李翠梅，王建華，王 浩，張紹廣

（1．中國水利水電科學(xué)研究院 水資源所，北京100044；2．蘇州科技學(xué)院 環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院，江蘇 蘇州215011；3．蘇州三清環(huán)境科技有限公司，江蘇 蘇州215011）

在21世紀(jì)世界綠色文明興起的大趨勢中，可持續(xù)發(fā)展已經(jīng)成為世界各國的共識，如何評價區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會是否可持續(xù)發(fā)展，并以此作為參考，指導(dǎo)今后一定時期發(fā)展的方向與方式，是可持續(xù)發(fā)展量化評價長期研究的一個重點［1－3］。為了實現(xiàn)地區(qū)的可持續(xù)發(fā)展，促進(jìn)區(qū)域發(fā)展的生態(tài)化轉(zhuǎn)型，自20世紀(jì)80年代以來，國內(nèi)外學(xué)者和組織對生態(tài)城市及可持續(xù)發(fā)展指標(biāo)體系進(jìn)行了大量的研究和實踐，取得了很大的突破和成效，在實踐應(yīng)用過程中也存在不少問題，例如缺乏充足的統(tǒng)計數(shù)據(jù)、現(xiàn)有數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性低、指標(biāo)間的關(guān)聯(lián)性研究不夠、難以從整體、系統(tǒng)上進(jìn)行完善的分析等。因此，需要對評價指標(biāo)體系建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，分析、研究指標(biāo)體系之間內(nèi)在的關(guān)聯(lián)性，并從整體上進(jìn)行深入完善的分析與評價。本研究針對這一不足，依據(jù)可持續(xù)發(fā)展的內(nèi)涵，從社會、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、資源四大系統(tǒng)，采用多邊形包絡(luò)法建立數(shù)學(xué)評價模型，評價一定時期某區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展水平［4－6］。

根據(jù)可持續(xù)發(fā)展的內(nèi)涵，評價一個區(qū)域社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展應(yīng)從兩個方面來體現(xiàn)：發(fā)展的數(shù)量增長，即絕對水平的體現(xiàn)；發(fā)展質(zhì)量的飛躍，即系統(tǒng)間的協(xié)調(diào)程度。數(shù)量增長是一個社會人工生態(tài)系統(tǒng)本身從低級到高級、從簡單到復(fù)雜的不斷深入的過程；質(zhì)量飛躍則反映了在這個深化過程中各個系統(tǒng)間的相互協(xié)調(diào)［7－8］。因此，對社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的評價，要從這兩個方面來考慮，將兩方面的因素都綜合到評價結(jié)果中。基于多邊形包絡(luò)法設(shè)計區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的評價方法。

1 多邊形包絡(luò)評價法設(shè)計

多邊形包絡(luò)法評價設(shè)計是用一個正四邊形來表示理想的區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展?fàn)顟B(tài)，其每一條中心線代表社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展指標(biāo)體系的每一個子系統(tǒng)評價分指數(shù)，每一中心線長度設(shè)為100，代表每一子系統(tǒng)評價的基準(zhǔn)值，具體到指標(biāo)來說，就是如果該子系統(tǒng)內(nèi)所有指標(biāo)達(dá)到了標(biāo)準(zhǔn)，則該子系統(tǒng)的評價分指數(shù)即為100。

對任一個區(qū)域發(fā)展來說，其指標(biāo)水平會構(gòu)成不同形態(tài)的四邊形，四條發(fā)展軸所包絡(luò)的四邊形面積大小可以反映對應(yīng)的每種發(fā)展形態(tài)的各子系統(tǒng)的發(fā)展水平，其中每一條中心線連線的長度代表了每一系統(tǒng)的評價分指數(shù)，用Ai表示，具體見公式（1）。被包絡(luò)而成的四邊形面積越大，越接近綜合評價標(biāo)準(zhǔn)值，表明發(fā)展的水平越高。但是面積的大小不能反映各個系統(tǒng)之間是否協(xié)調(diào)的概念，因此不能只單純地追求四邊形的面積越大越好，和諧社會的發(fā)展應(yīng)是在保證四條發(fā)展軸相互協(xié)調(diào)的基礎(chǔ)上追求四邊形面積的最大化。所以，我們定義一個協(xié)調(diào)發(fā)展系數(shù)來修正這方面的影響，將每一發(fā)展形態(tài)下組成的實際四邊形修正為一個等效的正方形，該正方形面積等于實際四邊形面積與協(xié)調(diào)發(fā)展系數(shù)的乘積。這樣，可以非常直觀地用于不同地區(qū)綜合評價結(jié)果的對比。該等效正方形的中心線連線即為該種發(fā)展形態(tài)下區(qū)域的綜合評價指數(shù)，其中協(xié)調(diào)發(fā)展系數(shù)用四邊形的四條中心線連線兩兩之間較小值與較大值之比的幾何平均值來表示。

式中：SGI——區(qū)域科學(xué)發(fā)展指數(shù)；β——協(xié)調(diào)發(fā)展系數(shù)；Ai——第i項分指數(shù)當(dāng)X為正向指標(biāo)時×100；當(dāng)X為逆向指標(biāo)時，X0為對應(yīng)的評價標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)X滿足評價標(biāo)準(zhǔn)時，Ii＝100；m——每一準(zhǔn)則層中的指標(biāo)數(shù)目；A1——經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)評價分指數(shù)；A2——社會系統(tǒng)評價分指數(shù)；A3——環(huán)境系統(tǒng)評價分指數(shù)；A4——資源系統(tǒng)評價分指數(shù)。

良性循環(huán)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展、公平和諧的生態(tài)社會、循序漸進(jìn)的環(huán)境改善和高效永續(xù)的資源利用是實現(xiàn)資源節(jié)約、環(huán)境友好“兩型社會”四個方面，這四個方面既涵蓋了社會、經(jīng)濟(jì)發(fā)展，也指出了發(fā)展過程中應(yīng)充分考慮環(huán)境改善和資源利用。同時，這四個方面體現(xiàn)了以人為本、前瞻性和動態(tài)性、整體性和相關(guān)性、普遍性和特色性及可操作性等五個原則，所涉及的31項指標(biāo)數(shù)據(jù)易獲得，因此，這四個準(zhǔn)則層能夠有機(jī)地組成反映區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的“四邊形”。

2 實例研究

蘇州市地處長江下游的太湖流域，是我國首批公布的國家文化名城和風(fēng)景旅游歷史古城。位于長江三角洲太湖平原的東部，東鄰上海，瀕臨東海，南連浙江，西傍無錫，北枕長江。行政區(qū)轄蘇州、常熟、太倉、昆山、吳江、張家港等市（縣），南北、東西之間的距離都在142 k m左右。全市總面積8 488．42 k m2，其中平原約4 660 k m2，水面約3 607 k m2，丘陵約221 k m2，分別占總面積的54．9%，42．5%，2．6%。2007年末，全市總?cè)丝谶_(dá)624．43萬人，進(jìn)出口總額、地方財政一般預(yù)算收入、地區(qū)生產(chǎn)總值分別居全國第3，4，5位，且各項指標(biāo)逐年穩(wěn)步遞增，是全國第五位有持久發(fā)展?jié)撃艿某鞘?，也是我國長三角經(jīng)濟(jì)帶上經(jīng)濟(jì)、文化發(fā)達(dá)的城市之一。該地區(qū)1998－2003年社會經(jīng)濟(jì)科學(xué)發(fā)展水平及標(biāo)準(zhǔn)見表1，由表1中的數(shù)據(jù)采用多邊形包絡(luò)法進(jìn)行計算，可以得出該地區(qū)各年社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展評價結(jié)果，分別見表2和圖1。

表1 1998－2003年蘇州市社會經(jīng)濟(jì)科學(xué)發(fā)展水平及標(biāo)準(zhǔn)

表2 蘇州市1998－2003年科學(xué)發(fā)展指數(shù)評價結(jié)果

由圖1可見，蘇州市的科學(xué)發(fā)展指數(shù)自1998年以來總體上處于一種上升的趨勢，說明該地區(qū)可持續(xù)發(fā)展具有良好的基礎(chǔ)?？茖W(xué)發(fā)展指數(shù)隨時間的發(fā)展一直持續(xù)上升，而協(xié)調(diào)發(fā)展系數(shù)略有下降，說明該地區(qū)最近幾年的發(fā)展過程中各系統(tǒng)是比較均衡和協(xié)調(diào)的。從單個子系統(tǒng)的發(fā)展來看，經(jīng)濟(jì)、社會、環(huán)境子系統(tǒng)發(fā)展的評價分指標(biāo)都是在提高的，而資源子系統(tǒng)的評價分指標(biāo)在逐步下降，根據(jù)資源子系統(tǒng)所包含的指標(biāo)分析，導(dǎo)致這個分指標(biāo)下降的原因除了與本身固有的工藝和技術(shù)水平，與資源的集約化利用水平有關(guān)外，還與該地區(qū)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)密切相關(guān)，該區(qū)域的經(jīng)濟(jì)發(fā)展在一定程度上還是以資源的大量消耗為代價的，未來需要進(jìn)一步提高資源利用效率，通過循環(huán)經(jīng)濟(jì)的實施，減少單位GDP的資源消耗，使得經(jīng)濟(jì)、社會、環(huán)境與資源4個系統(tǒng)的評價分指標(biāo)與該地區(qū)科學(xué)發(fā)展之間呈現(xiàn)一種正相關(guān)的相互促進(jìn)協(xié)調(diào)的關(guān)系。

圖1 1998－2003年蘇州市社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展多邊形包絡(luò)評價

3 結(jié) 論

采用多邊形包絡(luò)法，從社會進(jìn)步、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、資源利用、環(huán)境改善4個方面評價了一定時期區(qū)域科學(xué)發(fā)展水平，并以蘇州為例進(jìn)行了實例研究。實例研究表明，蘇州市科學(xué)發(fā)展指數(shù)自1998年以來總體上處于上升的趨勢，經(jīng)濟(jì)、社會、環(huán)境3個子系統(tǒng)發(fā)展指標(biāo)也在提高，資源子系統(tǒng)評價指標(biāo)在下降，表明該地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中資源消耗較大。

通過實例研究與實際情況比較，可以得出多邊形包絡(luò)法計算結(jié)果比較準(zhǔn)確，能夠客觀、科學(xué)反映研究區(qū)的協(xié)調(diào)發(fā)展?fàn)顩r，并根據(jù)評價分指標(biāo)變化趨勢，反映社會、經(jīng)濟(jì)、資源、環(huán)境4個系統(tǒng)在發(fā)展過程中可能存在的問題，為地區(qū)科學(xué)發(fā)展提供科學(xué)參考。

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