基于模糊物元模型的省级林业生态经济可持续发展评价

田时中， 方眉玉， 马东水

(安徽大学 经济学院，合肥 230601)

对林业生态经济可持续发展的评价是衡量生态文明建设质量的重要体现。要全面评价林业生态经济可持续发展状态，需要建立评价指标体系，选择综合评价方法和评价样本，通过实证分析揭示评价对象的综合水平。从现有文献看，学术界对林业生态经济可持续发展的研究归类为3个方面：一是围绕林业生态效益、林业生态安全、林业生态经济基本理论展开研究，刘德权和黄清[1]阐述了林业生态效益与经济效益理论；陈建成、程宝栋和印中华[2]，陈绍志和周海川[3]等从生态文明角度论述林业可持续发展与生态文明的关系问题。二是对林业生态承载力及其评价问题进行探讨，如王奎峰[4]、孙茜[5]、王福海[6]、薛成谦[7]等人对生态承载力进行了深入的探讨；对于林业生态效益及林业生态经济的评价则主要围绕评价指标体系、评价方法及模型展开研究[8-10]。三是对林业生态建设和林业生态经济发展政策、路径、机制等的研究，还包括对林业生态安全及其预警的探讨[11-13]。上述成果为本文的研究提供了理论和方法参考。不过，对生态经济可持续发展和林业生态安全的研究是各自独立的研究主题，将两者结合起来进行系统的研究比较少，使得有必要加深对林业生态经济可持续发展问题的研究。基于此，本文从资源、生态、经济、社会4个维度建立评价指标体系，结合熵权模糊物元理论建立模糊物元评价模型，以安徽省2005—2016年的数据为样本进行实证评价，整体上把握安徽省林业生态经济可持续发展状态，检验模糊物元模型在实证评价中的适用性，为安徽省相关政府决策部门提供理论和经验参考。

1 评价指标及数据来源

1.1 指标体系

综合已有文献[8-11]，依据简洁性、独立性、可操作性和数据可获得性原则，从资源、生态、经济和社会4个维度，选取21个评价指标，建立安徽省林业生态经济可持续发展评价指标体系，设立目标层A：安徽省林业生态经济可持续发展水平评价指标体系。准则层B：资源可持续发展B1、生态可持续发展B2、经济可持续发展B3和社会可持续发展B4。具体指标层C：森林覆盖率C1、林地面积C2、森林面积C3、活立木蓄积量C4、森林蓄积量C5、造林面积C6、退耕还林面积C7、自然保护区个数C8、自然保护区面积C9、森林病虫害防治率C10、年降雨量C11、年平均气温C12、年林业投资完成额C13、林业总产值C14、二三产业占林业总产值比重C15、森林旅游收入比重C16、林业科技服务机构C17、林业管理单位数C18、林业从业人员数C19、林业科研人员比例C20和在岗职工年平均工资C21，如表1所示。

表1 安徽省林业生态经济可持续发展水平评价指标体系

备注：所有指标都为正向指标。

1.2 数据来源

由于2004年以前统计口径不一致，以2005年以后安徽省林业生态经济可持续发展的数据为评价样本，全部数据来源于安徽统计年鉴(2006—2016)、中国林业统计年鉴(2006—2016)、安徽省国民经济和社会发展统计公报(2006—2016)、安徽省林业厅及其官方网站、安徽省统计局及其官方网站，2016年部分缺失数据采用插值法予以补全，评价指标值整理后如表2所示。

表2 评价指标值与模糊物元

备注：因篇幅所限，部分年份数据未列出，备索。

2 评价模型及过程

2.1 模糊物元模型

通过将所描述事物M及其特征C和量值Cij组成物元R=(M，C，Cij)或R=(M，C，C(m))，由于描述对象的具体评价值Cij具有模糊性，将这一模糊评价指标称为模糊物元。m个事物的n维物元组合在一起便构成m个事物的n维复合模糊物元Rnm：

(1)

式(1)中，Rnm为m个事物的n个模糊特征的复合物元，Mi为第i个事物(i=1，2，…，n)，Cj为第j个特征(j=1，2，…，n)，Cij为第i个事物的第j个特征对应的模糊量值，也就是具体评价值。

2.2 计算从优隶属度

各个单项指标对应的模糊量值，从属于标准样本各个对应评价指标相应的模糊量值隶属程度，称为从优隶属度，由此建立的评价原则称为从优隶属度原则。计算从优隶属度时需要综合把握评价指标的属性，可以采用多种方式予以确定，比如模糊隶属度函数等。对于单一性的模糊量值，可以采用式(2)计算：

uij=cij/cmax ij或uij=cmin ij/cij

(2)

(3)

2.3 建立标准模糊物元和差平方复合模糊物元

(4)

2.4 熵值法确定权重系数

计算m个事物n个评价指标判断矩阵R=(Cij)nm(i=1，2，…，n；j=1，2，…，m)，第i个方案占该指标比重：

(5)

计算第j项指标的熵值：

(6)

其中k>0，ln为自然对数，ej≥0。式(6)中常数k与样本数m有关，一般令k=1/lnm，则0≤e≤1。

计算第j项指标的差异系数 ：

gj=1-ej

(7)

对于第j项指标，指标值Xij的差异越大，对方案评价的作用越大，熵值就越小，则gj越大指标越重要，于是即可求权数：

(8)

2.5 计算欧氏贴近度

通过计算欧氏距离，即可依据其大小判断评价对象的优劣，欧氏距离越小，表明方案越优，反则反之。为了方便评价，将欧氏距离变换为欧氏贴近度(即将满意值1减去欧氏距离值)。欧氏贴近度反映被评价样本与标准样本之间互相贴近的程度，欧氏贴近度值越大，表示两者越接近，反之，则两者相距较远。

(9)

根据计算出的贴近度值，判断各个方案与最优方案之间的贴近度以及相对优劣次序。为了与人们百分制评价习惯一致，将计算结果扩大100倍。

3 实证评价

由标准模糊物元和差平方复合模糊物元计算公式即可计算出差平方复合模糊物元R△，如表4所示。运用熵值法计算公式即可求出具体评价指标的权重，评价指标权重值及排序如表5所示。利用欧氏距离计算公式计算欧氏贴近度(表6)，为了与百分制评价习惯相一致，将计算结果扩大100倍。

表3 从优隶属度

备注：因篇幅所限，部分年份数据未列出，备索。

表4 差平方模糊物元

备注：因篇幅所限，部分年份数据未列出，备索。

表5 评价指标权重

表6 评价结果

4 结果分析与讨论

4.1 可持续发展水平整体分析

安徽省林业生态可持续发展水平取决于资源可持续发展系统、生态可持续发展系统、经济可持续发展系统和社会可持续发展系统的共同作用，其权重分别为0.613 3，0.117 6，0.082 7和0.186 6，表明安徽省林业生态经济发展首先依赖安徽省资源可持续发展，然后才是社会、生态和经济可持续发展。评价结果表明(如图1所示)，自2005年以来，安徽省林业生态经济可持续发展水平的RρH值(欧氏贴近度)在这12a间整体不断增加，呈现不断上升的趋势，2016年较2005年增加了15.186 6个百分点，安徽省林业生态经济可持续发展前景良好。

4.2 可持续发展子系统分析

(1) 资源可持续发展系统。安徽省森林资源可持续发展受森林覆盖率、林地面积、森林面积、活立木蓄积量、森林蓄积量、造林面积和退耕还林面积7大因素的影响，其权重分别为0.121 4，0.109 7，0.119 9，0.121 4，0.121 4，0.019 5和0.000 1。2005—2016年安徽省森林资源可持续发展系统ρH值逐年提高，最大ρH值出现在2016年，较之2005年增长了15.066 3个百分点。安徽省作为首批国家生态省建设试点省份之一，积极推动实施了造林和森林经营工程，扩大退耕还林面积，逐步提高森林覆盖率，保持林地面积和森林面积稳定，提高造林面积和森林蓄积量，促进了森林资源可持续发展。

图1安徽省林业生态经济可持续发展水平RρH和ρH值变化趋势(2005—2016)

Fig.1TheRρHofsustainabledevelopmentlevelandρHofdevelopmenttrendofforestryecologicaleconomyinAnhui

(2) 生态可持续发展系统。安徽省林业生态可持续发展取决于自然保护区个数、自然保护区面积、森林病虫害防治率、年降雨量和年平均气温五大因素的共同作用，其权重分别为0.052 6，0.043 8，0.010 3，0.003 5和0.007 4。图1可以看出，2005—2016年安徽省森林生态可持续发展系统的ρH值呈现波浪式升降特征，两个ρH极大值峰值出现在2008年和2010年，此后ρH值逐年下降，不过整体上看，生态可持续发展水平在提高，2016年较2005年提高了4.539 9个百分点。安徽省的林业生态可持续发展存在一定的压力，需要安徽省采取一定措施，提高自然保护区面积，降低森林病虫害发生率和防治率等，降低生态压力。

(3) 经济可持续发展系统。安徽省林业经济可持续发展受年林业投资完成额、林业总产值、二三产业占林业总产值比重和森林旅游收入比重4个因素的影响，其权重分别为0.016 7，0.026 3，0.013 0和0.026 8。2005—2011年安徽省林业生态经济可持续发展的ρH值逐年上升，2010年略有下降，2011年达到最大值，之后缓慢下降。不过，整体上看，安徽省林业经济可持续发展水平在提高，2016年比2005年提高了7.988 5个百分点，安徽省林业经济发展势头良好。

(4) 社会可持续发展系统。社会子系统可持续发展受林业科技服务机构、林业管理单位数、林业从业人员数、林业科研人员比例和在岗职工年平均工资5个因素的影响，其权重分别为0.006 5，0.052 1，0.044 0，0.058 9和0.025 1。社会可持续发展的ρH值呈现缓慢上升的特征，部分年份略有下降，最大ρH值出现在2009年，2016年ρH值较之2005年提高了4.474 1个百分点，要提高社会子系统可持续发展水平需要提高林业科技服务水平，进一步提高林业人员待遇。

5 结 论

通过建立评价指标体系，利用熵模糊物元理论和方法，结合欧氏贴近度概念建立了安徽省林业生态经济可持续发展水平综合评价模型，并以安徽省2005—2016年林业生态经济可持续发展的数据为样本进行实证评价，结果表明：整体上安徽省林业生态经济可持续发展水平在逐年提高，年均提高1.265 6个百分点，林业生态经济可持续发展前景良好。从安徽省林业生态经济可持续发展的子系统来看，2005—2016年安徽省森林资源可持续发展水平较好，年均提高1.255 6个百分点；生态、经济和社会子系统的ρH值呈现波浪式变化特征，年均提高0.378 3，0.665 7和0.372 8，部分年份有所下降，安徽省森林生态和社会可持续发展存在一定压力；安徽省林业经济发展势头良好，社会子系统比较稳定，但需要注意提高林业科技服务水平和林业人员的工资及福利。

本文建立的评价指标体系和模型具有一定的推广价值，可以运用该模型对其他省份林业生态经济可持续发展水平进行测度，通过测度结果的反馈，促使地方政府重视森林资源、森林生态、林业经济和林业生态社会的可持续发展，在评价指标体系框架下，采取相关措施，推动林业生态经济可持续发展。对不同地区林业生态经济可持续发展水平的横向比较也是生态经济的研究内容，将成为今后深入研究的重点。

参考文献(References)：

[1] 刘德权，黄清.协调林业生态效益与经济效益的理论考察与创新[J].财政研究，2007(11)：25-27

LIU D Q， HUANG Q. Theoretical Investigation and Iinnovation of Ecological Benefit and Economic Benefit of Forestry[J]. Financial Research， 2007(11)：25-27

[2] 陈建成，程宝栋，印中华.生态文明与中国林业可持续发展研究[J].中国人口·资源与环境，2008，18(4)：139-142

CHEN J C， CHENG B D， YIN Z H. Ecological Civilization and Sustainable Development of Chinese Forestry[J]. China Population， Resources and Environment，2008，18(4)：139-142

[3] 陈绍志，周海川.林业生态文明建设的内涵、定位与实施路径[J].中州学刊，2014(7)：91-96

CHEN S Z， ZHOU H C. The Connotation of Ecological Civilization， the Construction of Forestry Location and Implementation Path[J]. Journal of Zhongzhou，2014(7)：91-96

[4] 王奎峰，李娜，于学峰，等.基于P-S-R概念模型的生态环境承载力评价指标体系研究——以山东半岛为例[J].环境科学学报，2014，34(8)：2133-2139

WANG K F， LI N， YU X F， et al. Study on Evaluation Index System：a Case Study of Shandong Peninsula Ecological Carrying Capacity Based on P-S-R Conceptual Model[J]. Journal of Environmental Science，2014，34(8)：2133-2139

[5] 孙茜，张捍卫，张小虎.河南省资源环境承载力测度及障碍因素诊断[J].干旱区资源与环境，2015，29(7)：33-38

SUN Q， ZHANG H W， ZHANG X H.Resources and Environment Carrying Capacity Estimation and the Obstacle Factors Diagnosis for Henan Province[J]. Journal of Arid Land Resources and Environment， 2015，29(7)：33-38

[6] 王福海，焦欢，周启刚.生态足迹模型下的三峡库区生态承载力研究[J].重庆工商大学学报(自然科学版)，2016，33(4)：28-34

WANG F H， JIAO H， ZHOU Q G. Study on Ecological Carrying Capacity of Three Gorges Reservoir Area Based on Ecological Footprint Model[J]. Journal of Chongqing Techndogy and Business University (Natural Science Edition)，2016，33(4)：28-34

[7] 薛成谦，牟凤云.重庆市土地利用与生态环境耦合关系研究[J].重庆工商大学学报(自然科学版)，2016，33(6)：66-71

XUE C Q， MOU F Y. Study on Coupling Relationship Between Land Use and Ecological Environment in Chongqing [J]. Journal of Chongqing Techndogy and Business University(Natural Science Edition)，2016，33(6)：66-71

[8] 雷孝章，王金锡，彭沛好，等.中国生态林业工程效益评价指标体系[J].自然资源学报，1999，14(2)：80-87

LEI X Z， WANG J X， PENG P H， et al. Evaluation Index System of Ecological Forestry Engineering in China [J]. Journal of Natural Resources，1999，14(2)：80-87

[9] 刘璨，于法稳，任鸿昌，等.平原林业生态效率测算与分析——以江苏省淮安市为例[J].中国农村经济，2004(6)：47-53

LIU C， YU F W， REN H C， et al. Measurement and Analysis of Ecological Efficiency of Plain Forestry： a Case Study of Huaian， Jiangsu Province[J]. Chinese Rural Economy，2004(6)：47-53

[10] 王雄，姚云峰，郭道安，等.赤峰市林业生态经济可持续发展测度与评价[J].干旱区资源与环境，2007，21(7)：10-15

WANG X， YAO Y F， GUO D A ，et al.Measurement and Estimation on Sustainable Development of Forest Eco-economy in Chifeng City[J]. Journal of Arid Land Resources and Environment， 2007，21(7)：10-15

[11] 李晓敏，陈文俊.我国平原地区生态林业效益评价及发展路径浅析——以洞庭湖区为例[J].经济地理，2010(10)：1729-1734

LI X M， CHEN W J. Evaluation and Development Path of Ecological Forestry in Plain Area of China： a Case Study of Dongting Lake Area[J]. Economic Geography， 2010(10)：1729-1734

[12] 张智光.林业生态安全的共生耦合测度模型与判据[J].中国人口·资源与环境，2014，24(8)：90-99

ZHANG Z G. The Model and Criterion of the Symbiotic Coupling of Forest Ecological Security[J]. China Population， Resources and Environment，2014，24(8)：90-99

[13] 田时中.中国生态省建设水平评价研究[J].干旱区资源与环境，2017，31(3)：14-20

TIAN S Z.Assessment on Eco-province Construction Level in China[J].Journal of Arid Land Resources and Environment，2017，31(3)：14-20