基于模糊綜合評價法的重慶產(chǎn)業(yè)生態(tài)創(chuàng)新系統(tǒng)健康狀態(tài)與趨勢實證研究

摘 要：日趨嚴重的環(huán)境污染和生態(tài)破壞給當前經(jīng)濟發(fā)展帶來了嚴峻挑戰(zhàn)，改變我國傳統(tǒng)工業(yè)“高投入、高污染、低產(chǎn)出”粗放式的發(fā)展模式，轉(zhuǎn)向綠色化、生態(tài)化和可持續(xù)的“生態(tài)創(chuàng)新”發(fā)展方式已經(jīng)成為我國經(jīng)濟發(fā)展的迫切需求。本文通過模糊綜合評價法創(chuàng)建產(chǎn)業(yè)生態(tài)創(chuàng)新系統(tǒng)評估指標體系，對重慶現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)生態(tài)創(chuàng)新系統(tǒng)基本健康情況進行評估，探尋存在問題并得出結(jié)論：重慶地區(qū)2005年到2015年總體的產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)健康狀態(tài)一直有所發(fā)展，但發(fā)展進程相對緩慢，基本上位于不健康（II）和基本健康（III）之間。

關(guān)鍵詞：生態(tài)創(chuàng)新；模糊綜合評價；產(chǎn)業(yè)生態(tài)創(chuàng)新系統(tǒng)

中圖分類號：X826 文獻標識碼：A〓 文章編號：1003-9031（2016）06-0032-07 DOI：10.3969/j.issn.1003-9031.2016.06.06

一、引言

日趨嚴重的環(huán)境污染和生態(tài)破壞給當前經(jīng)濟發(fā)展帶來了嚴峻挑戰(zhàn)，由傳統(tǒng)工業(yè)“高投入、高污染、低產(chǎn)出”的粗放式發(fā)展模式轉(zhuǎn)向綠色化、生態(tài)化和可持續(xù)的發(fā)展方式已經(jīng)成為我國經(jīng)濟發(fā)展的迫切需求。在當前不斷惡化的生態(tài)環(huán)境下，生態(tài)創(chuàng)新為實現(xiàn)“環(huán)境-社會-經(jīng)濟”多贏局面提供了可能，因此受到越來越多來自不同學科背景的國內(nèi)外學者關(guān)注[1]。當前全球?qū)W術(shù)界關(guān)于生態(tài)創(chuàng)新概念的提法存在少許差異。部分學者傾向于環(huán)境（技術(shù)）創(chuàng)新、綠色（技術(shù)）創(chuàng)新、低碳（技術(shù)）創(chuàng)新、可持續(xù)創(chuàng)新等[2-3]。雖然這些專業(yè)用語在起源、詳細內(nèi)容甚至倡導(dǎo)組織等方面都有所區(qū)別，但其內(nèi)涵并沒有本質(zhì)性的區(qū)別，基本都是指以環(huán)境績效改善為導(dǎo)向或能夠帶來顯著環(huán)境績效改善效果的創(chuàng)新[4]。

近年來，部分學者將研究視角轉(zhuǎn)向生態(tài)創(chuàng)新系統(tǒng)，從區(qū)域?qū)用嫣接懮鷳B(tài)創(chuàng)新系統(tǒng)的理論構(gòu)架和實踐，但目前的研究有一定局限性，一般是從綠色經(jīng)濟、循環(huán)經(jīng)濟或可持續(xù)發(fā)展等領(lǐng)域分析區(qū)域創(chuàng)新系統(tǒng)或技術(shù)創(chuàng)新的綠色化或生態(tài)化。黃魯成（2003）通過生態(tài)學理論和方法分析區(qū)域技術(shù)創(chuàng)新系統(tǒng)的科學性和合理性[5]。劉友金和易秋平（2005）則創(chuàng)造了區(qū)域技術(shù)創(chuàng)新生態(tài)經(jīng)濟系統(tǒng)（RTIES）這一定義，討論了RTIES 的組成要素和系統(tǒng)失衡出現(xiàn)的原因，并就如何達到RTIES 平衡的途徑展開了分析[6]。另外，一些學者從不同角度進一步探討了生態(tài)創(chuàng)新系統(tǒng)的構(gòu)建，杜靜（2007）等提出，在構(gòu)建區(qū)域創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)中應(yīng)該著重區(qū)域創(chuàng)新系統(tǒng)的生態(tài)理念、生態(tài)關(guān)系、生態(tài)經(jīng)濟等的構(gòu)建[7]。尹艷冰和趙宏（2015）認為應(yīng)主要從創(chuàng)新主體、創(chuàng)新運行機制和創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)三方面構(gòu)建生態(tài)化技術(shù)創(chuàng)新體系[8]。在創(chuàng)新系統(tǒng)的研究視角下，現(xiàn)有研究主要從技術(shù)創(chuàng)新角度研究生態(tài)創(chuàng)新系統(tǒng)，圍繞如何促進技術(shù)創(chuàng)新的生態(tài)化轉(zhuǎn)型進行系統(tǒng)研究，一部分學者從制度層面進行探討[9]。生態(tài)創(chuàng)新除了指一般意義上的旨在提高經(jīng)濟效益和環(huán)境效益的技術(shù)創(chuàng)新外，還包括旨在提高競爭力與可持續(xù)發(fā)展能力的機構(gòu)和社會革新等。

上世紀90年代開始，很多國家開始轉(zhuǎn)向中微觀尺度的產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的理論研究和實踐摸索，其研究方法和路徑也在逐漸拓展，但理論基礎(chǔ)顯得深度不夠。主要表現(xiàn)在：一是定性分析多，定量分析或少或深度不夠。二是中觀尺度產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的研究不多。地區(qū)視角下的產(chǎn)業(yè)生態(tài)園即稱為中觀的產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)，對它的分析是將來學術(shù)界研究的發(fā)展趨勢。但中觀尺度方面的產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展情況具體怎么樣，哪些要素制約了它由低級向更高級形態(tài)的演變，相關(guān)分析才具有較強的實踐價值，但目前看來這方面的實證分析很匱乏。三是凸顯生態(tài)特征的產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的評估指標體系還非常欠缺，急迫需要重新構(gòu)建凸顯生態(tài)特點、科學又合理的產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的評價體系[10]。

本文基于區(qū)域產(chǎn)業(yè)生態(tài)創(chuàng)新系統(tǒng)自身特點，通過模糊綜合評價法，創(chuàng)建區(qū)域產(chǎn)業(yè)生態(tài)創(chuàng)新系統(tǒng)評估指標體系，對重慶現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)生態(tài)創(chuàng)新系統(tǒng)的總體健康情況進行評估，并尋找存在問題及其解決思路。

二、產(chǎn)業(yè)生態(tài)創(chuàng)新系統(tǒng)評價中的模糊綜合評價方法

模糊綜合評價法的主要步驟分為以下幾步①：

第一步，通過評價灰類建立模糊矩陣。根據(jù)產(chǎn)業(yè)生態(tài)發(fā)展健康水平的實際情況評價內(nèi)容和相關(guān)指標，設(shè)置評價對象集為O={2005，……，2015}；評估指標集為U={x1，x2，x3…}；評價狀態(tài)集設(shè)定為V=[產(chǎn)業(yè)生態(tài)發(fā)展健康水平過差；產(chǎn)業(yè)生態(tài)發(fā)展不太健康；產(chǎn)業(yè)生態(tài)發(fā)展基本健康；產(chǎn)業(yè)生態(tài)發(fā)展健康度良好；產(chǎn)業(yè)生態(tài)發(fā)展健康度優(yōu)]。e為評估灰類序號，e=1，2，3，4，5分別代表產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)健康度差、產(chǎn)業(yè)生態(tài)創(chuàng)新系統(tǒng)不太健康及產(chǎn)業(yè)生態(tài)創(chuàng)新系統(tǒng)基本健康、產(chǎn)業(yè)生態(tài)創(chuàng)新系統(tǒng)健康度良好、產(chǎn)業(yè)生態(tài)創(chuàng)新系統(tǒng)健康度優(yōu)[11]。

其中，i是評價等級的度量標準，Xi是其度量的指標數(shù)值，rji為相關(guān)指標，Ui就是j級度量標準的有關(guān)隸屬度，Sij則是Ci的第j級度量標準的邊圍量。

下面矩陣是所得的計算結(jié)果。如果rij中的第q個權(quán)數(shù)最大，即rij4=max（rij1，rij2，rij3，rij4，rij5），則評價指標Cij屬于第q個評價灰類。

Ri=ri1eri2e┇Rime=ri11 ri12 ri13 ri14 ri15ri21 ri22 … … ri25┇ri71 ri72 … … ri75 （7）

第三步，指標層C整體評估的測算。相關(guān)隸屬度乘以對應(yīng)權(quán)數(shù)可以得到指標層的整體評估測算量Ci。其權(quán)重則可以通過熵值法計算得出，繼而一起搭建指標層的模糊關(guān)系矩陣：

三、基于模糊綜合評價法的重慶產(chǎn)業(yè)生態(tài)創(chuàng)新系統(tǒng)評價

（一）評價方法選擇與指標體系選取原則

本文選取模糊綜合評價法。模糊綜合評價法中很關(guān)鍵的一環(huán)是權(quán)重賦值。本文采取主觀與客觀統(tǒng)一的模糊綜合評價法作為評價方法（見圖1）。

準則層包括4個，即社會發(fā)展、產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟、生態(tài)環(huán)境以及可持續(xù)發(fā)展支持，因此這里采用層次分析法對準則層的權(quán)重賦值。指標層權(quán)重涉及純數(shù)值的指標等，比較適用熵值法，能提高可信度。因本文中的指標也是數(shù)值類型的，沒有完整的樣本數(shù)據(jù)，故其可用選取熵值法來確定權(quán)重。

（二）指標體系構(gòu)建

構(gòu)建產(chǎn)業(yè)生態(tài)創(chuàng)新系統(tǒng)健康評價指標體系必須集聚產(chǎn)業(yè)生態(tài)創(chuàng)新系統(tǒng)的特征，有四個準則層，即社會發(fā)展、產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟、環(huán)境壓力和可持續(xù)發(fā)展支持等四個子系統(tǒng)。社會發(fā)展、產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟和環(huán)境壓力作為產(chǎn)業(yè)生態(tài)創(chuàng)新系統(tǒng)的三個重要層面，其中產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟為主體，社會發(fā)展為目標，而環(huán)境壓力則作為另外兩個發(fā)展的副效應(yīng)，反映了前兩個子系統(tǒng)對生態(tài)環(huán)境的影響?？沙掷m(xù)發(fā)展支持通過教育與科學技術(shù)的進步對其它三個子系統(tǒng)起到支撐作用，讓產(chǎn)業(yè)生態(tài)創(chuàng)新系統(tǒng)可以完成可持續(xù)發(fā)展的最終目標。

指標體系說明：

1.選擇指標共有四個。產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟和社會發(fā)展又同時對環(huán)境施加了一定的壓力，反過來對社會和產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟的快速發(fā)展造成了一定的阻力，可持續(xù)發(fā)展支持則能夠做到采用先進技術(shù)等方式削減環(huán)境壓力對二者的鉗制，體現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)生態(tài)創(chuàng)新系統(tǒng)指標構(gòu)建的綜合性和復(fù)雜性。

2.為了更便于計算，生態(tài)足跡與生態(tài)承載力的商表示生態(tài)可承載。若該值大于1，表明生態(tài)不可承載；若該值小于或等于1， 表明生態(tài)可承載[12]。

剔除和其它數(shù)據(jù)相關(guān)性較強的指標，初選后的產(chǎn)業(yè)生態(tài)創(chuàng)新系統(tǒng)健康評價的指標體系如圖2所示。

（三）目標層權(quán)重和指標層權(quán)重

1.目標層權(quán)重

（1）層次評價法步驟

本文因為相關(guān)指標不多，所以運用簡化層次分析法加以討論，如表2所示。

其中，CI是判斷矩陣是否一致性的相關(guān)系數(shù)，若CR≥0.1就表示應(yīng)該要調(diào)整，若CR<0.1，即說明檢驗合格。

（2）實證結(jié)果解釋

表4即層次法界定產(chǎn)業(yè)生態(tài)創(chuàng)新系統(tǒng)的準則層權(quán)重。

（1）熵值法的主要步驟

假定m個樣本及n項指標， X=（xij）mxn為原始指數(shù)矩陣，與指標xi差距如果大，就表示此指標在評估中起到越大的作用，但若這項指標的指標值都一樣大，就表示此指標在評估中作用很小或沒有。信息熵H（x）=-p（xi）lnp（xi）代表系統(tǒng)的有序程度，它與信息熵是正比關(guān)系，而和信息的效用值則是反比關(guān)系。具體步驟如下[13]：

1）標準化相關(guān)指標：由n個評估值標及m給樣本構(gòu)成下面評價矩陣：

Ri=r11 r12 … r15r21 r22 … r25┇rm1 rm2 … rmn （18）

（a）功效系數(shù)法：

效益型指標標準化公式：

yij=（xij-xmin）/（xmax-xmin） （19）

成本型指標標準化公式：

yij=[（xmax-xij）/（xmax-xmin）+1] （20）

就把指標轉(zhuǎn)化放到了區(qū)間范圍[0，1]中。

（b）改進功效系數(shù)法：

效益型指標標準化公式：

yij=[（x1-xmin）/（xmax-xmin）+1] （21）

成本型指標標準化公式：

上式為某項指標的效用值

3）指標權(quán)重及綜合評價值的計算

第j項指標的權(quán)重公式是：

（2）權(quán)重解釋結(jié)果

下面矩陣就是根據(jù)熵值法計算出來的結(jié)果。

式中，社會發(fā)展的指標包括地區(qū)恩格爾系數(shù)等；產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展的指標分別有：國內(nèi)生產(chǎn)總值增長率、第二和第三產(chǎn)業(yè)增加值占國內(nèi)生產(chǎn)總值的比重、產(chǎn)業(yè)多樣性和主導(dǎo)性的協(xié)調(diào)程度、固定資產(chǎn)在國內(nèi)生產(chǎn)總值中的比重、萬元工業(yè)增加值能耗等；而生態(tài)環(huán)境指標主要有：SO2在萬元工業(yè)產(chǎn)值中的排放量、固廢在萬元工業(yè)產(chǎn)值中的排放量、每公頃農(nóng)藥用量以及萬元國內(nèi)生產(chǎn)總值值中COD的排放量等；而可持續(xù)發(fā)展指標包括生態(tài)效率、科技三項在財政支出中占比、教育投入在財政支出中占比等。

（四）模糊評價區(qū)間確定

確定模糊評價區(qū)間，既可以了解評估對象面臨的現(xiàn)實情況，更重要的是能掌握評估對象面臨的各類問題，這樣有利于在未來的發(fā)展歷程中加以改進提高。但當前學術(shù)界還沒有一個統(tǒng)一又明確的有關(guān)不同級別的產(chǎn)業(yè)生態(tài)創(chuàng)新系統(tǒng)的具體相關(guān)指標值，大多數(shù)研究都更強調(diào)定性分析[14]，因此，對各指標健康程度的劃分類別難度很大。

鑒于相關(guān)數(shù)據(jù)及參考文獻的缺失，這里根據(jù)中央有關(guān)小康社會指標、重慶市有關(guān)指標及部分發(fā)達國家有關(guān)指標，分級各個指標，而有些受限數(shù)據(jù)獲取渠道而無法確定指標依據(jù)的，則以科學而嚴謹?shù)膽B(tài)度向有關(guān)專家取證。把所有指標分成五個等級。若是基本健康狀態(tài)就表示已位于二級狀態(tài)，這時的特點是很高的資源利用效率和大幅度削減的廢棄物排放，可還是沒有能夠?qū)崿F(xiàn)可持續(xù)發(fā)展；或是健康狀態(tài)優(yōu)，就表示位于三級狀態(tài)，這時實現(xiàn)了可持續(xù)發(fā)展。表5顯示的是不同等級的取值范圍。

四、實證結(jié)果分析

（一）社會發(fā)展子系統(tǒng)的隸屬度分析

通過上述分析，我們可以求得不同指標的隸屬度，進而求得各子系統(tǒng)的隸屬度，表6給出的是重慶社會發(fā)展子系統(tǒng)隸屬度。

從表6可以發(fā)現(xiàn)，2005年各指標的隸屬度分別是：0.0398歸為健康狀態(tài)優(yōu)，0.3599歸為健康狀態(tài)良好，0.3911歸為基本健康，0.0127歸為不太健康，0.1643歸為產(chǎn)業(yè)生態(tài)健康狀態(tài)差。依照最大隸屬度原則，0.3911為最大隸屬度，即表示2005年社會系統(tǒng)總體歸為基本健康的狀態(tài)。同理可知道其他各年份的產(chǎn)業(yè)生態(tài)健康狀況。

（二）產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟子系統(tǒng)的隸屬度分析

表7給出的是重慶產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展子系統(tǒng)隸屬度。從表7中可以發(fā)現(xiàn)，評價結(jié)果不太樂觀。2005—2012年都歸為健康狀態(tài)差，2013—2015年歸為不健康的II等級，相較來看有所好轉(zhuǎn)。而2010年的分值最佳，通過仔細查找原始數(shù)據(jù)可知，是由于2013年萬元產(chǎn)值能耗大幅度下降及高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值占比提高等原因所致。

（三）環(huán)境壓力子系統(tǒng)的隸屬度分析

同樣可以得到重慶環(huán)境壓力子系統(tǒng)的隸屬度結(jié)果，如表8所示。

從表8中可以發(fā)現(xiàn)，2005—2012年最大隸屬度都歸為健康狀態(tài)差。同時，看具體數(shù)值，2005—2012年的I級健康狀態(tài)差的數(shù)值表現(xiàn)為逐年遞減，而其它級別則是逐年提升的。特別可以發(fā)現(xiàn)2012年健康狀態(tài)優(yōu)V的隸屬度（0.2641）跟隸屬度最大值（0.2856）差距很小。

（四）可持續(xù)發(fā)展子系統(tǒng)的隸屬度分析

可持續(xù)發(fā)展子系統(tǒng)狀態(tài)波動較大，基本上在健康差、不健康及基本健康之間波動，前幾年是基本健康，可持續(xù)性稍強，隨著時間發(fā)展，可持續(xù)性有所弱化，再稍強。

五、結(jié)論

對比不同級別標桿值發(fā)現(xiàn)當前指標存在的問題，評估結(jié)果也比其它方法更加豐富，這是運用模糊綜合評價的優(yōu)勢。當然，從上面我們對不同子系統(tǒng)隸屬度數(shù)值的分析發(fā)現(xiàn)，探尋健康狀態(tài)的隸屬度就是為了了解這其中差異存在的原因。

在所有子系統(tǒng)里面，產(chǎn)業(yè)發(fā)展子系統(tǒng)數(shù)值特別是2013年以來的數(shù)值增長趨勢較顯著，波動最明顯的則是可持續(xù)發(fā)展子系統(tǒng)的數(shù)值，環(huán)境壓力則是由狀態(tài)差慢慢朝基本健康的狀態(tài)好轉(zhuǎn)，需要強調(diào)的是，環(huán)境壓力所選取的指標為單位污染排放數(shù)量，其狀態(tài)好轉(zhuǎn)與單位污染排放量下降有關(guān)，可如果看污染物排放總量，其下降趨勢可能并不明顯。

產(chǎn)業(yè)生態(tài)創(chuàng)新系統(tǒng)評估總分值由層次分析法求得，進而得到重慶產(chǎn)業(yè)生態(tài)創(chuàng)新系統(tǒng)評估總分值。可以得出，產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)評估總分值由2005年的1.92上升至2015年的2.97，表明此階段產(chǎn)業(yè)生態(tài)創(chuàng)新系統(tǒng)健康狀態(tài)總體處于上升發(fā)展階段，雖然速度并不太快，大致位于不太健康至基本健康的位置。其中2005—2009年間總分值上升趨勢，2009-2012年是下降趨勢，2013年后漸漸轉(zhuǎn)好，并加速上升趨勢明顯。2009—2012年下降趨勢是與環(huán)境壓力子系統(tǒng)、社會發(fā)展子系統(tǒng)變化有關(guān)。

（特約編輯：陳國權(quán)）

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