基于AHP—FCE算法的我国区域循环经济发展水平评价

宁亚东　葛健

摘 要：从经济发展、资源消耗、生态环境、资源循环和社会发展五个方面建立区域循环经济发展评价的指标体系，并采用层次分析法（AHP）和模糊综合评价法（FCE）对我国各地区循环经济发展水平进行评价。从评价结果可以看出，东部沿海地区的循环经济发展水平较高，西部地区的循环经济发展水平较低，具有明显的地域差异性和阶梯性。另外，以日本的循环经济发展水平作为成熟阶段的标杆，对我国各地区的循环经济发展阶段进行评价。结果显示，我国还没有发展处于成熟阶段的地区，只有北京、天津、广东、上海和浙江处于循环经济发展的中期阶段，其余各地区均处于初级阶段。

关键词：层次分析法；模糊综合评价法；循环经济；区域评价

中图分类号：F061.5 文献标志码：A 文章编号：1673-291X（2015）13-0063-04

引言

近年来，由于产业结构不合理和过分依赖能源资源消耗的粗犷型发展模式，导致了我国能源资源消耗过度和生态环境被严重破坏。发展循环经济是解决我国的资源紧缺和环境污染等问题的必经之路，也是实现产业结构调整，加快转变经济发展方式的必然选择。因此，对循环经济的发展状况进行评价，对促进我国区域循环经济的发展具有现实意义。

国内关于循环经济的评价研究已有不少。于丽英、冯之浚考虑并筛选了有关经济发展、人居环境、社会消费和资源环境等指标，建立了评价城市循环经济发展的评价体系，突出了绿色发展和人文发展指标的重要性，但是该评价体系也存在部分指标获取难度大和指标间互相干扰等问题[1]。另外，目前对我国各地区循环经济发展评价的研究成果较少，只有谢园园基于过程—效应原理，以省域为基本单元分析了我国区域循环经济发展水平，并初步确立了循环经济类型区划分方案[2]。王康从管理学的角度，参考了各地区的循环经济规划方案和循环经济实施计划之后，建立了我国各省域循环经济发展的评价体系[3]；但是也存在着部分指标可比性较低的问题。在研究方法的选择方面，钱翌等运用层次分析法构建了包含目标、准则、指标和分指标层次的四级评价体系，并采用特尔菲专家打分法，针对青岛市循环经济发展水平进行综合评价[4]。该评价方法优点是结构清晰、指标层数据相对便于获取，但是其评价过程比较繁杂，只能得出排序结果，不能客观评价各地区的发展水平。刘玉萍提出应用模糊估计法对南充市循环经济发展水平进行评估，并指出该方法存在一定的主观性问题[5]。王荣等以经济和环境资源为主要因素研究了2010年山西省各地级市的循环经济发展情况，运用SPSS软件，通过主成分分析方法进行评价[6]，但是运用主成分分析法在剔除某些指标的过程中，主观性较强而且要求各指标间必须满足一定的相关性，所以单独运用主成分分析法进行评价不具备普遍适用性。

因此，本文将层次分析法与模糊估计法相结合以解决单独运用某一方法产生的主观性过强和只能得出排序结果的不足。并把循环经济发展处于世界领先地位的日本作为成熟阶段的标杆，来客观评价我国各地区循环经济的发展阶段。

一、指标体系和评价标准

考虑到区域循环经济发展评价体系具有系统性、动态性和指标差异性等特征，本文将区域循环经济评价指标体系设计为“目标层—准则层—指标层”三个层次。其中目标层为循环经济发展水平，代表循环经济发展的最终结果；准则层涵盖了经济发展系统、资源消耗系统、生态环境系统、资源循环系统和社会发展系统；指标层为各系统下的具体评价指标。区域循环经济发展指标体系（如下页表1所示）。本文的指标分为两类，即正向指标和逆向指标。其中正向指标是指该指标数值越大，越能够对循环经济发展起推动作用，即“越大越好”；而逆向指标指该指标数值越小越有利于循环经济的发展，即“越小越好”。下页表1指标类型数列中：“1”表示正向指标，“2”表示逆向指标。区域循环经济的发展是一个由量变到质变的过程，对某一地区进行发展阶段评价时，合理并客观地定义各发展阶段的数值标准就尤为重要。黄和平等在参考了国际上各指标数值的基础上，将各指标数值在区间上等分，提出了区域循环经济指标分级标准，并对江苏省各市的循环经济发展阶段得出了较好的评价结果[7]。但是这种方法也存在一定问题，得出的发展阶段评价的结果只是相对好坏的结果，并不能客观地评价出各地区循环经济发展的真实水平。因此，本文以循环经济发展水平处于世界领先地位的日本作为成熟阶段的标杆，选择日本的各项正向指标数据的80%～100%（逆向指标数据的100%～120%）作为达到发展成熟阶段的标准，并将其正向指标数据的60%～80%（逆向指标数据的120%～140%）定义为中期阶段，正向指标数据的40%～60%（逆向指标数据的140%～160%）作为初级阶段，正向指标数据低于40%（逆向指标数据高于160%）即为准备阶段。

二、研究方法

（一）层次分析法确定指标权重

层次分析法确定权重的步骤包括：指标无量纲化处理、专家打分构造判断矩阵、一致性检验、层次单排序和层次总排序。由于本文改进了传统打分方法，故合理省略了其中一致性检验的过程。

1.指标的无量纲化处理。指标体系中各个指标的量纲各不相同，所以先对各指标的原始数据进行无量纲化处理。考虑到区域间的循环经济发展评价属于横向比较，而且涉及到正向指标和逆向指标，故选用阈值法对指标进行无量纲处理。首先对各指标进行分类处理，经过阈值法处理过后的正向指标的值均在0～1之间，逆向指标的值均在-1～0之间，处理后的指标都将是“越大越好”。

2.专家打分。本文运用专家打分法是在比较打分法的思路基础上的改进[8]。经检验，传统的1/9～9打分法在处理含有较多指标的矩阵时，容易得出指标权重相差多个数量级的问题，因此采用数字1对应9来代替用1/9对应9，即可解决这个问题。

将各判断矩阵中指标按重要程度排列成xa≥xb≥xc≥...≥xk，其中xa表示这组指标中最重要的指标。然后将各指标从最重要指标开始分层。本文定义了共5个层次，分别用“9”、“8”、“7”、“6”、“5”表示。由于筛选出的指标都具有一定的代表性，并不会出现指标间的重要性相差过大或者过小的情况，故5个层次即可满足需要。其中，“9”层为重要性最高的层次，层次之间差值的大小表示重要性相差的大小。举例说明：如果一个含有5个指标的判断矩阵中，若经过判断，各指标按照重要程度由高到低的排序为：x3>x2=x4>x1=x5，并且x2和x4的重要性比x3相差很小，而x2和x4比x1和x5一般重要。则分层结果为：先将最重要指标x3置于“9”层，然后将x2和 x4置于“8”层，x1和x5置于“6”层。

用分层代替比较打分不仅简化了专家打分的烦琐过程，而且解决了直接两两比较的结果可能不满足内在逻辑性的问题（例如比较结果中可能出现A比B重要，B比C重要，但C却比A重要的情况），从而使判断矩阵自然具备了较好一致性，可以省略一致性检验的过程[8]。也避免了判断矩阵不满足一致性时，需要专家重新打分的麻烦。

3.判断矩阵的构建。从“9”层的指标开始，依次与下面各层次的指标两两比较。本文采用的比较原则为：重要性相同的指标间相比较用5表示，第m个指标相对于第n个指标的重要程度（如式（1）所示）：

amn=5+（第m个指标层数-第n个指标层数） （1）

由于判断矩阵中对角线上的数字表示指标自己与自己相比的结果，故都为5。再根据公式（1）首先计算对角线上方的元素。再根据公式（1）可知，anm与amn之和为10。

4.计算权重。根据层次分析法的权重确定原理，计算出各判断矩阵的最大特征值对应的特征向量，即为对应指标的权重。将准则层和目标层下共6个判断矩阵分别应用Matlab软件进行处理，计算出各矩阵的最大特征值对应的特征向量wa，wb，wc，…，wk，即为指标xa，xb，xc，...，xk对应的判断权重。然后计算指标层中各个指标相对于目标层的重要性，即指标总权重WAi。设准则层B中指标i对于准则层B的权重为WBi，准则层B对于目标层A的权重为WAB，则指标总权重WAi如式：

WAi=WAB×WBi （2）

（二）模糊评价法进行综合评价

设指标集合为U= {u1，u2，u3，…，un}，评语集合为V= {v1，v2，v3，…，vn}；在对我国区域循环经济发展评价中，集合U表示无量纲化的各指标值，集合V表示各指标值对应的评价阶段（准备阶段，初级阶段，中期阶段，成熟阶段）。为方便计算，本文分别用1、2、3、4表示准备阶段、初级阶段、中期阶段和成熟阶段。各指标或因素对应的归一化权重集合为W，W={w1，w2，w3，…，wn}。综合评价的结果为：

bj= Wj×Vj （3）

其中，j表示评价对象，bj为评价集合与权重集合的加权结果。由于bj的值在1和4之间，故将数值域均分作为评价标准。因此bj∈[1，1.75）为准备阶段，bj∈[1.75，2.5）为初级阶段，bj∈[2.5，3.25）为中期阶段，bj∈[3.25，4]为成熟阶段。

三、实证分析

（一）数据来源

本文是以2012年《中国统计年鉴》、《中国环境统计年鉴》、《中国能源统计年鉴》及各地方省市统计年鉴为数据基础，对我国各区域循环经济发展情况进行评价研究。本文的研究对象为我国大陆地区的31个省级区域。其中，西藏自治区的部分数据无法获得，本文采用青海省的数据代替。

（二）区域评价结果

本文有五位专家进行打分，根据上文中权重的计算方法，分别计算各组指标权重，并将5组权重结果加权平均，得到各指标权重及归一化权重结果。将各指标无量纲化的数值与其权重加权之后，得到各地区循环经济发展水平综合指数及发展水平分布情况（如图1所示）。从图1中可以看出，我国各地区循环经济发展呈现明显的地域差异性。循环经济发展处于第一阶段，即发展指数高于1的地区共有8个，分别是北京、天津、浙江、上海、广东、江苏、山东和重庆。这之中除了重庆外的7个地区均位于我国三大经济圈内。并且这8个地区都具有经济发达、人口稠密、技术设备先进等共同特点。发展处于第四阶段共有4个地区，分别是宁夏、西藏、新疆和青海。这些地区主要位于我国西部，经济发展相对落后，人口密度低、发展经济的方式多依赖于能源资源的消耗，污染物处理水平落后。我国循环经济发展水平处于第二、第三阶段的地区共有19个，占总数的60%以上，主要分布于我国中部及东北部地区。可以看出，我国区域循环经济发展水平受地域因素的影响很大，并且大多数地区发展处于中间水平。此外，从地区分布来看，我国区域循环经济发展水平从东至西总体上呈现出比较明显的逐级递减的阶梯性现象。

（三）发展阶段分析

本文以循环经济发展水平处于领先地位的日本作为标杆，对我国各地区循环经济的发展阶段进行较为客观地评价。根据P64表1中的分级标准，运用公式（3）推算出同日本对比下的我国各地区循环经济发展指数。结果表明，我国绝大多数地区的循环经济发展指数都处于1.75～2.5之间，即处于循环经济发展的初级阶段。只有位居前5位的北京、天津、广东、上海和浙江的循环经济发展水平达到了中期阶段。通过与日本循环经济发展情况的对比，整体来看，我国31个省区的循环经济发展均处于中等偏低的水平。近年来，我国在单位国内生产总值能耗和资源投入产出方面有了较大改善，特别是在推行清洁生产方面进步明显，部分地区的清洁生产和资源重复利用指标已达到了成熟阶段的标准。但是，循环经济发展的整体水平同世界发达国家相比仍存在巨大差距。

结论

1.我国区域循环经济发展水平呈现出明显的地域差异性和阶梯性。东部地区的循环经济发展水平处于我国的绝对领先地位，西部地区的循环经济发展水平最差，中部地区和东北地区的发展水平相差不大。另外，从东至西、从沿海到内陆地区的循环经济发展水平呈现出明显的递减趋势。

2.通过与日本循环经济发展水平的对比，可以看出我国各地区循环经济发展水平普遍较低，只有北京、天津、广东、上海和浙江处于中期阶段，其余各地区均处于发展的初级阶段。

参考文献：

[1] 于丽英，冯之浚.城市循环经济评价指标体系的设计[J].中国软科学，2005，（12）：44-53.

[2] 谢园园.基于过程—效应的区域循环经济评价方法及其实证分析[D].北京：中国环境科学研究院，2013.

[3] 王康.中国省域循环经济评价研究[D].太原：山西财经大学，2013.

[4] 钱翌，寻涛，赵荣敏.青岛市循环经济发展水平综合评价[J].环境科学与技术，2009，（5）：199-205.

[5] 刘玉萍，郭郡郡.AHP 模糊综合评价法在循环经济发展评价中的应用[J].资源开发与市场，2009，（9）.

[6] 王荣，张所地，徐治宇，等.城市循环经济发展评价的数学模型及实证分析[J].数学的实践与认识，2013，（4）：11-16.

[7] 黄和平，毕军.基于物质流分析的区域循环经济评价[J].资源科学，2006，（6）：20-27.

[8] 王乐.区域循环经济的发展模式研究[D].大连：大连理工大学，2011.[责任编辑 陈丽敏]