石化類上市公司低碳經濟評價指標及方法研究

屈霞 李琳 高彥飛

【摘 要】 低碳經濟下，針對石化類上市公司低碳經濟發展水平評價問題，通過建立石化類上市公司低碳經濟發展評價指標體系，提出了基于粗糙集的模糊綜合評價理論作為評價其發展水平的方法。首先運用粗糙集的知識約簡方法挖掘評價指標，利用基于粗糙集理論中信息量的概念確定評價指標的權重，在此基礎上，利用模糊綜合評價方法評判各個公司低碳發展情況，實現公司橫向與縱向發展水平的比較，為公司投資人、債權人、管理人提供相關信息。

【關鍵詞】 粗糙模糊集； 約簡； 指標體系

引言

目前，以低耗能、低污染、低排放為旨的低碳經濟已成為新的經濟發展模式，低碳產業、低碳城市、低碳社會成為時代追求的新發展目標。粗放式經營模式的傳統石化類上市公司因其高能耗、高污染、高排放的特點與低碳經濟理念與目標背道而行。當前，公司已通過引進低碳技術，利用新型能源，提高廢物利用以及捕獲溫室氣體等方式積極轉變發展模式。如何評價各個公司低碳經濟發展情況，實現公司橫向與縱向發展水平的比較，本文引入粗糙模糊集理論評價其發展情況。

石化類上市公司低碳經濟發展水平評價指標體系包含眾多指標，利用所有指標對大量公司的同一時間發展水平進行評價與橫向比較時候，不僅處理的信息量大而且具有相同或者相似信息的公司會出現重復評價的情況，造成不必要的時間浪費。本文借助粗糙集理論的知識約簡方法，對待評價公司與評價指標之間構成的信息系統進行約簡，去除信息系統中冗余信息，生成模糊綜合評價的判斷空間；然后利用基于粗糙集理論中信息量的概念確定約簡后評價指標的權重，生成模糊綜合評價的評判函數，利用加權平均法評價公司低碳經濟發展水平。

一、我國石化類上市公司低碳經濟發展水平評價指標體系

本文基于低碳經濟的發展現狀，認真分析石化類上市公司的生產鏈，結合其運營特點，緊扣低碳經濟的內涵，深入分析低碳能源、低碳技術、低碳產業、低碳城市、低碳政策的深刻意義，充分吸收和借鑒任福兵，胡大立，強殿英諸多學者研究成果的基礎上，遵循低碳經濟評價指標體系構建原則，從經濟效益、社會效益、生態效益三方面構建了石化類上市公司低碳經濟發展評價指標體系，如表1所示。

二、粗糙模糊集

（一） 粗糙集約簡理論

粗糙集起點是一個數據集，由論域對象空間，屬性的有限非空集合，屬性的值域以及信息函數組成，稱為信息系統。其中某些對象具有相同的信息描述，此時，這些對象是不可分辨的；此外，在信息系統中，不同的屬性具有不同的重要程度，一些屬性提供了豐富的信息，而其中有些屬性似乎是可有可無，因此，在保證信息系統在具有正確分類的同時通過劃分等價類，去掉不必要的冗余信息，達到削減信息系統容量的作用，完成屬性約簡。

（二）模糊集理論

模糊集是致力于獲取、表示及處理模糊性的一個規范化工具，可以處理各種具有不清晰邊界定義問題，模糊集理論通過集合特征函數的一種連續泛化來處理類別邊界的病態定義。

（三） 粗糙模糊集理論

當知識庫中的知識模塊都是清晰概念，而被近似的概念或輸出類別具有病態邊界，這樣，由于輸入模式集合中的不可辨關系及輸出類別中的模糊性而導致粗糙性模糊性的同時出現，為了模擬這種類型情況，Dubios引入了粗糙模糊集的概念，粗糙模糊集是在清晰近似空間中國有模糊集的近似導出的粗糙集的一種擴展，在粗糙模糊集中，輸出類是模糊的。

三、基于粗糙模糊集的石化類上市公司低碳經濟發展評價實例

（一）構建信息系統

1. 數據采集與預處理

根據研究制定的石化類上市公司低碳經濟發展評價指標體系，本文將其中的19個指標作為粗糙集理論方法中的條件屬性A。通過選取在滬、深股市上市的30家石化行業企業作為低碳經濟發展水平評價研究的對象。在參考中銀證券、西安證券、各大上市公司官方網站，以及中國化工信息網，中國環保網的基礎上，收集到2010年度的相關數據，建立了30家石化企業低碳經濟發展的信息系統。

由于每個條件屬性屬性值單位和類型不盡相同，為了方便粗糙集的屬性約簡研究，本文對這些數據資料按各屬性的數值進行歸一化處理，歸一化公式如式（1）表示。

其中，a'ij表示第i個準則層第j個指標層下的數值，aijmax表示所有研究對象該指標的最大值，i=1,2,3.j=1,2,3,4,5,6,7

2. 數據離散

首先利用等區間法將歸一化后的每個條件屬性屬性值分為10個區間，然后將每個屬性值根據屬性指向以及數值的不同分為10個級別，分級標準如式(2)表示，數據離散后信息系統如表2所示。

α=1.00.90≤α≤1.000.90.80≤α≤0.90…0.20.10≤α≤0.200.10≤α≤0.1（2）

（二）利用區分矩陣求信息系統的約簡

1. 求信息系統中的等價類

通過依次分析比較每個公司條件屬性，將屬性描述完全相同的公司劃分為同一類，最后得到該信息系統的20個等價類。X1={n1,n6}，X2={n2,n5}，X3={n3,n4,n7}，X4={n8,n13}，X5={n9,n17}，X6={n10}，X7={n11,n29,n30}，X8={n12,n18}，X9={n14}，X10={n15,n19}，X11={n16}，X12={n20}，X13={n21}，X14={n22}，X15={n23}，X16={n24}，X17={n25}，X18={n26}，X19={n27}，X20={n28}。

2.構建區分矩陣

X1 , X2， …X20 20個等價類，通過兩兩比較等價類各屬性值的異同，將能夠區分兩個等價類的所有屬性作為其區分矩陣的元素，由此類推，最后構建信息系統的20×20區分矩陣。

3.利用區分函數求系統約簡

區分矩陣可以被用于搜尋最小的屬性子集（約簡），以使生成與整個屬性集A相同的數據劃分，為了找到最小屬性子集，需要構建區分函數f（A），對區分函數利用吸收律、分配律等運算規律進行運算，求得區分函數的最小吸取范式，即可求出信息系統的約簡，區分函數如式(3)所示。

4.利用約簡表示信息系統

本文求的信息系統的一個約簡為A={ C11, C12, C21, C31, C33}，利用約簡表示信息系統如表3所示。

（三）模糊綜合評價法評價低碳經濟發展水平

1.求評判空間

應用區分矩陣求得信息系統的約簡A={ C11, C12, C21, C31, C33}，將約簡的五個屬性作為模糊綜合評價的指標集U；模糊綜合評價的對象集等于（二）1.所求得的等價類X={ X1, X2 …X20}；評判矩陣R,R表示集合X到集合U的模糊關系，評判矩陣中的元素rij表示對象xi對于ui的隸屬度。 約簡A={ C11, C12, C21, C31, C33} 表示的信息系統是對30個石化類上市公司低碳經濟發展情況的描述，信息系統中每個屬性值都表示公司與相應指標的模糊關系，這與評判空間意義是一致的，所以其可作為模糊綜合評價的評價矩陣R，如表3所示。

2.確定評價函數及各評價指標權重

由評價矩陣發現，不同的石化類上市公司低碳經濟發展水平在不同的指標上各有優劣，在評價其低碳經濟發展水平的時候應對各項屬性都加以考慮，因此，本文選取加權平均法實現對不同公司進行評價。評價函數如式(4)所示；

di=w1u1+w2u2+w3u3+w4u4+w5u5i=（1,2,…20） （4）

評價指標C11, C12, C21, C31, C33 各指標在整體評價中的相對重要程度如何，通常采用專家估計法或者加權統計法，但這兩種方法在確定權重時都含有主觀因素。本文通過基于粗糙集理論中信息量的概念確定評價指標的權重，使得權重的確定排除了主觀因素的影響，完全由客觀信息決定。

約簡A ={ C11, C12, C21, C31, C33}中每個屬性的重要性由其去掉后引起信息變化量大小來度量，而模糊評價的指標集與約簡屬性完全相同。所以C11, C12, C21, C31, C33 的權重定義如式(5)表示。

評價全部結果D=[0.78，0.94，0.57，0.67，0.85，0.82，0.50，

0.73，0.74，0.97，0.86，0.84，0.92，0.90，0.806，0.76，0.77，0.78，

0.83，0.88]。從評價結果來看，相比較而言n15與n19兩石化類上市公司在低碳經濟發展水平較高，有較大的發展潛力。n11，n29，n30三家公司需要加快從傳統模式向低碳經濟發展模式轉變的速度。這樣就實現了在同一時期，不同石化類上市公司低碳經濟發展水平進行橫向比較，為公司投資人、債權人、管理人提供有價值的信息。

四、結論

本文首先建立石化類上市公司低碳經濟發展水平評價指標體系，利用此指標體系19個指標對30家上市公司發展水平進行評價，并對各公司發展水平進行橫向對比。在多指標下每個指標的權重設計比較繁瑣而且比較困難。本文引入粗糙集理論對指標體系進行約簡，在保證知識庫分類能力不變的條件下，精簡了指標，去除了冗余信息，提高了評價效率。最后利用模糊綜合評價法對每個公司的發展水平作出了評定，可以直觀清楚地表明各公司在同行業中的發展情況。

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