基于AHP和熵權(quán)法的低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展探析

程魁

摘要：采用層次分析法和熵權(quán)法，對(duì)上海市低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展做出評(píng)價(jià)。結(jié)果表明環(huán)境系統(tǒng)是影響上海市低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展最重要的因素，科技對(duì)減少溫室氣體排放的貢獻(xiàn)也在發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的過(guò)程中占有舉足輕重的作用。最后就上海低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展提出幾點(diǎn)建議： 構(gòu)建低碳能源體系，倡導(dǎo)節(jié)能減排；加大科技投入，實(shí)施生態(tài)碳匯，建設(shè)生態(tài)城市；制定城市生活低碳化的政策，倡導(dǎo)低碳生活方式；建立發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的實(shí)踐區(qū)和試點(diǎn)區(qū)。

關(guān)鍵詞：層次分析法；熵權(quán)法；低碳經(jīng)濟(jì)；環(huán)境系統(tǒng)

隨著科技的進(jìn)步和社會(huì)的發(fā)展，人類也為了自身的發(fā)展不斷地改造自然且力度越來(lái)越大。然而在人類不斷追逐自身利益的同時(shí)，也在不斷地破壞和損毀自然環(huán)境。大氣污染、溫室效應(yīng)、固體顆粒物污染、地下水污染等的危害也逐漸引起公眾的廣泛關(guān)注。在人類不斷地尋找解決這些問(wèn)題的途徑時(shí)，“低碳經(jīng)濟(jì)”被廣泛提及并被社會(huì)接受。高效能、高效率、高效益、優(yōu)環(huán)境是低碳經(jīng)濟(jì)新的基本特征。

上海市地域狹小，經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度高，人口密度大，企業(yè)單位眾多，能源和原材料幾乎全部依靠進(jìn)口。對(duì)上海市低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展的研究，可以為上?？沙掷m(xù)快速地發(fā)展提供借鑒。上海市在“十二五”期間要將節(jié)約資源、環(huán)境友好、生態(tài)文明放在重要位置上，而低碳經(jīng)濟(jì)恰好迎合了這三個(gè)要素。實(shí)現(xiàn)低碳經(jīng)濟(jì)的根本路徑就是通過(guò)制度和政策的制定與創(chuàng)新，形成長(zhǎng)期穩(wěn)定的引導(dǎo)和激勵(lì)機(jī)制，推動(dòng)提高能效、節(jié)約能源的技術(shù)，建立環(huán)境友好型的社會(huì)經(jīng)濟(jì)。

一、研究區(qū)域概況和研究方法

（一）上海市環(huán)境現(xiàn)狀分析

為準(zhǔn)確的反映目前上海的環(huán)境情況，本文根據(jù)上海市統(tǒng)計(jì)年鑒列出事關(guān)低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要數(shù)據(jù)。全市廢水排放量達(dá)到24.82億噸，COD排放量21.98萬(wàn)噸，二氧化硫35.81萬(wàn)噸，酸雨頻率高達(dá)73.9%，煙塵排放總量10.21萬(wàn)噸，全市廢氣排放總量達(dá)到13667億立方米，環(huán)境空氣質(zhì)量?jī)?yōu)良率僅為92.1%，并且工業(yè)固體廢物產(chǎn)生量高達(dá)2448.36萬(wàn)噸。但是，上海市也有著巨大的潛在低碳資源，具有碳匯功能的綠地?fù)碛辛糠浅ＸS富，上海市擁有綠地面積12.01公頃，綠地覆蓋率38.2%，耕地面積20.10萬(wàn)公頃。

（二）上海低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的層次結(jié)構(gòu)模型

低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展評(píng)價(jià)指標(biāo)體系是對(duì)上海市低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的綜合反映與客觀評(píng)價(jià)，因此指標(biāo)體系的構(gòu)建需要遵循一些基本的原則。本文在指標(biāo)體系的構(gòu)建上主要遵循以下四個(gè)原則：一是易實(shí)施性與科學(xué)性相結(jié)合原則。指標(biāo)體系的構(gòu)建既要考慮實(shí)際情況又要能夠科學(xué)地反映低碳經(jīng)濟(jì)的主要內(nèi)涵。二是系統(tǒng)性和層次性原則。從整體來(lái)考量，采用多指標(biāo)綜合評(píng)價(jià)分析，依據(jù)一定的邏輯規(guī)則，把多個(gè)具有內(nèi)在聯(lián)系的指標(biāo)按一定的結(jié)構(gòu)層次糅合成綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。三是定量與定性相結(jié)合原則。這就要求指標(biāo)體系的構(gòu)建既要考慮到定性因素又要考慮到定量因素。四是減量化、再利用、再循環(huán)原則。這個(gè)原則也是發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)過(guò)程中必須遵循的原則。依照上述四個(gè)基本原則，設(shè)計(jì)出了一套三層次低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，如圖1所示。

目標(biāo)層，它綜合反映和體現(xiàn)了上海市經(jīng)濟(jì)發(fā)展、科學(xué)技術(shù)、社會(huì)人文、生態(tài)環(huán)境等四個(gè)方面的內(nèi)容。準(zhǔn)則層，它是目標(biāo)層中四個(gè)方面的具體內(nèi)容。其中經(jīng)濟(jì)發(fā)展反映的是上海市產(chǎn)業(yè)業(yè)結(jié)構(gòu)、居民收入等方面；科學(xué)技術(shù)反映上海市科學(xué)技術(shù)對(duì)空氣中固體顆粒物含量、溫室氣體排放量、節(jié)能減排等情況改善的貢獻(xiàn)；社會(huì)人文則側(cè)重體現(xiàn)居民生活質(zhì)量、社會(huì)安定兩個(gè)方面的內(nèi)容；生態(tài)環(huán)境主要反映的是上海市潛在的低碳資源情況。指標(biāo)層，它是指在發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)過(guò)程中的一些基礎(chǔ)性指標(biāo)。具體包括人均GDP、控制碳排放的科技貢獻(xiàn)率、居民的低碳意識(shí)以及綠化覆蓋率等幾個(gè)方面的內(nèi)容。

A=1 1/2 1/2 1/52 1 2 1/22 1/2 1 25 2 1/2 1

B1=1 3 2 51/3 1 1/3 1/21/2 3 1 21/5 2 1/2 1

B2=1 2 3 51/2 1 3 21/3 1/3 1 21/5 1/2 1/3 1

B3=1 2 4 51/2 1 3 21/4 1/3 1 1/31/5 1/2 3 1

B4=1 1/5 1/2 1/55 1 3 12 1/3 1 15 1 1 1

（三）基于AHP 法的權(quán)重確定方法

層次分析法（Analytic Hierarchy Process，AHP）是充分將定性與定量因素相結(jié)合的多準(zhǔn)則決策評(píng)價(jià)方法。該方法首先建立遞階層次結(jié)構(gòu)；然后根據(jù)層次結(jié)構(gòu)構(gòu)建判斷矩陣；最后根據(jù)判斷矩陣計(jì)算相對(duì)權(quán)重。層次分析法的特點(diǎn)：一種系統(tǒng)性的分析方法，簡(jiǎn)潔而實(shí)用；分析時(shí)所需的定量數(shù)據(jù)少，但對(duì)要求問(wèn)題的本質(zhì)、要素理解透徹；可用于對(duì)無(wú)結(jié)構(gòu)特性的系統(tǒng)評(píng)價(jià)以及多準(zhǔn)則、多目標(biāo)、多時(shí)期等的系統(tǒng)評(píng)價(jià)。

（四）基于熵權(quán)法賦權(quán)的權(quán)重確定方法

在信息論中，熵是系統(tǒng)無(wú)序程度的度量，它還可以度量數(shù)據(jù)所提供的有效信息量，用熵來(lái)確定權(quán)重時(shí)，當(dāng)評(píng)價(jià)對(duì)象在某項(xiàng)指標(biāo)上的值相差較大時(shí)，熵值較小，說(shuō)明該指標(biāo)提供的有效信息量較大，該指標(biāo)的權(quán)重也應(yīng)較大；反之，若某項(xiàng)指標(biāo)的值相差越小，熵值較大，說(shuō)明該指標(biāo)提供的信息量較小，該指標(biāo)的權(quán)重也應(yīng)較小。所以當(dāng)各被評(píng)價(jià)對(duì)象在某項(xiàng)指標(biāo)上的值完全相同時(shí)，熵值達(dá)到最大，這意味著該指標(biāo)未向決策提供任何有用的信息，可以考慮從評(píng)價(jià)指標(biāo)體系中去除。所以，熵權(quán)法賦權(quán)是一種客觀賦權(quán)方法，在低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展探析中，通過(guò)對(duì)熵的計(jì)算確定權(quán)重，就是根據(jù)各項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)值的差異程度來(lái)計(jì)算和量化多個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的綜合權(quán)重。

求解步驟如下（其中系統(tǒng)指標(biāo)有m個(gè)，基礎(chǔ)指標(biāo)有n個(gè)）：

1.權(quán)向量的計(jì)算。將準(zhǔn)則層中的判斷矩陣的每行相加，然后皈依化，即可得出權(quán)向量。

Vi=■bij

Wi=■

得出權(quán)向量：W=[W1，W2，…，Wm]T，其中i，j=1，2，…，m

2.整合方案層的判斷矩陣。首先將判斷矩陣每行相加得到m個(gè)列矩陣，再將列矩陣按次序整合為一個(gè)矩陣。

p′i=■cij 其中i，j=1，2，…，n

3.標(biāo)準(zhǔn)化方案層矩陣。

pij=■

式中：i=1，2，…，n； j=1，2，…，m

4.求基礎(chǔ)指標(biāo)層的熵。

Hj=-k■pijlnpij

式中：fij=■， 假設(shè)：fij=0時(shí)，

fijlnfij=0，k=■

5.求指標(biāo)層的熵權(quán)。

wj=■

6.計(jì)算指標(biāo)的綜合權(quán)數(shù)。

λj=■

7.計(jì)算基礎(chǔ)指標(biāo)的歐氏距離并根據(jù)計(jì)算結(jié)果排序。

Li=■

二、結(jié)果與分析

根據(jù)判斷矩陣和熵權(quán)法求這些因素按重要性程度排序的結(jié)果，見表1、表2和表3。

以上的計(jì)算結(jié)果表明，經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、科技發(fā)展、社會(huì)生活以及環(huán)境系統(tǒng)等4個(gè)方面是影響上海市低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要因素，其中環(huán)境系統(tǒng)最為重要，而就具體來(lái)說(shuō)，即科技對(duì)減少溫室氣體排放的貢獻(xiàn)在發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的過(guò)程中占有重要的作用，其次是人均居民收入及低碳資源，經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平對(duì)低碳經(jīng)濟(jì)建設(shè)的影響最小。

主觀因素、客觀因素在基于熵權(quán)的評(píng)估方法中都有所考慮，這樣更有助于最大程度地反映各項(xiàng)指標(biāo)的真實(shí)水平。而AHP易受評(píng)價(jià)者主觀意念影響，為了減少這種主觀因素的影響，熵權(quán)的引入也使得評(píng)估方法更加科學(xué)和合理。在人類發(fā)展指數(shù)比較高的上海，經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平不在是制約低碳經(jīng)濟(jì)的主要阻力，所以基于AHP和熵權(quán)法的求得結(jié)果與實(shí)際相符。

三、結(jié)論和建議

目前整個(gè)上海的大氣，水資源等環(huán)境質(zhì)量水平仍然偏低，政府在改善和優(yōu)化環(huán)境質(zhì)量方面也欠缺執(zhí)行力度。發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的定位尚未明晰，沒(méi)有明確的戰(zhàn)略目標(biāo)，沒(méi)有與可持續(xù)發(fā)展的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、環(huán)境全面提升結(jié)合起來(lái)。此外政府也沒(méi)有建立起與發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)相應(yīng)的完善的組織。上海作為中國(guó)的第一大經(jīng)濟(jì)城市，作為首批入選“中國(guó)低碳城市發(fā)展項(xiàng)目”的一線城市，大力發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)已勢(shì)在必行。

（一）構(gòu)建低碳能源體系，倡導(dǎo)節(jié)能減排，把上海建成低碳的海上明珠

一是提高清潔能源的比重，針對(duì)上海資源狀況，降低煤炭在能源利用中的比例，大力提高天然氣、石油等相對(duì)高效的傳統(tǒng)能源。尤其是天然氣，不但綠色環(huán)保，而且經(jīng)濟(jì)實(shí)惠。繼續(xù)做好風(fēng)能、太陽(yáng)能、潮汐能、生物質(zhì)能等可再生能源的開發(fā)利用，政府應(yīng)設(shè)立研究和發(fā)展高清潔能源的專項(xiàng)課題，給予政策和資金扶持。二是加強(qiáng)傳統(tǒng)化石能源的低碳、清潔和高效利用。通過(guò)高科技和新技術(shù)促進(jìn)能源的高效、環(huán)保利用。喚醒市民的節(jié)能意識(shí)，建設(shè)環(huán)保社區(qū)。三是提高能源系統(tǒng)的效率，要在發(fā)展智能電網(wǎng)、智能天燃?xì)饩W(wǎng)上走在全國(guó)前列，并加大力度推進(jìn)分布式供能、減少能源在輸運(yùn)途中的損耗。

在宣傳和倡導(dǎo)節(jié)能減排的環(huán)節(jié)上，應(yīng)著重落實(shí)工業(yè)、建筑、交通三方面。在工業(yè)上，推廣節(jié)能新技術(shù)，優(yōu)化工業(yè)用能成分體系，擴(kuò)大清潔能源的利用。在建筑方面，尤其注重建筑的設(shè)計(jì)，應(yīng)充分考慮能源的利用情況。在設(shè)計(jì)時(shí)把清潔能源、可再生能源的使用考慮在內(nèi)。在施工環(huán)節(jié)，推廣節(jié)能新舉措，減少浪費(fèi)，減少能耗。在交通領(lǐng)域，鼓勵(lì)市民乘坐公共交通工具，減少私家車的利用，從源頭減少能耗。在能源的輸送方面，合理布局燃?xì)夤艿篮洼旊娋W(wǎng)絡(luò)，提升運(yùn)輸裝備技術(shù)等級(jí)，減少能源的損耗。此外，還應(yīng)大力推進(jìn)低碳運(yùn)輸工具的應(yīng)用，例如電動(dòng)轎車。

（二）加大政策的扶持力度和資金的投入，實(shí)施生態(tài)碳匯，讓生態(tài)文明成為城市的標(biāo)簽

上海的城市化水平較高，低碳資源十分有限。政府要加強(qiáng)對(duì)綠地、森林、農(nóng)田和濕地等可進(jìn)行生態(tài)碳匯的區(qū)域的保護(hù)，尤其是崇明島濕地以及市郊的生態(tài)保護(hù)。在發(fā)展的同時(shí)而又不以損害生態(tài)環(huán)境為代價(jià)。發(fā)展農(nóng)作物、林地、濕地等碳匯作用通過(guò)政策引導(dǎo)鼓勵(lì)市民可以通過(guò)購(gòu)買碳基金、參與植樹造林等綠化活動(dòng)來(lái)增加碳匯，減少碳排放。鼓勵(lì)碳捕獲與存儲(chǔ)技術(shù)的開發(fā)。大力發(fā)展綠色經(jīng)濟(jì)，積極發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，研發(fā)和推廣氣候友好技術(shù)。

在“十二五”期間，上海市政府應(yīng)引導(dǎo)各級(jí)部門要做好加強(qiáng)市區(qū)的綠化工作和保護(hù)郊區(qū)植被的工作，增加公共綠地面積；加大水污染的治理工作，使生態(tài)更加文明。在建設(shè)生態(tài)文明城市中，應(yīng)加大政策的扶持力度，鼓勵(lì)使用低碳能源，構(gòu)造再循環(huán)系統(tǒng)，減少碳排放。

（三）制定和實(shí)施生活低碳化的舉措，鼓勵(lì)低碳的生活方式

從實(shí)際出發(fā)，在市民中大力宣傳低碳消費(fèi)理念，引導(dǎo)城鄉(xiāng)居民培育低碳的生活方式、確立低碳理念、轉(zhuǎn)變消費(fèi)觀念。各級(jí)政府應(yīng)當(dāng)制定城市生活低碳化的政策并大力宣傳，倡導(dǎo)可持續(xù)的低碳生活方式，將政策機(jī)制的設(shè)計(jì)、宣傳、引導(dǎo)教育與居民的自覺(jué)運(yùn)動(dòng)結(jié)合起來(lái)。讓市民了解碳排放、水污染、溫室效應(yīng)等對(duì)環(huán)境的危害，戒除以高耗能源為代價(jià)的“便利消費(fèi)”嗜好。

在居民低碳生活的政策機(jī)制設(shè)計(jì)方面要充分考慮到整個(gè)社會(huì)的低碳的可持續(xù)發(fā)展，這不僅取決于很多細(xì)微之處，還取決于節(jié)能技術(shù)、節(jié)能產(chǎn)業(yè)、節(jié)能工程的推進(jìn)。要充分借助媒介的作用大力宣傳發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的益處，增強(qiáng)居民對(duì)低碳經(jīng)濟(jì)的了解和認(rèn)識(shí)，引導(dǎo)居民將節(jié)能環(huán)保的理念轉(zhuǎn)化到具體的實(shí)踐上。一是在出行方式上，鼓勵(lì)公眾以公共交通方式出行，戒除以大量消耗能源、大量排放溫室氣體為代價(jià)的“面子消費(fèi)”、“奢侈消費(fèi)”、“便利消費(fèi)”的嗜好；二是在消費(fèi)的結(jié)構(gòu)上，引導(dǎo)居民購(gòu)買低碳、環(huán)保、綠色、節(jié)能、可循環(huán)使用的商品，減少污染的排放和資源的消費(fèi)，鼓勵(lì)市民節(jié)水節(jié)電節(jié)油，養(yǎng)成關(guān)聯(lián)性環(huán)保節(jié)能意識(shí)；三是在家庭能源的使用方式上，政府應(yīng)引導(dǎo)家庭購(gòu)買低能耗高效率的家用器具并給與廠家一定的政策支持。在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候，財(cái)政應(yīng)給予一定的補(bǔ)貼，積極主動(dòng)推動(dòng)高能耗器具的更新。

（四）建立和發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的實(shí)踐區(qū)和試點(diǎn)區(qū)

上海低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，要充分考慮到上海市的實(shí)際情況，只有在這個(gè)前提下才能設(shè)計(jì)出適合上海的發(fā)展規(guī)劃。當(dāng)然在發(fā)展規(guī)劃的制定上也要充分吸收國(guó)內(nèi)外先進(jìn)的發(fā)展理念和經(jīng)驗(yàn)，吸其精華棄其糟粕，然后為我所用。建議在臨港新城、崇明島、虹橋商務(wù)區(qū)三個(gè)區(qū)域先進(jìn)行試點(diǎn)，積累實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，然后逐步推廣。這三個(gè)試點(diǎn)分別是典型的新城區(qū)、生態(tài)保護(hù)區(qū)、高端商務(wù)區(qū)，這些試點(diǎn)低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展必將在上海市起到模范帶頭作用。

臨港新城，即將成為自由貿(mào)易區(qū)，在這里發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)起到很好的示范作用。在這里可以大力推進(jìn)新技術(shù)、新工藝、新模式在實(shí)踐中的利用，并以此為突破口帶動(dòng)整個(gè)低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。崇明島是以生態(tài)農(nóng)業(yè)為特色的區(qū)域，大量的綠地資源將在整個(gè)上海低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展過(guò)程中起到關(guān)鍵作用。虹橋商務(wù)區(qū)是以服務(wù)經(jīng)濟(jì)為特色的區(qū)域。結(jié)合區(qū)域特點(diǎn)，虹橋商務(wù)區(qū)應(yīng)大力實(shí)施六大低碳工程，探索高度城市化地區(qū)和服務(wù)業(yè)集聚區(qū)低碳發(fā)展的道路。

在市郊建立低碳經(jīng)濟(jì)試點(diǎn)區(qū)。相比低碳實(shí)踐區(qū)，低碳試點(diǎn)區(qū)可以選擇范圍比較小的區(qū)域，這種區(qū)域的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和功能相對(duì)來(lái)說(shuō)比較單一，選擇這些區(qū)域能夠增強(qiáng)和突出實(shí)施低碳舉措的專業(yè)性和針對(duì)性。針對(duì)上海的實(shí)際情況，可在嘉定、青浦、寶山等區(qū)選擇能耗高、污染重、產(chǎn)業(yè)聚集的工業(yè)園區(qū)先進(jìn)行試點(diǎn)，積累發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。此外，也可在一些高校和居民社區(qū)進(jìn)行低碳試點(diǎn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]段政廉，郭三黨.加快河南省低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展的對(duì)策研究[J].農(nóng)村系統(tǒng)科學(xué)與綜合研究，2011（03）.

[2]上海市統(tǒng)計(jì)局.上海統(tǒng)計(jì)年鑒[M].北京：中國(guó)統(tǒng)計(jì)出版社，2011.

[3]馮之浚，金涌，牛文元等.關(guān)于推行低碳經(jīng)濟(jì)促進(jìn)科學(xué)發(fā)展的若干思考[N].光明日?qǐng)?bào)，2009-04-21.

[4]郭顯光.改進(jìn)的熵值法及其在經(jīng)濟(jì)效益評(píng)價(jià)中的應(yīng)用[J].系統(tǒng)工程理論與實(shí)踐，1998（12）.

[5]高孝偉.熵權(quán)法在教學(xué)評(píng)優(yōu)中的應(yīng)用研究[M].中國(guó)地質(zhì)教育，2008（04）.

[6]沈露瑩.發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)構(gòu)建低碳城市[J].社會(huì)科學(xué)，2010（10）.

（作者單位：上海理工大學(xué)管理學(xué)院）