基于熵权-TOPSIS法的资源型城市转型绩效评价——以山西省朔州市为例

李 曙，班凤梅，姚振中

(1.山西财经大学 经济学院，山西 太原 030006；2.山西财经大学 资源环境学院，山西 太原 030006)

一、 引言

资源型城市依靠本地区资源禀赋，通过对矿产、森林等自然资源的开采、加工，从而形成与资源开发利用密切相关的城市经济发展路径。资源型城市在发展过程中面临着资源枯竭、经济结构不平衡、环境治理等问题和挑战。如果城市发展经济的过程中过度开采、开发资源，着眼于短期利益而忽视长期效益，其资源优势将逐渐减小，最终限制城市发展。此外，资源型产业作为城市发展的主导产业，吸引了大量的劳动力和资金，单一产业的快速发展使得其他产业发展缓慢甚至停滞，导致经济结构不平衡。尤为重要的是，资源的开采、利用使得环境问题突出，如煤矿建设和生产过程中土地和植被遭到破坏，加剧了水土流失和土地沙化，煤炭燃烧产生二氧化硫、氮氧化物和可吸入颗粒物等污染物。如果资源型城市对环境治理不予以重视，日益恶化的环境问题将影响居民生活，与此同时，后期治理成本的增加最终将抵消经济增长的效益[1]。因此，为了避免“资源诅咒”，资源型城市要实现城市的支柱产业从自然资源开采向其他产业的过渡，使得城市按照“崛起—扩张—繁荣—转型”的路径发展[2]。

目前，国内外学者对资源型城市转型发展的研究主要集中在实现转型发展的路径和转型绩效评价。在转型发展路径方面，学者主要从科学技术、政府政策管制、转型模式等方面进行研究。科学技术上，Sunikka提出城市转型发展要通过大力开发低碳技术，提高能源使用效率来实现[3]。白雪洁等指出科技支持可显著提高资源衰退型城市的转型效率和节能减排效果，不同城市应根据自身经济社会环境要素的状况制定科技相关政策[4]。

政府政策管制上，张旭等建立了政府、产业、企业三位一体的转型政策体系，通过优势互补，促进成熟型资源型城市的绿色转型发展[5]。李虹等认为合理的环境规制可以作为倒逼机制促进城市产业转型发展[6]。转型模式上，张米尔等认为资源型城市应该选择适宜的转型模式，提出了产业延伸、产业更新和复合模式三种产业转型模式，并指出资源开发阶段、开发规模和产业政策是影响产业转型模式选择的主要因素[7]。郭立东、王艳秋等学者从发展文化旅游产业的角度对资源型城市转型进行了探讨[8-9]。张生玲等运用经验数据分析了资源型城市存在的路径依赖效应阻碍城市转型发展的作用机理，并指出突破路径依赖的关键在于新企业的市场进入与地区人力资本水平的提升[10]。此外，Abdeen从能源消费角度考量，认为资源型城市转型发展要调整能源消费方式，减少对传统能源的消费，加大对可再生资源的开发和使用[11]。

在资源型城市转型绩效评价方面，很多学者运用层次分析法、DEA模型、脱钩理论和TOPSIS法等方法，通过构建指标体系对不同地区进行实证研究。Hao等运用层次分析法，采用专家组决策法确定指标权重 ，以湖北省黄石市为例，构建了资源型城市转型绩效指标体系[12]。Sun等研究了资源型城市产业生态转型的特点，并建立了基于AHP的产业生态绩效转化模型和绩效评价指标体系[13]。吴青龙等运用脱钩理论，从资源依赖脱钩、生态环境压力脱钩、可持续发展能力耦合和可持续发展动力耦合四个方面建立评价指标体系[14]。谭旭红、李哲、段永峰等运用DEA分别对黑龙江省、鄂尔多斯市、包头市绿色转型进行评价[15-17]。此外，肖贵蓉、王学军、张荣光、宋宇辰等学者运用TOPSIS法对我国不同资源型城市的转型发展进行了绩效评价[18-21]。

综上所述，在对资源型城市转型发展研究中，学者们不仅进行路径、模式的探索，也着眼于区域转型发展的绩效评价。在研究区域上，目前的研究主要侧重于以全国或某一典型资源型城市为案例进行探讨，学者对山西省的转型绩效评价主要从全省领域进行综合分析，或者以产业为对象进行考量，而朔州市作为山西省唯一的成长型资源型城市，对其转型绩效评价较少。2016年，国务院印发的《“十三五”节能减排综合工作方案》明确了各地区能耗总量和强度的“双控”目标，因此朔州市不仅面临着城市内部发展的问题，还面临着城市外部生态环境保护的刚性要求，这就决定了朔州市的转型发展迫在眉睫。在“绿水青山就是金山银山”发展理念的指导下，朔州市采取了积极的行动。通过生态发展推动高质量转型，朔州市积极开展桑干河清河行动，打造生态经济带，重点发展旅游、康养、体育休闲、现代农业等产业；深化国资国企改革，将其在产业结构、发展基础、资源禀赋等方面的优势渗透到城市发展、文化旅游、交通等领域；以项目为载体，积极建设新兴产业园区和经济开发区，通过改革创新为经济发展提供新动力；整合旅游资源，提升文旅产业的竞争力，打造“塞上绿洲、美丽朔州”。基于此，本文以山西省朔州市作为研究对象，结合城市发展情况建立评价指标体系，并运用熵权-TOPSIS法对朔州市2010—2017年的转型效率进行评价，以期更有针对性地为朔州市的资源转型发展提供建议。

二、评价指标体系的建立与研究方法

(一) 指标体系的建立

资源型城市转型评价的指标体系的建立要遵循系统性、科学性和数量化的原则，选取的指标要综合反映城市发展的现状及转型效果。目前，学者大多从经济、社会、环境、科技等方面构建指标体系，对城市转型效率和可持续发展能力进行评价。本文在参考已有研究评价指标体系的基础上[20]-[21]，从经济转型、社会转型、环境转型、能耗排放和科学技术五个方面，选取了21个指标，构建了朔州市转型评价指标体系(表1)。

表1 朔州市转型评价指标体系

(二) 研究方法

本文采用熵权-TOPSIS法对资源转型进行评价。熵权法根据原始数据的离散程度来确定权重，客观性较强，避免了决策者根据经验判断权重的随意性。TOPSIS法的基本原理是设定“正理想解”与“负理想解”，检测评价对象与最优解与最劣解的距离，据此对不同的评价对象和方案进行排序。若一个方案接近理想解，且远离负理想解，则该方案为备选方案中最优方案。熵权-TOPSIS法就是运用信息熵赋权的思想对评价指标赋权，再代入TOPSIS模型对不同评价对象进行评价。运用熵权-TOPSIS法评价城市资源转型的计算步骤如下：

设评价指标数量为n，评价对象为m个，可构建原始数据矩阵X=(Xij)m×n。

1.数据标准化

对原始数据进行归一化处理，使其转化成同数量级、正向可加、无纲量的可计算的数据，具体计算公式如下：

(1)

(2)

2.熵值的计算

(3)

3.指标权重的计算

(4)

4.加权矩阵的计算

(5)

5.正理想解和负理想解的确定

正理想解是在加权矩阵中找到各指标值都达到最满意值的解，用V+表示，同理，负理想解是在加权矩阵中寻找出各指标值最劣值的解，用V-表示。

(6)

(7)

其中，J+，J-分别表示效益型指标集和成本型指标集。

6.不同评价方案与正、负理想值距离的计算

(8)

(9)

7.评价对象与理想解的相对贴近度H值的计算

(10)

其中，Hi取值介于0和1之间，若Hi取值接近于1，表示该评价对象越接近于正理想值，而与负理想值的距离较远，则该评价对象更接近于最优水平。

三、实证分析

(一) 研究区概况

朔州市位于山西省西北部，内外长城之间，东经111°53′～113°34′，北纬39°05′～40°17′，市域总面积106 27平方公里，占全省国土面积的6.8%，共有人口177.6万(2017)，是中国新型的以煤电为主导的能源重化工基地、中国农区最大的奶源基地和北方重要的日用陶瓷生产基地、重要肉类产地、黄金玉米带、小杂粮基地。朔州市拥有比较丰富的矿产资源，其境内已探明矿产有35种。其中煤炭储量约494.1亿吨，占全省储量的1/6；耐火黏土总储量4 628.3万吨，占全省储量的8.61%；铝土矿、石灰岩资源也有一定储量。

作为典型的资源型经济地区，长期以来，朔州市经济结构总体呈现出“一小、二突出、三滞后”的特点。朔州地处农牧交错带，有良好的农业发展区位优势，成为中国农区最大的奶源基地和北方重要肉类产地、黄金玉米带、小杂粮基地。其中，应县紫皮大蒜、怀仁羔羊肉、应县青椒、右玉羊肉、应县胡萝卜、平鲁红山荞麦等都成为地理标志产品。在朔州的第二产业中，煤炭行业比重占到70%以上。通过对比2011—2017年规模以上工业企业主营业务收入与煤炭行业收入情况，规模以上工业企业的发展主要受煤炭行业的影响(表2)。受煤炭行业的影响，工业投资积极性减弱，工业投资力度不大，相应产业规模较小，新设备引入欠缺，产品缺少深加工，产业链条欠缺延展性。另一方面，产业间关联度较低，难以产生产业关联效益。朔州市拥有丰富的农产品资源，却不能在工业上高效开发利用，而中小企业又欠缺与科技开发企业的关联。近年来，朔州市第三产业不断发展壮大。服务业在国民经济中的地位日益提高。旅游业也是朔州市经济转型的一大助力，相关基础设施不断完善，服务层次和服务水平不断提升。此外，房地产业、金融保险业也在一定程度上为朔州经济发展保驾护航。

在供给侧结构性改革和国家资源型经济转型综合配套改革试验方案的背景下，朔州市积极促进能源生产结构的多元化，加强节能减排体制机制能力的建设。2010年朔州市被评为中国经济转型示范城市，2011年入选中国十大最具幸福感城市，2013年成功创建“国家园林城市”。此外，朔州市还是全国城市环境综合整治先进市、山西省园林城市以及影响中国改革十大资源型城市之一。

表2 规模以上工业企业主营业务收入情况

(二)数据来源

本文选取的指标数据来自于《山西省统计年鉴》(2011—2018)、《朔州市2010—2017年国民经济和社会发展统计公报》和《朔州市统计年鉴》(2011—2017)。

(三)评价结果分析

由于各指标单位存在差异，为了解决量纲的影响，运用公式(1)(2)对搜集到的原始数据进行标准化处理，得到标准化数据，结果见表3。

表3 标准化数据

通过构建标准化矩阵，运用公式(3)和(4)计算出各指标的熵值ej和权重Wj，结果见表4。

表4 朔州市城市转型评价指标熵值和权重

由表4可知，在整个评价指标体系中，经济转型A，社会转型B，环境转型C子系统指标权重分别为0.221 28、0.256 99和0.218 15，而能耗排放D和科学技术E子系统权重较小，为0.165 33、0.138 25。这表明，2010—2017年间，经济因素、社会因素以及政府对环境治理的投入是促进朔州市转型发展的主要影响因素，而污染物排放和科学技术的应用成为城市转型发展过程中的限制因素。此外，单位GDP能耗(D1)和从事课题活动人员(E4)两项指标权重较大，权重为0.084 66和0.059 03，因而调整能源消费水平以及加强对科学技术研发的鼓励也会对城市转型发展产生较大影响。因此，朔州市在转型过程中，不仅要注重经济社会发展，加强环保投入，也要兼顾能源消费结构、工业污染以及低碳科学技术的研发，只有将各个子系统结合起来，才能实现绿色转型发展。

根据表3的标准化矩阵和表4的权重，运用公式(5)，可得加权矩阵，再通过公式(6)—(10)计算，可得2010—2017年朔州市经济转型、社会转型、环境转型、能耗排放和科学技术五个子系统的贴近度，并计算可得各年度系统综合贴近度，计算结果见表5。

表5 2010—2017年朔州市各子系统贴近度及综合贴近度

1.朔州市城市转型综合评价结果分析

根据表5的计算结果，对2010—2017年朔州市的综合评价指数进行趋势分析(图1)。图1显示出，朔州市资源转型总体呈波动上升趋势。其中，2010年，贴近度H值最大，为0.531 4，2011年，贴近度值出现大幅下降，降至最低值0.367 0，转型发展状态较上一年变差。2011—2017年，城市转型效果较好，贴近度值由0.367 0上升至0.482 2，虽有波动性变化，但总体呈上升趋势。

图1 2010—2017年朔州市综合评价指数

2.朔州市城市转型子系统状态分析

根据表5计算出的经济转型、社会转型、环境转型、能耗排放和科学技术五个子系统的评价指标，对2010—2017年各年度的贴近度进行趋势分析(图2)。

图2 2010—2017年朔州市城市转型指标系统状态贴近度变化图

由图2可知，2010—2017年朔州市城市转型各系统贴近度趋势存在较大差异。

经济转型上，2010—2017年，朔州市经济转型子系统的贴近度值介于0.3～0.6之间，且呈现出波动上升的趋势，其中，不同阶段贴近度值变化速率存在差异，2010—2012年，贴近度值增长速度较快，平均增长27%，2013年较2012年下降了19.37%，之后呈稳定发展状态，2015年之后,城市转型取得快速发展。总体而言，朔州市经济转型状态总体趋向良好，经济发展的各项指标也取得进步。人均GDP从2010年41 107元增加至2017年的55 316元。2013之前，地区生产总值总体呈较快速度增长，平均增速12.28%，2013年之后，增长速度与前一阶段相比较为缓慢，GDP增长率介于4%～8%之间。与此相对应的是，2010—2013年之间，第三产业占比约36.90%，而在2014—2017年间，第三产业占比约48.18%，且呈现逐年上升的趋势，2016年和2017年，占比均超过50%，表明朔州市在大力发展经济的同时，产业结构得到优化调整，城市发展逐渐降低对资源的依赖，第三产业增加值逐年增多，逐步成为带动城市发展的主要力量。固定资产投资总额呈上升趋势，从行业分布来看，第一产业和第二产业的投资总额逐渐下降，而第三产业显著提升，说明朔州市在大力促进第三产业的发展，第三产业的快速发展将代替资源型产业，实现城市经济绿色低碳发展。朔州市外贸进出口总额在2012年达到最大值156 942万元，之后下降至2017年的53 704万元，可见，在经济转型发展中，朔州市对外贸易未取得较好发展，而促进对外贸易的发展对于资源的优化配置、社会劳动的节约以及科学技术的引进有很大益处，因此，朔州市可进一步通过营造良好的外贸环境来实现经济转型发展。

社会转型上，2010—2017年，朔州市社会转型子系统贴近度值介于0.3～0.7，总体呈上升趋势，表明朔州市社会建设不断取得进步。2010—2013年，贴近度值变化率较小，平均增长2.2%，社会转型发展处于平稳阶段，2013年之后，贴近度平均增长14.85%，社会转型取得较快发展。总之，2010—2017年间，朔州市在经济发展的同时，社会建设取得稳步发展。城镇化建设任务不断推进，城镇化率由2010年的46.28%逐年上升至2017年的55.29%；公共汽车运营车辆数虽有波动，但总体呈增长的趋势，由187辆增加至260辆，显著提高了居民的交通状况；此阶段，卫生保障也得到改善，卫生机构数由366个增加至510个。2010—2012年，人均可支配收入增长率均值为14.23%，2013年增长率下降，之后稳定在7%左右。尽管居民可支配收入增长率呈下降趋势，但2010—2013年城镇居民恩格尔系数超过30%，而2013之后，下降至25.5%，表明居民可支配收入平稳增长，消费结构得到改善，生活质量不断提高。

环境转型上，2010—2017年，朔州市环境转型子系统贴近度值呈波动下降的趋势，其中，2010年，贴近度值为最大值0.855 4，2011年下降了48%，2011年之后总体呈缓慢下降的趋势，表明朔州市在经济社会发展的同时，环境治理投入力度不足，环境转型发展尚未取得进步。其主要原因是，城市发展忽视了污染治理，2010年，污染治理施工项目总数达到180个，之后快速下降至2013年的9个，2014年之后虽然施工项目呈增加趋势，但个数仍然较少；其次，环保资金投入也由2010年的0.68%下降至2017年的0.48%；空气质量状态逐渐转差，2010—2013年，空气质量达标天数均值为345天，而2014—2017年均值仅为260天。此外，城市绿地面积虽然在2014年增加至1 961公顷，但2017年下降至1 601公顷，可见城市绿化并未取得较好发展。综上，2010—2017年间，朔州市在污染治理、环境保护及空气质量改善方面投入力度不足，且呈现出下降趋势，同时城市绿化也没有得到改善，因而表现出贴近度总体呈下降趋势，环境转型发展没有得到提升。

能耗排放上，2010—2017年，朔州市能耗排放系统贴近度值波动幅度最大，2011年由0.609 9下降至最低值0.079 1，2011—2013年呈上升趋势，2013—2017年缓慢下降，变化趋势总体呈倒“N”型。在此阶段，工业废气排放量在2012年和2013年显著上升，超过3 200亿标立方米，2014年之后开始下降，但排放量约1 477亿标立方米，是2010年的1.5倍。与此同时，工业废水排放量也呈现出先上升后下降的趋势，但下降幅度并不明显，说明城市发展进程中，工业污染较为严重，并带来一系列环境问题。能耗排放贴近度值的波动性变化表明产业结构没有稳步趋向于合理化和高级化，2011—2013年上升阶段说明经济发展仍然依赖于第二产业，资源型产业是主导产业，而2013—2017年呈现出的下降趋势，说明朔州市逐步实现低碳转型，经济结构中，服务业和新兴产业取得一定的发展。科学技术上，2010—2017年，朔州市科学技术子系统贴近度值介于0.3～0.6之间，总体呈现出波动下降的趋势。在此阶段，生活垃圾无害化处理率实现较大突破，由2010年的45.02%上升至以后各年度的100%，污水处理技术也取得稳步提升，污水处理率由92.14%增加至98.63%。贴近度值反复波动的主要原因是政府对低碳技术的重视度及人才引进力度不足。2011年，R&D经费投入强度为0.31%，2015年下降至0.14%，2017年上升为0.23%，可见朔州市在此阶段科技创新方面的资金投入并不稳定。此外，从事课题研究的科研人员数量出现大幅度下降，2010年人数为48人，2011年下降为17人，之后年份中平均人数仅为18人，可见人才的流失成为影响低碳技术研发的主要因素，制约了技术的发展与应用，使得科学技术转型发展总体呈现下降趋势。因此，科学技术作为城市转型发展的助推力量，朔州市应加大对科研的资金投入，同时建立有效的人才流动平台，大量引进人才，为城市转型发展注入活力。

四、结论与讨论

(一) 结论

资源型城市发展长期依靠自然资源的开采，使得经济、社会和环境的矛盾日益突出。山西省朔州市是典型的资源型经济地区，煤炭经济决定了整体经济发展态势，经济结构呈现出“第一产业规模较小，第二产业主导地位突出，第三产业发展水平相对滞后”的特点，基于此，促进低碳转型发展成为朔州市提高经济质量，全面建设小康社会的必然选择。本文从经济转型、社会转型、环境转型、能耗排放和科学技术五个方面构建了指标体系，运用熵权-TOPSIS法对朔州市2010—2017年城市转型进行评价。结果显示，2010—2017年，朔州市转型状况总体呈波动上升的趋势。经济和社会转型稳步提升，居民生活质量得到改善，而环境转型呈现出下降趋势，污染治理、环境保护及空气质量改善方面投入力度不足；能耗排放波动幅度较大，2013年之后呈现出缓慢下降的趋势，表明朔州市正在逐步实现低碳转型，经济结构中，服务业和新兴产业取得一定的发展；科学技术转型发展呈波动下降的趋势，其主要原因是政府对技术研发重视度及人才引进力度不足。可见，朔州市在环境和科学技术转型方面滞后于经济、社会和能耗排放转型，这也是导致其转型总体态势未实现高效、快速发展的主要原因。

(二)讨论

朔州市转型绩效评价结果显示，综合转型效果呈“V”型变化趋势，2011年成为转型变化的拐点，这与煤炭“黄金十年”进入尾声，转型发展处于初期探索阶段有关。之后转型效果波动上升，但速度较为缓慢，体现出“一煤独大”的经济发展模式的弊端，新发展动力的探索成为转型的困境与难题。

从经济角度分析，朔州市作为典型的资源型城市，2017年第二产业增加值占地区生产总值的40.9%，依然处于主导地位，因此如何在经济发展中减少对工业的依赖，促进服务业的快速发展是朔州市目前亟待解决的问题。朔州市可以将传统百货商场向集餐饮、文化、娱乐、休闲等功能于一体的大型城市商业综合体转变，以丰富的体验业态和商品品牌优势吸引顾客。实体零售商则可以深度融合线上的广阔市场、便捷支付与线下的深度体验和情感交流，为其长足发展提供新动能。此外，还要创新发展理念，开拓农村市场，充分发挥农村消费潜力。农村在拥有低成本经营优势的同时，还因其巨大的生活质量提升空间而有着很大的市场资源，这也将成为经济转型发展的一大助力。

从社会角度分析，朔州市城镇居民恩格尔系数接近于全国居民平均水平，但在社会子系统中该指标权重较低，因此在社会转型中仍需进一步加强对居民生活水平的改善。城镇化率虽有所上升，城镇化建设相对滞后的现状依然存在，基于此，朔州市要从群众的利益与需求出发，加大基础设施建设力度，改善城市硬性条件。此外，要建立覆盖城乡的公共服务体系。严格遵循城乡公共服务均等化的要求，居民共享福利保障待遇。合理增加公共服务供给，改善居民生活水平和质量。要构建市城区、大县城、新型城镇、美丽乡村“四位一体”城镇化建设格局，做好棚户区和城中村改造，打造优美宜居朔州。

从环境角度来看，无论是城市绿化、污染治理还是空气质量，都体现出朔州市的环保力度不足，因而环境转型整体状态较差。形成这一现象的原因，一方面与朔州市目前的产业结构有关，一煤独大的发展势必会带来一系列的环境问题，而转型发展是一个长期探索的过程，朔州市转型发展处在初期阶段，尚未找到新的经济增长点，这就延缓了治污进程。因此要秉持大众创业万众创新，政府要鼓励发展新兴产业，企业要在产品设计、技术改造、商业模式上充分发挥创新对经济增长的乘数效应，增强企业竞争力。

从能耗排放角度分析，2017年朔州市单位GDP能耗为1.69，显著高于全国平均水平，基于此，要实现经济增长与能源消费之间的耦合破裂，就要充分发挥资源优势，加大科技投入，发展煤转化、煤转电、煤电铝、煤建材等产业，促进产品深加工，提高产品质量，增加产品附加值，调整产品格局，不断优化煤炭产品结构体系，满足细分市场的需求，促进煤炭产业升级。

从科学技术角度分析，污染治理的科学研究与技术发展是改善环境质量的重要途径，从R&D经费投入强度和相关科研人员数量指标来看，朔州市科研投入力度有待进一步提升。因此要建立稳定有效的产学研培训机制，加大资金投入力度。根据当前朔州市转型面临的困境和需求，集中力量攻克一批共性技术、关键技术、配套技术及工艺，推动传统产业转型升级，支持重大项目建设，为转型发展培养骨干力量。