基于AHP—FCE算法的我國區(qū)域循環(huán)經濟發(fā)展水平評價

寧亞東　葛健

摘 要：從經濟發(fā)展、資源消耗、生態(tài)環(huán)境、資源循環(huán)和社會發(fā)展五個方面建立區(qū)域循環(huán)經濟發(fā)展評價的指標體系，并采用層次分析法（AHP）和模糊綜合評價法（FCE）對我國各地區(qū)循環(huán)經濟發(fā)展水平進行評價。從評價結果可以看出，東部沿海地區(qū)的循環(huán)經濟發(fā)展水平較高，西部地區(qū)的循環(huán)經濟發(fā)展水平較低，具有明顯的地域差異性和階梯性。另外，以日本的循環(huán)經濟發(fā)展水平作為成熟階段的標桿，對我國各地區(qū)的循環(huán)經濟發(fā)展階段進行評價。結果顯示，我國還沒有發(fā)展處于成熟階段的地區(qū)，只有北京、天津、廣東、上海和浙江處于循環(huán)經濟發(fā)展的中期階段，其余各地區(qū)均處于初級階段。

關鍵詞：層次分析法；模糊綜合評價法；循環(huán)經濟；區(qū)域評價

中圖分類號：F061.5 文獻標志碼：A 文章編號：1673-291X（2015）13-0063-04

引言

近年來，由于產業(yè)結構不合理和過分依賴能源資源消耗的粗獷型發(fā)展模式，導致了我國能源資源消耗過度和生態(tài)環(huán)境被嚴重破壞。發(fā)展循環(huán)經濟是解決我國的資源緊缺和環(huán)境污染等問題的必經之路，也是實現(xiàn)產業(yè)結構調整，加快轉變經濟發(fā)展方式的必然選擇。因此，對循環(huán)經濟的發(fā)展狀況進行評價，對促進我國區(qū)域循環(huán)經濟的發(fā)展具有現(xiàn)實意義。

國內關于循環(huán)經濟的評價研究已有不少。于麗英、馮之浚考慮并篩選了有關經濟發(fā)展、人居環(huán)境、社會消費和資源環(huán)境等指標，建立了評價城市循環(huán)經濟發(fā)展的評價體系，突出了綠色發(fā)展和人文發(fā)展指標的重要性，但是該評價體系也存在部分指標獲取難度大和指標間互相干擾等問題[1]。另外，目前對我國各地區(qū)循環(huán)經濟發(fā)展評價的研究成果較少，只有謝園園基于過程—效應原理，以省域為基本單元分析了我國區(qū)域循環(huán)經濟發(fā)展水平，并初步確立了循環(huán)經濟類型區(qū)劃分方案[2]。王康從管理學的角度，參考了各地區(qū)的循環(huán)經濟規(guī)劃方案和循環(huán)經濟實施計劃之后，建立了我國各省域循環(huán)經濟發(fā)展的評價體系[3]；但是也存在著部分指標可比性較低的問題。在研究方法的選擇方面，錢翌等運用層次分析法構建了包含目標、準則、指標和分指標層次的四級評價體系，并采用特爾菲專家打分法，針對青島市循環(huán)經濟發(fā)展水平進行綜合評價[4]。該評價方法優(yōu)點是結構清晰、指標層數(shù)據相對便于獲取，但是其評價過程比較繁雜，只能得出排序結果，不能客觀評價各地區(qū)的發(fā)展水平。劉玉萍提出應用模糊估計法對南充市循環(huán)經濟發(fā)展水平進行評估，并指出該方法存在一定的主觀性問題[5]。王榮等以經濟和環(huán)境資源為主要因素研究了2010年山西省各地級市的循環(huán)經濟發(fā)展情況，運用SPSS軟件，通過主成分分析方法進行評價[6]，但是運用主成分分析法在剔除某些指標的過程中，主觀性較強而且要求各指標間必須滿足一定的相關性，所以單獨運用主成分分析法進行評價不具備普遍適用性。

因此，本文將層次分析法與模糊估計法相結合以解決單獨運用某一方法產生的主觀性過強和只能得出排序結果的不足。并把循環(huán)經濟發(fā)展處于世界領先地位的日本作為成熟階段的標桿，來客觀評價我國各地區(qū)循環(huán)經濟的發(fā)展階段。

一、指標體系和評價標準

考慮到區(qū)域循環(huán)經濟發(fā)展評價體系具有系統(tǒng)性、動態(tài)性和指標差異性等特征，本文將區(qū)域循環(huán)經濟評價指標體系設計為“目標層—準則層—指標層”三個層次。其中目標層為循環(huán)經濟發(fā)展水平，代表循環(huán)經濟發(fā)展的最終結果；準則層涵蓋了經濟發(fā)展系統(tǒng)、資源消耗系統(tǒng)、生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)、資源循環(huán)系統(tǒng)和社會發(fā)展系統(tǒng)；指標層為各系統(tǒng)下的具體評價指標。區(qū)域循環(huán)經濟發(fā)展指標體系（如下頁表1所示）。本文的指標分為兩類，即正向指標和逆向指標。其中正向指標是指該指標數(shù)值越大，越能夠對循環(huán)經濟發(fā)展起推動作用，即“越大越好”；而逆向指標指該指標數(shù)值越小越有利于循環(huán)經濟的發(fā)展，即“越小越好”。下頁表1指標類型數(shù)列中：“1”表示正向指標，“2”表示逆向指標。區(qū)域循環(huán)經濟的發(fā)展是一個由量變到質變的過程，對某一地區(qū)進行發(fā)展階段評價時，合理并客觀地定義各發(fā)展階段的數(shù)值標準就尤為重要。黃和平等在參考了國際上各指標數(shù)值的基礎上，將各指標數(shù)值在區(qū)間上等分，提出了區(qū)域循環(huán)經濟指標分級標準，并對江蘇省各市的循環(huán)經濟發(fā)展階段得出了較好的評價結果[7]。但是這種方法也存在一定問題，得出的發(fā)展階段評價的結果只是相對好壞的結果，并不能客觀地評價出各地區(qū)循環(huán)經濟發(fā)展的真實水平。因此，本文以循環(huán)經濟發(fā)展水平處于世界領先地位的日本作為成熟階段的標桿，選擇日本的各項正向指標數(shù)據的80%～100%（逆向指標數(shù)據的100%～120%）作為達到發(fā)展成熟階段的標準，并將其正向指標數(shù)據的60%～80%（逆向指標數(shù)據的120%～140%）定義為中期階段，正向指標數(shù)據的40%～60%（逆向指標數(shù)據的140%～160%）作為初級階段，正向指標數(shù)據低于40%（逆向指標數(shù)據高于160%）即為準備階段。

二、研究方法

（一）層次分析法確定指標權重

層次分析法確定權重的步驟包括：指標無量綱化處理、專家打分構造判斷矩陣、一致性檢驗、層次單排序和層次總排序。由于本文改進了傳統(tǒng)打分方法，故合理省略了其中一致性檢驗的過程。

1.指標的無量綱化處理。指標體系中各個指標的量綱各不相同，所以先對各指標的原始數(shù)據進行無量綱化處理。考慮到區(qū)域間的循環(huán)經濟發(fā)展評價屬于橫向比較，而且涉及到正向指標和逆向指標，故選用閾值法對指標進行無量綱處理。首先對各指標進行分類處理，經過閾值法處理過后的正向指標的值均在0～1之間，逆向指標的值均在-1～0之間，處理后的指標都將是“越大越好”。

2.專家打分。本文運用專家打分法是在比較打分法的思路基礎上的改進[8]。經檢驗，傳統(tǒng)的1/9～9打分法在處理含有較多指標的矩陣時，容易得出指標權重相差多個數(shù)量級的問題，因此采用數(shù)字1對應9來代替用1/9對應9，即可解決這個問題。

將各判斷矩陣中指標按重要程度排列成xa≥xb≥xc≥...≥xk，其中xa表示這組指標中最重要的指標。然后將各指標從最重要指標開始分層。本文定義了共5個層次，分別用“9”、“8”、“7”、“6”、“5”表示。由于篩選出的指標都具有一定的代表性，并不會出現(xiàn)指標間的重要性相差過大或者過小的情況，故5個層次即可滿足需要。其中，“9”層為重要性最高的層次，層次之間差值的大小表示重要性相差的大小。舉例說明：如果一個含有5個指標的判斷矩陣中，若經過判斷，各指標按照重要程度由高到低的排序為：x3>x2=x4>x1=x5，并且x2和x4的重要性比x3相差很小，而x2和x4比x1和x5一般重要。則分層結果為：先將最重要指標x3置于“9”層，然后將x2和 x4置于“8”層，x1和x5置于“6”層。

用分層代替比較打分不僅簡化了專家打分的煩瑣過程，而且解決了直接兩兩比較的結果可能不滿足內在邏輯性的問題（例如比較結果中可能出現(xiàn)A比B重要，B比C重要，但C卻比A重要的情況），從而使判斷矩陣自然具備了較好一致性，可以省略一致性檢驗的過程[8]。也避免了判斷矩陣不滿足一致性時，需要專家重新打分的麻煩。

3.判斷矩陣的構建。從“9”層的指標開始，依次與下面各層次的指標兩兩比較。本文采用的比較原則為：重要性相同的指標間相比較用5表示，第m個指標相對于第n個指標的重要程度（如式（1）所示）：

amn=5+（第m個指標層數(shù)-第n個指標層數(shù)） （1）

由于判斷矩陣中對角線上的數(shù)字表示指標自己與自己相比的結果，故都為5。再根據公式（1）首先計算對角線上方的元素。再根據公式（1）可知，anm與amn之和為10。

4.計算權重。根據層次分析法的權重確定原理，計算出各判斷矩陣的最大特征值對應的特征向量，即為對應指標的權重。將準則層和目標層下共6個判斷矩陣分別應用Matlab軟件進行處理，計算出各矩陣的最大特征值對應的特征向量wa，wb，wc，…，wk，即為指標xa，xb，xc，...，xk對應的判斷權重。然后計算指標層中各個指標相對于目標層的重要性，即指標總權重WAi。設準則層B中指標i對于準則層B的權重為WBi，準則層B對于目標層A的權重為WAB，則指標總權重WAi如式：

WAi=WAB×WBi （2）

（二）模糊評價法進行綜合評價

設指標集合為U= {u1，u2，u3，…，un}，評語集合為V= {v1，v2，v3，…，vn}；在對我國區(qū)域循環(huán)經濟發(fā)展評價中，集合U表示無量綱化的各指標值，集合V表示各指標值對應的評價階段（準備階段，初級階段，中期階段，成熟階段）。為方便計算，本文分別用1、2、3、4表示準備階段、初級階段、中期階段和成熟階段。各指標或因素對應的歸一化權重集合為W，W={w1，w2，w3，…，wn}。綜合評價的結果為：

bj= Wj×Vj （3）

其中，j表示評價對象，bj為評價集合與權重集合的加權結果。由于bj的值在1和4之間，故將數(shù)值域均分作為評價標準。因此bj∈[1，1.75）為準備階段，bj∈[1.75，2.5）為初級階段，bj∈[2.5，3.25）為中期階段，bj∈[3.25，4]為成熟階段。

三、實證分析

（一）數(shù)據來源

本文是以2012年《中國統(tǒng)計年鑒》、《中國環(huán)境統(tǒng)計年鑒》、《中國能源統(tǒng)計年鑒》及各地方省市統(tǒng)計年鑒為數(shù)據基礎，對我國各區(qū)域循環(huán)經濟發(fā)展情況進行評價研究。本文的研究對象為我國大陸地區(qū)的31個省級區(qū)域。其中，西藏自治區(qū)的部分數(shù)據無法獲得，本文采用青海省的數(shù)據代替。

（二）區(qū)域評價結果

本文有五位專家進行打分，根據上文中權重的計算方法，分別計算各組指標權重，并將5組權重結果加權平均，得到各指標權重及歸一化權重結果。將各指標無量綱化的數(shù)值與其權重加權之后，得到各地區(qū)循環(huán)經濟發(fā)展水平綜合指數(shù)及發(fā)展水平分布情況（如圖1所示）。從圖1中可以看出，我國各地區(qū)循環(huán)經濟發(fā)展呈現(xiàn)明顯的地域差異性。循環(huán)經濟發(fā)展處于第一階段，即發(fā)展指數(shù)高于1的地區(qū)共有8個，分別是北京、天津、浙江、上海、廣東、江蘇、山東和重慶。這之中除了重慶外的7個地區(qū)均位于我國三大經濟圈內。并且這8個地區(qū)都具有經濟發(fā)達、人口稠密、技術設備先進等共同特點。發(fā)展處于第四階段共有4個地區(qū)，分別是寧夏、西藏、新疆和青海。這些地區(qū)主要位于我國西部，經濟發(fā)展相對落后，人口密度低、發(fā)展經濟的方式多依賴于能源資源的消耗，污染物處理水平落后。我國循環(huán)經濟發(fā)展水平處于第二、第三階段的地區(qū)共有19個，占總數(shù)的60%以上，主要分布于我國中部及東北部地區(qū)。可以看出，我國區(qū)域循環(huán)經濟發(fā)展水平受地域因素的影響很大，并且大多數(shù)地區(qū)發(fā)展處于中間水平。此外，從地區(qū)分布來看，我國區(qū)域循環(huán)經濟發(fā)展水平從東至西總體上呈現(xiàn)出比較明顯的逐級遞減的階梯性現(xiàn)象。

（三）發(fā)展階段分析

本文以循環(huán)經濟發(fā)展水平處于領先地位的日本作為標桿，對我國各地區(qū)循環(huán)經濟的發(fā)展階段進行較為客觀地評價。根據P64表1中的分級標準，運用公式（3）推算出同日本對比下的我國各地區(qū)循環(huán)經濟發(fā)展指數(shù)。結果表明，我國絕大多數(shù)地區(qū)的循環(huán)經濟發(fā)展指數(shù)都處于1.75～2.5之間，即處于循環(huán)經濟發(fā)展的初級階段。只有位居前5位的北京、天津、廣東、上海和浙江的循環(huán)經濟發(fā)展水平達到了中期階段。通過與日本循環(huán)經濟發(fā)展情況的對比，整體來看，我國31個省區(qū)的循環(huán)經濟發(fā)展均處于中等偏低的水平。近年來，我國在單位國內生產總值能耗和資源投入產出方面有了較大改善，特別是在推行清潔生產方面進步明顯，部分地區(qū)的清潔生產和資源重復利用指標已達到了成熟階段的標準。但是，循環(huán)經濟發(fā)展的整體水平同世界發(fā)達國家相比仍存在巨大差距。

結論

1.我國區(qū)域循環(huán)經濟發(fā)展水平呈現(xiàn)出明顯的地域差異性和階梯性。東部地區(qū)的循環(huán)經濟發(fā)展水平處于我國的絕對領先地位，西部地區(qū)的循環(huán)經濟發(fā)展水平最差，中部地區(qū)和東北地區(qū)的發(fā)展水平相差不大。另外，從東至西、從沿海到內陸地區(qū)的循環(huán)經濟發(fā)展水平呈現(xiàn)出明顯的遞減趨勢。

2.通過與日本循環(huán)經濟發(fā)展水平的對比，可以看出我國各地區(qū)循環(huán)經濟發(fā)展水平普遍較低，只有北京、天津、廣東、上海和浙江處于中期階段，其余各地區(qū)均處于發(fā)展的初級階段。

參考文獻：

[1] 于麗英，馮之浚.城市循環(huán)經濟評價指標體系的設計[J].中國軟科學，2005，（12）：44-53.

[2] 謝園園.基于過程—效應的區(qū)域循環(huán)經濟評價方法及其實證分析[D].北京：中國環(huán)境科學研究院，2013.

[3] 王康.中國省域循環(huán)經濟評價研究[D].太原：山西財經大學，2013.

[4] 錢翌，尋濤，趙榮敏.青島市循環(huán)經濟發(fā)展水平綜合評價[J].環(huán)境科學與技術，2009，（5）：199-205.

[5] 劉玉萍，郭郡郡.AHP 模糊綜合評價法在循環(huán)經濟發(fā)展評價中的應用[J].資源開發(fā)與市場，2009，（9）.

[6] 王榮，張所地，徐治宇，等.城市循環(huán)經濟發(fā)展評價的數(shù)學模型及實證分析[J].數(shù)學的實踐與認識，2013，（4）：11-16.

[7] 黃和平，畢軍.基于物質流分析的區(qū)域循環(huán)經濟評價[J].資源科學，2006，（6）：20-27.

[8] 王樂.區(qū)域循環(huán)經濟的發(fā)展模式研究[D].大連：大連理工大學，2011.[責任編輯 陳麗敏]