河南省生態(tài)文明建設(shè)狀況研究
——基于灰色關(guān)聯(lián)分析

楊更生，楊建華

(1. 新疆教育學(xué)院 職業(yè)技術(shù)學(xué)院，新疆 烏魯木齊 830043；2.河南財政金融學(xué)院 旅游管理學(xué)院，河南 鄭州 450046)

0 引言

隨著生產(chǎn)力的提高和經(jīng)濟的不斷發(fā)展，人們的生活方式也在不斷地發(fā)生變化，有些生活方式對生態(tài)環(huán)境造成了不良影響，譬如環(huán)境污染、氣候異常、資源耗竭、生態(tài)破壞等,這些問題已經(jīng)引起了國家和政府部門的重視。1992年6月3～14日聯(lián)合國在南美巴西的里約熱內(nèi)盧舉行了聯(lián)合國環(huán)境與發(fā)展大會，通過了《21世紀(jì)議程》，它是全球人類在生態(tài)文明建設(shè)過程歷程上的一個里程碑。我國要推進社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展，就一定要在生態(tài)文明的建設(shè)上加大力度，這也是地方各級人民政府的重點工作內(nèi)容。沒有準(zhǔn)確的對比評價，就無法正確地管理，全面監(jiān)測及評估生態(tài)文明建設(shè)的狀況，是推進生態(tài)文明建設(shè)的有力抓手。因此，選擇一個客觀的、公正的、準(zhǔn)確的、可靠的評估方法，對于定量考核、科學(xué)規(guī)劃及具體實施生態(tài)文明建設(shè)是至關(guān)重要的。本文在參考國內(nèi)外已有的相關(guān)研究的基礎(chǔ)上，運用層次分析法、熵權(quán)法、灰色關(guān)聯(lián)分析法[1-3]等定量分析手段對河南省生態(tài)文明建設(shè)狀況進行了綜合評測，旨在為政府及相關(guān)部門提供參考和借鑒。

1 研究區(qū)域概況

河南省土地面積16.7萬km2，主要地貌類型為沖積平原、山間盆地與中低山地。河南省的氣候具有明顯四季、水熱同季、災(zāi)害多、各地差別顯著的特點，在氣候分類上屬于暖溫帶大陸性季風(fēng)氣候。2019年底河南省常住人口為9 640萬人，居全國第3位。2019年河南省實現(xiàn)地區(qū)生產(chǎn)總值54 259.2億元，居全國第5位。

2 評測方法與過程

2.1 遴選評測指標(biāo)的原則

由于影響生態(tài)文明建設(shè)的因素有很多，因此，我們要想客觀地、全面地、公正地、科學(xué)地評測某地建設(shè)生態(tài)文明的程度，就必須依照一定的原則和標(biāo)準(zhǔn)選取適量的影響因素，構(gòu)建一個評測指標(biāo)體系。在遴選評測指標(biāo)的時候本文遵循以下基本原則。

1)科學(xué)性原則：所選定的評測指標(biāo)定義要精準(zhǔn)、科學(xué)，范圍界定要清晰，可靠性要高，須有一致的統(tǒng)計口徑。由這些指標(biāo)因子構(gòu)建的評測體系必須可以真實地反映出某地建設(shè)生態(tài)文明的情況。

2)代表性原則：很多評測因子都會影響和干擾到生態(tài)文明建設(shè)，要包羅萬象地把所有的影響因素都羅列出來，這是做不到的，因此，只能挑選出那些代表性強、影響力大的指標(biāo)。

3)實用性原則：選定的指標(biāo)其量化程度要比較高，分類原則及標(biāo)準(zhǔn)要相同，計算統(tǒng)計方法便于掌握。

4)可比性原則：各項評測指標(biāo)要能夠相互對比，這樣才能顯示出差異。

5)可行性原則：在選定指標(biāo)的時候，要一切從實際出發(fā)，不易取得數(shù)據(jù)的指標(biāo)、不能量化的指標(biāo)、模糊不清的指標(biāo)不宜選取。指標(biāo)數(shù)量不能太多也不能太少，過多會增加難度，過少則會導(dǎo)致評測不穩(wěn)定。

6)完備性原則：評測指標(biāo)體系須全面地展現(xiàn)出生態(tài)文明建設(shè)情況，不能片面、不可遺漏，切不可以偏概全。

7)獨立性原則：構(gòu)建的評測指標(biāo)系統(tǒng)不但要涉及全局，指標(biāo)要素彼此之間還要具有一定的獨立性，尤其要避免重復(fù)評價以及互相重疊，只有這樣才可以保證評測指標(biāo)系統(tǒng)的簡潔與完整。

2.2 構(gòu)建評測指標(biāo)體系

從學(xué)者的相關(guān)研究來看，評測指標(biāo)體系設(shè)計大都依據(jù)業(yè)績導(dǎo)向或者影響因素導(dǎo)向[4]。業(yè)績導(dǎo)向是按照建設(shè)生態(tài)文明所取得的貢獻來測評生態(tài)文明建設(shè)水平的高低。例如，依據(jù)國民生產(chǎn)總值、居民消費水平、利用外資等來建立評測體系。因素導(dǎo)向是按照影響某地建設(shè)生態(tài)文明的主要因素來設(shè)計評測生態(tài)文明建設(shè)水平的指標(biāo)體系，這種指標(biāo)體系還能解釋影響生態(tài)文明建設(shè)的機理，從而使政府的管理者能夠有針對性地對某些影響因素進行修正和改善。

在構(gòu)建生態(tài)文明建設(shè)評測指標(biāo)體系過程中，有時候也許初始的評測指標(biāo)之間的關(guān)聯(lián)性太強，也可能指標(biāo)的鑒別力不足，這些都會影響到評測結(jié)果的客觀性、真實性和精準(zhǔn)性。把評測指標(biāo)優(yōu)化，則可防止上述狀況的發(fā)生，運用的方法通常是鑒別力[5]與相關(guān)性分析技術(shù)。鑒別力可以用鑒別系數(shù)Fi進行度量，計算方法為

本文采用文獻調(diào)研法、系統(tǒng)分析法和德爾菲法[6]篩選各項初始評測指標(biāo)，經(jīng)過優(yōu)化處理，最后確立的生態(tài)文明建設(shè)評測指標(biāo)體系包括4個維度，33個指標(biāo)。該評測指標(biāo)體系是按照評測的目的，圍繞預(yù)先設(shè)定好的目標(biāo)，然后對評測對象的屬性特征進行逐層分解，從而使該體系能夠滿足評估需求。最終形成的評測指標(biāo)體系見表1。

表1 評測指標(biāo)體系 Tab.1 System of evaluation index

續(xù)表1 評測指標(biāo)體系 Tab.1(Continued) System of evaluation index

2.3 數(shù)據(jù)來源及處理

本文采用的數(shù)據(jù)全部來自2019年《河南統(tǒng)計年鑒》。人均指標(biāo)和萬人擁有量是依據(jù)2019年底人口數(shù)進行計算。指標(biāo)數(shù)據(jù)分為正向和反向兩種，例如人均GDP、居民消費水平等越高，對生態(tài)文明建設(shè)越有利，是正向指標(biāo)；而失業(yè)率、死亡率等越低，對建設(shè)生態(tài)文明越有利，是反向指標(biāo)。這些反向指標(biāo)本文進行了正向化處理，以保證所有評測指標(biāo)具有同向性質(zhì)。

2.4 確定評測指標(biāo)權(quán)重

在綜合評估系統(tǒng)中有許多評價指標(biāo)，而各個指標(biāo)的影響力是不一樣的，這就需要給它們分配不同的權(quán)重。一般情況下，主觀賦權(quán)法(如層次分析法)及客觀賦權(quán)法(如熵值法)[7]經(jīng)常被用來確定權(quán)重。

主觀賦權(quán)法是評估者對各種指標(biāo)在主觀上的判斷來確定權(quán)重，它是較早且已比較成熟的賦權(quán)方法，它的好處是評估者可以依靠自己的經(jīng)驗和知識來判斷問題及較公平合理地確定各指標(biāo)的權(quán)重，不易出現(xiàn)指標(biāo)真實重要程度與權(quán)重相悖的情況，但它也有缺陷，那就是評估結(jié)果與判斷帶有比較多的主觀任意性，客觀性比較差，決策分析者的責(zé)任和工作量較大，所以在實際應(yīng)用當(dāng)中，主觀賦權(quán)法具有一定的局限性。

為了彌補主觀賦權(quán)法出現(xiàn)的一些不足之處，專家學(xué)者們研究出了客觀賦權(quán)法，其基本原理是按照初始數(shù)據(jù)相互之間的關(guān)系來決定權(quán)重，這樣就使得指標(biāo)的權(quán)重更具有客觀性，從而也減少了決策者的責(zé)任和工作量，這種賦權(quán)方式的數(shù)學(xué)理論依據(jù)更充分。由于客觀賦權(quán)法缺乏對評估者主觀愿望的考慮，所以確定的權(quán)重也許與人們的主觀意向或者實際情況不相符，使人們產(chǎn)生疑惑。由客觀賦權(quán)法的原理分析可以看出，在多因子決策中，全部決策方案屬性值最大化差別也可能不是關(guān)鍵的因子導(dǎo)致的，而導(dǎo)致全部決策方案屬性值具有相當(dāng)大差別的因子也許并不關(guān)鍵，這就會造成關(guān)鍵的因子也許權(quán)重并不大，而關(guān)鍵性不大的因子也許權(quán)重較大。客觀賦權(quán)法完全遵循于實際的問題領(lǐng)域，它沒有考慮評估者的主觀愿望，從而造成了通用程度及評估者的可參與程度較差，并且該方法的計算過程也比較繁鎖。

2.4.1 確定主觀權(quán)重

我們在對復(fù)雜的經(jīng)濟問題、社會問題、管理問題進行系統(tǒng)分析的時候，常常面對的是一個復(fù)雜系統(tǒng)，這個系統(tǒng)由相互影響和相互制約及相互關(guān)聯(lián)的許多因素組成。美國人薩蒂創(chuàng)造的層次分析法[1]是一種能夠解決與目標(biāo)多元化相關(guān)的復(fù)雜問題的定量和定性相結(jié)合的決策判斷方法。層次分析法匯集人們的主觀判斷，對不能定量的事情做定量的分析，用決策者的實際經(jīng)驗來衡量和評估指標(biāo)之間的相對重要程度，合理地賦予每個決策方案的各個指標(biāo)的權(quán)重，通過權(quán)重計算出每個方案的優(yōu)劣名次，它能夠較好地解決那些難以完全用定量方法處理的問題。層次分析法的操作步驟如下：

1)構(gòu)造分析所用的遞階層次結(jié)構(gòu)運算模型；

2)構(gòu)建判斷矩陣；

3)計算重要性排序(即權(quán)重)，同時進行一致性檢驗。

在掌握了層次分析法的基本原理后，實際操作中可以借助Yaahp、Matlab、Excel等軟件方便、快速地完成運算。本文采用Yaahp計算主觀權(quán)重(層次分析法)，結(jié)果見表2。

表2 評測指標(biāo)權(quán)重Tab.2 The weight of evaluation index

2.4.2 確定客觀權(quán)重

能量在空間的均勻狀況，可以用熵描述。信息論的主要創(chuàng)始人美國科學(xué)家香農(nóng)把熵引進了信息領(lǐng)域，建立了信息熵的概念。信息熵是對某些事物不確定性的量度，若是信息量愈多，則信息的效用值就愈好，信息的無序性就愈低，熵值就愈??；反之，若是信息量愈少，則信息的效用值就愈差，信息的無序性就愈高，熵值就愈大[2]。因此，依照熵的這種屬性，某事件的雜亂狀況和隨機性，就能通過熵值斷定。某項指標(biāo)的離散性亦能通過熵值來斷定，指標(biāo)的離散性愈強，則該項指標(biāo)對整個系統(tǒng)的影響就愈大，這樣，就可以把信息熵作為工具，推演出所有指標(biāo)的重要程度，即權(quán)重。操作步驟如下：

設(shè)有m個需評項目，有n項評估指標(biāo)，其產(chǎn)生的原始數(shù)據(jù)矩陣為X=(xij)m×n。

1)無量綱化處理指標(biāo)，計算指標(biāo)j下第i項目的比重

3)計算第j項差異系數(shù)gj=1-ej；

同樣，在熟悉了熵值法的基本原理后，實際操作中可以利用Matlab、Excel等軟件方便、快速地求算出權(quán)重。本文利用Matlab軟件計算指標(biāo)客觀權(quán)重(熵值法)見表2。

2.4.3 確定綜合權(quán)重

主觀賦權(quán)法在依據(jù)指標(biāo)因子本身含義判定權(quán)重方面具有優(yōu)越性，但是它的客觀性就比較差；而客觀賦權(quán)法在人們不考慮指標(biāo)因子實際含義的狀況下，判定權(quán)重具有優(yōu)越性，但它不能夠表達評估者對不同指標(biāo)因子重視的程度，有時確定的權(quán)重甚至與指標(biāo)因子的實際重要性相去甚遠(yuǎn)。因此，正確的賦權(quán)方法應(yīng)該是同時基于專家經(jīng)驗和指標(biāo)數(shù)據(jù)之間的內(nèi)在規(guī)律對影響決策的指標(biāo)因子進行賦權(quán)?，F(xiàn)在一種集兩者優(yōu)勢的第三類賦權(quán)法，即主客觀相組合賦權(quán)法[8]已經(jīng)被許多評估者所應(yīng)用。它既能反映評估者的主觀意愿，又能客觀地反映出各指標(biāo)的重要程度。

為了更加科學(xué)、準(zhǔn)確和可靠地確定評估指標(biāo)的權(quán)重，本文是把主客觀賦權(quán)法聯(lián)合起來使用，使層次分析法與熵值法互為補充，取它們的權(quán)重的綜合值來作為評估指標(biāo)的最終權(quán)重[8]。這樣既充分考慮了專家的經(jīng)驗和知識，又能夠減少主觀隨意性在確定權(quán)重中的影響。

綜合權(quán)重公式

其中wj表示指標(biāo)j的組合權(quán)重；aj、bj分別為指標(biāo)j的主觀權(quán)重和客觀權(quán)重。本文計算的指標(biāo)綜合權(quán)重(綜合)見表2。

2.5 灰色關(guān)聯(lián)分析評測

把區(qū)域生態(tài)文明建設(shè)視為一個灰色系統(tǒng)，運用灰色關(guān)聯(lián)分析法可以對此系統(tǒng)進行評價，它是按照系統(tǒng)中因素(或指標(biāo))之間的宏觀或微觀相似度來分析和判斷因素間(或指標(biāo))的相互影響程度或因素(或指標(biāo))對主行為的貢獻率。換句話說，在區(qū)域生態(tài)文明建設(shè)過程中，若兩個因素(或指標(biāo))的變化趨勢是基本一致或同步的，就可以視為兩者的關(guān)聯(lián)性較強，反之較弱。在對區(qū)域生態(tài)文明建設(shè)評測時，首先設(shè)定一個最優(yōu)的指標(biāo)序列，然后把區(qū)域生態(tài)文明建設(shè)的實際指標(biāo)與其進行關(guān)聯(lián)性對比分析，就能判斷出區(qū)域生態(tài)文明建設(shè)的狀況。 灰色關(guān)聯(lián)分析法的操作步驟如下[9-10]：

1)建立比較數(shù)列(由原始數(shù)據(jù)組成的評測指標(biāo))和參考數(shù)列(由最優(yōu)數(shù)值組成的評測標(biāo)準(zhǔn))。設(shè)評價對象為m個，評價指標(biāo)為n個，比較數(shù)列為Xi={Xi(k)|k=1,2,…,n};i=1,2,…,m;參考數(shù)列為X0={X0(k)|k=1,2,…,n}。

2)將原始數(shù)據(jù)進行無量綱化處理。

3)求灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)

其中，λ為分辨系數(shù)，此處取λ=0.5。

4)求灰色加權(quán)關(guān)聯(lián)度

其中，wk為各指標(biāo)的權(quán)重。

本文利用Matlab軟件計算出的灰色關(guān)聯(lián)度見表3。某區(qū)域加權(quán)關(guān)聯(lián)度數(shù)值越大表示該區(qū)域的多數(shù)評測指標(biāo)與最優(yōu)指標(biāo)更接近，因此，加權(quán)關(guān)聯(lián)度的高低就代表著生態(tài)文明建設(shè)水平綜合評測結(jié)果的高低。

表3 生態(tài)文明建設(shè)灰色關(guān)聯(lián)度及排名Tab.3 The grey correlation and ranking of ecological civilization construction

3 評測結(jié)果分析

基于上述的評測方法與過程，最后獲得了河南省18個地市生態(tài)文明建設(shè)狀況的定量評測結(jié)果，也就是灰色關(guān)聯(lián)度(見表3)。通過評測可以看出，河南省各地市的生態(tài)文明建設(shè)狀況存在著較為明顯差別，為便于分析研究，依照加權(quán)關(guān)聯(lián)度閾值，把18個地市生態(tài)文明建設(shè)水平劃分為3個等級：關(guān)聯(lián)度>0.5為一等，有鄭州、洛陽；關(guān)聯(lián)度介于0.4～0.5為二等，有濟源、三門峽、焦作、安陽、鶴壁、開封；關(guān)聯(lián)度<0.4為三等，有許昌、新鄉(xiāng)、漯河、信陽、平頂山、濮陽、駐馬店、商丘、南陽、周口。

鄭州的加權(quán)關(guān)聯(lián)度高達0.814 167，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他地市，這是因為鄭州市是河南的省會，是河南省的政治、經(jīng)濟、文化和交通的中心，在這些領(lǐng)域的優(yōu)勢遠(yuǎn)大于其他地市，因此，在生態(tài)經(jīng)濟文明和生態(tài)社會文明方面的關(guān)聯(lián)度就很高，優(yōu)勢很明顯。但是，鄭州的生態(tài)環(huán)境建設(shè)卻比經(jīng)濟建設(shè)要滯后一些，鄭州在生態(tài)環(huán)境文明方面的關(guān)聯(lián)度在18個地市中排在第9位。濟源、許昌、駐馬店在生態(tài)環(huán)境建設(shè)上做得非常好，尤其是濟源生態(tài)環(huán)境文明方面的關(guān)聯(lián)度高達0.084 279，遠(yuǎn)高于其他地市。三門峽、鶴壁、安陽在生態(tài)文化建設(shè)上比較突出。周口、南陽、商丘的多數(shù)評測指標(biāo)都比較靠后，在生態(tài)文明建設(shè)上還任重道遠(yuǎn)。

4 結(jié)束語

生態(tài)文明系統(tǒng)是一個極其典型的灰色系統(tǒng)，河南省各地市生態(tài)文明建設(shè)差異的影響因素有許多，系統(tǒng)中每個評測指標(biāo)都有其作用。本項研究利用層次分析法與熵權(quán)法聯(lián)合確定各評測指標(biāo)的權(quán)重，采用灰色關(guān)聯(lián)分析法對河南省生態(tài)文明建設(shè)水平進行了綜合評測，得出的結(jié)果和各地市的實際狀況基本契合。研究結(jié)果可為當(dāng)?shù)卣陀嘘P(guān)部門優(yōu)化和整合當(dāng)?shù)刭Y源、提高生態(tài)文明建設(shè)水平提供參考和借鑒。