張玉麗，何　玉，楊　洋

(安徽財經大學　金融學院，安徽　蚌埠　233030)

基于模糊綜合評價體系生態(tài)文明建設的研究

張玉麗，何玉，楊洋

(安徽財經大學金融學院，安徽蚌埠233030)

摘要：針對生態(tài)文明建設綜合評價，使用線性內插法和相關系數法，構建模糊C均值聚類、模糊綜合評價等模型，使用MATLAB、EVIEWS等軟件編程，對當前生態(tài)文明建設評價指標進行篩選并得到合理的生態(tài)文明建設評價體系，并對生態(tài)文明建設相對落后的城市給出建議。

關鍵詞：生態(tài)文明；模糊綜合評價；模糊C均值聚類 ；MATLAB ；EVIEWS

中共十八大會議提出“大力推進生態(tài)文明建設，扭轉生態(tài)環(huán)境惡化趨勢”。面對環(huán)境污染、生態(tài)系統(tǒng)退化的嚴峻形勢，生態(tài)文明建設問題成為人們關注的焦點[1]。選取合理的指標作為生態(tài)文明建設評價的依據，構建科學的、有代表性的評價體系等問題已經成為研究熱點。當前指標體系的研究有國家、省級、城市、縣域層次，指標選取代表性不足，或相關性較高，實用性和操作性有待提高。本文通過對當前生態(tài)文明建設評價體系的分析和總結，對評價指標進行篩選、組合,利用模糊綜合評價模型，對具有代表性的城市進行生態(tài)文明建設水平的評價，對生態(tài)文明建設相對落后的城市給出建議。

近些年由于環(huán)境污染問題日益突出，許多學者基于不同視角對生態(tài)文明進行研究。蔣小平(2008)針對河南省生態(tài)文明建設的量化評價問題，選取了20個單項指標，通過指標發(fā)展速度的加權求和的形式獲得的權重[2]。這種表示方式簡單易懂，但其建立的指標體系中環(huán)境質量所占比重稍大，評價結果會過于倚重生態(tài)環(huán)境質量。杜宇等人(2009)運用綜合指數法對我國2007年生態(tài)文明整體建設進程以及我國東中西部的六個省(市)的建設進程進行評價，不具有代表性[3]。本研究克服了城市選擇的隨機性，利用模糊C均值聚類將各省市按經濟發(fā)展水平進行分類，針對每類取東部、中部、西部相對發(fā)達和相對貧困的地區(qū)，兼顧經濟、地理因素，更具代表性。在指標的選取方面不僅考慮到環(huán)境因素還涉及人們生活水平、經濟發(fā)展等多個方面，確保評價體系可靠性。

一、數據來源與模型假設

筆者數據主要來源于中華人民共和國統(tǒng)計年鑒[4]。為方便解決問題，現做出以下幾條假設：(1)所選取的具有影響力的指標在生態(tài)文明建設評價中具有絕對的影響力，其他指標的影響較小，可以忽略。(2)生態(tài)環(huán)境建設評價指標短時間內遵循以往的變化趨勢，不存在意外事件的發(fā)生而導致指標值劇烈的變化。(3)所有數據來源真實可靠。

二、生態(tài)文明建設綜合評價體系

(一)數據處理

1.缺省值的處理

選取2003—2013年間的各指標數值，對缺少的數據采用線性內插法進行彌補。

圖1　數值內插原理

2.生態(tài)文明建設評價指標的選取

當前生態(tài)文明建設指標多而繁雜，其指標涉及政治、經濟、文化等各個領域，其中包含較多相關量的指標。由于多重共線性的存在將會導致所建立的評價模型對于現實情況的綜合評價存在較大的差異，因此我們運用簡單相關系數對其進行檢驗。

首先我們設計了如下形式的模型：Yt=β0+β1X1+β2X2+…+βiXi，其中i=1,2,…,22。結合統(tǒng)計數據得到當前生態(tài)文明建設指標的初步模型，運用EVIEWS軟件對于所得的模型進行擬合優(yōu)度檢驗，結合檢驗的結果建立相關系數矩陣，篩選出相關性較強的指標，把性質接近并且相關性較強的指標進行合并，將性質不同但相關性較強的指標進行剔除。利用EVIEWS進行指標的篩選與剔除，該模型 R2=0.984 371,調整的R2=0.979 905,可決系數很高，F 檢驗值為220.440 7，明顯顯著，但是當置信度為95%的水平下，t0.25(7)=2.365上述指標x1和x2線性關系不顯著，x1和x3顯著性相關，這表明部分指標之間存在較強的線性相關性。然后我們對各指標間的線性相關關系進行分析，得到解釋變量的關系矩陣。根據相關系數矩陣，將相關性超過 90%的數據進行剔除，得到與生態(tài)文明建設關聯(lián)性較強但彼此之間關聯(lián)性較低的指標：人均耕地面積，人均淡水量，森林覆蓋率，人均GDP，居民消費率，人口平均壽命，城鎮(zhèn)居民基尼系數，居民家庭恩格爾系數，高等教育入學率，國家財政教育經費占GDP的比重十個指標。

(二)研究思路

通過使用相對優(yōu)屬度模糊矩陣評價的方法來進行求解，相應步驟如下:設u={u1,u2,u3,…，un}是待評價的n個方案集合，v={v1,v2,v3…，vn}是評價因素集合，將u中的每個方案用v中的每個因素進行衡量，得到一個觀測值矩陣：

其中aij表示第j個方案關于第i項評價因素的指標值。

1.建立模糊效益型矩陣

評價指標分為效益型、成本型和固定型。用I1,I2,I3分別表示效益型、成本型和固定型指標，對于指標矩陣A，我們針對上述的幾種指標，通過無量綱化，將矩陣的各元素均轉化為效益型指標，建立效益型矩陣：B=(bij)m×n

建立各評價指標的權重向量：w=(w1,w2,…，wm)

2.建立綜合評價模型

且若Ft

模糊綜合評價方法的優(yōu)點在于不需要先對原始數據進行預處理，所建立的相對偏差矩陣在消除量綱的同時得到了一個成本型模糊矩陣，但是其缺陷在于理想方案并不一定是實際中的某個方案。

(三)研究過程

1.典型城市的選取——模糊C均值聚類模型

為了解決評價各省市生態(tài)文明建設情況的問題 ,當前對于我國行政地區(qū)在空間上的劃分一般包含東部、中部和西部，我們建立模糊C均值聚類模型對每一部分選取經濟發(fā)展水平較好、適中、較差的代表性地區(qū)。結合我們篩選的指標，查閱相關資料，找到被篩選城市的關于生態(tài)文明建設的指標數據，通過建立模糊綜合評價模型對被選城市的生態(tài)文明建設狀況進行評價。

(1)建模準備

根據各省分、直轄市2003-2013年的指標數據組劃分為C個不同的類，使同類中的數據特征具有某種相似性。

模糊C均值聚類的具體步驟如下：

a)設定論域U0，運用MATLAB計算最佳聚類數C；

(2)模型求解

結合當前評價經濟發(fā)展狀況的指標，我們收集數據并建立模糊C均值聚類模型。運用MATLAB軟件對各地區(qū)的經濟發(fā)展狀況進行聚類分析，得到譜系聚類圖如圖2：

圖2　各省市經濟狀況譜系聚類圖

由各省市經濟狀況譜系聚類圖，可將各省市按經濟發(fā)展狀況分為3類，結果如表1所示。

表1　模糊C城市聚類結果

結合表1數據，通過定性和定量的分析，我們選取了地理位置和經濟發(fā)展狀況具有代表性的十個城市，分別是上海，江蘇，吉林，黑龍江，廣東，河南，江西，內蒙古，重慶，西藏。

2.典型城市生態(tài)文明建設評價

(2)計算各評價指標的權重wj(j=1,2,3,…，10)

運用MATLAB軟件可以求出該指標值。

(3)建立綜合評價模型

經過計算可得：綜合評價值見表2：

表2　各省市綜合評價值

(四)結果分析

根據表2中的數據，由于F5黑龍江>吉林>內蒙古>上海>江西>重慶>江蘇>廣東>河南 ,根據上述判斷，當前生態(tài)文明建設中西藏地區(qū)生態(tài)文明建設狀況最好，而河南省生態(tài)文明建設狀況最差。

三、建議

對于生態(tài)文明建設水平相對較低的河南省，由以上分析可知影響其生態(tài)文明建設水平較大的因素主要是自然資源短缺和人均收入分配不合理。因此我們提出以下建議：倡導綠色消費，提高消費效率，減少資源浪費；結合當地的實際情況，建立公平的收入分配制度，調動勞動者的積極性，提高勞動生產率，促進經濟發(fā)展等一系列可行的措施。

四、結語

本文使用模糊聚類分析，結合空間分布，篩選出具有代表性的省份。對選取的省份進行生態(tài)文明建設評價時，結合當前研究進展，并針對各個領域初步選取指標，使用相關系數法，多重相關性檢驗確定研究的指標，排除了指標間的相互依存關系對生態(tài)文明建設評價帶來的影響，最終建立模糊綜合評價模型。將各省市近十年的指標，數據代入模型得到各省市生態(tài)文明建設評價的綜合得分，進而反映各省市生態(tài)文明建設進程。本文通過選取具有代表性的指標，建立生態(tài)文明建設評價體系，并選取部分省市進行評價預測，預測結果能夠較為準確的反映該地的生態(tài)文明建設情況。該體系具有較強的應用性和參考性。通過本文的研究成果，有利于各省市及時對影響生態(tài)文明建設的因素進行調整和改進，構建更宜居的生態(tài)環(huán)境。

參考文獻：

[1]劉希剛,王永貴. 習近平生態(tài)文明建設思想初探[J]. 河海大學學報(哲學社會科學版),2014,(4):27～31.

[2]蔣小平. 河南省生態(tài)文明評價指標體系的構建研究[J].河南農業(yè)大學學報,2008,(1):61～64.

[3] 杜宇，劉俊昌.生態(tài)文明建設評價指標體系研究[J].科學管理研究 2009,(6).

[4] 中華人民共和國統(tǒng)計局.http://www.stats.gov.cn/ 2016.4.17.

[5] 曹蕾. 區(qū)域生態(tài)文明建設評價指標體系及建模研究[D].上海：華東師范大學,2014.

[6] 楊桂元,黃己立.數學建模[M].合肥：中國科學技術大學出版社，2008.

文章編號：2095-4654(2016)03-0048-03

* 收稿日期：2015-12-21

基金項目：國家自然科學項目(11301001)；安徽省省級大學生創(chuàng)新項目(201510378470)

中圖分類號：X823

文獻標識碼：A