年的指标评价值分别加总就得到了表3所示的2000—2008年陕西省经济发展协调性评价值。

表3 2000—2008年陕西省经济发展协调性评价值表

表3的数据显示，2000—2008年陕西省的经济发展协调性总体上呈现稳步上升的趋势，尤其是2005年开始陕西省的经济发展协调性开始迅速提高。

将各子系统6个指标的评价值加总，可获得各子系统在2000—2008年间发展情况的评价得分，陕西省经济发展协调性及其各子系统的得分发展趋势如图1所示：

图1 经济发展协调性及各子系统的得分发展趋势图

由图1可以看出经济子系统、环境子系统与经济发展协调性的发展趋势较为吻合，生活子系统的发展相对较为平缓，而资源子系统的评价得分则出现了缓慢下降的趋势，表明在四个子系统中，资源子系统近年来的发展情况最差。

（二）灰色关联度分析

本文还采用灰色关联度分析方法对经济发展协调性和四个子系统间的相互关系进行了分析。

灰色关联度分析通过一定的方法，寻找系统中各子系统之间的数值关系［13］34－41，其意义是指在系统发展过程中，如果两个因素变化的态势是一致的，即同步变化程度较高，则可以认为两者关联较大；反之，则两者关联度较小。灰色关联度分析对于一个系统发展变化态势可以提供量化的度量，确定其主导因素。

对2000—2008年陕西省的经济发展协调性及各子系统发展情况的投影寻踪评价值进行灰色关联度分析，得到了表4所示的关联矩阵。

由表4的数据可以看出经济发展协调性与经济、环境、生活三个子系统的关联度均较大，而即便是与之发展趋势较为不同的资源子系统，对经济发展协调性也有着一定的影响，说明为了提高陕西省经济发展的协调性，需要重视任何一个子系统的发展。

表4 关联矩阵表

经济子系统与其他三个子系统的关联度均较高，体现了当前经济子系统对于其他子系统的驱动和主导作用；环境子系统与生活子系统关联度较高，反映了环境质量与人民生活水平间的紧密联系，表明为了人民生活水平的提高，不可只顾发展经济而忽视环境保护；资源子系统与经济子系统、环境子系统关联度较高，其一方面受经济发展的影响，另一方面又影响着生态环境，体现了资源子系统的重要性；生活子系统与经济子系统关联度较高，表明经济发展始终是提高人民生活水平的重要手段。

四、各子系统间协调度分析

各子系统间的协调发展强调整体性、综合性和内在性的发展，不是单独某个子系统的增长，而是各子系统在协调基础上的综合发展［14］。协调发展不允许其中一个子系统或要素使整体或综合发展受到偏离正常趋势的影响，追求一种齐头并进、全局优化、共同发展的美好前景［15］。

但是目前陕西省尚未发展到环境子系统、资源子系统或生活子系统的超前发展会导致经济发展受到抑制的阶段，即实际上并不应该否定与排斥其他子系统相对经济子系统超前发展的现象。

之前学者在研究中多是利用模糊数学的方法衡量各子系统间的协调度［16］，这种方法需要进行各子系统评价值间的相互回归分析，但这样的回归分析理论基础并不牢固，容易出现虚假回归或回归结果不易解释的情况；而且当其他子系统处于超前发展的状态时，会得到较小的协调度评价值，与现实要求不符。为了避免出现上述问题，利用各子系统在评价值逐年提高幅度上的差异衡量各子系统间的协调度。

现阶段经济子系统对环境、资源、生活子系统的驱动作用较强，其他子系统对于经济子系统的驱动作用相对较小，本文利用格兰杰因果检验（Granger Test）对此进行了验证。在此验证结果的基础上，本文选择以经济子系统的投影寻踪评价值为基准，计算经济—环境、经济—资源、经济—生活三组子系统的协调度，分析其他子系统相对于经济子系统的发展情况。在现阶段若其他子系统相当于经济子系统发展越快，则说明他们之间的协调度越好。

本文利用式（1）衡量两个子系统间的协调度：

U ij表示第j年i子系统相对于经济子系统的协调度；Si，j表示i子系统第j年的评价值，Sj表示经济子系统第j年的评价值。

由式（1）可知，U ij越大意味着该子系统与经济子系统的协调度越高，当U ij大于1时，表示当年该子系统的发展速度超过经济子系统，处于超前发展的状态；当U ij小于1时，表示当年该子系统的发展滞后于经济子系统；当U ij等于1时，则表示当年该子系统与经济子系统处于同步发展的状态。

根据式（1）和各子系统2000—2008年的评价得分值，可以计算2001—2008年经济—环境、经济—资源、经济—生活三组子系统的协调度，最终结果如图2所示。

图2 各子系统间协调度发展趋势图

由图2可以看出经济—环境、经济—生活两组子系统的协调度发展趋势早期较为接近，但之后经济—环境子系统间的协调度发展波动程度高于经济—生活，并在2008年达到较高的协调程度（协调值1.539）；而经济—生活子系统间的协调度在2005—2008年间发展平稳，但只是稳定在一个较低的水平上（2008年协调值0.296）。子系统间协调度评价表明经过这几年的改进与调整，经济—环境子系统在波动中逐渐形成了协调发展的趋势，但由于经济—环境子系统间协调度发展的波动性较强，仍需要对环境状况加以重视，避免出现协调度回落的现象；而经济—生活子系统的协调度发展近年来较为平稳但水平较低，表明目前经济的快速发展尚未完全转化为人民生活水平的提高。

经济—资源子系统间的协调度发展趋势则较为不同，其峰值出现在2005年，但之后又降回到较低的水平（2008年协调值0.092），并有多年经济—资源子系统间处于反向发展的阶段（协调值小于0），表明在近年来陕西省经济快速发展的过程中，尚未找到解决资源问题的办法，导致资源子系统的发展不仅长时间滞后于经济子系统，甚至随着经济的发展而出现资源问题恶化的现象。

五、结论

利用投影寻踪方法对陕西省2000—2008年的经济发展协调性进行了定量评价，弥补了现有研究方法存在的不足，并将人民生活水平作为一个新的子系统引入协调性评价体系中，提高了经济发展协调性评价的全面性。

研究结果表明，陕西省的经济发展协调性总体上呈现出稳步上升的趋势，并在近几年取得迅速提高；经济、环境、资源及生活子系统对于评价经济发展协调性均具有重要的影响，在经济发展过程中需要重视其他子系统发展；同时证明了将人民生活水平作为子系统引入评价体系的合理性和必要性。

本文提出的新的子系统间协调度的衡量方法，能够更好地反映现实情况和要求，在对经济—环境、经济—资源、经济—生活三组子系统进行了协调度分析后，显示了各子系统间协调度的发展趋势，就现状而言经济—环境间的协调度发展较好，表明陕西省在减轻环境影响，改善环境质量上的工作是卓有成效的；经济—生活子系统间的协调度发展则进入一个瓶颈期，人民生活水平的提高速度近年来始终滞后于经济发展速度；经济—资源子系统间的协调度发展较为缓慢，甚至出现逆向发展的现象，表明需要对资源问题给予更高的重视，并尽快找到解决办法，否则资源问题将成为制约陕西省经济发展协调性进一步提高的关键因素。

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Evaluation on Coordination of Economic Development in Shaanxi Province Based on Projection Pursuit Method

LIU Rui-jie，ZHANG Zhi-hui

（Dept of Construction Management，Tsinghua University，Beijing 100084，China）

In order to study the extent of coordination between economic development and environment，resource and people＇s livelihood of the year 2000－2008 in Shaanxi Province，after selecting relevant representative index，this paper conducted dimension reduction analysis by applying the projection pursuit method，and evaluated the total economic development coordination of year 2000～2008 in Shaanxi Province based on the projection function value.Using the methods of grey incidence，etc，comparative analysis was made aiming at three aspects of economy－environment，economy－resource，economypeople＇s livelihood，and current situation and existing major problems of coordinative development of economy in Shaanxi Province were elaborated.

Shaanxi Province；coordination；projection pursuit method；grey incidence

（责任编辑：王南丰）

F205

A

1007－3116（2011）09－0094－05

2011－01－16

国家自然科学基金项目《建筑工程固体废弃物绿色治理评价理论与应用研究》（70971075）

刘睿劼（1986－），男，福建沙县人，博士生，研究方向：环境影响评价、工程管理。

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【统计调查与分析】