兩型社會動態評價模型及其應用——基于熵權法-相對熵集結模型的組合賦權

趙 萌，陳亞男，沈 哲

（1.東北大學 工商管理學院，沈陽 110819；2 東北大學 秦皇島分校，河北 秦皇島 066004；3.北京航空航天大學 計算機學院，北京 100191）

1 研究背景

科學發展觀的內涵是“堅持以人為本，全面、協調、可持續的發展觀”。基于科學發展觀評價兩型社會就是依據科學發展觀的要求評價兩型社會建設。

1）兩型社會評價指標體系的研究現狀。

目前國際權威機構構建的可持續發展指標體系主要有：歐洲環境局（European Environment Agency，EEA）提出的“驅動力-壓力-狀態-影響-相應”（driving force-pressure-state-impact-response，DPSIR）模型概念和框架［1］。Mangi、Roberts和Rodwell運用DPSIR模型［2］，研究了捕撈和齒輪機器等設備的使用對肯尼亞海洋珊瑚礁生態系統的影響；Meybeck、Lestel和Thévenot利用DPSIR模型揭示了1950—2005年法國塞納河重金屬含量的歷史變遷［3］；聯合國可持續發展委員會設計的指標體系；世界銀行構建的衡量可持續發展的新國家財富指標體系；聯合國環境規劃署設計的城市綜合環境評估和報告的指標體系等。

在兩型社會評價指標體系方面，一些學者針對不同地區的特點構建了區域兩型社會評價指標體系，如一些學者針對湖南［4-6］、湖北［7-9］、河南［10］等省區構建了兩型社會評價指標體系。在兩型社會綜合評價指標體系的設計方面：龔曙明和朱海玲從經濟發展、社會發展、資源節約、環境友好4個方面構建了兩型社會綜合監測評價體系［11］；姚成勝構建了包括資源節約指標、環境友好指標和社會發展科學進步指標的兩型社會評價指標體系［12］；董明輝和鄒斌從經濟增長、社會發展科技進步、環境質量、能源消耗與利用4個方面構建了兩型社會評價指標體系［13］。

以上研究為科學評價兩型社會建設情況奠定了基礎，但其共同不足在于：片面地關注環境與資源狀況或只關注環境保護與治理狀況，很少考慮人類活動對兩型社會本身結構和功能的影響，忽視了兩型社會以人為本的核心，無法充分反映科學發展觀的內涵和本質。

2）兩型社會評價方法的研究現狀。

一些學者利用客觀賦權方法評價兩型社會。例如：李新平和申益美利用熵值法建立了數學模型，用于綜合評價兩型社會建設情況［14］；葉文忠、歐嬋娟和李林提出了基于粗糙集模糊聚類法的兩型社會發展評價模型［15］；朱孔來和王如燕建立了兩型社會綜合評價的熵模糊物元分析模型［16］。客觀賦權方法的問題在于，過度依賴指標數據，忽視了指標的實際含義。一些學者利用主觀賦權方法評價兩型社會。例如：任英華和姚莉媛采用層次分析法和因子分析法相結合的評價方法對全國30個城市經濟兩型化水平進行了綜合評價［17］；陳黎明和歐文建立了基于層次分析（analytic hierarchy process，AHP）方法的兩型社會綜合發展評價模型［18］。主觀賦權方法的問題在于：單純依靠決策者的個人經驗，主觀隨意性強。

以上研究豐富了兩型社會的評價理論和方法，但其共同不足在于：首先，沒有綜合考慮主、客觀信息的評價方法；其次，片面強調兩型社會評價的綜合發展指數，很少考慮兩型社會的協調指數和演進規律，忽視了兩型社會人類與自然協調發展的核心，也無法充分反映科學發展觀的內涵和本質。

鑒于此，本文做如下研究工作：利用信息熵的基本方法，研究以科學發展觀為指導的兩型社會綜合發展和協調發展評價問題，建立反映科學發展觀的兩型社會評價指標體系，解決現有兩型社會評價指標體系忽視以人為本的問題；建立基于信息熵的兩型社會綜合評價決策模型，采用熵權方法確定評價體系指標的客觀權重，使用相對熵集結模型確定評價指標體系的主觀權重，提出利用組合賦權方法確定組合權重，以此解決目前賦權方法缺乏綜合考慮兩型社會的主觀和客觀信息的問題；建立兩型社會協調發展評價模型，反映兩型社會各系統發展的協調狀況，滿足科學發展觀中人類與自然協調發展的核心要求；最后，以河北為研究對象進行實證分析。

2 兩型社會評價指標體系的建立

2.1 總體構建思路

首先，以歐洲環境局、聯合國可持續發展委員會等權威機構的經典觀點的高頻指標為基礎來篩選評價指標，用人均綠色GDP、人均綠地面積等指標反映以人為本的科學發展觀的核心；接著，結合可觀測原則刪除無法獲得數據的指標，并運用熵權方法定量剔除對評價結果貢獻率低的指標；最后，理性分析完善指標體系，構建體現科學發展觀核心的兩型社會評價指標體系。總體的構建思路如圖1所示。

圖1 基于科學發展觀的兩型社會評價指標體系的構建思路

2.2 指標體系

以中國知網的“中國期刊全文數據庫”為文獻來源，運用高級檢索方式，輸入關鍵詞“兩型社會”和“評價”檢索得到兩型社會評價指標體系的相關文獻23篇。通過頻度統計分析，初選出頻度在60%以上的指標61個，根據指標數據的可獲得性進一步篩選出52個指標。采用發送電子郵件的方式進行專家調查，共發放調查問卷36份，收回問卷34份，回收率為94.4%。從中選出專家得票率在50%以上的指標作為最終指標，并結合專家意見對個別指標進行替換或添加，最終得到40個指標。

已有研究較多從經濟、環境、社會和資源四個方面對兩型社會的建設情況進行評價。為了體現科學發展觀的研究背景、突出以人為本的科學發展觀思想，本文在建立兩型社會評價指標體系的過程中，從高頻指標中篩選出人文方面的指標構成人文子系統。本文所建立的兩型社會評價指標體系如表1所示。

表1 兩型社會評價指標體系

續 表

3 兩型社會評價模型的建立

3.1 模型建立思路

先采用相對熵集結模型（relative entropy aggregation model）［19］確定反映指標含義和決策者主觀意愿的指標主觀權重，再運用熵權法對之進行調整，使指標權重既反映決策者的主觀意愿、又反映指標本身的差異程度。據此，構建兩型社會系統協調發展指數評價模型和“發展度—協調度”的二維演進規律模型。評價原理如圖2所示。

圖2 兩型社會評價原理

3.2 評價步驟

1）標準化指標數據。

運用如下公式對不同類型指標的數據進行標準化處理。

正向指標：

負向指標：

適中指標：

2）利用熵權法進行客觀賦權。

熵權法是一種對指標權重進行客觀賦值的方法，基于該方法確定的指標權重體現了指標本身重要性的差異程度，在一定程度上避免了主觀賦權方法存在的過于強調人的主觀判斷的缺陷。采用熵權法確定指標權重的步驟如下：

第一步，對標準化后的決策矩陣Y=（yij）m×n按列進行歸一化處理，得

第二步，按列計算第j個屬性的熵ej。

第三步，計算第j個屬性的差異系數gi。

第四步，確定權重。計算第k個準則下第j個屬性的權重wkj。

3）利用相對熵集結模型進行主觀賦權。

假設群組決策系統由S個專家組成，分別記為S1、S2、…、Ss，記評價指標為B1、B2、…、Bm，記第i個專家對第j個指標的評分值為xij，則主觀權重的確定步驟如下：

第一步，將群判斷信息矩陣X=（xij）s×m轉化為規范化矩陣B=（bij）s×m。轉化方法如下：

第二步，根據如下公式求得群偏好向量xgj=（xg1，xg2，…，xgn）。

式（9）中，ωi為專家Si的決策權重。

求得的xgj=（xg1，xg2，…，xgm）滿足歸一化條件，為指標的主觀權重。

4）組合賦權。

一個指標的相對重要程度由其主觀權重和客觀權重共同決定。若兩者中的任一權重值為0，即使另一權重值為1，也不能說該指標是非常重要的。只有兩者取最大值時組合權重wj才是最大的。因此，將第j個指標的組合權重wj定義為［19］：

式（10）中，w1為利用熵權法確定的客觀權重，w2為利用相對熵集結模型確定的主觀權重。

5）計算綜合評價指數。

用S表示兩型社會發展綜合評價值，則

式（10）中：wj表示利用組合賦權方法確定的第j項指標的權重；yij表示標準化后的第j項指標得分值。S值越大，表明兩型社會發展越好。

6）計算協調發展指數［20］。

用c表示系統整體協調度，則期計算公式如下：

式（12）中：f（xi）為子系統i的綜合評價指數。根據協調度c劃分兩型社會發展的協調等級，劃分標準如表2所示。

表2 兩型社會發展協調等級的劃分標準

7）建立演進規律模型。

構建“發展度—協調度”的二維演進規律模型，如圖1所示。剖析各典型狀態，找出兩型社會協調發展演進規律，如先協調后發展（A→B→D）、先發展后協調（A→C→D）、協調發展相互促進（A→E→D）。

圖3 “發展度—協調度”二維演進規律模型

4 模型應用

4.1 評價對象與數據來源

本文以河北省為樣本來說明上述模型的具體應用。由于兩型社會是2005年以后被提出的，因此本文主要評價2006—2011年河北省兩型社會的發展狀況。通過查閱《中國統計年鑒》和《河北經濟年鑒》來收集有關數據并進行整理。對于不能直接獲得原始數據的指標，根據統計年鑒中的相關數據計算得到其數據值，見表1中的第5列～第10列。

4.2 指標數據的標準化處理

利用式（1）～式（3）對指標數據進行標準化處理，其中適中指標——GDP增長率的最優值為8%，來源于北京工商大學經濟學院世界經濟研究中心季鑄教授的《中國300 個省市綠色GDP 指數報告》。各指標的標準化數據以及權重值見表3中的第（3）列～第（8）列。

4.3 指標權重的確定

用式（4）～式（7）即熵權法確定各指標相對于準則層的客觀權重，見表3中的第（9）列。通過檢索相關文獻選擇15位致力于兩型社會研究的專家、學者作為調查對象，征詢他們對所設計的指標體系的看法和意見，并請他們填寫專家調查問卷。8 位專家對此給予了回復，其中5 位專家填寫了判斷矩陣。利用式（8）和式（9）計算主觀權重，見表3 中的第（10）列。依據式（10）確定各指標相對于目標層的總權重，見表3中的第（11）列。

表3 河北省兩型社會發展標準化后數據和熵權值

4.4 河北兩型社會發展評價結果

根據式（11），將各準則下指標的標準化值與其熵權值相乘，得到各準則的評價得分，并對評價結果進行排序，具體如表4所示。

2006—2011年河北省各子系統的發展綜合值如圖4所示。

表4 河北省兩型社會發展各子系統評價結果

圖4 2006—2011年河北兩型社會發展狀況折線圖

把各年各系統發展綜合評價值代入式（12），得到2006—2011年河北兩型社會的協調程度，如表5所示。

表5 2006—2011年河北兩型社會的協調度

以發展度為縱坐標、以協調度為橫坐標，得到河北兩型社會演進路徑，如圖5所示。

圖5 “發展度—協調度”二維演化模型

4.5 河北兩型社會發展狀況分析

第一，河北兩型社會發展總體呈上升趨勢，但局部發展不夠穩定。從兩型社會發展綜合評價結果來看：2006—2011年河北兩型社會發展總體呈上升趨勢，綜合評價值由0.142上升到0.888，說明河北兩型社會發展總體上取得了進步；然而，個別年份也出現了波動，如資源子系統的評價值波動較大——由2008年的0.139下降到2009年的0.109、再上升到2010年的0.271。從指標的初始數據分析，這主要是因為萬元GDP能耗下降率指標的劇烈波動影響了資源子系統整體波動，說明河北省在能源節約方面還處于不斷積累經驗的階段。

第二，河北各子系統的發展由失調趨于協調。參照協調等級劃分標準，可以看出，2006年和2007年河北省的協調程度為嚴重失調，2008年為中度失調，2009 年為輕 度失調，2010 年為良 好協調，2011年為中級協調。整體來看，各年的協調程度總體呈上升趨勢，說明河北省兩型社會各子系統趨于協調。

第三，河北兩型社會的發展路徑主要是先發展再協調。從“協調度—發展度”二維模型可以看出，河北兩型社會發展主要是走“先發展再協調”的道路，2010年協調與發展相互促進，2011年以后協調度再次落后于發展度。這主要是因為2011年兩型社會建設有了大幅提高，而各子系統的發展協調度有所下降。

5 結語

本文的主要貢獻和工作主要體現在以下3個方面：

第一，建立了基于科學發展觀的兩型社會評價指標體系。與以往建立的兩型社會指標體系不同，本文所構建的指標體系充分考慮了數據可得性、注重生態和環境、堅持以人為本和人與自然的協調發展，反映了科學發展觀的核心和本質要求。

第二，提出了基于信息熵的兩型社會評價指標權重的確定方法。利用該方法確定的指標權重既反映了指標含義和專家意愿，又反映了指標本身的客觀信息和最終貢獻率，可使評價指標體系更為客觀、合理。

第三，建立了兩型社會演進規律動態評價模型。兩型社會建設是一個不斷變化與發展的、復雜的巨系統，對之進行靜態的綜合評價不足以反映其發展規律，而根據系統的協調發展指數建立演進規律模型，則可通過觀察、分析演進路徑制定出相應的政策性建議。

本文的研究結果表明，2006—2011年河北兩型社會發展總體呈上升趨勢，各子系統之間的協調程度不斷提升，河北走的是“先發展后協調”的發展道路。

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