城鎮基礎設施綜合評價模型及應用

曹 亮 馬衛濤

(1.中國石油集團工程設計有限責任公司西南分公司，四川成都 610017; 2.建設部沈陽煤氣熱力研究設計院，遼寧沈陽 110000)

隨著經濟和社會不斷發展，我國基礎設施建設飛速發展，日新月異?；A設施作為城鎮的載體，是城鎮生存和發展的最基本的因素，基礎設施的水平直接關系到城鎮經濟發展速度與人民生活水平的提高。近年來，我國基礎設施領域所取的成就極大地促進了我國經濟的增長、社會的發展和人民生活水平的提高。

1 背景資料

1.1 城鎮基礎設施的概念

城鎮的基礎設施一直被認為是經濟增長和社會發展的前提條件[1]。世界銀行在1994年的《世界發展報告》以“為發展提供基礎設施”為題，考察了基礎設施與發展的關系，探討了發展中國家改善基礎設施服務的提供及其品質的方式[2，3]。該報告將基礎設施分為兩類，即經濟基礎設施與社會基礎設施，并將其定義作了較為科學的界定。經濟基礎設施定義為“永久性的工程構筑、設備、設施和它們提供的居民所用和用于經濟生產的服務”，這些基礎設施包括公用事業(電力、管道煤氣、電信、供水、衛生設施和排污，固體廢棄物的收集和處理系統)，公共工程(大壩、灌渠和道路)以及其他交通部門(鐵路、城市交通、海港、水運和機場)。該報告將經濟基礎設施之外的其他基礎設施定義為“社會基礎設施”，通常包括文教、醫療保健等方面。目前，該定義已經被大部分學者所接受。

1.2 我國城鎮基礎設施建設現狀

改革開放以來，我國的城鎮基礎設施建設有了較大發展，特別是近幾年，基礎設施建設速度驚人。目前看來，我國現有基礎設施的承載能力已大幅提高，較大地改善了城鎮居民的生活條件。同時，基礎設施的服務功能也正在逐步強化，為社會經濟和城鎮的持續、快速、健康發展奠定了良好的基礎。但總的看來，雖然我國基礎設施取得了較大成就，但基礎設施綜合水平仍然落后，城市交通設施嚴重不足、用能結構不合理、能源利用率低、城市水資源短缺等，這些都不利于城市職能和作用的充分發揮。

我國基礎設施建設地區差異大。西部大開發前，我國優先發展東部地區的基礎設施，中西部的基礎設施整體水平遠低于所需水平，由于中西部地區的經濟基礎較弱，地方財政也無法投入大筆資金進行基礎設施建設，這就使得我國基礎設施發展水平的地區差異極其明顯。西部大開發開始開展以后，西部地區城市基礎設施已經有了較大改善，但同東部相比，仍有一定的差距。

此外，基礎設施建設規劃是進行基礎設施建設的第一步，是城市發展思想的具體實現，科學、詳盡的規劃有助于減少資源浪費和重復建設。我國基礎設施建設過程中存在著“重建設，輕規劃”的現象，甚至建筑在先，規劃在后，開工前，缺乏專家的論證或市民聽證會過程。政府部門往往只考慮了短期和局部的效益，從而造成基礎設施的利用率低、浪費大。

1.3 我國城鎮基礎設施發展的方向

電力等能源的供應已成為制約城市發展的主要瓶頸，今后亟需完善供應水電、火電的設施，投資興建火電廠及相應的輸變電設施。交通是奠定城市經濟戰略地位的主要支柱，是連接城市與外界聯系的紐帶，我國現有的港口、機場、鐵路、公路配套設施差，承載能力低，迫切需要改建和擴容。現代社會是信息化的社會，通信設施作為城市基礎設施的重要組成部分，應進一步加快建設步伐，增強城市的競爭力。為此應進一步提高移動電話、固定電話和寬帶網絡的普及率，早日達到中等發達國家的人均水平。我國城市防災、抗災能力普遍較弱。今后的工作中加強防災、抗災基礎設施的建設，確保城市經濟與人民生活的安全關系到當地經濟的發展和社會的穩定。我國主要的大中城市，通常分布在沿海沿江地帶，地勢低洼，水患嚴重，防洪、排澇設施建設十分重要。應在今后的建設過程中，不斷完善城市下水管網，擴大排水能力。

1.4 建立綜合評價模型的意義

綜合評價模型的建立，有助于客觀評價城市基礎設施發展水平，認清形勢，更好的開展基礎設施建設工作;有助于查找城市基礎設施中相對薄弱的環節，以便有的放矢的加強基礎設施的建設工作，保持各項設施均衡發展;有助于發現自身優勢，充分利用領先基礎設施的優越性，更好地使其為經濟建設和社會發展服務。

2 城鎮基礎設施綜合評價模型的構建

基礎設施的綜合評價指標體系是對基礎設施進行評價的依據和標準。它的設置應以全面、科學、穩定、靈活為原則。因此，根據上文提出的基礎設施的構成及遞階層次結構的要求，通過各指標隸屬關系等將基礎設施的構成要素進行全面地分析和綜合，建立了如表1所示的二層綜合評價指標體系。

表1 城鎮基礎設施評價模型

表1所構建的模型為遞階的二層結構。這種遞階層次結構是利用多層次灰色評價方法進行基礎設施建設的評價工作的基礎和保證。

3 基礎設施遞階的多層次灰色評價方法

3.1 層次分析法——AHP

層次分析法簡稱AHP(Analytic Hierarchy Process)。它肯定了人的思維和判斷能力對于決策過程中的作用，通過一定的方式使決策思維過程規范化，適用于處理定性和定量因素起主導作用的問題。因此，層次分析法是用于指標權重的賦值方法，可以用來確定各指標的相對權重[4-6]。

通過參考相關文獻[7]～[9]，得出層次分析法的基本步驟為:建立遞階層次結構，構造判斷矩陣，求矩陣的最大特征根及與其對應的特征向量并以此確定權重，得到指標Tij對指標Ti的權重向量Bi以及指標Ti對總目標的權重向量B，而后還需要進行一致性檢驗。

3.2 制定指標灰色評價權矩陣

各指標間缺乏統一的度量標準是多指標決策的一個難點，在分析處理過程中難以進行直接比較[10]。因此，在進行綜合評價前，應首先確定各指標的評價值，即計算隸屬函數值。常用的計算隸屬函數值的方法是基于模糊統計的方法，這種方法忽視了評判級別間的不明確性[11]。為了避免這種不確定性，本文采用將灰色評價方法確定指標的隸屬函數值。

3.2.1 制定指標Tij的評定標準

以“優”“良”“中”“差”將評價指標劃分為4個級別，分別對應分值 4，3，2，1，介于兩相鄰級別之間相應的評分值為 3.5，2.5，1.5。評價級別由專家通過對基礎設施建設水平、經濟發展水平及其他相關因素綜合比較、權衡后進行評定。

3.2.2 分值評定

設共有n個專家，通過n個專家對各指標Tij分別按事先制定的評分標準打分，得到評價矩陣T。

其中，Tijk為第 k(k=1，2，3，…，n)位專家為指標 Tij給出的分值。

3.2.3 評價灰類的確定

確定評價灰類的目的就是要確定灰類的等級數、灰數及白化權函數。由于本文已經將指標的評分等級確定為4級，所以灰類也為4級。設評價灰類序號為q，則q=1，2，3，4，與之對應的灰數Rq及白化權函數mq為:

第一灰類“優”(q=1)，R1∈[c1，∞):

設 c1，c2，c3，c4分別為 4，3，2，1。

3.2.4 灰色評價系數的計算

yijq為評價指標Tij對于第q個評價灰類的灰色評價系數。yij為指標Tij隸屬于各灰類的總灰色評價數。所以有:

3.2.5 計算灰色評價權矩陣

評價指標Tij的第q個灰類的灰色評價權記為cijq，則:

本文評價灰類共有4個，即q=1，2，3，4。因此，評價指標Tij對于各灰類的灰色評價權向量，記為cij，即:

cij=(cij1，cij2，cij3，cij4)。

于是得到指標Ti的灰色評價權矩陣Ci。

3.3 基礎設施的綜合評價

首先對指標Ti進行綜合評價，其結果記為Pi，則有:

Pi=Bi·Ci。

于是可以得到受評地區的基礎設施綜合評價值為:

G=B·Pi=(g1，g2，g3，g4，g5，g6)。

根據最大隸屬原則，可以獲得該地區的基礎設施建設的評價水平。

4 實際應用

根據前文所述，應用遞階多層次灰色評價法，并結合上文提出的基礎設施綜合評價體系，對重慶市某縣縣城鎮的基礎設施情況[13-15]進行了評價。首先，利用層次分析法確定權重向量，分別為:

而后，分別請10位專家，對各指標進行評分，可以得到評價樣本矩陣T，即:

按前文所述步驟，經過計算可得 G=(0.175 5，0.131 6，0.133 7，0.288 3，0.163 3，0.142 5)，根據最大隸屬原則，該地區的基礎設施建設水平為良。

5 結語

城鎮基礎設施是城鎮經濟、社會發展的支撐系統和承載體，城鎮基礎設施直接為生產和生活提供服務，并且直接參與社會生產過程。因此，其發展規模和水平需要與整個城鎮的其他各項發展水平同步。對城鎮基礎設施現狀進行評價有利于各級政府了解城鎮基礎設施的現狀，明確該地區基礎設施所處的水平，制定城鎮基礎設施的遠景發展計劃。本文所述綜合評價模型是采用多層次灰色評價法、專家評價與科學計算互為補充的系統分析方法，在一定程度上避免了評分者個體對評價結果帶來的不確定性。

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