基于熵值法的珠三角城市群工业污染效率评价研究

(华南理工大学 广东 广州 510006)

工业经济的工业发展一直是国民经济发展的重要推动力量，广东省的工业发展一直处于全国范围内的前沿水平，而珠江三角洲城市群的工业发展更是具有独特性和研究意义。在肯定珠三角城市群工业发展水平的同时，也不应忽视发展过程中伴随的污染问题。

一、珠三角城市群工业概况

1994年，广东省省委省政府发布规划，确立了“珠三角经济区”，本文也以此为基础确定研究对象，即选择广东省的广州、深圳、珠海、佛山、惠州、东莞、中山、江门和肇庆等共9个城市为珠三角城市群代表城市。

珠江三角洲城市群以广州和深圳为中心，集聚了大量的创新企业、人才、平台和资源。1990年以来，珠三角城市群的工业发展速度呈现了高速发展并逐年减缓趋势。据初步调查和统计，珠三角城市群的工业区共有450个。2016年，珠三角9市的规模以上工业企业工业总产值为10.8961万亿元，是2007年的2.27倍。在经济快速发展的同时，节能减排也取得新成效，珠三角九市的煤炭消费总量从2010年的峰值下降到2016年的6520万吨，每单位GDP污染物排放强度也处于全国前列。2016年，珠三角城市群九市PM2.5平均浓度为32微克/立方米，比2013年下降31.9%；区域空气质量达标天数比例平均为88.9%，比2013年提高13.8个百分点，说明珠三角城市群的污染水平得到改善。

图1 2007-2016年珠三角城市群9市工业污染物总排放量趋势图

工业污染物包括工业废水、工业废气、工业固体废物等，也即传统意义上的“工业三废”。众多学者在污染物排放指标的选择上倾向于选择工业三废中的一个或几个具体污染物来表示整体的 环境污染水平，由于污染治理水平的提高，工业固体废物的排放量已经大幅减少，相较于其他污染物可以忽略不计，因此本文选择工业废水排放量、工业废气的主要组成部分工业二氧化硫和工业粉尘排放量为对象。如图1所示，2007-2016年，三种工业污染物的排放量呈现显著减少趋势，整体评价向好。其中工业烟尘排放量和工业二氧化硫排放量均有大幅度降低。

二、基于熵值法的评价水平指标体系构建

通过对珠三角九市的工业污染指标的排放量十年间的变化情况分析，可以对污染情况有初步了解，在此基础上建立了工业环境污染水平熵值法评价指标体系。

熵值法是一种客观赋权法，根据各项指标的观测值所提供的信息大小来确定指标权重，并利用信息熵根据指标的变异程度，计算出各个单位的得分，从而进行综合评价。

1.评价指标的处理

由于不同的指标具有不同的量纲和单位，为了消除量纲和量纲单位的不同所带来的不可公度性，首先需要将异质指标同质化，以实现指标间的可比性，即进行数据标准化的处理。

对于负向指标的处理为

2.计算第i个年份第j项评价指标的比重

3.计算第j项评价指标的信息熵：

ej=-k∑(Yij×InYij)

4.计算信息熵冗余度：

dj=1-ej

5.计算指标权重：

6.计算目标层指数及综合指数：

三、实证分析

为了保证统计指标数据来源的真实性和可靠性，本文所采用的数据均来自广东省及各市历年发布的社会公报和统计年鉴。对珠三角城市群9市10年间的工业环境污染数据处理结果所得结果如表1和表2所示，分别为工业环境污染水平评价指标权重及得分。得分越高，则环境污染水平越低。

表1 2007-2016年珠三角城市群九市环境污染水平评价指标及权重

表2 熵值法下珠三角城市群各市工业环境污染水平历年得分

从表1可以看出，工业废水、工业二氧化硫、工业烟尘三个指标对环境污染水平的综合得分权重差别不大，其中可以着重加强工业废水和工而已烟尘的污染治理。从表2可以看出，各城市10年间的关于工业环境污染水平总体呈现向好趋势，这与前文对九市总体情况的分析相符合。得分靠前的城市有深圳市、珠海市、中山市，由于这三个城市得分一直靠前，总体变化幅度不大，说明这三个城市在环境污染治理上一直处于领先水平，成果显著。佛山、惠州、江门的得分均有显著提升，表明工业环境污染水平有所提升，环境污染治理成果显著。广州、东莞和肇庆市的得分有明显的降低，说明这两个城市的环境治理水平需要进一步加强。

四、空间自相关检验

本文借助常用的全局空间自相关统计指标Moran′I来度量珠三角城市群工业环境污染水平在总体空间里的关系。

Moran′I的计算结果通常是-1和1之间，-1代表本区域的属性值在空间内存在极强的负相关性，1代表存在极强的正相关性。本文根据珠三角城市群9个城市的经纬度球面半正矢距离构建空间地理矩阵Wij，全局莫兰指数I为：

空间自相关的显著性水平通常用标准化统计量Z(I)进行检验，公式为

在一般情况下，显著性水平可以根据Z值得P值来确定。

由表2可知，在显著性水平α=0.05的情况下，大部分年份的标准化检验Z值均大于1.96，P值小于0.05，因此可以拒绝原假设。2007-2016年间，珠三角城市群工业环境污染水平的Moran′I值总体处于上升趋势，从2007年的-0.034增长至2016年的0.053，说明珠三角城市群9各城市的整体空间差异在逐渐增大，但增大的速度较为缓慢。虽然Moran′I值有正有负，且正值较小，但是所有的Moran′I值均大于E(I)值，即便是2007和2010年的Moran′I值为负值，分别是-0.034和-0.026，它们也比E(I)值大，说明珠三角城市群工业环境污染水平的空间分布呈现为一种集聚趋势，但是集聚的程度不明显。具体表现为几个污染水平几个污染水平较高的城市聚集在一起，同样的，污染水平较低的城市也聚集在一起。由于2007-2016年的全局Moran′I值整体较趋近于0，表明珠三角城市群环境污染水平的空间分布特征不明显，空间自相关性不显著。

表3 2007-2016年Moran′I值及显著性指数

五、结论和建议

本文运用熵值法对珠三角城市群9个城市2007-2016年十年间的环境污染水平进行了计量评价，根据指标数值的离散程度，用信息熵来确定指标的权重，在确定的指标体系及相应的数据下，获得唯一的评估结果。

从整体上看，9个城市的工业发展过程中造成的环境污染呈现减少趋势，表示近些年国家和政府对于环境污染的重视和环境污染治理技术的投入有显著的成效。同时，9个城市的环境污染水平呈现出一定的集聚效应，这可能是与工业发展水平的集聚效应有关。根据其他学者的结论，珠三角城市群的工业发展水平存在空间集聚效应。

虽然珠三角城市群的工业环境污染水平整体呈现向好趋势，但是广州、东莞、肇庆三个城市的污染水平呈相反变动趋势，未来在需要着重加强环境污染治理的重视程度和投入。而且，在“一带一路”、粤港澳大湾区、珠江-西江经济带等重大发展战略实施背景下,广东省生态环境演变趋势及面临的中长期挑战。因此，珠三角城市群乃至广东省要继续引领全国绿色发展仍然面临严峻挑战,必须加强顶层设计,包括深入推动发展方式绿色化、实施基于“三线一单”的生态环境战略性保护、加强环境人居安全保障等措施。