基于熵值法的人居環(huán)境質量評價研究

0引言

人居環(huán)境是人類生活聚居的地方，其核心是“人”。自然系統(tǒng)、人類系統(tǒng)、社會系統(tǒng)、居住系統(tǒng)和支撐系統(tǒng)共同構成了人居環(huán)境，彼此缺一不可，完整的系統(tǒng)結構才能建設出一個良好的人居環(huán)境[1]。近年來，隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，城鎮(zhèn)化進程逐漸加快，人們的生活質量不斷提高，人居環(huán)境質量的發(fā)展也日趨被重視起來。1993年，吳良鏞先生首次正式提出建立“人居環(huán)境科學\"的倡議，并依據(jù)中國實際問題，嘗試建立一種人與自然協(xié)調為核心的學科群[1]。“十四五\"規(guī)劃中也提到，要把創(chuàng)造優(yōu)良的人居環(huán)境作為城市發(fā)展的中心目標；同時要依靠時代發(fā)展，以共建共治共享拓展城鄉(xiāng)人居環(huán)境治理的新局面，推動城鄉(xiāng)人居環(huán)境建設更安全高效、更智能精細。對此，為了更好地建設人居環(huán)境，提高人居環(huán)境質量，也為了對目前的人居環(huán)境質量有一個更加直接的認知，構建完善的人居環(huán)境質量評價體系也是重中之重。

通過整理人居環(huán)境相關研究成果發(fā)現(xiàn)，目前對于人居環(huán)境的評價研究，大多采取熵值法、主成分分析法、層次分析法等方法。郭政等2構建城市宜居水平評價體系，運用熵值法分析探討了長三角城市群城市的宜居水平變化趨勢；王珊等3運用逼近理想解的主成分分析法，評價分析了我國農(nóng)村環(huán)境衛(wèi)生情況；席歡等4基于川西北地區(qū)特點和實際情況構建鄉(xiāng)村生態(tài)人居環(huán)境體系，運用層次分析法對其進行分析評價等。研究以四川省鹽亭縣為研究對象，在現(xiàn)有研究的基礎上，選取社會條件、生態(tài)環(huán)境、居住生活和公共設施4個維度的合適指標因子，構建鹽亭縣人居環(huán)境質量評價體系[5，通過熵值法分析計算各指標權重，深人研究鹽亭縣的人居環(huán)境質量，為其提高人居環(huán)境建設水平提供一定參考。

1研究地區(qū)與評價體系

1.1 鹽亭縣概況

鹽亭縣隸屬于四川省綿陽市，位于綿陽東南部，東與南充市的南部、西充二縣接壤，南連遂寧市射洪市，西鄰三臺縣，北抵梓潼縣，面積為 □社會經(jīng)濟的發(fā)展推動人居環(huán)境的改善，鹽亭縣深入實施“三大戰(zhàn)略”全面奮進“三大目標”，開展“四個三年行動”，推動全縣經(jīng)濟社會高質量發(fā)展，投資龍鳳谷大橋、市政路燈改造、電網(wǎng)基建、三道咀水庫道路建設等基礎設施項目竣工投運；對城北片區(qū)存在的老舊小區(qū)、棚戶區(qū)及雨污管網(wǎng)等進行改造升級；投入資金盤活閑置土地，金峰水廠、西部水廠、北部水廠建成供水，推進餐廚廢棄物處理廠、垃圾壓縮中轉站等建成投運，極大地提高了生活環(huán)境質量。2016年，為進一步加強人居環(huán)境治理，鹽亭縣制定了《鹽亭縣藍天行動實施方案》《水污染防治行動計劃鹽亭縣工作方案》，加強對大氣及水資源的污染防治，嚴格管控生態(tài)環(huán)境質量，積極整改環(huán)保督察組反饋的環(huán)境問題，建成鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理設施12處，率先在全市啟動鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理PPP模式建設工作，空氣質量優(yōu)良率由2016年的 86.78% 上升至2022年的 97% ，位居全市第三，農(nóng)村生活污水治理率達到88.4% ，人居環(huán)境得到極大改善。

1.2評價指標體系的構建

人居環(huán)境質量的影響因素很多，為更好地反映鹽亭縣人居環(huán)境質量水平，參考現(xiàn)有的研究成果[6-8]，充分考慮數(shù)據(jù)的可獲得性和可操作性，從社會條件、生態(tài)環(huán)境、居住生活和公共設施4個方面中選擇20個指標（見表1），構建評價體系。

2數(shù)據(jù)來源與研究方法

2.1 數(shù)據(jù)來源

各指標數(shù)據(jù)主要來自2014—2023年《中國縣域統(tǒng)計年鑒》《四川統(tǒng)計年鑒》《綿陽統(tǒng)計年鑒》和《鹽亭縣國民經(jīng)濟和社會發(fā)展統(tǒng)計公報》。

2.2 熵值法

熵是由克勞修斯首次提出并運用于熱力學的一個物理概念，而后由申農(nóng)將其引入到信息論中。在運用熵值法的過程中，如果某項指標的值變異程度越大，熵就越小，指標提供的信息量就越大，其權重也越大，反之則相反5。因此，運用熵值法來客觀地綜合評價各指標因素，確定指標權重，克服人為確定權重的主觀性，為人居環(huán)境的綜合評價提供科學依據(jù)。具體計算方法如下。

① 指標標準化處理。

在使用熵值法計算指標權重之前，由于各指標具有不同的量綱、數(shù)量級和正負向，應對其進行標準化處理，見式（1）和式（2）。

正向指標：

負向指標：

式（1）（2）中， 為評價體系中未經(jīng)標準化的第 i 年第 j 項指標值， 為標準化后的第 i 年第 j 項指標值， 和 表示第 j 項指標在全部年份中的最大值和最小值。為使數(shù)據(jù)計算處理后有意義，如果標準化后出現(xiàn)0和1，則對此類數(shù)據(jù)進行平移處理，記為

② 計算第 i 年第 j 項指標所占比重，見式（3）。

式（3）中， m 是評價年數(shù)。

③ 計算第j項指標的熵值，見式（4）。

式（4）中，熵值越小，該指標攜帶的信息越多；熵值越大，攜帶的信息越少。用1減去熵值來表示有用的信息含量，數(shù)值越大，含量越多。式（4）中 0？ $e_{j}{＼leqslant}1$ ，如果 ，則令 。

④ 計算差異系數(shù)，見式（5）。

⑤ 計算各評價指標權重，見式（6）。

式（6中， n 表示指標數(shù)。

⑥ 計算綜合得分，見式（7）。

3評價結果與分析

通過熵值法確定鹽亭縣2013—2022年人居環(huán)境20個二級指標權重（見表2），并經(jīng)過綜合測算得出每年各一級指標和綜合評價值（見表3）。對所得數(shù)據(jù)進行繪圖，方便直觀了解各指數(shù)及綜合評價值的變化趨勢（見圖1、圖2）。

3.1人居環(huán)境綜合水平顯著提升

由表3、圖2可知，鹽亭縣人居環(huán)境的綜合評價值由2013年的0.1960增長至2022年的0.7936，年均增長率為 33.88% ，增長趨勢尤為顯著，表明這10年鹽亭縣對于人居環(huán)境建設做出了巨大貢獻，人居環(huán)境質量得到有效提升。但是，2017年相較于2016年的綜合評價值出現(xiàn)了下降，主要是生態(tài)環(huán)境方面的評價指數(shù)出現(xiàn)大幅下降，原因是工業(yè)排放量增加導致了環(huán)境污染加劇，對此鹽亭縣深入推進市縣兩級大氣污染聯(lián)防聯(lián)控，實施大氣污染防治“網(wǎng)格化”管理模式，大力推進總量減排、脫硫除塵等工作，積極應對各種問題，最終改善了人居環(huán)境質量。

3.2人居環(huán)境各指標評價值變化差異明顯

從人居環(huán)境4個一級指標的權重來看（見表2），社會條件和生態(tài)環(huán)境的權重都在0.2478以上，表明鹽亭縣對于人居環(huán)境質量的改善主要體現(xiàn)在社會條件的發(fā)展和生態(tài)環(huán)境的改善方面。細看具體的二級指標權重，人均生產(chǎn)總值和森林覆蓋率都超過了0.08，遠高于其他指標權重，源于： ① 全面構建了“縣、鄉(xiāng)、村”三級聯(lián)動的森林資源保護機制，以優(yōu)勢特色林業(yè)產(chǎn)業(yè)建設和資源保護為重點，堅持護綠增綠并舉、提質增效同步，全面開展“綠化全川·鹽亭行動”，推進現(xiàn)代林業(yè)建設； ② 推進經(jīng)濟體系改革，實施工業(yè)\"123工程”農(nóng)業(yè)\"135工程\"和服務業(yè)“114工程”；積極發(fā)展農(nóng)村電商和產(chǎn)銷對接，推動線上線下消費融合。這些也是推動鹽亭縣人居環(huán)境質量提升的主要原因。由圖2可以直觀地看出，社會條件的評價值相比其他3項指標逐年穩(wěn)步提高，由2013年的0.0042上升到2022年的0.2758，并且從2019年開始就超過其他3個一級指標，成為推動人居環(huán)境質量不斷提高的主要因素。

2013—2022年，生態(tài)環(huán)境的評價值由0.1284上升到0.1534，增幅并不明顯，并且由圖2可見，生態(tài)環(huán)境的評價值變化曲線波動較大，其間經(jīng)歷了2次下降，尤其是在2017年由第一位跌至最后一位，主要是因為2017年鹽亭縣的工業(yè)二氧化硫排放量比2016年增長了 112.68% ，工業(yè)煙（粉）塵排放量增加了310.45t，對此鹽亭縣及時采取應對措施，加強空氣自動監(jiān)測站的運行管理，建立環(huán)境空氣質量督察機制，同時切實加大突出環(huán)境問題自查自糾力度，通過深入開展環(huán)境問題大排查，重點整治“散亂污”企業(yè)，以及多渠道發(fā)布生態(tài)環(huán)境工作動態(tài)和信息，環(huán)境問題得到有效解決，保持了鹽亭縣的生態(tài)環(huán)境質量總體穩(wěn)定。

居住生活和公共設施的評價值都呈現(xiàn)出波折上升趨勢，居住生活評價值由0.0300上升到0.1560，而公共設施評價值由2013年的0.0334上升到2022年的0.2083，成為僅次于社會條件的第二重要因素。由圖2可見，居住生活評價值從2016年開始穩(wěn)步上升，并在2020年達到歷年最高。同樣在這幾年當中，房屋建筑面積也開始逐年增加，由45.75萬 增加至155.78萬 ，企業(yè)加大了對房地產(chǎn)的開發(fā)投資。鹽亭縣政府通過積極引進優(yōu)勢企業(yè)、完善幫扶體系等方式促進建筑業(yè)高質量發(fā)展。同時，在公共設施方面，全面推進“交通建設升級”行動，高效完成水庫前期工作、水廠鞏固提升工程和西部城鄉(xiāng)一體化供水項目，成功創(chuàng)建為四川省第二批鄉(xiāng)村水務示范縣，城市的基礎設施得到完善，人居環(huán)境質量顯著提高。

4人居環(huán)境建設優(yōu)化建議

根據(jù)《鹽亭縣國土空間總體規(guī)劃（2021—2035）》，研究提出改善鹽亭縣人居環(huán)境發(fā)展水平的優(yōu)化建議，因地制宜地進行人居環(huán)境質量建設，以期實現(xiàn)全方位發(fā)展，提升鹽亭縣人居環(huán)境綜合水平。

① 依據(jù)鹽亭縣地理位置，切實筑牢長江、黃河上游生態(tài)屏障，增強生態(tài)系統(tǒng)服務功能，統(tǒng)籌提升山水林田湖草沙系統(tǒng)治理現(xiàn)代化水平，提高生態(tài)系統(tǒng)質量和穩(wěn)定性。以梓江水系為生態(tài)骨架，以山脈、丘陵為生態(tài)屏障，構建“一江、三廊、四片、多點”生態(tài)保護格局。同時，還要繼續(xù)加強鄉(xiāng)村生活污水治理，中心城區(qū)和各鄉(xiāng)鎮(zhèn)周邊農(nóng)戶污水由城鎮(zhèn)污水處理廠統(tǒng)一處理，聚居點分片新建小型污水處理設施，進行小范圍集中處理。完善生活垃圾治理體系，合理布局垃圾集中收集點和轉運設施用地，建立健全垃圾分類管理制度，提高生活垃圾處理率。

② 結合舊城更新規(guī)劃，積極創(chuàng)造條件，對舊城的棚戶區(qū)進行改造，安置住房實行原地和異地建設相結合，適度降低居住人口，改善居住環(huán)境，明確舊城區(qū)功能定位，建成城市傳統(tǒng)商業(yè)服務中心，完善生活居住配套；有序推進人才公寓、產(chǎn)業(yè)園區(qū)配套住房建設，滿足多元化居住需求。健全低效用地盤活激勵約束機制，完善有利于要素流動的土地政策，實現(xiàn)土地資源配置制度改革。

③ 對已取得的建設成果要加強鞏固，加快城鄉(xiāng)融合步伐，要把脫貧攻堅成果同鄉(xiāng)村振興有效銜接；實現(xiàn)保護與發(fā)展相協(xié)調的格局。推動城鄉(xiāng)人居環(huán)境建設向綠色發(fā)展轉型，牢牢把握“十四五\"規(guī)劃中對于人居環(huán)境建設的總體要求，依據(jù)鹽亭縣實際情況，逐步完善和推進人居環(huán)境建設，提高人居環(huán)境質量。

5結束語

研究構建鹽亭縣人居環(huán)境質量評價指標體系，運用熵值法測算出2013—2022年鹽亭縣人居環(huán)境質量發(fā)展水平，通過計算結果表明，這10年鹽亭縣的人居環(huán)境綜合水平顯著提高，其中社會條件的發(fā)展最明顯，公共設施方面也逐漸完善，而生態(tài)環(huán)境和居住生活的發(fā)展還略顯不足。研究雖然采用客觀賦值來做評價分析，但在指標的選取上仍然存在不足之處，由于數(shù)據(jù)的獲取存在局限性，對于二級指標的選取還不夠完善和全面，可能存在忽略的地方。同樣，隨著社會的不斷發(fā)展，以后也會出現(xiàn)其他影響人居環(huán)境質量的指標數(shù)據(jù)。因此，在未來的社會發(fā)展過程中，要充分考慮任何可能推進或阻礙人居環(huán)境質量發(fā)展的因素，在不影響其他因素的前提下，積極做出科學調整。

參考文獻：

[1]吳良鏞.人居環(huán)境科學的探索[J].規(guī)劃師，2001（6）：5-8.

[2]郭政，姚士謀，陳爽，等.長三角城市群城市宜居水平時空演化及影響因素[J].經(jīng)濟地理，2020，40（2）：79-88.

[3]王珊，孫謹芳，胡海娟.基于逼近理想解主成分分析法的我國農(nóng)村環(huán)境衛(wèi)生綜合評價研究［J].環(huán)境與健康雜志，2019，36（12）：1090-1093.

[4席歡，朱艷婷.川西北地區(qū)鄉(xiāng)村生態(tài)人居環(huán)境質量評價與優(yōu)化研究[J.資源開發(fā)與市場，2023，39（2）：164-169.

[5]劉建國，張文忠.人居環(huán)境評價方法研究綜述[J].城市發(fā)展研究，2014，21（6）：46-52.

[6孫志遠.鄉(xiāng)村振興背景下廣西鄉(xiāng)村人居環(huán)境水平評價及演變研究[J/OL].中國農(nóng)業(yè)資源與區(qū)劃，1-12.（2024-09-06）[2024-10-22].http：//kns.cnki.net/kcms/detail/11.3513. S. 20240716.1108.008.html.

[7]董鎖成，張佩佩，李飛，等.山東半島城市群人居環(huán)境質量綜合評價[J].中國人口·資源與環(huán)境，2017，27（3）：155-162.

[8]馮越峰，趙少俐.山東省鄉(xiāng)村人居環(huán)境可持續(xù)發(fā)展水平評價及提升策略研究[J].中國農(nóng)業(yè)資源與區(qū)劃，2021，42（8）：155-162.