礦區生態產業評價指標體系

王廣成 ，王歡歡，譚玲玲

(1.山東工商學院研究生處，煙臺 264005;2.山東師范大學管理科學與工程學院，濟南 250014;3.山東工商學院管理科學與工程學院，煙臺 264005;4.山東工商學院經濟學院，煙臺 264005)

礦區在形成和發展過程中，存在著大量尖銳復雜的資源、生態環境、經濟和社會問題。傳統的礦區產業結構單一，產業發展對資源具有過大的依賴性，采掘業和原材料工業比重大，加工工業和第三產業比重低。如何充分綜合利用礦產資源、減少生態環境污染與破壞、延長資源開發的產業鏈，從而構建礦區開發的生態產業鏈，是礦區生態產業發展有待解決的核心問題。全面客觀評價礦區生態產業的狀態，為生態產業鏈的延伸與發展提供決策參考與智力支持，對我國礦產資源的合理開發利用乃至全國的經濟和社會發展都具有重要意義。

近幾年，生態產業發展與生態產業園區建設已成為國內外學者探討的熱點問題，取得了相關成果［1-4］。文獻［5］提出了生態工業園區評價指標體系框架，包括經濟指標，生態環境指標、生態網絡指標和管理指標。袁增偉等從產業經濟、社會和環境效益最大化的角度建立了基于層次分析法的生態產業評價指標體系，一級評價因子包括經濟效益指標、環境效益指標、社會效益指標［6］。國內學者對礦區生態系統健康、環境質量評價指標體系也進行了研究［7-8］。目前針對煤炭礦區生態產業評價相關研究成果尚未見發表，上述研究成果為此項研究奠定了基礎。

煤炭礦區主要產業鏈模式可概括為三種:煤－電產業鏈模式、煤－焦產業鏈模式和煤－化工產業鏈模式;煤系伴生資源高嶺土、煤矸石、礦井水、煤層氣、泥煤、粉煤灰等綜合利用有多種模式;這些是進行礦區生態產業評價體系研究的現實基礎。本文運用產業生態學、循環經濟理論、生態與環境管理學等基本理論，構建了礦區生態產業鏈評價指標體系;建立了生態產業評價模型與方法，選擇山東龍口礦區為研究對象進行了實證研究，提出了礦區生態產業發展的相關建議。

1 礦區生態產業評價指標體系的構建

1.1 評價指標體系的建立

構建生態產業評價指標體系，遵循科學性和可比性、可操作性、定性指標和定量指標相結合及“3R”即減量化、再利用、再循環等原則。本文將礦區生態產業發展水平作為評價體系的目標層，分別從自然資源、經濟效益、環境效益、社會效益四個方面，通過理論分析法和專家咨詢法來設置和篩選指標，構建了包括目標層、準則層、指標層和子指標層的評價指標體系框架。如圖1所示。

圖1 礦區生態產業評價指標體系Fig.1 Assessment indicator system of eco-industries

1.2 具體指標的選取

遵循指標選取的理論依據和指標體系建立的原則，結合煤炭礦區生態產業鏈的特征、結構和發展模式，從資源、環境、經濟、社會四個方面考慮，選取指標。

1.2.1 自然資源指標

煤炭是不可再生資源，煤炭礦區的建立是以煤炭資源的開發利用為主要目的的，煤炭資源儲量大小反映了礦區服務年限的長短。在煤炭的開發過程中，對資源的合理利用和保護，是礦區可持續發展的重要條件。根據科學性原則，設立煤炭資源儲量指標，用來反映礦區煤炭資源的保有狀況以及礦區的自我供給能力;煤炭儲量越大，服務年限越長，有利于生態產業的健康持續發展，因而設置礦區服務年限作為評價指標之一。儲量和產量一定時，礦井煤炭回采率越高，礦區服務年限越長，越有利于生態產業發展。因此，選擇礦井回采率作為資源利用效率的評價指標之一。

1.2.2 經濟效益指標

礦區生態產業鏈的穩定性，對煤炭礦區能否在一定的資源約束下合理組織生產諸要素，順利進行經濟生產，實現煤炭礦區的經濟效益具有重要的影響。產業效率指標反映了一定單位的資源消耗所產出的產品價值，本文設立單位儲量消耗產值、單位能耗產值和單位水耗產值借以反映消耗一單位的儲量、能源和水所產出的經濟價值。產業鏈結構指標反映了生態產業鏈各企業的構成及各企業之間的聯系和比例關系，設立產品結構協調度和生態產業鏈長度指標來反映煤炭礦區的產業結構狀況，產品結構協調度越高其產業結構越優化，生態產業鏈的長度用鏈上企業的個數來表達，生態產業鏈的長度越長說明其循環利用程度越高，反之亦然。設立產業實現利潤總額、產業總資產貢獻率等產業經濟貢獻指標反映了產業的獲利能力，借以反映了煤炭礦區的經濟效益;研究與試驗發展經費投入占總產值比重指標反映產業的研發能力，一定程度上反映產業未來的發展潛力。生態產業鏈穩定性屬于定性指標，采用成本技術風險性和市場交易風險性指標，通過成本技術風險、市場交易風險的大小來反映煤炭礦區生態產業鏈的穩定狀況。

1.2.3 環境效益指標

煤炭礦區在開采過程中，大量物質和能量的輸入、輸出、排廢等活動，造成了環境污染和生態破壞。環境問題主要體現在地表塌陷、固體廢棄物、水體和大氣污染等方面。構建生態產業鏈的目的就是為了降低資源消耗，減少廢物排放，消除對自然生態環境的破壞。本文根據“3R”原則，采用廢水治理達標率、廢氣排放達標率、固體廢棄物綜合利用率指標來反映煤炭礦區的廢水、廢氣、固體廢棄物的排放及綜合利用情況。設立塌陷土地復墾率和煤矸石綜合利用率指標，來反映礦區塌陷土地的治理和煤矸石的利用情況。

1.2.4 社會效益指標

煤炭礦區是以在煤炭資源開發的基礎上滿足人類的需求為目的的。礦區居民的就業情況和居民生活質量間接反映了礦區生態產業的發展狀況。本文選擇礦區居民就業率、職工平均受教育程度、職工平均工資福利水平等3個指標來反映礦區居民生活質量和發展水平。選取勞動保護標準執行度來反應礦區職工勞動保護的優與劣。

2 模糊綜合評價模型的建立

2.1 模糊綜合評價模型

礦區生態產業鏈的評價指標體系分4個層次，因此采用四層次模糊綜合評價方法進行評價，其步驟為［9］:

(1)對評價系統進行層次分析，建立目標層、準則層、指標層和子指標層

將總目標A分為m個準則Bi，i=1，2，…，m。即:

式中，Bi又包含ni個指標:

式中，Cij為第i個準則的第j個指標。

式中，Cij又包含 kj個指標，j=1，2，… ，n。即:

式中，Djk為第j個指標的第k個子指標。

(2)采用層次分析法確定各層次的權重值

權重集包括準則層相對于總目標層的權重集W1B、指標層相對于準則層的權重集W1C和子指標層相對于指標層的權重集W1D。即:

式中，ci= (ci1，ci2，…，cimi) ，dj= (dj1，dj2，…，djnj);mi為第i個準則所含的指標數，nj為第j個指標所含的子指標數。

(3)將總目標根據評價需要劃分為幾個等級，建立評價標準集

式中，sij為第i個指標j個等級的評價標準值;m為評級等級數;n為評價指標數。

(4)建立模糊隸屬函數

(5)根據模糊隸屬函數和各指標的原始值建立模糊關系矩陣R

式中，Ri為第i個準則的模糊關系矩陣。

(6)分層模糊評價

礦區生態產業鏈評價指標體系共有4層，因此可進行三級模糊評價，即子指標層對指標層、指標層對準則層和準則層對目標層的評價。

子指標層對指標層的模糊評價，第i準則的模糊評價為:

其中:i=1，2，…，m 。

指標層對準則層的模糊評價為:

準則層對目標層的模糊評價為:

式中，ai為第i個等級的隸屬度;°為模糊矩陣的復合運算，一般取算子“∧”或“∨”。

2.2 評價指標權重的確定方法

(1)用層次分析法(AHP)確定權系數

通過比較調查，對20位專家進行咨詢，對咨詢結果進行整理后得出判斷矩陣，然后計算其特征根和特征向量，并檢驗判斷矩陣的一致性，確定權系數，如表1。

(2)應用熵值法修正權系數

盡管AHP技術識別問題的系統性強，可靠性相對較高，但當采用專家咨詢方式時，容易產生循環而不能滿足傳遞性公理，導致標度把握不準和丟失信息等問題出現，解決這些問題的有效途徑就是用熵值法對用AHP法確定的權系數進行修正，其結果見表2。

表1 專家賦值判斷矩陣綜合指標權重詳表Table 1 Synthetic indicator weights by expert judgment matrix

表2 熵值法對評價指標權系數的修正值Table 2 Amend value of weight coefficient about assessment indicator by Entropy method

續表

2.3 模糊隸屬度函數的構建

礦區生態產業鏈評價指標各不相同，各指標值之間無法做統一的比較，因此需要將各指標的評估值轉化為［0，1］之間的無量綱數值，即xi(i=1，2，…，n)∈［0，1］。建立了21個因素指標的模糊隸屬函數，把各指標的隸屬度作為樣本參數值。

2.4 確定評價標準

煤炭礦區生態產業的發展是以改善礦區生態環境，發展循環經濟，實現資源的低投入、低消耗、高產出為目標，其生態產業鏈的發展水平也相應地反映出此目標的實現程度。鑒于對礦區生態產業發展標準的理解，結合煤炭礦區的特點，將礦區生態產業鏈評價標準分為5個等級，即較好、好、一般、差、較差，如表3所示。

表3 指標的評價標準Table 3 The assessment standards of indicator

3 實例研究

以山東龍口礦區為研究對象。龍口礦區地處山東半島西北部的龍口市境內，始建于1968年，經過40多年的開發建設，已經發展成以煤炭生產、熱電聯產、油頁巖綜合利用、煤炭物流為核心主業，集合機械加工、建工建材等為一體的大型區域企業，構建了較為完善的“煤-電-油-運”循環經濟產業鏈。

通過現場調研、收集資料，根據評價指標體系及模型，將收集到的原始數據整理，得到各項指標的基礎數據。依據各因素指標的模糊隸屬函數，把各指標的實際值作為樣本參數值，得到評價指標的模糊隸屬度，進而確定模糊關系矩陣，依據上述模型對礦區生態產業進行評價，則評價結果為:

可以看出，龍口礦區生態產業鏈發展現狀相對于好的隸屬度為0.4397，根據最大隸屬度原則，其發展水平處于良好狀態。其中，環境效益指標對發展較好的隸屬度最高為0.2834，其次為社會效益指標，隸屬度為0.178;這說明龍口礦區生態產業發展的環境效益和社會效益比較好。自然資源指標的評價值屬于較好等級的隸屬度為0.05，而經濟效益指標評價值屬于較好等級的隸屬度為0.0705，這表明，煤炭資源儲量及煤炭資源回采率是制約礦區生態產業發展的重要因素之一，部分經濟效益指標一般，生態產業的整體經濟效益有待于進一步提高。

龍口礦區在其主導產業鏈的基礎上，還可以發展和延伸多條產業鏈:掘進矸石可經煤矸石磚廠加工成矸石磚，粉煤灰可經建材廠處理加工成陶粒和砌塊，發展建材業;掘進矸石也可用于塌陷土地的回填復墾變成耕地，發展種植業;礦井水經凈化處理后還可用于耕地灌溉，發展養殖業等。

4 結論

論述了評價指標體系構建的依據和原則，體現了礦區生態產業發展的內涵和特征。經實證研究，這一指標體系較全面系統地反映了礦區生態產業發展的狀態，具有可操作性。建立了礦區生態產業發展的模糊綜合評價模型，應用層次分析法確定各指標的權系數，然后通過熵技術對權系數進行修正，較好地保證了權系數的客觀性和準確性。應用龍口礦區的實際數據對其進行評價，結果表明，所建模型是正確的;并對龍口礦區生態產業發展及生態產業鏈延伸提出了具體建議。

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