生态文明建设的综合评价及预测

2016-06-22从雨佳朱家明高明珠

滁州学院学报 2016年2期

从雨佳，朱家明，高明珠

生态文明建设的综合评价及预测

从雨佳，朱家明，高明珠

摘要:针对我国生态文明建设的问题，首先利用层次分析法找出能够评价我国生态文明状况的代表性指标，结合所确定的指标对我国总体的生态文明建设状况进行模糊综合评价。接着找出具体的地区，判断这些地区的生态文明建设情况。最后，根据所选地区生态文明建设评价结果，选取地理位置差异较大，生态文明建设状况较为落后的安徽、辽宁和山西三个省份，使用移动平均和指数平滑的方法分别对这三个省份未来的生态文明建设状况进行预测。

关键词:生态文明建设；层次分析法；模糊综合评价；移动平均法；指数平滑

1生态文明建设指标的选取

1.1研究思路

生态文明是一个非常复杂的社会系统，生态文明指标体系作为一种绩效评价体系可以很好地评价生态文明的建设状况。生态文明建设评价指标体系可以分为总体层、系统层和指标层三个层次。下面我们对现有的生态文明建设评价指标进行分析，通过层次分析法选取其中几个重要的生态文明建设评价指标。

1.2研究方法及结果分析

在众多生态文明建设评价指标中选取20个指标，将这20个生态文明建设评价指标分为三个层次，分别为总体层,系统层和指标层(如图1所示)。

图1　生态文明建设指标体系层次结构图

可以看到，在生态文明建设指标体系中有5个系统层，每个系统层下的指标层中分别有4个指标。下面，通过层次分析法，分别在每个指标层中选取较为重要的指标。

以资源节约系统为例，通过比较单位GDP能耗，工业用水重复利用率，可再生能源占总能耗比重，一般工业固体废物综合利用量的重要程度，得到正互反矩阵：

利用MATLAB求得矩阵A的最大特征值为：λ=4.0603；对正互反矩阵实施一致性检验得：CI=(λ-n)/(n-1)=0.0201；计算随机性一致指标，得RI=0.90；最终得到一致性比例CR=CI/RI=0.0223<0.1，通过了一致性检验。通过MATLAB对数据进行归一化处理，得到标准化向量：W=(0.1423,0.3002,0.1464,0.3911)，即单位GDP能耗，工业用水重复利用率，可再生能源占总能耗比重，一般工业固体废物综合利用量对生态文明建设的贡献程度分别为0.1423，0.3002，0.1464，0.3911。

由所求的贡献度可以看出，在资源节约系统中，工业用水重复率和一般工业固体综合利用量这两个指标对资源节约系统的贡献较大，会对该系统层产生较大的影响。因此，选取这两个代表性的指标对总体层进行评价。

运用同样的方法，从其他四个系统层中分别选取了两个代表性的指标：环境友好处理系统(环境污染治理投资总额、造林总面积)，生态经济系统(人均GDP、第三产业占GDP的比重)，社会和谐系统(恩格尔系数、城镇失业率)，生态科教保障系统(全年科技成果登记、教育经费支出)。

2我国生态文明建设的综合评价

2.1研究思路

在统计年鉴中找出我国2019年到2014年来工业用水重复率、一般工业固体综合利用量、环境污染治理投资总额、造林总面积、人均GDP、第三产业占GDP的比重、恩格尔系数、城镇失业率、全年科技成果登记、教育经费支出这十项指标的数据(表1)，对数据无量纲处理后，建立模糊层次分析模型，分析我国这五年来生态文明建设的发展状况。

表1　2009年到2013年我国十个生态文明建设评价指标数据

2.2研究方法及结果分析

由于所选指的各指标量纲不统一，不易进行比较，因此，要对数据进行无量纲化处理。其中一般工业固体废物利用量、工业用水重复利用率、环境污染治理投资总额、造林总面积、人均GDP、第三产业占GDP的比重、全年科技成果登记、教育经费支出均为效益型指标，而恩格尔系数、城镇失业率是成本型指标。根据公式

可以得到相对优属度矩阵X：

通过变异系数法得到评价指标的权重：w1=0.1493，w2=0.0531，w3=0.1897，w4=0.0374，w5=0.1712，w6=0.0247，w7=0.0186，w8=0.0207，w9=0.1187，w10=0.2166；建立综合评价模型：

所求得的Di值越大对应的方案越优。利用EXCEL计算得：D1=0.6588，D2=0.7701,D3=0.8452,D4=0.9312,D5=0.9987。

由D1

3代表性城市生态文明建设的综合评价

3.1研究思路

根据我国地理位置、经济发展状况以及各地区政策的差异，各省(市)生态文明建设水平各有高低，因此选取北京市、上海市、重庆市、山西省、辽宁省、江苏省、安徽省、福建省、湖北省和甘肃省这十个经济发展状况有一定差距的省市作为不同地区的代表。在中国统计年鉴中找出2014年这些省市的一般工业固体废物综合利用率，工业用水重复率，环境空气质量指数，森林覆盖率，人均GDP，第三产业占GDP的比重，城镇恩格尔系数，城镇失业率，综合科技进步水平指数，教育经费支出(亿元)人均分配这十项指标的数据。将数据无量纲处理后，建立的模糊综合评价模型对这十个城市的生态文明建设的程度进行评价。

3.2研究方法及结果分析

在这十个指标中，一般工业固体废物综合利用率，工业用水重复率，环境空气质量指数，森林覆盖率，人均GDP，第三产业占GDP的比重，综合科技进步水平指数，教育经费支出(亿元)人均分配这八个指标是效益型指标，而城镇恩格尔系数，城镇失业率这两个指标是成本型指标。进行无量纲归一化处理得到标准矩阵Y：

建立各评价指标的权重wj(j=1,2,..,10)，利用变异系数法进行求解，得到评价指标的权重：w1=0.0715，w2=0.0306，w3=0.0842，w4=0.1526， w5=0.1372，w6=0.0978，w7=0.0307，w8=0.1634，w9=0.0792，w10=0.1529。

4ECI指标的预测

4.1研究思路

选取地区差异较大且生态文明建设状况较为落后的山西、辽宁、安徽三个省份进行ECI指数(生态文明指数)的预测。ECI是综合考虑了生态文明建设各项指标的数据所得出的指数，其数值越大，说明生态文明建设的状况越好。我们查找了三个省份8年的生态文明建设指数的数据(表2)。利用简单平均移动法求出2016三个省的ECI指数，再根据这几年的数据进行三次指数平滑，得到ECI指数的变化趋势，从而预测这三个省份生态文明建设的发展状况。

表2　2007到2014年三省的生态文明建设指标

4.2研究方法及结果分析

对安徽省的数据分析，利用MATLAB进行

表3　安徽、辽宁、山西三省不同移动平均项数下

对于生态环境，它的发展趋势可能存在着其他的变化，采用简单平均法可能产生较大的预测偏差和滞后。而一般情况下历史数据会随着时间的增长，影响效果递减，因此我们采用指数平滑法来反映生态文明建设状况的动态变化。

采用一次指数平滑法选取最优的加权系数α，分别选取α=0.1,0.2,…,0.9，利用EXCEL对选取的三个省份8年的生态文明指数进行数据处理，分别得到2015年的生态文明指数的预测值，并计算出各加权数下的平均标准差。我们知道，平均标准差越小，预测值越好，因此取α=0.1作为安徽省的加权系数，α=0.9作为辽宁省的加权系数，α=0.2作为山西省的加权系数。根据一次平滑法选取的α，再进行两次指数平滑，得到的2015年的生态文明指标的预测值(表4)：

表4　三次平滑下安徽辽宁山西生态文明指标的预测值

根据三次指数平滑模型求出的数据，利用EXCEL作出2010年到2015年的ECI指数的变化趋势图(图2)：

图2第三次平滑下三省的生态文明建设预测值

由折线图可以看出，2007年到2015年安徽省的ECI指数虽然比辽宁省、山西省要高，但生态文明的建设状况还在走下坡路；辽宁省的生态文明建设状况这几年来一直没有明显改善；山西省生态文明建设虽然有稍微好转，但由于基础较差，因此，生态环境状况仍不容乐观。

5结语

我国近年来生态文明建设状况整体上呈良性发展状态。各省市是我国生态文明建设的重要单元，由于显著的空间差异以及经济发展状况，生态文明建设状况也存在着较大的差距。因此各省市可以依据不同地区的生态文明建设特点，通过资源节约系统、环境友好处理系统、生态经济系统、社会和谐系统和生态科教保障系统的相互协调来取长补短，从而大力推进生态文明建设的发展，使我国的生态文明建设迈向一个更高的台阶。

[参考文献]

[1]杨桂元,黄己立.数学建模[M].合肥:合肥工业大学出版社,2008.8..

[2]刘薇.北京市生态文明建设评价指标体系研究[J]. 国土资源科技管理, 2014, 31(1): 1-8.

[3]杨加猛,魏尉,张智光.江苏省生态文明建设绩效评价研[J]. 江苏农业科学, 2014, 42(10): 346-349.

[4]龚勤林,曹萍. 省区生态文明建设评价指标体系的构建与验证[J]. 四川大学学报, 2014, (3): 109-115.

[5]田智宇,杨宏伟,戴彦德.我国生态文明建设评价指标研究[J]. 中国能源, 2013, 35(11): 9-13.

[6]司守奎,孙玺清.数学建模算法与应用[M].北京:国防工业出版社.

[7]吴小华.EXCEL在指数平滑法参数优选中的应用[J]. 安徽工业大学学报, 2007, 24(1): 38-39.

[8]王会芝.天津生态文明建设评级体系的构建与验证[J]城市管理,2014,12:69-72.

责任编辑：王与

中图分类号：O159;O211.67

文献标识码：A