基于熵權(quán)-ANP的工業(yè)企業(yè)低碳競爭力測度研究*

肖吉軍， 沈 燁， 王海艦， 周清華

(桂林電子科技大學(xué) 商學(xué)院，廣西 桂林 541004)

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基于熵權(quán)-ANP的工業(yè)企業(yè)低碳競爭力測度研究*

肖吉軍*， 沈 燁， 王海艦， 周清華

(桂林電子科技大學(xué) 商學(xué)院，廣西 桂林 541004)

為樹立工業(yè)企業(yè)低碳典范，實現(xiàn)對其低碳競爭力的有效評價，通過提煉關(guān)鍵影響因素，構(gòu)建一套三級指標評價模型.以網(wǎng)絡(luò)分析法(ANP)主觀權(quán)重為基礎(chǔ)，結(jié)合基于評判隸屬矩陣的熵權(quán)，得出適宜評分權(quán)重.根據(jù)參評企業(yè)的綜合排序結(jié)果，為評價低碳效果和探索發(fā)展路徑提供參考.

低碳競爭力；工業(yè)企業(yè)；網(wǎng)絡(luò)分析法；熵權(quán)

全球氣候變化已成為世界關(guān)注的焦點，其中全球變暖問題最為突出，過量的碳排放被認為是該現(xiàn)象的根本緣由.工業(yè)產(chǎn)業(yè)帶動經(jīng)濟的同時，也對生態(tài)環(huán)境和全球氣候造成了負面影響，但氣候環(huán)境和工業(yè)發(fā)展對實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展都有著重要意義，兩者皆不可偏廢[1].工業(yè)企業(yè)是低碳經(jīng)濟運行的微觀主體，處于基礎(chǔ)地位.工業(yè)企業(yè)轉(zhuǎn)型和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整是解決當前問題的關(guān)鍵，低碳競爭力作為在低碳經(jīng)濟中持續(xù)生存的能力，推動著工業(yè)企業(yè)的長遠發(fā)展.

將工業(yè)企業(yè)低碳競爭力視作復(fù)雜大系統(tǒng)進行評價，各層級指標的內(nèi)部元素相互依存，且低層對高層有著反饋作用，各元素間不再是簡單的層級關(guān)系[2].國內(nèi)外學(xué)者對復(fù)雜系統(tǒng)評價已有詳實的研究，李菽林通過對低碳經(jīng)濟發(fā)展的評價，分析了企業(yè)在產(chǎn)業(yè)鏈中的可持續(xù)競爭力[3].?zer等運用DEMATEL法和模糊ANP對通訊公司外包商的評價，有效提取了不確定復(fù)雜系統(tǒng)的影響要素[4].Huseyin等運用ANP對ERP系統(tǒng)進行評估選擇，實現(xiàn)對多屬性系統(tǒng)的評估決策[5].Ediz等用ANP對土耳其能源工廠進行評估，建立了遞接層次決策模型[6].李博等利用模糊評判及綜合賦權(quán)法對確立的評價指標賦予權(quán)重，針對煤層底板突出問題建立多因素影響的預(yù)測評價模型[7].低碳評價目前主要集中在國家、區(qū)域、城市層面，而對工業(yè)企業(yè)低碳競爭力的測評還未形成完備的體系.評價工業(yè)企業(yè)低碳競爭力除考慮溫室氣體的排放，還應(yīng)結(jié)合企業(yè)的經(jīng)濟、科技、能源等綜合能力設(shè)計指標[8～10].為此，基于工業(yè)企業(yè)特點，根據(jù)文獻研究建立低碳競爭力的評價指標，引入ANP模型確定指標主觀權(quán)重，整合熵權(quán)法所得客觀權(quán)重實現(xiàn)綜合評價分析.

1 工業(yè)企業(yè)低碳競爭力評價指標

對工業(yè)企業(yè)進行低碳競爭力評價時，假定企業(yè)所處市場經(jīng)濟、政策措施、制度框架等外在宏觀環(huán)境一致.根據(jù)“十二五”規(guī)劃的碳強度下降目標和節(jié)能減排目標，在企業(yè)持續(xù)發(fā)展的前提下，從碳排放現(xiàn)狀和減碳努力程度角度設(shè)立評價指標.由于企業(yè)經(jīng)濟規(guī)模、生產(chǎn)方式、減碳技術(shù)、社會影響等要素不同，依據(jù)《統(tǒng)計上大中小型企業(yè)劃分辦法》設(shè)立工業(yè)企業(yè)規(guī)模的指標評價，綜合考慮了節(jié)能減排貢獻、生產(chǎn)能力和規(guī)模效益的影響.以低碳經(jīng)濟、企業(yè)競爭力、可持續(xù)發(fā)展為理論基礎(chǔ)，構(gòu)建包括低碳生產(chǎn)現(xiàn)狀、碳減排效果、低碳設(shè)計與制度、低碳宣傳、低碳措施、運營評價等6個維度的評價指標體系，如圖1和表1所示.

如圖1中元素間的箭頭表示外部的依賴反饋關(guān)系，元素上方的環(huán)形箭頭表示元素內(nèi)部的依賴反饋關(guān)系.其中，低碳生產(chǎn)現(xiàn)狀和碳減排效果，反映工業(yè)企業(yè)總體節(jié)能減排的狀況；低碳設(shè)計與制度、低碳宣傳及低碳措施，反映工業(yè)企業(yè)減碳的努力程度；運營評價則體現(xiàn)工業(yè)企業(yè)的整體規(guī)模及經(jīng)營水平.

2 指標體系綜合權(quán)重計算

構(gòu)建指標體系是評價的基礎(chǔ)，而評價指標的權(quán)重值與評價結(jié)果緊密相關(guān)，設(shè)置合理的指標權(quán)重值是企業(yè)低碳競爭力評價的關(guān)鍵.運用ANP網(wǎng)絡(luò)分析法和信息熵權(quán)法，對評價指標進行綜合賦權(quán)，運用客觀賦權(quán)法對主觀權(quán)重值進行修正.

2.1 ANP模型權(quán)重計算

ANP模型較于AHP的簡單層級關(guān)系，能夠反映出指標要素間相互依存、反饋的網(wǎng)絡(luò)關(guān)系.運用網(wǎng)絡(luò)分析法辨析評價因素間的相關(guān)性，求解出ANP模型中的主觀權(quán)重值.

(1) 根據(jù)建立的評價指標體系，對元素層之間存在的關(guān)系進行判斷，借助AHP層次結(jié)構(gòu)基本評判法，以1到9的整數(shù)標度對元素進行重要度判別，得出判斷矩陣.進行矩陣CR 值檢驗，若小于0.1，則通過一致性檢驗;如果大于 0.1，矩陣賦值明顯失誤，需重新判斷進行檢驗.

表1 工業(yè)企業(yè)低碳競爭力評價指標

(2) 依次對元素組和元素間的內(nèi)外關(guān)系進行比較，得無權(quán)重超矩陣.在此基礎(chǔ)之上，對元素組間的關(guān)系進行判斷，構(gòu)建ANP超矩陣以計算權(quán)重值，并求解超矩陣.針對目標層存在準則A1，…，AN，網(wǎng)絡(luò)層的元素集B1，…，BN，Bi中有元素ei1，…，eij，其中i=1，…，N，j=1，…，N，構(gòu)造超矩陣.借助Super Decisions軟件計算ANP模型的權(quán)重，得出各元素對元素組和各元素組對評價目標的主觀權(quán)重W(1)如下.

2.2 熵權(quán)法的客觀權(quán)重計算

工業(yè)企業(yè)低碳競爭力評價指標分為目標層和準則層，以三層指標進行評價，并運用模糊綜合評價法對所有對象的評價結(jié)果進行排序.首先按層級劃分因素集，其次，設(shè)立模糊評判評語集V={v1(差)，v2(較差)，v3(中等)，v4(良好)，v5(優(yōu)異)}.對評語集各元素的向量值賦值X=(1，3，5，7，9)，賦值代表對因素集評價的量化.根據(jù)評價指標按照指標的等級自底向上劃分因素集：其中，k表示參與評價的第k家企業(yè)，k=1，2，3，…，m，i=1，2，…，6，j=1，2，3，ni是一級因素組Ai的下屬子因素個數(shù)，nij是二級因素組Aij的下屬子因素個數(shù).

運用熵權(quán)法進行指標權(quán)重的計算，可以有效地對ANP模型設(shè)置的主觀權(quán)重進行修正.針對m家參評企業(yè)和設(shè)立的n個指標，j=1，2，…，m，i=1，2，…，n，pij表示在第i個指標上對于對象j的評價，依據(jù)評語集可以得到初始的評價矩陣P={pij}n×m，然后將初始評價矩陣歸一化，得到標準評價矩陣R={rij}n×m，歸一化公式如下所示.

(1)

根據(jù)熵權(quán)法定義，評價系統(tǒng)中共有n個評價指標，m個參與的評價對象，定義第i個指標的熵值.

(2)

利用規(guī)范化評價值可以計算出Eij，若Eij=0，認為EijlnEij=0.運用信息熵權(quán)法求出熵值構(gòu)成各級指標的評價矩陣，通過熵權(quán)和熵值的轉(zhuǎn)化可得到客觀權(quán)重W(2).

(3)

2.3 綜合評價

為了對各項指標的實際值進行評分，對于可量化計算的定量指標，我們將計算所得數(shù)據(jù)進行排名.占前20%給予系數(shù)1，中間20%～40%給予系數(shù)0.8，40%～60%給予0.6，60%～80%給予0.4，最后20%給予系數(shù)0.2.針對定性指標，就依據(jù)實情分為A、B、C、D、E擋，分別給予1、0.8、0.6、0.4、0.2的系數(shù).ui代表各擋評分，評價對象的得分Sj為權(quán)重及得分的成績累積和，可根據(jù)最終的得分對參評對象進行排名.

(4)

3 算例分析

基于已建立的工業(yè)企業(yè)低碳競爭力評價指標，選取機械加工企業(yè)S1，S2，電子裝配企業(yè)S3參與評估，利用Super Decisions軟件建立ANP模型，在充分汲取專家意見基礎(chǔ)之上，借助AHP基本原理建立兩兩比較判斷矩陣，得出主觀權(quán)重W(1)，見表2.

表2 準則層及指標層權(quán)重表

依據(jù)模糊評語集V，針對評價對象，以評判所得隸屬矩陣為基礎(chǔ)信息，解出客觀權(quán)重W(2)，修正得出綜合權(quán)重W*，見表2.以6個主要指標構(gòu)成的一級指標層為例，可知m=6，評價對象有3個，可知n=3，構(gòu)建矩陣P={pij}n×m.利用公式(1)進行歸一化處理，得到標準矩陣R={rij}n×m：

利用公式(2)計算出熵值H后，用公式(3)實現(xiàn)熵值和熵權(quán)的轉(zhuǎn)換.其他指標層的客觀熵權(quán)也可以用此方法求得.表2中的主觀權(quán)重和客觀權(quán)重進行綜合后，得出最終的評價權(quán)重.

根據(jù)各指標的評分標準可以形成評分矩陣，將所得權(quán)重綜合，可得出最終評判模型.通過公式(4)可以得出S1，S2，S3企業(yè)規(guī)范化后評分為S=(0.21, 0.27, 0.52).工業(yè)企業(yè)S3得分最高，其次是S2，S1位列最后.由表2的綜合權(quán)重值可知，低碳生產(chǎn)現(xiàn)狀和碳減排效果對低碳競爭力的影響最大，需要在節(jié)約能源的同時提高其利用率，降低單位產(chǎn)值能耗.

4 結(jié) 語

工業(yè)企業(yè)低碳競爭力的影響因素眾多，且彼此間存在依賴、反饋關(guān)系，基于低碳生產(chǎn)現(xiàn)狀、碳減排效果、低碳設(shè)計與制度、低碳宣傳、低碳措施、運營評價6個維度共計15個二級指標32個三級指標,引入ANP構(gòu)建評價網(wǎng)絡(luò)模型并結(jié)合熵權(quán)法，根據(jù)綜合權(quán)重獲得低碳競爭力排序結(jié)果，由權(quán)重大小可得出影響低碳競爭力的關(guān)鍵要素.此外，根據(jù)評價結(jié)果中參與對象的各項指標得分能夠了解到工業(yè)企業(yè)在不同指標下的表現(xiàn)，可以作為評價獎懲以及改進低碳效果的參考依據(jù).

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責任編輯：龍順潮

Estimation of Industrial Enterprises in Low Carbon Competitiveness Using ANP and Entropy Methods

XIAOJi-jun*,SHENYe,WANGHai-jian,ZHOUQing-hua

(School of Management, Guilin University of Electronic Technology, Guilin 541004 China)

In order to establish role models of industrial enterprises and evaluate competitiveness in low-carbon effectively, the three-layer network model is established by extracting key elements. The entropy based on membership matrix is united with subjective weight which comes from ANP model. In the combination of subjective weight and objective weight, appropriate score weight of each indicator can be obtained. The synthetic sequences and outcomes of candidate enterprises can be regarded as references to low-carbon estimations and developmental path exploration.

low carbon competitiveness；industrial enterprises；analytic network process；entropy weights

2015-7-22

中國清潔發(fā)展機制基金贈款項目: 桂林市低碳城市試點項目(2012016)

肖吉軍(1975- )，男，湖南 永州人，博士，副教授. E-mail:wf87214@126.com

N945.16

A

1000-5900(2015)04-0111-06