基于层次分析和熵值耦合模型的生态文明建设水平测度——以六安市为例

卓胜君， 王 建， 胡淑恒（合肥工业大学资源与环境工程学院，安徽 合肥　230009）



基于层次分析和熵值耦合模型的生态文明建设水平测度
——以六安市为例

卓胜君， 王 建， 胡淑恒
（合肥工业大学资源与环境工程学院，安徽 合肥230009）

摘要：从经济发展、社会进步、资源节约、污染控制、生态环境、生态文化6个方面构建了19项二级指标，基于层次分析-熵值耦合模型进行区域生态文明建设水平测度。分析了六安市2008-2012年生态文明建设水平，结果表明：六安市生态文明建设水平测度值为0.06063、0.08432、0.09448、0.10378、0.12890，说明六安市生态文明建设水平处于逐渐改善发展的状态，制约其发展程度的主要因素为经济发展、污染控制和社会进步等，现阶段应进一步优化产业结构，加强污染监控强度、加大教育文化投入力度。

关键词：生态文明；建设水平测度；层次分析-熵值耦合模型；六安市

0　引　言

近日，中央陆续发布《关于加快推进生态文明建设的意见》及《生态文明体制改革总体方案》等相关文件，为落实十八大以来中央在生态文明建设的顶层设计和总体部署制定出“时间表”和“路线图”。如何科学测度一个地区生态文明发展水平被越来越多学者探讨［1-5］。本文根据《国家生态文明先行示范区建设方案》精神，在浙江省、厦门市等国内生态文明建设的成功案例基础上［6-9］，研究基于层次分析和熵值耦合模型下城市生态文明建设水平测度，以六安市为例进行实证分析。

1　层次分析-熵值耦合模型

1.1层次分析法定权

层次分析法（Analytic Hierarchy Process，AHP）是美国匹兹堡大学教授、运筹学学者T·L·Saaty于20世纪70年代提出的一种对复杂现象的决策思维进行系统化、模型化、数量化的方法，又称为多层次权重分析决策法［10-11］。该方法是利用较少的定量信息，把决策的思维数学化，是一种简便的决策方法。

（1）在深入分析系统结构的基础上，确定该生态系统的决策目标层、中间层要素以及最后层的备选指标层要素。通过对系统的分析，构建层次结构模型。

（2）通过对同一层次的各元素关于上一层次中某一要素的重要性进行两两比较，分析其对区域生态文明建设水平的影响程度，构造两两比较判断矩阵。

（3）层次单排序及一致性检验。由判断矩阵AW=λmaxW解出特征根W，经归一化处理。当随机一致性比率CR=CI/RI<0.1时，认为层次单排序的结果有较好的一致性，CI=（λmax-n）/（n-1）为一致性直标，RI为平均随机一致性指标［11］。

（4）层次权重总排序。

1.2熵值法定权

熵值法是一种客观赋权方法，通过对指标数据的数学计算，得到系统指标的权重［2］。

（1）数据的标准化处理：本文采用极值法对原始数据进行归一化处理，生态文明建设水平测度的指标矩阵，即U=（uij）19×5，uij∈［0，1］。

对于正向指标（指标越大越有利于生态文明建设）：

对于负向指标（指标越小越有利于生态文明建设）：

上式中：maxχj、minχj分别是第j个指标下样本值中的最大数和最小数。

（2）指标权重的计算

①计算xij在第j项指标的比重

②计算第j项指标信息熵值

③第j项指标的信息效用度dj=l-ej，其值越大，对评价的重要性越大，则权重也就越大。

④则第j项指标权重

1.3综合定权

可以采用AHP法求得的指标权重，利用熵值法对AHP法进行数据修正。其公式为：

上式中，zci表示系统指标权重，z1ci表示通过AHP法所得的指标权重，z2ci表示通过熵值法所得的指标权重，其中m表示指标的个数。

在已知指标权重的基础上，计算第i个样本第j项指标的评价值zij：

样本的综合评价值zi：

1.4生态文明建设协调发展度

运用综合评价的方法，可以有效的将生态文明建设发展水平转化成一个三级综合评价模型。

c′i为第i项指标的观测值，ci为i项指标的度量标准值，Lci为评价指标发展水平指数，wci为指标权重，Lbk为k子系统发展水平指数，La为生态文明协调发展度。

2　构建生态文明建设水平测度指标体系

2.1构建原则

生态文明指标体系的构建主要根据以下原则［1］。

（1）系统性与区域性相结合原则

指标体系中既要有生态文明建设的一般性指标，又要突出重点，选择具有区域特色的代表性指标，从而使指标体系既能系统地反映区域生态文明建设的进展情况，又可以兼顾不同功能区的情况和要求。

（2）科学性和可行性相结合原则

指标体系对生态文明的发展具有前瞻指导性，指标体系要在科学研究和充分论证的基础上得以选择，同时还要注重指标数据搜集的可操作性与可比性。

（3）整体性和特色性相结合原则

生态文明建设是一项复杂的工程，涉及经济-社会-生态的各方面。因此，指标体系的选择应从区域整体出发，内容涵盖经济、社会、生态的各项领域，全面系统的反映不同功能区的发展与要求；同时还要突出重点，选择各方面具有代表性的指标，使指标具有较高的社会认同度。

2.2指标体系的确定

按照上述原则，根据《国家生态文明先行示范区建设方案》的指标体系要求，子系统按照经济发展、社会进步、资源节约、污染控制、生态环境、生态文化6个方面构建区域生态文明指标体系，指标层共19项，详见表1。

表1　区域生态建设水平测度指标体系

生态文明建设协调发展度万元GDP能标煤t/万元（C8）　负向污染控制万元GDP废水排放量/t /万元（C9）　负向万元GDP氮氧化物排放量/ %（C10）　负向万元GDP二氧化硫排放量/千克（C11）　负向万元GDP氨氮排放量/万元（C12）　负向万元GDP化学需氧量排放量/%（C13）　负向单位产值工业固体废弃物产生量t/万元（C14）　负向生态环境人均公共绿地面积m2/人（C15）　正向森林覆盖率/ %（C16）　正向生态文化高新技术产业增加值占工业增加值的比重/ %（C17）　正向人均公共图书藏书量/册/人（C18）　正向高中阶段毛入学率/%（C19）　正向

3　实证分析

六安地区位于安徽省西部、大别山北麓、江淮之间，作为革命老区、贫困山区，六安市积极响应国家号召，开展生态文明建设。如何测度其生态文明建设水平，指出现阶段存在问题，对其下一步生态文明建设具有一定的借鉴意义。

3.1数据来源

本文采用的数据来源于《六安统计年鉴》（2009—2013），六安市统计局统计资料，合肥工业大学图书馆数据库等。指标数据应用Matlab、Yaahp等分析软件进行数据分析整合。

3.2建设水平测度

基于层次分析-熵值耦合模型测度六安市生态文明建设水平，并分析其发展趋势。根据公式（1）-（8）求得表2。

表2　基于层次分析-熵值耦合模型定权

度单位产值工业固体废弃物产生量t/万元（C14）　0.012　 0.051　 0.011生态环境（0.1939）人均公共绿地面积m2/人（C15）　0.082　 0. 043　 0.064森林覆盖率/ %（C16）　0.112　 0.091　 0.181生态文化（0.1201）高新技术产业增加值占工业增加值的比重/%（C17）　0.019　 0.023　 0.008人均公共图书藏书量/册/人（C18）　0.030　 0.016　 0.009高中阶段毛入学率/%（C19）　0.071　 0.068　 0.086

根据公式（9）-（11）计算所得六安市2008-2012年生态文明建设分领域评价结果如表3，图1、2所示：

表3　六安市2008-2012年生态文明建水平测度

图1　六安市生态文明建设水平测度（2008-2012年）

图2　六安市生态文明建设总水平得分（2008-2012年）

4　结论与讨论

（1）从生态文明协调发展度来看，六安市生态文明协调发展度从2008年的0.06063上升到2012年的0.12890，同比增长112%。无论从资源节约、污染控制、生态环境还是生态文化领域，2012年均比2008年有了较大提升，且从2012年开始六安市在快速发展经济的同时，更加重视资源节约型和环境友好型社会的建设，使经济社会发展与环境保护的耦合效应更加突出。

（2）从生态经济领域来看，六安经济发展从2008年0.00547上升到2012年的0.04736。生产总值从2008年的534亿元增加到2012年的981.2亿元，年均增长16.30%，人均GDP从2008年的8768元增加到2012年的17363元。近5年以来，六安的产业结构不断优化，高新技术产业与第三产业增加值比重不断增加。新能源与可再生能源消费量逐年增加，化石能源消耗比例逐年下降，能源消费形式多样化。

（3）从社会进步领域来看，六安的社会进步从2008年0.00109上升到2012年为0.00885。

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［13］高珊，黄贤金.基于绩效评价的区域生态文明指标体系构建—以江苏省为例［J］.经济地理，2010，30（5）：823-827.城镇居民人均可支配收入从2008年的8958元提升到2012年的15059元，年均增长13.85%，农村居民人均纯收入从2008年的2353元增加到2012年的6535元，年均增长29.13%。但研究发现，由于城乡发展不平衡，城镇与农村在人均收入方面差距明显。

（4）从资源节约与污染控制领域来看，六安的环境保护从2008年到2012年显著上升，主要是因为政府采取了系列的生态保护规划，加大了治理城市生活污染和工业污染的投入力度和监督力度。从各项污染物的控制能力来看，六安建立生态文明示范市仍然任重道远。

（5）从生态环境与生态文化领域来看，六安的生态文明宣传教育及文化教育普及率虽不断提高，但总的来说，生态文明城市建设的管理体制与组织实施机制有待进一步完善，应积极发展适合本地的生态文明发展的政策措施。

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

作者简介：卓胜君（1990- ），女，硕士研究生，研究方向：环境评价理论与方法。

基金项目：六安市发改委项目（J2014AHST0016）

收稿日期：2015-09-11

DOI:10.11921/j.issn.2095-8382.20160212

中图分类号：X22

文献标识码：A

文章编号：2095-8382（2016）02-059-06