廣州市生態(tài)競(jìng)爭(zhēng)力評(píng)價(jià)模型構(gòu)建研究1

凌立文，鄭偉璇

（華南農(nóng)業(yè)大學(xué) 數(shù)學(xué)與信息學(xué)院，廣東 廣州 510642）

一、引言

與國(guó)內(nèi)其他城市相比，廣州市在生態(tài)文明建設(shè)方面已先行一步，2009年，廣州市委辦公廳印發(fā)“關(guān)于《廣州建設(shè)花園城市行動(dòng)綱要（2009-2015）》的通知”，通過(guò)污水治理、綠道建設(shè)、濕地保育等一系列生態(tài)工程，使市民們普遍感受到“水更清、天更藍(lán)、路更通、房更靚、城更美”的改變。雖然市民對(duì)環(huán)境的改善有著直觀的感受，但卻無(wú)法對(duì)其進(jìn)行定量描述。對(duì)生態(tài)競(jìng)爭(zhēng)力的定量測(cè)度需要綜合考慮“社會(huì)-經(jīng)濟(jì)-自然”等維度，鑒于層次分析法在解決多目標(biāo)決策領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)［10］，本文運(yùn)用層次分析法建立生態(tài)競(jìng)爭(zhēng)力的評(píng)價(jià)模型，并結(jié)合《廣州統(tǒng)計(jì)年鑒》中的數(shù)據(jù)，對(duì)廣州市2001-2012年間的生態(tài)競(jìng)爭(zhēng)力進(jìn)行測(cè)度，研究結(jié)果可幫助人們直觀地了解區(qū)域內(nèi)復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)的健康發(fā)展程度，并為廣州市政府相關(guān)部門制定本地發(fā)展規(guī)劃及戰(zhàn)略提供借鑒。

二、生態(tài)競(jìng)爭(zhēng)力評(píng)價(jià)模型構(gòu)建

（一）模型的建立

圖1 生態(tài)競(jìng)爭(zhēng)力評(píng)價(jià)模型

目前學(xué)術(shù)界對(duì)于生態(tài)競(jìng)爭(zhēng)力這一概念并未形成統(tǒng)一的定義，綜合前人的研究成果［11-14］，文本認(rèn)為生態(tài)競(jìng)爭(zhēng)力可反映區(qū)域內(nèi)自然生態(tài)環(huán)境與城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的相互支撐與協(xié)調(diào)關(guān)系，是城市競(jìng)爭(zhēng)力的組成部分，生態(tài)競(jìng)爭(zhēng)力高的城市，其經(jīng)濟(jì)發(fā)展的可持續(xù)性更強(qiáng)。而這種不同系統(tǒng)間的相互支撐與協(xié)調(diào)關(guān)系，又可具體體現(xiàn)為“社會(huì)-經(jīng)濟(jì)-自然”復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展能力，因此以“社會(huì)發(fā)展、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、自然發(fā)展”作為模型的準(zhǔn)則層。在指標(biāo)層的選取中，文本綜合了近五年生態(tài)競(jìng)爭(zhēng)力、生態(tài)省建設(shè)、可持續(xù)發(fā)展的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，對(duì)其中涉及的相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行頻率排序，選取其中的高頻指標(biāo)，并結(jié)合數(shù)據(jù)在年鑒中的可獲得性得到22個(gè)指標(biāo)，具體如圖1所示。

層次分析法（Analytic Hierarchy Process，AHP）是美國(guó)運(yùn)籌學(xué)家、匹茲堡大學(xué)教授T.L.薩迪于20世紀(jì)70年代初提出的一種定性與定量分析相結(jié)合的多目標(biāo)決策分析方法，該方法具有系統(tǒng)、靈活、簡(jiǎn)潔的優(yōu)點(diǎn)，適用于結(jié)構(gòu)復(fù)雜、決策準(zhǔn)則多且不易量化的問(wèn)題［15］。下文運(yùn)用層次分析法對(duì)生態(tài)競(jìng)爭(zhēng)力評(píng)價(jià)模型進(jìn)行權(quán)重計(jì)算。

（二）構(gòu)造評(píng)價(jià)指標(biāo)判斷矩陣

根據(jù)建立的層次結(jié)構(gòu)模型，以上一層元素為準(zhǔn)則，對(duì)下一層受其支配的各元素進(jìn)行兩兩的比較，確定該層次中各指標(biāo)的相對(duì)重要性。采用Saaty提出的1-9比率標(biāo)度法（如表1所示）對(duì)判斷矩陣中各指標(biāo)的相對(duì)重要性進(jìn)行打分。

表1 1-9比率標(biāo)度法的含義

（三）各指標(biāo)的相對(duì)權(quán)重及一致性檢驗(yàn)

本文采用“和積法”來(lái)計(jì)算結(jié)構(gòu)層次中各指標(biāo)的權(quán)重，記A為判斷矩陣，lmax為A的最大特征根，W為對(duì)應(yīng)于 lmax的正規(guī)化特征向量，W的各分量Wi就是各指標(biāo)的單排序結(jié)果，即各指標(biāo)的權(quán)重，滿足：AW= lmaxW。

計(jì)算方法及步驟如下：

（1）將判斷矩陣每一列正規(guī)化

優(yōu)先發(fā)展設(shè)計(jì)業(yè)，加速開發(fā)新產(chǎn)品，促進(jìn)電子產(chǎn)品更新?lián)Q代，引導(dǎo)行業(yè)內(nèi)的良性競(jìng)爭(zhēng)，創(chuàng)造良好的企業(yè)發(fā)展環(huán)境。培養(yǎng)人才，對(duì)行業(yè)內(nèi)的人才提供適當(dāng)?shù)膬?yōu)惠(政策)，加強(qiáng)微電子教育對(duì)中小學(xué)的滲透，為未來(lái)創(chuàng)造潛在的微電子人才類從業(yè)者。

（2）每一列經(jīng)正規(guī)化后的判斷矩陣按行相加

（3）對(duì)向量W=［W1，W2，…，Wn］T正規(guī)化

所得結(jié)果W為單排序結(jié)果，即各指標(biāo)權(quán)重向量。

（4）計(jì)算判斷矩陣最大特征根lmax

為了檢查由判斷矩陣計(jì)算出的權(quán)重向量是否在容許的范圍內(nèi)，需要對(duì)判斷矩陣進(jìn)行一致性檢驗(yàn)。一致性指標(biāo)的計(jì)算公式為：

該值為零時(shí)表示判斷矩陣具有完全一致性，值越大，判斷矩陣的一致性越差。

RI是同階隨機(jī)判斷矩陣的一致性指標(biāo)的平均值，引入它可在一定程度克服一致性判斷指標(biāo)隨n增大而明顯增大的弊端。對(duì)于不同的n，Saaty通過(guò)試驗(yàn)得出了隨機(jī)一致性指標(biāo)（如表2所示）。

表2 平均隨機(jī)一致性指標(biāo)（RI）

根據(jù)本文構(gòu)建的評(píng)價(jià)模型，各層次判斷矩陣如下所示（表3—表6）。

表3 準(zhǔn)則層判斷矩陣

表4 社會(huì)發(fā)展維度判斷矩陣

表5 經(jīng)濟(jì)發(fā)展維度判斷矩陣

表6 自然發(fā)展維度判斷矩陣

可見，各個(gè)矩陣的CR值小于0.1，具有較滿意的一致性，因此各個(gè)指標(biāo)的權(quán)重為準(zhǔn)則層的權(quán)重與準(zhǔn)則層中該指標(biāo)的權(quán)重的乘積。

三、廣州市生態(tài)競(jìng)爭(zhēng)力計(jì)算與分析

（一）指標(biāo)的無(wú)量綱化

本文的研究數(shù)據(jù)來(lái)源于《廣州統(tǒng)計(jì)年鑒》，鑒于數(shù)據(jù)的可得性與統(tǒng)計(jì)口徑的一致性，選取2001-2012年為研究期限。由于評(píng)價(jià)模型中各指標(biāo)的計(jì)量單位和量綱不同，且數(shù)值相差較大，不能進(jìn)行直接比較計(jì)算，必須先對(duì)各指標(biāo)進(jìn)行無(wú)量綱化處理。無(wú)量綱化的方法比較多，但一般來(lái)說(shuō)較為常用的方法主要有四種：總和標(biāo)準(zhǔn)化、標(biāo)準(zhǔn)差標(biāo)準(zhǔn)化、極大值標(biāo)準(zhǔn)化、極差標(biāo)準(zhǔn)化［16］。本文采用了極大值標(biāo)準(zhǔn)化方法來(lái)對(duì)指標(biāo)進(jìn)行無(wú)量綱化處理。

當(dāng)指標(biāo)為正向指標(biāo)（越大越好的指標(biāo)）時(shí)，第i個(gè)指標(biāo)的無(wú)量綱化值Xi為：

當(dāng)指標(biāo)為逆向指標(biāo)（越小越好的指標(biāo)）時(shí)，第i個(gè)指標(biāo)的無(wú)量綱化值Xi為：

其中，Xi代表第i個(gè)指標(biāo)無(wú)量綱化處理后的所得值，簡(jiǎn)稱第i個(gè)指標(biāo)的無(wú)量綱化值；xi為該指標(biāo)的原始值，xmax和xmin分別代表參加比較的同類指標(biāo)中的最大原始值和最小原始值。無(wú)量綱化后，每個(gè)指標(biāo)的數(shù)值都介于0-100，并且極性一致。

（二）廣州市生態(tài)競(jìng)爭(zhēng)力計(jì)算結(jié)果

采用加權(quán)線性加權(quán)法，用指標(biāo)層中22個(gè)指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)值分別乘以各指標(biāo)的權(quán)重，可以求出廣州市2001-2012年間的生態(tài)競(jìng)爭(zhēng)力綜合得分Y。

其中，wi為22個(gè)指標(biāo)的權(quán)重，ci為指標(biāo)的無(wú)量綱值。

表7 評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重和方向

表8 廣州市生態(tài)競(jìng)爭(zhēng)力評(píng)價(jià)結(jié)果（2001-2012年）

（三）廣州市生態(tài)競(jìng)爭(zhēng)力分析

由表8中數(shù)據(jù)可見，廣州市在2001-2012年間，生態(tài)競(jìng)爭(zhēng)力呈現(xiàn)明顯的上升趨勢(shì)，說(shuō)明廣州市近年來(lái)在注重經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí)，也重視對(duì)生態(tài)環(huán)境、自然資源的保育與建設(shè)工作，良好的生態(tài)環(huán)境進(jìn)一步成為促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)良好、持續(xù)發(fā)展的內(nèi)在動(dòng)力，城市的可持續(xù)發(fā)展能力逐漸增強(qiáng)。進(jìn)一步分析圖2中各維度的變化趨勢(shì)可發(fā)現(xiàn)以下規(guī)律：

1.社會(huì)維度與生態(tài)競(jìng)爭(zhēng)力的總體變化趨勢(shì)高度吻合，均呈現(xiàn)良好的線性上升趨勢(shì)。這表明社會(huì)的發(fā)展與進(jìn)步、居民生活環(huán)境質(zhì)量的提升必然會(huì)促使生態(tài)競(jìng)爭(zhēng)力的增強(qiáng)，反之，生態(tài)競(jìng)爭(zhēng)力的增強(qiáng)也會(huì)對(duì)社會(huì)的發(fā)展、人們生活質(zhì)量的改善形成正向促進(jìn)作用。

2.經(jīng)濟(jì)維度呈現(xiàn)一定的周期性：2001-2004年為增長(zhǎng)期，2005-2009年為平穩(wěn)期，2009年后為騰飛期，這與廣州市經(jīng)濟(jì)發(fā)展的實(shí)際情況相吻合。作為一個(gè)出口外向型城市，廣州市受外部經(jīng)濟(jì)環(huán)境的影響較為明顯，2001-2004年的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)緣于亞洲金融風(fēng)暴的結(jié)束，各投資方重拾信心，經(jīng)濟(jì)開始得到了恢復(fù)性增長(zhǎng)，之后逐漸進(jìn)入平穩(wěn)期；隨著2008年全球金融危機(jī)的爆發(fā)，經(jīng)濟(jì)再次呈現(xiàn)出下行的壓力，得益于2010年廣州亞運(yùn)會(huì)的召開，政府在基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)上投入了大量資金致使固定資產(chǎn)投資額大幅上升，從而出現(xiàn)了2009年之后的騰飛期。

3.自然維度與經(jīng)濟(jì)維度之間存在一定矛盾關(guān)系。在2003年以前，自然維度與經(jīng)濟(jì)維度之間的變化趨勢(shì)并不同步，說(shuō)明這一時(shí)期的經(jīng)濟(jì)發(fā)展的確是以犧牲自然環(huán)境為代價(jià)的；2003年后，兩者呈現(xiàn)同向的變化趨勢(shì)，說(shuō)明人們的環(huán)保意識(shí)已逐漸增強(qiáng)。在這一時(shí)期，廣州市投入了大量資金對(duì)轄區(qū)內(nèi)的大氣環(huán)境、水體環(huán)境等進(jìn)行綜合治理，積極推進(jìn)“青山綠地”工程的全面啟動(dòng)和實(shí)施，同時(shí)還加大了立法力度，相繼完成了《廣州市城市生態(tài)可持續(xù)發(fā)展規(guī)劃（2003）》、《廣州市水資源環(huán)保規(guī)劃（2003）》、《廣州市工業(yè)發(fā)展環(huán)境保護(hù)規(guī)劃（2003）》、《廣州市固體廢物污染防治規(guī)劃（2005）》等環(huán)保法規(guī)。在取得一定成績(jī)的同時(shí)也應(yīng)注意到，自2010年后經(jīng)濟(jì)發(fā)展超過(guò)了自然發(fā)展，提醒人們要警惕在經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展階段對(duì)生態(tài)環(huán)境造成的潛在威脅，要通過(guò)切實(shí)的措施以保護(hù)前期生態(tài)建設(shè)所取得的成果。

圖2 廣州市生態(tài)競(jìng)爭(zhēng)力變化趨勢(shì)圖（2001-2012年）

四、結(jié)論

文本構(gòu)建了以“社會(huì)發(fā)展—經(jīng)濟(jì)發(fā)展—自然發(fā)展”為內(nèi)涵的區(qū)域生態(tài)競(jìng)爭(zhēng)力的評(píng)價(jià)模型，運(yùn)用層次分析法對(duì)模型進(jìn)行權(quán)重設(shè)計(jì)，結(jié)合統(tǒng)計(jì)年鑒的數(shù)據(jù)，計(jì)算出廣州市2001-2012年間生態(tài)競(jìng)爭(zhēng)力綜合分值。研究結(jié)果顯示，廣州市在研究期限內(nèi)生態(tài)競(jìng)爭(zhēng)力呈快速增長(zhǎng)趨勢(shì)，說(shuō)明廣州市的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境之間能夠相互協(xié)調(diào)、支撐發(fā)展，具有良好的可持續(xù)發(fā)展能力。

以往對(duì)于城市生態(tài)競(jìng)爭(zhēng)力的研究多以不同城市之間的橫向比較為主，這種方法只能反映在某一個(gè)靜態(tài)的時(shí)間點(diǎn)研究對(duì)象生態(tài)競(jìng)爭(zhēng)力的狀況，不能反映其動(dòng)態(tài)變化的趨勢(shì)，且之前的研究中較多是以北方城市為研究對(duì)象，南方城市較少。因此，本文選擇縱向時(shí)間序列的研究方法，以更直觀地了解廣州市生態(tài)競(jìng)爭(zhēng)力在研究期限內(nèi)的變動(dòng)趨勢(shì)，分析其中存在的問(wèn)題，提出更具針對(duì)性的建議。

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