基于熵權(quán)TOPSIS模型的四川省資源環(huán)境承載力評價實證研究

四川大學(xué)公共管理學(xué)院 蒲遠(yuǎn)婕

一、引言

2017年1月，國務(wù)院印發(fā)了《全國國土規(guī)劃綱要（2016—2030年）》，提出“優(yōu)化國土空間開發(fā)格局需要以資源環(huán)境承載能力為基礎(chǔ)，要堅持國土開發(fā)與資源環(huán)境承載能力相匹配”。資源環(huán)境承載力評價已成為當(dāng)前國土空間規(guī)劃編制前期工作中非常重要的環(huán)節(jié)之一。隨著對資源環(huán)境承載力研究的深入，當(dāng)前學(xué)界越來越側(cè)重于資源環(huán)境綜合承載力的研究。余茹等（2019）基于熵權(quán)法的面板數(shù)據(jù)研究了2003-2017年京津冀資源環(huán)境承載力，結(jié)果表明京津冀總體資源環(huán)境承載狀況緩慢趨好[1]。張小剛等（2015）運(yùn)用AHP評價了長株潭城市群資源環(huán)境承載力，結(jié)果表明2005-2010年長株潭城市群資源環(huán)境承載力呈波浪式發(fā)展[2]。劉東等（2012）應(yīng)用生態(tài)足跡模型，評價了我國縣域尺度生態(tài)承載力供需平衡狀況，結(jié)果表明我國生態(tài)承載力供需已嚴(yán)重失衡[3]。四川省是我國西部地區(qū)的資源和產(chǎn)業(yè)大省，《綱要》提出要在“中西部地區(qū)，培育長江中游、成渝等經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)良好、資源環(huán)境承載力強(qiáng)、發(fā)展?jié)摿^大的地區(qū)成為新的經(jīng)濟(jì)增長極?！币虼?，本文對四川省2008-2018年資源環(huán)境承載力的動態(tài)變化情況進(jìn)行分析，以期為四川省域國土空間規(guī)劃的決策提供一定的參考依據(jù)。

二、資源環(huán)境承載力評價指標(biāo)體系構(gòu)建

資源環(huán)境承載力是一個包含著人類經(jīng)濟(jì)活動、資源稟賦、自然環(huán)境、社會環(huán)境等多個方面的復(fù)雜系統(tǒng)。本文在前人研究的基礎(chǔ)上，結(jié)合四川省的特點，構(gòu)建資源環(huán)境承載力指標(biāo)體系。一級指標(biāo)包括經(jīng)濟(jì)社會支撐力、資源承載力和環(huán)境承載力。其中：經(jīng)濟(jì)社會支撐力：經(jīng)濟(jì)支撐力：C1人均GDP、C2二三產(chǎn)業(yè)占GDP比重、C3城鎮(zhèn)居民人均可支配收入、C4農(nóng)民人均純收入；社會支撐力：C5城鎮(zhèn)化率、C6人口密度、C7人均城市道路面積、C8萬人衛(wèi)生機(jī)構(gòu)床位數(shù)、C9萬人公共交通車輛數(shù)。資源承載力：土地資源：C10人均耕地面積、C11人均城市建設(shè)用地面積、C12糧食單位面積產(chǎn)量；水資源：C13人均水資源量、C14人均日生活用水量；能源資源：C15人均可供消費(fèi)的能源總量、C16人均供電量、C17人均天然氣供應(yīng)量。環(huán)境承載力：環(huán)境污染強(qiáng)度：C18單位工業(yè)增加值SO2排放量、C19單位工業(yè)增加值廢水排放量、C20空氣質(zhì)量優(yōu)良率；環(huán)境治理能力：C21排水管道長度、C22生活垃圾處理率、C23污水處理率、C24人均綠地面積、C25森林覆蓋率。

三、基于熵權(quán)TOPSIS模型的四川省資源環(huán)境承載力評價

（一）標(biāo)準(zhǔn)化評價矩陣構(gòu)建

在m個指標(biāo)n年的評估問題中，將第i個指標(biāo)第j年的原始值記為vij，建立初始矩陣Vij。為消除量綱影響，采用極值法作標(biāo)準(zhǔn)化處理，得到標(biāo)準(zhǔn)化評價矩陣Rij。

（二）指標(biāo)權(quán)重的確定

（三）基于熵權(quán)的評價矩陣構(gòu)建

為了進(jìn)一步增強(qiáng)評價矩陣的客觀性，本文基于求取的熵權(quán)wi，建立加權(quán)規(guī)范化評價矩陣Y，

（四）正負(fù)理想解的確定

正理想解表示最偏好的方案，為評價數(shù)據(jù)中第i個指標(biāo)在第j年內(nèi)的最大值，令其為Y+；負(fù)理想解反之，令其為Y-。

（五）距離計算

本文采用歐式距離計算法。其中，D+j為第i個指標(biāo)與yi+的距離，Dj-為第i個指標(biāo)與yi-的距離。，。yij是第i個指標(biāo)在第j年加權(quán)后的規(guī)范值，yi+和yi-分別表示第i個指標(biāo)在第n年取值中最偏好的方案值和最不偏好的方案值。

（六）計算貼近度

本文以資源環(huán)境承載力的貼近度表示資源環(huán)境承載力水平。貼近度以Ti表示，。其中，Ti的大小表示資源環(huán)境承載力水平的高低，值越大承載力越高，反之越低，取值范圍為［0，1］。

四、資源環(huán)境承載力評價實證研究

（一）研究區(qū)域及數(shù)據(jù)來源

本文的研究區(qū)域為四川省，數(shù)據(jù)來源于《四川統(tǒng)計年鑒》《四川省國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展統(tǒng)計公報》《四川省環(huán)境狀況公報》等相關(guān)年度數(shù)據(jù)庫。

（二）資源環(huán)境承載力實證研究

1.實證計算過程

在利用數(shù)據(jù)庫得到原始評價矩陣的基礎(chǔ)上，對各項指標(biāo)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，并求得各項指標(biāo)權(quán)重，再結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)化評價矩陣，即可求得加權(quán)規(guī)范化評價矩陣Y，并進(jìn)一步求出2008-2018年四川省資源環(huán)境承載力貼近度。具體結(jié)果見表1。

表1 四川省資源環(huán)境承載力貼近度（2008-2018）

2.結(jié)果分析

本文采用同樣的方法對經(jīng)濟(jì)社會支撐力、資源承載力及環(huán)境承載力的貼近度進(jìn)行了計算，并以折線圖的形式直觀呈現(xiàn)，具體結(jié)果見圖1。

圖1 四川省資源環(huán)境承載力貼近度（2008-2018）

（1）區(qū)域資源環(huán)境承載力綜合分析

從圖1可以看出，2008-2018年四川省資源環(huán)境承載力總體呈現(xiàn)上升的趨勢，貼近度介于0.1690-0.8545之間，并于2018年達(dá)到頂峰。具體可以將其分為兩個階段，其中2008-2013年為平穩(wěn)上漲階段，這一階段雖然經(jīng)濟(jì)社會支撐力和資源承載力處于較低的水平，但環(huán)境承載力較高；2013-2018年為快速上漲階段，這一階段四川省經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展加快，并隨著2012年以來國家與地方關(guān)于生態(tài)文明建設(shè)的相關(guān)政策措施效果開始浮現(xiàn)，資源承載力和環(huán)境承載力能在經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的同時得到有效提升。

（2）經(jīng)濟(jì)社會支撐力子系統(tǒng)分析

經(jīng)濟(jì)社會支撐力子系統(tǒng)保持著逐年上升的態(tài)勢，貼近度介于0.1122-0.8413，表明這一時期四川省經(jīng)濟(jì)實力明顯增強(qiáng)。這一時期四川省迎來了重大的發(fā)展機(jī)遇，如汶川地震災(zāi)后重建、成渝經(jīng)濟(jì)區(qū)規(guī)劃、長江經(jīng)濟(jì)帶建設(shè)等，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，社會資源的完善，為四川省的資源環(huán)境承載更多人口奠定了一定的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)。

（3）資源承載力子系統(tǒng)分析

資源承載力子系統(tǒng)波動較大，但總體呈現(xiàn)上升趨勢，貼近度介于0.1125-0.9376之間。其中，2009、2011、2013和2015年處下降階段，而其余年份均處上升階段，2014年漲幅最大。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步，基礎(chǔ)設(shè)施項目建設(shè)速度加快，能源資源供給能力逐步增加。同時，高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)、土地整治工程的開展，四川省的耕地面積也得到了顯著增加；近幾年長江上游生態(tài)屏障建設(shè)以及水資源保護(hù)工程的開展，人均水資源量也開始逐步增加。

（4）環(huán)境承載力子系統(tǒng)分析

除2013年外，環(huán)境承載力子系統(tǒng)均呈上升趨勢，貼近度介于0.2161-0.8108，表明四川省環(huán)境污染狀況穩(wěn)步改善。2012年以前，環(huán)境承載力一直高于其他兩個子系統(tǒng)，2013年開始下跌，說明這一時期環(huán)境可能因經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展受到了一定程度的破壞。而2013年之后，環(huán)境承載力子系統(tǒng)漲幅明顯，這得益于國家和地方對生態(tài)建設(shè)和環(huán)境保護(hù)的重視，出臺一系列環(huán)境治理的政策措施，如《四川省大氣污染防治行動計劃實施細(xì)則》《四川省節(jié)能減排綜合工作方案（2017-2020年）》等，以轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式，改善生態(tài)環(huán)境，使得四川省環(huán)境污染狀況得到了很大程度的改善。

五、結(jié)論與討論

四川省2008-2018年資源環(huán)境承載力總體呈現(xiàn)上升的趨勢，其中2008-2013年平穩(wěn)上漲，2013-2018年快速上漲。研究結(jié)果表明四川省在各個時期的經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展機(jī)遇，資源節(jié)約綜合利用措施，環(huán)境保護(hù)政策等對資源環(huán)境承載力的提升都起到了較為積極的作用。

本文由于方法較為科學(xué)客觀，得到了符合預(yù)期的結(jié)果，具備一定的推廣和應(yīng)用價值。但限于評價資料和數(shù)據(jù)的可得性與連續(xù)性，可能難以與《資源環(huán)境承載能力和國土空間開發(fā)適宜性評價指南（試行）》中“雙評價”的內(nèi)容和工作流程完全匹配。未來研究應(yīng)在豐富數(shù)據(jù)源和優(yōu)化方法的基礎(chǔ)上，將資源環(huán)境承載能力和國土空間開發(fā)適宜性作為有機(jī)整體，進(jìn)一步深化“雙評價”的研究，進(jìn)而為編制區(qū)域國土空間規(guī)劃和制定生態(tài)保護(hù)相關(guān)政策提供基礎(chǔ)。