城市基礎設施建設系統的可持續性評價

王麗英，俞伯陽，梅昊辰，李佩澤

（1.天津財經大學a.學報編輯部；b.經濟學院，天津 300222；

2.中央財經大學 會計學院，北京 100081；3.天津師范大學 新聞學院，天津 300387）

1 城市基礎設施建設文獻回顧與述評

改革開放30年來，我國城市基礎設施狀況已得到很大改善，城市面貌日新月異，極大促進了國民經濟的快速增長與發展。但由于原有基礎較薄弱，與城市經濟和社會發展的需要相比，城市基礎設施仍明顯不足與滯后。在急速提升我國基礎設施建設的同時，面臨的問題非常多?？偨Y國內學者相關研究成果，主要圍繞建設體制問題、融資模式問題和運營管理三個領域展開研究。

針對體制問題。文獻[1]認為體制性問題是我國城市基礎設施建設滯后、運營效率低下的根本原因。這種體制性問題主要表現為組織結構的高度集權和垂直一體化，強調政府在城市基礎設施建設與管理中的單一主體職能，忽視了市場對資源配置的基礎性作用。城市基礎設施運營管理的體制性問題集中體現在投融資和經營管理等方面；吳道文[2]針對城市基礎設施建設過程中的投資失控、工期拖延、質量不保等問題，提出了“待建制”的推行，有利于該問題的解決。

針對融資模式問題。邢繼軍[3]針對城市基礎設施建設資金缺口問題，提出逐步將政府資金從城市基礎設施項目中退出，引進社會投資，盤活存量資產，加快城市基礎設施建設的可持續發展；林秀珠[4]針對城市基礎設施建設存在巨大資金缺口問題，有針對性地提出了三點建議：第一，積極發展財政投融資資金；第二，積極吸引民間資本進入基礎設施建設領域；第三，充分利用外資推動城市基礎設施建設。清華大學王守清[5]分析了BOT/PPP合同模式的引入對于政府緩解用于城市基礎設施建設的資金及BOT項目風險高，各方協調難的前提下，政府作為重要的干系人，應該在其中發揮的作用和承擔的責任。

針對運行管理問題。李維國[6]針對城市基礎設施建設和管理中存在的問題提出了三點建議：第一，科學合理的城市規劃避免重復建設；第二，在生態發展的思想下進行基礎設施建設；第三，依法行政，強化城市管理；第四，樹立建管并重的觀念。

通過對相關文獻的回顧可以明顯地看出，我國城市基礎設施建設可持續性領域的研究仍處于理論探索階段，尚未形成較為成熟的理論基礎。借于此，依據可持續發展的概念，如何基于全生命周期，對城市基礎設施建設方案進行分析，由此建立出科學合理的評價指標體系，在此基礎上選擇科學客觀的評價方法是急需解決的問題。

2 基于全生命周期的城市基礎設施建設方案的可持續性系統分析

傳統城市基礎設施設計方案存在著資源浪費、材料不能循環使用等問題。傳統設計方案，使所設計的人居環境滿足綠色的要求?；诳沙掷m發展的城市基礎設施建設，在設計階段應該著眼于綠色性設計，主要包含從概念設計的形成到總體規劃及單體設計、生產施工、使用乃至材料廢棄后的回收、重用及處理處置的各個階段的整個過程。要從根本上防止污染，節約資源和能源，關鍵在于設計與建造，不能等我們的環境產生了不良的后果再采取防治措施，要預先設法防止設計對環境產生的負作用，然后再建造，這就是綠色設計的基本思想。除此還必須考慮建筑在整個生命周期過程中與環境和人的友好性；一是防止影響環境的廢棄物產生；二是良好的材料管理。也就是說，避免廢棄物產生，使材料在建筑達到壽命周期時，以最高的附加值回收并重復利用。

城市作為一個系統，由人口、資源、環境、生態、經濟和社會等多個子系統構成。城市在建設的過程中，不可避免地會對各個子系統造成破壞，可將這些負面影響歸納為四個主要方面：自然環境、公共財產、區域經濟和人類社會。自然環境方面，施工過程中，重型設備的運行以及車輛的警報聲會產生高分貝的噪聲；打樁、混凝土夯實、爆破等工程施工手段對周圍的環境造成強烈的振動；在工程施工的150平方米的范圍內，粉塵和顆粒是最主要的污染物；建筑設備在施工過程中，不斷地向空中排放碳、氮氧混合氣、粉塵、重金屬等有害物質，污染城市的環境；公共財產方面，多年的城市化建設增加了后續工程的施工難度，施工過程中極易造成原有建筑的不均勻沉降，使得原有結構發生破壞；由于長期的基坑開挖，造成城市地下水位下降，使原有建筑不同程度受到破壞；一些基礎設施項目和改擴建公路項目在施工期內由于施工占道，迫使車輛繞行，導致相關道路的超限使用，降低了使用壽命；人類社會方面，施工產生的高分貝噪聲、強烈振動、粉塵和顆粒等都將直接影響當地居民的生活質量，對居民的生理和心理產生不良影響，引發疾病；公路施工，造成交通堵塞、加大了燃油的消耗、延長了車輛的運輸時間、引發交通事故的發生；區域經濟方面，項目的建成可以為當地帶來經濟效益，能提高土地價格、促進當地商業與文化的發展。但是，項目建設同樣會對一定范圍的經濟活動帶來負面影響，由于項目干擾商業的正常運營，將造成產量的下降、收入的減少，從而導致稅收減少。

城市基礎設施在運行過程中必須重視政府監管，就是城市政府為保證城市經濟的穩定持續發展及城市居民的生活需要，對提供城市基礎設施服務的運營企業進行的監管。主要包括對服務價格、服務質量標準、經營許可證發放的監管，以及促進競爭、鼓勵提高經營效益效率、鼓勵對城市基礎設施投資、提供穩定的政策法律環境、仲裁等。

3 城市基礎設施建設方案的可持續性指標體系構建

城市基礎設施的類型多種多樣，制定出科學、全面的評價指標體系是實施科學比選基礎設施方案可持續性綜合評價首先需要解決的問題。指標體系的設計應遵循綜合性原則、科學性原則、可行性原則以及定性、定量相結合原則。結合相關文獻以及城市基礎設施建設方案的可持續性系統分析后，本文認為：基于全生命周期的城市基礎設施建設方案的可持續性應該從項目選擇階段、項目設計階段、項目施工階段和項目運行四個階段分別相應建立指標體系進行綜合評價。其中，項目選擇階段，主要考慮基礎設施建設的重要程度和資金利用科學性，重要程度主要考慮的是項目建設成功后對改善居民生活質量的程度、避免重復性建設；資金利用的科學性，主要是針對項目特點選擇科學的融資模式，在實現有效的風險規避的前提下，使公眾最大獲得收益。項目設計階段，主要考慮的是產品設計的成本、建設材料自然破壞性和產品報廢后的利用率。就目前而言，單純考慮建設項目的綠色性設計不考慮成本是不符合實際情況的，較為科學的方法是將整體設計方案與綠色性綜合考慮，優選最佳。項目施工階段，主要考慮的是施工工藝和手段對環境造成的破壞程度，包括的指標主要有自然環境影響、公共財產影響、經濟的影響和人類社會影響四個方面。項目運行階段，主要考慮的是政府監管力度和居民滿意程度，居民滿意程度主要考慮的是項目運營過程中收費的合理性問題。具體指標體系如圖1所示。

圖1 基于全生命周期的城市基礎設施建設方案評價指標體系

4 基于灰色關聯法的城市基礎設施建設方案的可持續發展性評價研究

4.1 灰色關聯法評價的基本原理

灰色關聯度分析從本質上說，就是系統態勢的量化比較分析，其實質就是比較若干數列構成的曲線理想（標準）數列所構成的曲線集合形狀的接近程度，幾何形狀越接近，其關聯度就越大，反之則越小。對于多指標決策問題來說，如果某一方案與系統設置的虛擬理想方案的關聯度越大，就可以認為該方案越接近理想方案。相反，如果某一方案與系統設置的虛擬負理想方案的關聯度越大，就可以認為該方案越遠離理想方案。因此，可利用方案與理想方案的灰色關聯度來實現方案優選。

灰色關聯分析法是依據灰色系統理論研究變量序列之間關聯程度的一種數量分析方法。指定一個參考數據列x0，x0=(x0(1)，x0(2)，L，x0(n))，有 m 個比較數據列 x1，x2，…，xm，xi=(xi(1)，xi(2)，L，xi(n))(i=1,2,L,m)

灰色系統理論按照下述公式確立了參考數列x0與若干比較數列xi間的關聯系數：

式中α為分辨系數，且α∈(0,1)，這里α取0.5。

為將每個關聯系數中的信息集中起來以便于比較，可用2種方法求出曲線xi對參考曲線x0的關聯度ri：當各評價指標相對重要性相同時當各評價指標相對重要性不同時

4.2 灰色關聯分析應用于城市基礎設施建設方案可持續性評價的步驟

（1）確定指標數列。設有m個方案，選取n個指標作為機械設計綠色性的評價指標，則有m個數據列，xi=(xi(1)，xi(2)，L，xi(1)，)（i=1,2,L,m）,其中 xi(j)為第 i種方案第 j項指標的值。

（2）指標數據標準化處理。通常為便于參考數列的選取以及關聯度的計算,需要對數據列進行標準化處理,以把原始數據化為無量綱、同級、正向可加的數據。假定評價指標 j的理想值為其大小因評價指標性質不同而異。對于正向指標越大越好，記為對于負向指標越小越好，記為因此，可以根據評價指標的性質，從初始數據矩陣X中找到評價指標的極值作為理想值。其中，正向指標負向指標

（3）構造最優參考數據列。設標準化后的指標數據列為：

根據以上指標數列構造出最優參考數據列，最優參考數據列由各項指標在以上數據列中最優秀的值所構成，記為x0:其中：

（4）計算最優關聯度。根據（1）、（2）計算最優關聯度 ri，即與最優參考數據列xa的關聯度。

（5）關聯度排序。對所得的各個關聯度ri進行排序，即可比較各受評方案的優劣。

4.3 算例分析

某市為徹底改變沿線地區交通擁擠、堵塞的狀況，設計部門初步提出了四種可以進行選擇的方案，但是四種建設方案的可持續性指標值各不相同，通過對專家和當地群眾的調查最終將四種方案的評價標準值確定如下，見表1。

表1 某企業研發備選方案

表2 各指標屬性權重表

首先，構造最優化參考序列。最優化參考序列為xn=(1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1)。

其次，計算最優關聯度。由于綜合評價指標體系具有多指標多層次性，而且每個指標對于城市基礎設施建設可持續性的影響程度也不一樣，在實際評價中，應以不同權重系數表示它們各自作用的大小，本文在專家調查的基礎上，采用評分的方法來確定這些指標的相對重要性權值，各權重值如表 2 所示。以 ri表示 xi與 x0的最優關聯度，利用（1）、（2）、（4）計算得加權最優關聯度，r1=0.83，r2=0.70，r3=0.85，r4=0.69。

最后，通過計算，顯然 r3＞r1＞r2＞r4，因此，在被評價的 4種方案中，城市基礎設施建設第三方案可持續性最好，其次是方案一和方案二，設計方案四的可持續性較差。

5 結論

基于可持續發展觀的城市基礎設施建設方案評價與選擇，可以在滿足城市居民對城市基礎設施建設更高要求的同時，節約資源、減少浪費、降低工程建設帶來的社會成本。是實現城市經濟又好又快發展的有益嘗試，是全面落實科學發展觀的本質要求，未來非常值得推廣。

[1]王麗英.我國城市基礎設施建設與運營管理研究[D].天津財經大學，2008.

[2]吳道文.城市基礎設施工程建設方式改革初探[J].江東論壇，2006，（2）.

[3]邢繼軍.城市基礎設施和公益性項目市場化運作的思考[J].森林工程，2005，（3）.

[4]林秀珠.論我國城市基礎設施融資的現實選擇[J].成都行政學院學報，2006，（10）.

[5]趙國富，王守清．城市基礎設施BOT/PPP項目中的政府責任研究[J]．商場現代化，2007.

[6]李維國.城市基礎設施建設與管理[J]．科技信息，2009，（13）.

[7]WCED.Our Common Future[M].Oxford and New York：Oxford U-niversity Press,1987.

[8]王秀云．我國城市基礎設施投融資體制變遷及改革路徑[J]．中國城市經濟，2008，(10)．