基于模糊物元模型的省級(jí)林業(yè)生態(tài)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展評(píng)價(jià)

田時(shí)中， 方眉玉， 馬東水

(安徽大學(xué) 經(jīng)濟(jì)學(xué)院，合肥 230601)

對(duì)林業(yè)生態(tài)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的評(píng)價(jià)是衡量生態(tài)文明建設(shè)質(zhì)量的重要體現(xiàn)。要全面評(píng)價(jià)林業(yè)生態(tài)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展?fàn)顟B(tài)，需要建立評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，選擇綜合評(píng)價(jià)方法和評(píng)價(jià)樣本，通過實(shí)證分析揭示評(píng)價(jià)對(duì)象的綜合水平。從現(xiàn)有文獻(xiàn)看，學(xué)術(shù)界對(duì)林業(yè)生態(tài)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的研究歸類為3個(gè)方面：一是圍繞林業(yè)生態(tài)效益、林業(yè)生態(tài)安全、林業(yè)生態(tài)經(jīng)濟(jì)基本理論展開研究，劉德權(quán)和黃清[1]闡述了林業(yè)生態(tài)效益與經(jīng)濟(jì)效益理論；陳建成、程寶棟和印中華[2]，陳紹志和周海川[3]等從生態(tài)文明角度論述林業(yè)可持續(xù)發(fā)展與生態(tài)文明的關(guān)系問題。二是對(duì)林業(yè)生態(tài)承載力及其評(píng)價(jià)問題進(jìn)行探討，如王奎峰[4]、孫茜[5]、王福海[6]、薛成謙[7]等人對(duì)生態(tài)承載力進(jìn)行了深入的探討；對(duì)于林業(yè)生態(tài)效益及林業(yè)生態(tài)經(jīng)濟(jì)的評(píng)價(jià)則主要圍繞評(píng)價(jià)指標(biāo)體系、評(píng)價(jià)方法及模型展開研究[8-10]。三是對(duì)林業(yè)生態(tài)建設(shè)和林業(yè)生態(tài)經(jīng)濟(jì)發(fā)展政策、路徑、機(jī)制等的研究，還包括對(duì)林業(yè)生態(tài)安全及其預(yù)警的探討[11-13]。上述成果為本文的研究提供了理論和方法參考。不過，對(duì)生態(tài)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展和林業(yè)生態(tài)安全的研究是各自獨(dú)立的研究主題，將兩者結(jié)合起來進(jìn)行系統(tǒng)的研究比較少，使得有必要加深對(duì)林業(yè)生態(tài)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展問題的研究。基于此，本文從資源、生態(tài)、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)4個(gè)維度建立評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，結(jié)合熵權(quán)模糊物元理論建立模糊物元評(píng)價(jià)模型，以安徽省2005—2016年的數(shù)據(jù)為樣本進(jìn)行實(shí)證評(píng)價(jià)，整體上把握安徽省林業(yè)生態(tài)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展?fàn)顟B(tài)，檢驗(yàn)?zāi)：镌Ｐ驮趯?shí)證評(píng)價(jià)中的適用性，為安徽省相關(guān)政府決策部門提供理論和經(jīng)驗(yàn)參考。

1 評(píng)價(jià)指標(biāo)及數(shù)據(jù)來源

1.1 指標(biāo)體系

綜合已有文獻(xiàn)[8-11]，依據(jù)簡潔性、獨(dú)立性、可操作性和數(shù)據(jù)可獲得性原則，從資源、生態(tài)、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)4個(gè)維度，選取21個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)，建立安徽省林業(yè)生態(tài)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，設(shè)立目標(biāo)層A：安徽省林業(yè)生態(tài)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展水平評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。準(zhǔn)則層B：資源可持續(xù)發(fā)展B1、生態(tài)可持續(xù)發(fā)展B2、經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展B3和社會(huì)可持續(xù)發(fā)展B4。具體指標(biāo)層C：森林覆蓋率C1、林地面積C2、森林面積C3、活立木蓄積量C4、森林蓄積量C5、造林面積C6、退耕還林面積C7、自然保護(hù)區(qū)個(gè)數(shù)C8、自然保護(hù)區(qū)面積C9、森林病蟲害防治率C10、年降雨量C11、年平均氣溫C12、年林業(yè)投資完成額C13、林業(yè)總產(chǎn)值C14、二三產(chǎn)業(yè)占林業(yè)總產(chǎn)值比重C15、森林旅游收入比重C16、林業(yè)科技服務(wù)機(jī)構(gòu)C17、林業(yè)管理單位數(shù)C18、林業(yè)從業(yè)人員數(shù)C19、林業(yè)科研人員比例C20和在崗職工年平均工資C21，如表1所示。

表1 安徽省林業(yè)生態(tài)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展水平評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

備注：所有指標(biāo)都為正向指標(biāo)。

1.2 數(shù)據(jù)來源

由于2004年以前統(tǒng)計(jì)口徑不一致，以2005年以后安徽省林業(yè)生態(tài)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的數(shù)據(jù)為評(píng)價(jià)樣本，全部數(shù)據(jù)來源于安徽統(tǒng)計(jì)年鑒(2006—2016)、中國林業(yè)統(tǒng)計(jì)年鑒(2006—2016)、安徽省國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)(2006—2016)、安徽省林業(yè)廳及其官方網(wǎng)站、安徽省統(tǒng)計(jì)局及其官方網(wǎng)站，2016年部分缺失數(shù)據(jù)采用插值法予以補(bǔ)全，評(píng)價(jià)指標(biāo)值整理后如表2所示。

表2 評(píng)價(jià)指標(biāo)值與模糊物元

備注：因篇幅所限，部分年份數(shù)據(jù)未列出，備索。

2 評(píng)價(jià)模型及過程

2.1 模糊物元模型

通過將所描述事物M及其特征C和量值Cij組成物元R=(M，C，Cij)或R=(M，C，C(m))，由于描述對(duì)象的具體評(píng)價(jià)值Cij具有模糊性，將這一模糊評(píng)價(jià)指標(biāo)稱為模糊物元。m個(gè)事物的n維物元組合在一起便構(gòu)成m個(gè)事物的n維復(fù)合模糊物元Rnm：

(1)

式(1)中，Rnm為m個(gè)事物的n個(gè)模糊特征的復(fù)合物元，Mi為第i個(gè)事物(i=1，2，…，n)，Cj為第j個(gè)特征(j=1，2，…，n)，Cij為第i個(gè)事物的第j個(gè)特征對(duì)應(yīng)的模糊量值，也就是具體評(píng)價(jià)值。

2.2 計(jì)算從優(yōu)隸屬度

各個(gè)單項(xiàng)指標(biāo)對(duì)應(yīng)的模糊量值，從屬于標(biāo)準(zhǔn)樣本各個(gè)對(duì)應(yīng)評(píng)價(jià)指標(biāo)相應(yīng)的模糊量值隸屬程度，稱為從優(yōu)隸屬度，由此建立的評(píng)價(jià)原則稱為從優(yōu)隸屬度原則。計(jì)算從優(yōu)隸屬度時(shí)需要綜合把握評(píng)價(jià)指標(biāo)的屬性，可以采用多種方式予以確定，比如模糊隸屬度函數(shù)等。對(duì)于單一性的模糊量值，可以采用式(2)計(jì)算：

uij=cij/cmax ij或uij=cmin ij/cij

(2)

(3)

2.3 建立標(biāo)準(zhǔn)模糊物元和差平方復(fù)合模糊物元

(4)

2.4 熵值法確定權(quán)重系數(shù)

計(jì)算m個(gè)事物n個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)判斷矩陣R=(Cij)nm(i=1，2，…，n；j=1，2，…，m)，第i個(gè)方案占該指標(biāo)比重：

(5)

計(jì)算第j項(xiàng)指標(biāo)的熵值：

(6)

其中k>0，ln為自然對(duì)數(shù)，ej≥0。式(6)中常數(shù)k與樣本數(shù)m有關(guān)，一般令k=1/lnm，則0≤e≤1。

計(jì)算第j項(xiàng)指標(biāo)的差異系數(shù) ：

gj=1-ej

(7)

對(duì)于第j項(xiàng)指標(biāo)，指標(biāo)值Xij的差異越大，對(duì)方案評(píng)價(jià)的作用越大，熵值就越小，則gj越大指標(biāo)越重要，于是即可求權(quán)數(shù)：

(8)

2.5 計(jì)算歐氏貼近度

通過計(jì)算歐氏距離，即可依據(jù)其大小判斷評(píng)價(jià)對(duì)象的優(yōu)劣，歐氏距離越小，表明方案越優(yōu)，反則反之。為了方便評(píng)價(jià)，將歐氏距離變換為歐氏貼近度(即將滿意值1減去歐氏距離值)。歐氏貼近度反映被評(píng)價(jià)樣本與標(biāo)準(zhǔn)樣本之間互相貼近的程度，歐氏貼近度值越大，表示兩者越接近，反之，則兩者相距較遠(yuǎn)。

(9)

根據(jù)計(jì)算出的貼近度值，判斷各個(gè)方案與最優(yōu)方案之間的貼近度以及相對(duì)優(yōu)劣次序。為了與人們百分制評(píng)價(jià)習(xí)慣一致，將計(jì)算結(jié)果擴(kuò)大100倍。

3 實(shí)證評(píng)價(jià)

由標(biāo)準(zhǔn)模糊物元和差平方復(fù)合模糊物元計(jì)算公式即可計(jì)算出差平方復(fù)合模糊物元R△，如表4所示。運(yùn)用熵值法計(jì)算公式即可求出具體評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重，評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重值及排序如表5所示。利用歐氏距離計(jì)算公式計(jì)算歐氏貼近度(表6)，為了與百分制評(píng)價(jià)習(xí)慣相一致，將計(jì)算結(jié)果擴(kuò)大100倍。

表3 從優(yōu)隸屬度

備注：因篇幅所限，部分年份數(shù)據(jù)未列出，備索。

表4 差平方模糊物元

備注：因篇幅所限，部分年份數(shù)據(jù)未列出，備索。

表5 評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重

表6 評(píng)價(jià)結(jié)果

4 結(jié)果分析與討論

4.1 可持續(xù)發(fā)展水平整體分析

安徽省林業(yè)生態(tài)可持續(xù)發(fā)展水平取決于資源可持續(xù)發(fā)展系統(tǒng)、生態(tài)可持續(xù)發(fā)展系統(tǒng)、經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展系統(tǒng)和社會(huì)可持續(xù)發(fā)展系統(tǒng)的共同作用，其權(quán)重分別為0.613 3，0.117 6，0.082 7和0.186 6，表明安徽省林業(yè)生態(tài)經(jīng)濟(jì)發(fā)展首先依賴安徽省資源可持續(xù)發(fā)展，然后才是社會(huì)、生態(tài)和經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展。評(píng)價(jià)結(jié)果表明(如圖1所示)，自2005年以來，安徽省林業(yè)生態(tài)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展水平的RρH值(歐氏貼近度)在這12a間整體不斷增加，呈現(xiàn)不斷上升的趨勢，2016年較2005年增加了15.186 6個(gè)百分點(diǎn)，安徽省林業(yè)生態(tài)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展前景良好。

4.2 可持續(xù)發(fā)展子系統(tǒng)分析

(1) 資源可持續(xù)發(fā)展系統(tǒng)。安徽省森林資源可持續(xù)發(fā)展受森林覆蓋率、林地面積、森林面積、活立木蓄積量、森林蓄積量、造林面積和退耕還林面積7大因素的影響，其權(quán)重分別為0.121 4，0.109 7，0.119 9，0.121 4，0.121 4，0.019 5和0.000 1。2005—2016年安徽省森林資源可持續(xù)發(fā)展系統(tǒng)ρH值逐年提高，最大ρH值出現(xiàn)在2016年，較之2005年增長了15.066 3個(gè)百分點(diǎn)。安徽省作為首批國家生態(tài)省建設(shè)試點(diǎn)省份之一，積極推動(dòng)實(shí)施了造林和森林經(jīng)營工程，擴(kuò)大退耕還林面積，逐步提高森林覆蓋率，保持林地面積和森林面積穩(wěn)定，提高造林面積和森林蓄積量，促進(jìn)了森林資源可持續(xù)發(fā)展。

圖1安徽省林業(yè)生態(tài)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展水平RρH和ρH值變化趨勢(2005—2016)

Fig.1TheRρHofsustainabledevelopmentlevelandρHofdevelopmenttrendofforestryecologicaleconomyinAnhui

(2) 生態(tài)可持續(xù)發(fā)展系統(tǒng)。安徽省林業(yè)生態(tài)可持續(xù)發(fā)展取決于自然保護(hù)區(qū)個(gè)數(shù)、自然保護(hù)區(qū)面積、森林病蟲害防治率、年降雨量和年平均氣溫五大因素的共同作用，其權(quán)重分別為0.052 6，0.043 8，0.010 3，0.003 5和0.007 4。圖1可以看出，2005—2016年安徽省森林生態(tài)可持續(xù)發(fā)展系統(tǒng)的ρH值呈現(xiàn)波浪式升降特征，兩個(gè)ρH極大值峰值出現(xiàn)在2008年和2010年，此后ρH值逐年下降，不過整體上看，生態(tài)可持續(xù)發(fā)展水平在提高，2016年較2005年提高了4.539 9個(gè)百分點(diǎn)。安徽省的林業(yè)生態(tài)可持續(xù)發(fā)展存在一定的壓力，需要安徽省采取一定措施，提高自然保護(hù)區(qū)面積，降低森林病蟲害發(fā)生率和防治率等，降低生態(tài)壓力。

(3) 經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展系統(tǒng)。安徽省林業(yè)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展受年林業(yè)投資完成額、林業(yè)總產(chǎn)值、二三產(chǎn)業(yè)占林業(yè)總產(chǎn)值比重和森林旅游收入比重4個(gè)因素的影響，其權(quán)重分別為0.016 7，0.026 3，0.013 0和0.026 8。2005—2011年安徽省林業(yè)生態(tài)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的ρH值逐年上升，2010年略有下降，2011年達(dá)到最大值，之后緩慢下降。不過，整體上看，安徽省林業(yè)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展水平在提高，2016年比2005年提高了7.988 5個(gè)百分點(diǎn)，安徽省林業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展勢頭良好。

(4) 社會(huì)可持續(xù)發(fā)展系統(tǒng)。社會(huì)子系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展受林業(yè)科技服務(wù)機(jī)構(gòu)、林業(yè)管理單位數(shù)、林業(yè)從業(yè)人員數(shù)、林業(yè)科研人員比例和在崗職工年平均工資5個(gè)因素的影響，其權(quán)重分別為0.006 5，0.052 1，0.044 0，0.058 9和0.025 1。社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的ρH值呈現(xiàn)緩慢上升的特征，部分年份略有下降，最大ρH值出現(xiàn)在2009年，2016年ρH值較之2005年提高了4.474 1個(gè)百分點(diǎn)，要提高社會(huì)子系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展水平需要提高林業(yè)科技服務(wù)水平，進(jìn)一步提高林業(yè)人員待遇。

5 結(jié) 論

通過建立評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，利用熵模糊物元理論和方法，結(jié)合歐氏貼近度概念建立了安徽省林業(yè)生態(tài)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展水平綜合評(píng)價(jià)模型，并以安徽省2005—2016年林業(yè)生態(tài)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的數(shù)據(jù)為樣本進(jìn)行實(shí)證評(píng)價(jià)，結(jié)果表明：整體上安徽省林業(yè)生態(tài)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展水平在逐年提高，年均提高1.265 6個(gè)百分點(diǎn)，林業(yè)生態(tài)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展前景良好。從安徽省林業(yè)生態(tài)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的子系統(tǒng)來看，2005—2016年安徽省森林資源可持續(xù)發(fā)展水平較好，年均提高1.255 6個(gè)百分點(diǎn)；生態(tài)、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)子系統(tǒng)的ρH值呈現(xiàn)波浪式變化特征，年均提高0.378 3，0.665 7和0.372 8，部分年份有所下降，安徽省森林生態(tài)和社會(huì)可持續(xù)發(fā)展存在一定壓力；安徽省林業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展勢頭良好，社會(huì)子系統(tǒng)比較穩(wěn)定，但需要注意提高林業(yè)科技服務(wù)水平和林業(yè)人員的工資及福利。

本文建立的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系和模型具有一定的推廣價(jià)值，可以運(yùn)用該模型對(duì)其他省份林業(yè)生態(tài)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展水平進(jìn)行測度，通過測度結(jié)果的反饋，促使地方政府重視森林資源、森林生態(tài)、林業(yè)經(jīng)濟(jì)和林業(yè)生態(tài)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展，在評(píng)價(jià)指標(biāo)體系框架下，采取相關(guān)措施，推動(dòng)林業(yè)生態(tài)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展。對(duì)不同地區(qū)林業(yè)生態(tài)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展水平的橫向比較也是生態(tài)經(jīng)濟(jì)的研究內(nèi)容，將成為今后深入研究的重點(diǎn)。

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