资源型城市可持续发展水平综合评价研究

资源型城市可持续发展水平综合评价研究

张志军;孙晓敏

【摘 要】目前,很多资源型城市面临着"矿竭城衰"的生存挑战,如何使资源型城市实现可持续发展是亟待解决的问题,而对这类城市可持续发展水平的综合评价又是一个关键环节.文章试图通过构建一个系统科学的综合评价指标体系,运用层次分析法、模糊综合评价的方法对城市可持续发展的水平作出全面合理的评价,以期为今后进一步的研究提供方法参考.

【期刊名称】《广西经济管理干部学院学报》

【年(卷),期】2011(023)001

【总页数】5页(P51-55)

【关键词】资源型城市;可持续发展;指标体系;模糊层次评价

【作 者】张志军;孙晓敏

【作者单位】石河子大学经管学院,石河子,832000;石河子大学经管学院,石河子,832000

【正文语种】中 文

【中图分类】F299.27

资源型城市是一类以矿产等自然资源开发而逐步形成和发展起来的工业城市。一个世纪以来，资源型城市伴随着煤炭、石油、金属矿藏等自然资源的开发利用已成为重要的能源、原材料基地，在我国工业化和城市化的进程中发挥了巨大作用。面对快速经济发展对不可再生资源的巨大需求，资源型城市的发展显得尤为重要。因此对这类城市的可持续发展进行研究意义重大。对资源型城市可持续发展水平的状况进行评价是实现其可持续发展总体规划中一个必要步骤，既是对以前发展的一个总结，也为以后可持续发展调整的重点和方向提供了科学的依据。城市的可持续发展系统具有规模大、子系统和系统要素多、系统内部各种关系复杂等特点。因此，可持续发展系统所呈现的多目标、多层次结构使得其指标体系本身具有一定的松散性，这就需要通过综合评价的方法将其综合起来，得出一个可表达的综合指标，以便于城市可持续发展状况的时空比较和对未来趋势的监测。可持续发展评价指标体系的构建和综合评价方法的选择是资源型城市可持续发展评价研究的两个重要问题。

要对资源型城市可持续发展系统进行合理的评价和指导，必须建立一套具有导向性和综合性的评价指标体系。指标体系既要反应可持续发展的内涵，又要考虑资源型城市的特性，既要有利于职能部门的决策，又要使公众易于理解。因此，构建资源型城市可持续发展评价指标体系时，必须遵循以下原则：

第一，科学性与实用性原则。要求所选指标概念必须明确，且具有一定的科学内涵。指标权重系数的确定以及数据的选取、计算等要以公认的科学理论为依托。同时，又要避免指标间的重叠和简单罗列，尽量选取具有相对独立性的指标。另外，要考虑指标的可取性、可测性、可操作性等实用性特点。

第二，整体性与层次性原则。城市可持续发展系统是一个复杂的系统，它由不同层次、不同要素组成。要求指标体系作为一个整体能够全面反映城市的发展状况，不同层次的要素指标又能够具体反映城市不同方面的特征。因此，在选取指标时应注意整体与层次的关系。

第三，动态性与静态性原则。城市可持续发展既是目标又是过程，因此可持续发展评价指标体系应是静态与动态的统一，既要有静态指标，又要有动态指标。

评价指标体系是由若干个有效的评价指标组成的有机整体，能够全面、系统和科学地反映一定时期内某个评价区域多个方面的现状特征和发展趋势。资源型城市可持续发展系统作为一个复杂的系统，它是由许多同一层次、不同作用和特点的功能集以及不同层次、作用程度不一的功能集组成的。资源型城市可持续发展系统的评价目的是对城市的可持续发展水平进行评估，评估该城市可持续发展的实际状态或理想程度，同时通过不同层次指标的评估值反映城市各个方面的优劣，从而为进一步进行可持续发展规划提供指导。

根据资源型城市可持续发展系统评价的目标和可持续发展的内涵，将其评价指标体系分为三层：目标层、准则层和指标层。其中，目标层为资源型城市可持续发展总体水平，用以衡量整个城市各个方面发展的综合可持续程度。准则层由反映目标层的各项准则构成。本文拟定了四个方面准则：经济发展、社会发展、资源禀赋、生态环境。指标层是各个准则层的具体体现，是进行综合评价的基础。各个指标的选取既要全面，又要具有典型性，同时还要有可行性，从而使得评价结果更能符合实际，更能指导实践。依照指标体系的构建原则，经过综合、分析、筛选等过程，构建出资源型城市可持续发展评价水平指标体系如表1所示。

通过前面的研究，我们已建立起一个比较科学的能够较全面反映资源型城市可持续发展水平的评价指标体系，但是仅有评价指标体系是不够的，还要确定一定的评价标准，选用适当的评价方法，建立相应的数学模型。目前，用于评价的方法很多，有层次分析法、数据包络法、模糊评价法、人工神经网络评价法等。本文运用层次分析和模糊决策的理论和方法对资源型城市可持续发展水平进行模糊层次综合评价。这种评价方法的特点是将影响系统的定性指标和定量指标进行满意度评价，能够更加客观地反映实际情况。

模糊层次综合评价的基本步骤：

第一步，建立层次结构模型。资源型城市可持续发展水平层次评价体系如表1所示。设A代表目标层；B代表准则层，Bi表示第i个准则指标；C代表指标层，Cij表示第i个准则指标下的第j个具体指标。 第二步，对原始指标进行处理。在评价指标体系中所选取的指标有些为正向指标，其指标值越大越好；有些为负向指标，其指标值越小越好。因此，在综合评价时必须先使所有指标同趋势化，即转化为同一方向。在本文评价中规定指标大者为优，这就要对负向指标进行技术处理。具体处理可采用指标转置的方法，即大小值和求补法，用下式计算得出处理后的指标值。设Cij指标值为Xij

式中：xij：处理后的指标值；Xmax：指标最大值

X min：指标最小值；Xij：指标原始值

第三步，确定指标权重。权重的确定方法常用层次分析法、专家评定法、两两对比法等。资源型城市可持续发展系统评价属于多目标决策问题，各指标的权重应能够反映出其对城市可持续发展的重要程度，因此我们采用层次分析法确定各层次指标的权重。

A.构造判断矩阵。由专家组成员分别对从属于上一层每个因素的同一层次各因素进行两两比较，判断各层中诸因素的相对重要性，构造各层次判断矩阵H={hij}n×n，hij表示对于H而言，hi对hj的相对重要程度。

一般 hij按“1~9”规则取值，见表2：

B.计算指标权重值。

（1）计算判断矩阵每一行元素的乘积Pi；Pi=

（2）计算 Pi的 n 次方根

（3）权重计算。对向量Dni归一化，即可得到其权重值：

（4）一致性检验。判断矩阵的偏差一致性指标

式中λmax为判断矩阵的最大特征根。

（5）随机一致性比率

式中RI——平均随机一致性指标，可查表得出（见表3）。

当CR<0.1时，认为判断矩阵具有满意的一致性。 通过一系列计算和一致性检验，确定出可持续发展水平指标体系各层次的指标权重。记准则层指标Bi相对于目标层 A的权重为 wi（i=1，2，3，4），指标层指标 Cij相对于 Bi的权重为 wij（i=1，2，3，4；j=1，2，…），则指标层指标 Cij相对于目标层A的复合权重为：wij=wi·wij

第四步，分层模糊综合评价。

可持续发展水平是相对于标准值而言的一个相对概念。而模糊数学方法的基本思想是应用模糊关系合成的原理，根据被评价对象本身存在的性态或隶属上的亦彼亦此性，从数量上对其所属成分给以刻画和描述。运用模糊数学的概念和方法建立可持续发展水平评价模型比传统的评价方法能够更符合实际的描述现状水平。根据指标体系，构建评价模型，具体思路如下：

（1）建立相关的模糊集

1）因素集

分层建立影响评价对象的各个因素组成的因素集，资源型城市可持续发展水平这一总体评价目标由准则层四个准则指标构成，定义其评价因素集 A=（B1，B2，B3，B4）。然后，分别以准则层四个准则指标为评价对象，建立二级评价因素集：Bi=（Ci1,Ci2,…,Cij），（i=1，2，3，4；j=1，2，…）。

2）指标权重集

通过前面第三步可以计算得出各指标的权重。记准则层 Bi的权重集：Wi=（w1,w2,w3,w4），指标层指标Cij相对于Bi的权重集：Wij=（wi1,wi2,…,wij）。其中，Wi，Wij都为行向量，（i=1，2，3，4；j=1，2，…）。

3）评价集

建立由n个评价结果组成的评价语集：V=（V1，…，Vk，…，Vn），本文取

n=5，即将可持续发展水平分为5个等级。其中k代表可持续发展水平的各级评语。 （2）确定模糊评价矩阵

记因素Cij评价为V上的模糊子集：rij=（rij1,…，rijk，…，rij5），其中 rijk表示第 i个准则下第 j个指标隶属于第k级评语的程度，即Cij对第k级评语的隶属度。从而构建出准则层第i个因素的评价矩阵，即由Cijk组成的隶属度矩阵。

（3）计算隶属度

由于本文指标体系所选指标均为可量化指标，对于rijk的计算可通过构建隶属函数的方法确定。本文在对原始指标进行处理时，已经将所有负向指标转化为正向。

因此，选用升半梯形分布建立一元线性隶属函数。

首先，选定各级评语的评价标准值，记为Sijk（k=1，2，…，5），Sijk表示 Cij隶属于第 k 级评语的原始参照标准值，对负向指标的Sijk进行正向处理得到Sijk。评价标准值的的选取一般是依据国家或该地区对这一指标标准值的界定。

已知Xij为Cij处理后的指标值，对Cij隶属于第k级评语的函数关系式为：

（4）建立模糊数学模型进行综合评价

资源型城市可持续发展水平分层模糊评价共分为两层，第一层为指标层C对准则层B的综合评价，即通过指标层各项指标权重组成的权重向量和隶属度矩阵计算评价矩阵B。第二层是利用评价矩阵B对目标进行综合评价，得到综合评价结果。数学模型如下：

式中运算符号“。”为合成算子，对于Bi和A的模糊合成算法有很多种。鉴于可持续发展评价系统庞大，选取的指标数量较多，指标间相对重要程度接近。对于取大（∨），取小（∧）这种运算方法当因素比较多时，对每一因素的加权值必然很小，会不同程度的丢失某些有用信息，导致运算结果不理想。而可持续发展水平评价研究的目的就是找出各子系统存在的问题，必须能够清晰的看出系统内各因素对评价结果的贡献程度，以便作出准确的优化调整。本文建议采用M（·,+）模型，“·”表示普通乘法运算，“+”表示普通加法运算。这个模型能保留全部有用信息，适用于考虑各因素影响的情况。

（5）评价结果分析

记综合评价结果 A=（A1，A2，A3，A4，A5），对 A作归一化处理，A~=（a1，a2，a3，a4，a5）。其中 a1，a2，a3，a4，a5分别代表资源型城市可持续发展水平对于各评价等级 V1，V2，V3，V4，V5 的隶属度。根据最大隶属度原则，取，A*=Max{a1，a2，a3，a4，a5}则 A*即为综合评价值，其所对应的评价等级A*即为资源型城市可持续发展水平所处的状态。

对于可持续发展水平评价集 V=（V1，V2，V3，V4，V5）的评语设定：

在确定了其归属的评价等级后，可以进一步通过其分层的指标数据研究各个子系统对可持续发展水平的贡献度，从而找出问题所在，寻求进一步优化的方案。

建立一个实用并完善的资源型城市可持续发展指标体系是一个十分复杂的研究课题，本文根据资源型城市具有模糊性和综合性的特点，确定了其可持续发展水平的评价指标体系，并运用多层次模糊综合评价模型对资源型城市的可持续发展水平进行了评价。该模型集成了模糊评价的特点，能够较全面地反映资源型城市各系统发展的状况。因此，本文所提出的模糊层次综合评价的方法对指导建设资源型城市实现进一步的可持续发展具有一定的参考价值。在具体指标的设置和技术处理方面，还可以做很多工作，寻求进一步完善。