凌立文，鄭偉璇

（華南農(nóng)業(yè)大學 數(shù)學與信息學院，廣東 廣州 510642）

一、引言

與國內(nèi)其他城市相比，廣州市在生態(tài)文明建設方面已先行一步，2009年，廣州市委辦公廳印發(fā)“關于《廣州建設花園城市行動綱要（2009-2015）》的通知”，通過污水治理、綠道建設、濕地保育等一系列生態(tài)工程，使市民們普遍感受到“水更清、天更藍、路更通、房更靚、城更美”的改變。雖然市民對環(huán)境的改善有著直觀的感受，但卻無法對其進行定量描述。對生態(tài)競爭力的定量測度需要綜合考慮“社會-經(jīng)濟-自然”等維度，鑒于層次分析法在解決多目標決策領域的優(yōu)勢［10］，本文運用層次分析法建立生態(tài)競爭力的評價模型，并結合《廣州統(tǒng)計年鑒》中的數(shù)據(jù)，對廣州市2001-2012年間的生態(tài)競爭力進行測度，研究結果可幫助人們直觀地了解區(qū)域內(nèi)復合生態(tài)系統(tǒng)的健康發(fā)展程度，并為廣州市政府相關部門制定本地發(fā)展規(guī)劃及戰(zhàn)略提供借鑒。

二、生態(tài)競爭力評價模型構建

（一）模型的建立

圖1 生態(tài)競爭力評價模型

目前學術界對于生態(tài)競爭力這一概念并未形成統(tǒng)一的定義，綜合前人的研究成果［11-14］，文本認為生態(tài)競爭力可反映區(qū)域內(nèi)自然生態(tài)環(huán)境與城市經(jīng)濟發(fā)展之間的相互支撐與協(xié)調(diào)關系，是城市競爭力的組成部分，生態(tài)競爭力高的城市，其經(jīng)濟發(fā)展的可持續(xù)性更強。而這種不同系統(tǒng)間的相互支撐與協(xié)調(diào)關系，又可具體體現(xiàn)為“社會-經(jīng)濟-自然”復合生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展能力，因此以“社會發(fā)展、經(jīng)濟發(fā)展、自然發(fā)展”作為模型的準則層。在指標層的選取中，文本綜合了近五年生態(tài)競爭力、生態(tài)省建設、可持續(xù)發(fā)展的評價指標體系，對其中涉及的相關指標進行頻率排序，選取其中的高頻指標，并結合數(shù)據(jù)在年鑒中的可獲得性得到22個指標，具體如圖1所示。

層次分析法（Analytic Hierarchy Process，AHP）是美國運籌學家、匹茲堡大學教授T.L.薩迪于20世紀70年代初提出的一種定性與定量分析相結合的多目標決策分析方法，該方法具有系統(tǒng)、靈活、簡潔的優(yōu)點，適用于結構復雜、決策準則多且不易量化的問題［15］。下文運用層次分析法對生態(tài)競爭力評價模型進行權重計算。

（二）構造評價指標判斷矩陣

根據(jù)建立的層次結構模型，以上一層元素為準則，對下一層受其支配的各元素進行兩兩的比較，確定該層次中各指標的相對重要性。采用Saaty提出的1-9比率標度法（如表1所示）對判斷矩陣中各指標的相對重要性進行打分。

表1 1-9比率標度法的含義

（三）各指標的相對權重及一致性檢驗

本文采用“和積法”來計算結構層次中各指標的權重，記A為判斷矩陣，lmax為A的最大特征根，W為對應于 lmax的正規(guī)化特征向量，W的各分量Wi就是各指標的單排序結果，即各指標的權重，滿足：AW= lmaxW。

計算方法及步驟如下：

（1）將判斷矩陣每一列正規(guī)化

優(yōu)先發(fā)展設計業(yè)，加速開發(fā)新產(chǎn)品，促進電子產(chǎn)品更新?lián)Q代，引導行業(yè)內(nèi)的良性競爭，創(chuàng)造良好的企業(yè)發(fā)展環(huán)境。培養(yǎng)人才，對行業(yè)內(nèi)的人才提供適當?shù)膬?yōu)惠(政策)，加強微電子教育對中小學的滲透，為未來創(chuàng)造潛在的微電子人才類從業(yè)者。

（2）每一列經(jīng)正規(guī)化后的判斷矩陣按行相加

（3）對向量W=［W1，W2，…，Wn］T正規(guī)化

所得結果W為單排序結果，即各指標權重向量。

（4）計算判斷矩陣最大特征根lmax

為了檢查由判斷矩陣計算出的權重向量是否在容許的范圍內(nèi)，需要對判斷矩陣進行一致性檢驗。一致性指標的計算公式為：

該值為零時表示判斷矩陣具有完全一致性，值越大，判斷矩陣的一致性越差。

RI是同階隨機判斷矩陣的一致性指標的平均值，引入它可在一定程度克服一致性判斷指標隨n增大而明顯增大的弊端。對于不同的n，Saaty通過試驗得出了隨機一致性指標（如表2所示）。

表2 平均隨機一致性指標（RI）

根據(jù)本文構建的評價模型，各層次判斷矩陣如下所示（表3—表6）。

表3 準則層判斷矩陣

表4 社會發(fā)展維度判斷矩陣

表5 經(jīng)濟發(fā)展維度判斷矩陣

表6 自然發(fā)展維度判斷矩陣

可見，各個矩陣的CR值小于0.1，具有較滿意的一致性，因此各個指標的權重為準則層的權重與準則層中該指標的權重的乘積。

三、廣州市生態(tài)競爭力計算與分析

（一）指標的無量綱化

本文的研究數(shù)據(jù)來源于《廣州統(tǒng)計年鑒》，鑒于數(shù)據(jù)的可得性與統(tǒng)計口徑的一致性，選取2001-2012年為研究期限。由于評價模型中各指標的計量單位和量綱不同，且數(shù)值相差較大，不能進行直接比較計算，必須先對各指標進行無量綱化處理。無量綱化的方法比較多，但一般來說較為常用的方法主要有四種：總和標準化、標準差標準化、極大值標準化、極差標準化［16］。本文采用了極大值標準化方法來對指標進行無量綱化處理。

當指標為正向指標（越大越好的指標）時，第i個指標的無量綱化值Xi為：

當指標為逆向指標（越小越好的指標）時，第i個指標的無量綱化值Xi為：

其中，Xi代表第i個指標無量綱化處理后的所得值，簡稱第i個指標的無量綱化值；xi為該指標的原始值，xmax和xmin分別代表參加比較的同類指標中的最大原始值和最小原始值。無量綱化后，每個指標的數(shù)值都介于0-100，并且極性一致。

（二）廣州市生態(tài)競爭力計算結果

采用加權線性加權法，用指標層中22個指標的標準化數(shù)值分別乘以各指標的權重，可以求出廣州市2001-2012年間的生態(tài)競爭力綜合得分Y。

其中，wi為22個指標的權重，ci為指標的無量綱值。

表7 評價指標的權重和方向

表8 廣州市生態(tài)競爭力評價結果（2001-2012年）

（三）廣州市生態(tài)競爭力分析

由表8中數(shù)據(jù)可見，廣州市在2001-2012年間，生態(tài)競爭力呈現(xiàn)明顯的上升趨勢，說明廣州市近年來在注重經(jīng)濟發(fā)展的同時，也重視對生態(tài)環(huán)境、自然資源的保育與建設工作，良好的生態(tài)環(huán)境進一步成為促進經(jīng)濟社會良好、持續(xù)發(fā)展的內(nèi)在動力，城市的可持續(xù)發(fā)展能力逐漸增強。進一步分析圖2中各維度的變化趨勢可發(fā)現(xiàn)以下規(guī)律：

1.社會維度與生態(tài)競爭力的總體變化趨勢高度吻合，均呈現(xiàn)良好的線性上升趨勢。這表明社會的發(fā)展與進步、居民生活環(huán)境質量的提升必然會促使生態(tài)競爭力的增強，反之，生態(tài)競爭力的增強也會對社會的發(fā)展、人們生活質量的改善形成正向促進作用。

2.經(jīng)濟維度呈現(xiàn)一定的周期性：2001-2004年為增長期，2005-2009年為平穩(wěn)期，2009年后為騰飛期，這與廣州市經(jīng)濟發(fā)展的實際情況相吻合。作為一個出口外向型城市，廣州市受外部經(jīng)濟環(huán)境的影響較為明顯，2001-2004年的經(jīng)濟增長緣于亞洲金融風暴的結束，各投資方重拾信心，經(jīng)濟開始得到了恢復性增長，之后逐漸進入平穩(wěn)期；隨著2008年全球金融危機的爆發(fā)，經(jīng)濟再次呈現(xiàn)出下行的壓力，得益于2010年廣州亞運會的召開，政府在基礎設施建設上投入了大量資金致使固定資產(chǎn)投資額大幅上升，從而出現(xiàn)了2009年之后的騰飛期。

3.自然維度與經(jīng)濟維度之間存在一定矛盾關系。在2003年以前，自然維度與經(jīng)濟維度之間的變化趨勢并不同步，說明這一時期的經(jīng)濟發(fā)展的確是以犧牲自然環(huán)境為代價的；2003年后，兩者呈現(xiàn)同向的變化趨勢，說明人們的環(huán)保意識已逐漸增強。在這一時期，廣州市投入了大量資金對轄區(qū)內(nèi)的大氣環(huán)境、水體環(huán)境等進行綜合治理，積極推進“青山綠地”工程的全面啟動和實施，同時還加大了立法力度，相繼完成了《廣州市城市生態(tài)可持續(xù)發(fā)展規(guī)劃（2003）》、《廣州市水資源環(huán)保規(guī)劃（2003）》、《廣州市工業(yè)發(fā)展環(huán)境保護規(guī)劃（2003）》、《廣州市固體廢物污染防治規(guī)劃（2005）》等環(huán)保法規(guī)。在取得一定成績的同時也應注意到，自2010年后經(jīng)濟發(fā)展超過了自然發(fā)展，提醒人們要警惕在經(jīng)濟高速發(fā)展階段對生態(tài)環(huán)境造成的潛在威脅，要通過切實的措施以保護前期生態(tài)建設所取得的成果。

圖2 廣州市生態(tài)競爭力變化趨勢圖（2001-2012年）

四、結論

文本構建了以“社會發(fā)展—經(jīng)濟發(fā)展—自然發(fā)展”為內(nèi)涵的區(qū)域生態(tài)競爭力的評價模型，運用層次分析法對模型進行權重設計，結合統(tǒng)計年鑒的數(shù)據(jù)，計算出廣州市2001-2012年間生態(tài)競爭力綜合分值。研究結果顯示，廣州市在研究期限內(nèi)生態(tài)競爭力呈快速增長趨勢，說明廣州市的社會經(jīng)濟發(fā)展與生態(tài)環(huán)境之間能夠相互協(xié)調(diào)、支撐發(fā)展，具有良好的可持續(xù)發(fā)展能力。

以往對于城市生態(tài)競爭力的研究多以不同城市之間的橫向比較為主，這種方法只能反映在某一個靜態(tài)的時間點研究對象生態(tài)競爭力的狀況，不能反映其動態(tài)變化的趨勢，且之前的研究中較多是以北方城市為研究對象，南方城市較少。因此，本文選擇縱向時間序列的研究方法，以更直觀地了解廣州市生態(tài)競爭力在研究期限內(nèi)的變動趨勢，分析其中存在的問題，提出更具針對性的建議。

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