姜 鈺

(東北林業(yè)大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，黑龍江哈爾濱150040)

一、引言

國(guó)有林區(qū)是我國(guó)林業(yè)的重要組成部分。長(zhǎng)期的過(guò)量采伐，導(dǎo)致許多國(guó)有林區(qū)森林可采林木資源瀕臨枯竭，企業(yè)的經(jīng)營(yíng)索取和人口的生存需求所產(chǎn)生的雙重壓力，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了森林資源和自然環(huán)境的承載力。通過(guò)低碳經(jīng)濟(jì)模式與循環(huán)生活方式，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，已經(jīng)成為國(guó)際社會(huì)達(dá)成的共識(shí)。在2010年的兩會(huì)上，國(guó)家林業(yè)局局長(zhǎng)賈治邦表示，林業(yè)轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式，林業(yè)要走循環(huán)經(jīng)濟(jì)和低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展之路。

所謂林區(qū)低碳循環(huán)經(jīng)濟(jì)，是指在林區(qū)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)過(guò)程中，通過(guò)科學(xué)管理和技術(shù)創(chuàng)新，增加森林碳匯，減少林業(yè)碳源，增加廢棄物的回收利用，提高資源的使用效率，是林區(qū)以低能耗、低污染、低排放為基礎(chǔ)，以減量化、再利用、資源化的“3R”原則為指導(dǎo)，以高效能、高效率為特征的新的林業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式。

國(guó)有林區(qū)實(shí)現(xiàn)低碳循環(huán)經(jīng)濟(jì)耦合發(fā)展是國(guó)有林區(qū)發(fā)展的必然選擇，而如何對(duì)國(guó)有林區(qū)低碳循環(huán)經(jīng)濟(jì)耦合發(fā)展水平進(jìn)行科學(xué)的定量評(píng)價(jià)，進(jìn)而尋求提高低碳循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的現(xiàn)實(shí)途徑，成為當(dāng)前國(guó)有林區(qū)發(fā)展低碳循環(huán)經(jīng)濟(jì)亟待研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn)之一。

目前關(guān)于循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的研究已有很多，關(guān)于低碳經(jīng)濟(jì)的研究剛剛起步，尚未形成系統(tǒng)研究，而關(guān)于低碳經(jīng)濟(jì)與循環(huán)經(jīng)濟(jì)耦合發(fā)展的研究只有幾篇，徐玖平，李斌(2010)根據(jù)循環(huán)經(jīng)濟(jì)內(nèi)涵特征，透析循環(huán)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)體系，提出循環(huán)經(jīng)濟(jì)低碳模式，并以綜合集成視角，從整體特性、模式結(jié)構(gòu)和運(yùn)行模式三個(gè)角度分析循環(huán)經(jīng)濟(jì)低碳綜合集成模式的系統(tǒng)特征［1］;周賓，陳興鵬等(2010)根據(jù)對(duì)低碳經(jīng)濟(jì)、循環(huán)經(jīng)濟(jì)內(nèi)涵的剖析與辨識(shí)，分析二者的異同和關(guān)聯(lián)，提出低碳循環(huán)經(jīng)濟(jì)耦合發(fā)展模式是建立“兩型”社會(huì)和和諧社會(huì)的有效途徑，并根據(jù)災(zāi)后漢中循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)規(guī)劃建設(shè)的迫切需求，將低碳循環(huán)經(jīng)濟(jì)耦合發(fā)展模式貫穿到規(guī)劃的發(fā)展思路、主要目標(biāo)、空間布局、重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)之中［2］。

在低碳循環(huán)經(jīng)濟(jì)耦合發(fā)展評(píng)價(jià)方面的研究尚未見(jiàn)到，已有文獻(xiàn)中都是針對(duì)循環(huán)經(jīng)濟(jì)和低碳經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)的，其中關(guān)于林業(yè)或林區(qū)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的評(píng)價(jià)研究并不太多，如徐寅杰(2010)從全社會(huì)層面、區(qū)域?qū)用?、行業(yè)層面和企業(yè)層面四個(gè)層面對(duì)林業(yè)產(chǎn)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)體系的構(gòu)建與量化問(wèn)題進(jìn)行了研究［3］;張少杰(2008)基于循環(huán)經(jīng)濟(jì)對(duì)現(xiàn)代國(guó)有林區(qū)建設(shè)問(wèn)題進(jìn)行了研究［4］;還有一些學(xué)者對(duì)林業(yè)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)進(jìn)行了綜合評(píng)價(jià)。除了森林碳匯以外關(guān)于林業(yè)或林區(qū)本身如何發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的研究只見(jiàn)于少數(shù)幾篇文章，而且并不系統(tǒng)，如郭曉敏(2010)從建設(shè)森林城市、低碳林區(qū)、低碳林業(yè)產(chǎn)業(yè)等5個(gè)方面提出林業(yè)低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展策略［5］;田明華等(2011)論述了低碳經(jīng)濟(jì)時(shí)代的林產(chǎn)工業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略［6］;其中關(guān)于林業(yè)或林區(qū)低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展的評(píng)價(jià)研究尚未見(jiàn)到，對(duì)低碳經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)的研究主要是對(duì)某一城市或地區(qū)低碳經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的研究和具體評(píng)價(jià)的研究。如胡大立(2010)從低碳經(jīng)濟(jì)的內(nèi)涵以及產(chǎn)業(yè)鏈路徑的角度出發(fā)，構(gòu)建了低碳經(jīng)濟(jì)的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系［7］;莊貴陽(yáng)等(2011)對(duì)低碳經(jīng)濟(jì)的內(nèi)涵及綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建進(jìn)行研究［8］;劉嶸，徐征，李?lèi)?2010)對(duì)低碳經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系進(jìn)行研究，并運(yùn)用層次分析法對(duì)河北省某縣的低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平進(jìn)行了綜合評(píng)價(jià)［9］。

綜上，關(guān)于國(guó)有林區(qū)循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展評(píng)價(jià)已經(jīng)有所研究，但指標(biāo)體系的設(shè)計(jì)并不全面，選用的評(píng)價(jià)方法只見(jiàn)于層次分析法、熵值法，對(duì)于國(guó)有林區(qū)的評(píng)價(jià)涉及眾多因素之間復(fù)雜關(guān)系的影響，這些方法在模擬真實(shí)情況時(shí)就有些失真。關(guān)于國(guó)有林區(qū)低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展評(píng)價(jià)的研究尚未見(jiàn)到，關(guān)于國(guó)有林區(qū)低碳循環(huán)經(jīng)濟(jì)耦合發(fā)展的評(píng)價(jià)研究更是未見(jiàn)，構(gòu)建適合國(guó)有林區(qū)發(fā)展實(shí)際的低碳循環(huán)經(jīng)濟(jì)耦合發(fā)展的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系和模型，這是林業(yè)建設(shè)管理一次新的探索，是一個(gè)值得深入研究的問(wèn)題，同時(shí)上述的研究為本論文的研究奠定了一定的基礎(chǔ)。

二、國(guó)有林區(qū)低碳循環(huán)經(jīng)濟(jì)耦合發(fā)展評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的構(gòu)建

(一)國(guó)有林區(qū)低碳循環(huán)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)指標(biāo)選取的原則

1.系統(tǒng)優(yōu)化與層次化相結(jié)合原則

要能全面反映低碳循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的各個(gè)方面，又要分出層次，使指標(biāo)體系結(jié)構(gòu)清楚。

2.科學(xué)性與可行性相結(jié)合的原則

指標(biāo)要能科學(xué)地揭示其性質(zhì)、特點(diǎn)等內(nèi)在的客觀(guān)規(guī)律，又要簡(jiǎn)便易行，有明確的釋義。

3.全面性和代表性相結(jié)合原則

指標(biāo)體系應(yīng)反映影響其發(fā)展的各個(gè)方面，同時(shí)指標(biāo)選取應(yīng)強(qiáng)調(diào)代表性、典型性。

4.動(dòng)態(tài)性和穩(wěn)定性相結(jié)合的原則

指標(biāo)體系應(yīng)具有動(dòng)態(tài)可比性，同時(shí)指標(biāo)的選取應(yīng)遵循相對(duì)穩(wěn)定性原則，不能隨意更改。

5.定性分析與定量計(jì)算相結(jié)合原則

評(píng)價(jià)指標(biāo)應(yīng)盡可能采用量化的指標(biāo)，定性指標(biāo)將它分成若干個(gè)等級(jí)，做定量化處理。

(二)國(guó)有林區(qū)低碳循環(huán)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的確立

根據(jù)目前國(guó)內(nèi)外專(zhuān)家關(guān)于評(píng)價(jià)低碳經(jīng)濟(jì)和循環(huán)經(jīng)濟(jì)的指標(biāo)體系［3，7-13］，同時(shí)結(jié)合目前我國(guó)國(guó)有林區(qū)發(fā)展的實(shí)際情況，可以把指標(biāo)體系由上而下分為三個(gè)層次:目標(biāo)層、控制層及指標(biāo)層。目標(biāo)層表示國(guó)有林區(qū)低碳循環(huán)經(jīng)濟(jì)耦合發(fā)展水平;控制層包括五類(lèi)指標(biāo)，分別為生態(tài)發(fā)展指標(biāo)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展指標(biāo)、社會(huì)發(fā)展指標(biāo)、低碳循環(huán)技術(shù)發(fā)展指標(biāo)和低碳排放能耗指標(biāo)五個(gè)方面;指標(biāo)層則為17個(gè)具體指標(biāo)。其中控制層選取依據(jù)如下:

1.生態(tài)發(fā)展指標(biāo)

合理地運(yùn)用自然資源、在環(huán)境可承載的限度下發(fā)展經(jīng)濟(jì)，既可以積累資金、提高技術(shù)，又可以促進(jìn)環(huán)境保護(hù)。發(fā)展低碳循環(huán)經(jīng)濟(jì)就是不僅要重視經(jīng)濟(jì)效益，還要重視生態(tài)效益。主要從森林覆蓋率、林地利用率等幾個(gè)方面反映。

2.經(jīng)濟(jì)發(fā)展指標(biāo)

經(jīng)濟(jì)發(fā)展是林區(qū)低碳循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的根本目標(biāo)，循環(huán)是形式，低碳運(yùn)行是手段。它為提高林區(qū)資源利用率、治理環(huán)境和最終提高人民物質(zhì)、文化生活水平提供了保障。包括二、三產(chǎn)業(yè)占林業(yè)總產(chǎn)值比重、勞動(dòng)生產(chǎn)率、林業(yè)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)率等方面。

3.社會(huì)發(fā)展指標(biāo)

社會(huì)的發(fā)展是林區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要保障，反映林區(qū)社會(huì)發(fā)展的指標(biāo)主要有以下幾個(gè):低碳循環(huán)教育普及率、有節(jié)能消費(fèi)習(xí)慣居民的比率等指標(biāo)。

4.低碳循環(huán)技術(shù)發(fā)展指標(biāo)

低碳循環(huán)技術(shù)是發(fā)展低碳循環(huán)經(jīng)濟(jì)的重要支撐，低碳循環(huán)技術(shù)包括對(duì)現(xiàn)有能源技術(shù)的改造;提高資源的綜合利用和循環(huán)利用能力，提高資源再利用率，積極發(fā)展垃圾和廢棄物的資源化產(chǎn)業(yè)，節(jié)能減排，改善資源條件提高資源利用效率、效益。

5.低碳排放能耗指標(biāo)

低碳排放能耗指標(biāo)是林區(qū)通過(guò)管理與技術(shù)的改進(jìn)，能夠節(jié)約資源、提高資源的利用效率，以節(jié)地、節(jié)水、節(jié)肥、節(jié)藥、節(jié)能為重點(diǎn)，使得林區(qū)走上能源消耗低、低排放、環(huán)境污染少的節(jié)約型林區(qū)發(fā)展道路，實(shí)現(xiàn)林區(qū)的可持續(xù)發(fā)展。

綜上所述，構(gòu)建了一套國(guó)有林區(qū)低碳循環(huán)經(jīng)濟(jì)耦合發(fā)展評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，見(jiàn)表1。

表1 國(guó)有林區(qū)低碳循環(huán)經(jīng)濟(jì)耦合發(fā)展評(píng)價(jià)指標(biāo)體系表

(三)國(guó)有林區(qū)低碳循環(huán)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)指標(biāo)的內(nèi)涵闡釋

1.森林覆蓋率

森林覆蓋率是反映一個(gè)國(guó)家或地區(qū)森林面積占有情況或森林資源豐富程度及實(shí)現(xiàn)綠化程度的指標(biāo)，是反映森林資源的豐富程度和生態(tài)平衡狀況的重要指標(biāo)。

森林覆蓋率(%)=森林面積/土地總面積×100%

2.林地利用率

林地利用率是利用林地的有效程度，反映了有效的林業(yè)用地面積上林業(yè)發(fā)展的程度。

林地利用率(%)=有林地面積/林業(yè)用地面積×100%

3.單位面積森林蓄積量

森林蓄積量又稱(chēng)木材蓄積量。是衡量一個(gè)國(guó)家或地區(qū)林業(yè)經(jīng)營(yíng)效益的重要指標(biāo)，指一定森林面積中現(xiàn)存各種活立木的材積總量。

4.自然保護(hù)區(qū)面積比重

自然保護(hù)區(qū)是指對(duì)有代表性的自然生態(tài)系統(tǒng)、珍稀瀕危野生生物種群的集中分布區(qū)等依法劃出一定面積予以特殊保護(hù)和管理的區(qū)域。

自然保護(hù)區(qū)面積比重(%)=自然保護(hù)區(qū)面積/行政區(qū)面積×100%

5.二、三產(chǎn)業(yè)占林業(yè)總產(chǎn)值比重

二、三產(chǎn)業(yè)占林業(yè)總產(chǎn)值比重反映了林區(qū)林業(yè)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的合理化程度。

二、三產(chǎn)業(yè)占林業(yè)總產(chǎn)值比重(%)=林業(yè)二、三產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值/林業(yè)總產(chǎn)值×100%

6.勞動(dòng)生產(chǎn)率

勞動(dòng)生產(chǎn)率是指勞動(dòng)者在一定時(shí)期內(nèi)創(chuàng)造的勞動(dòng)成果與其相適應(yīng)的勞動(dòng)消耗量的比值。勞動(dòng)生產(chǎn)率(萬(wàn)元/人)=林業(yè)總產(chǎn)值/林業(yè)職工總?cè)藬?shù)

7.林業(yè)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)率

高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)率反映了在某一林區(qū)林業(yè)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值所占的比例。

林業(yè)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)率(%)=林業(yè)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值/林業(yè)總產(chǎn)值×100%

8.生物質(zhì)能源生產(chǎn)的林地比例

豐富的森林生物質(zhì)資源為國(guó)有林區(qū)生物質(zhì)能源發(fā)展提供了巨大的空間，也是充分發(fā)揮林區(qū)低碳經(jīng)濟(jì)的重要保障。

生物質(zhì)能源生產(chǎn)的林地比例(%)=生物質(zhì)能源生產(chǎn)的林地面積/林業(yè)用地面積×100%

9.林業(yè)各就業(yè)門(mén)類(lèi)的平均工資與社平工資比較

該指標(biāo)反映了林業(yè)各就業(yè)部門(mén)職工的待遇情況，以相對(duì)比較的值作為研究對(duì)象。

林業(yè)各就業(yè)門(mén)類(lèi)的平均工資與社平工資(%)=林業(yè)平均工資/社會(huì)平均工資×100%

10.低碳循環(huán)教育普及率

該指標(biāo)反映了低碳經(jīng)濟(jì)和循環(huán)經(jīng)濟(jì)知識(shí)在林區(qū)展開(kāi)的程度。

低碳循環(huán)教育普及率(%)=林區(qū)有低碳循環(huán)知識(shí)的人/林區(qū)全部人口×100%

11.有節(jié)能消費(fèi)習(xí)慣居民比率

有節(jié)能消費(fèi)習(xí)慣居民比率(%)=有節(jié)能消費(fèi)習(xí)慣的人/林區(qū)全部人口×100%

12.工業(yè)固體廢棄物綜合利用率

指工業(yè)固體廢物綜合利用量占工業(yè)固體廢物產(chǎn)生量的百分率。

工業(yè)固體廢物綜合利用率=工業(yè)固體廢物綜合利用量÷(工業(yè)固體廢物產(chǎn)生量+綜合利用往年貯存量)×100%

13.廢水排放達(dá)標(biāo)率

工業(yè)廢水排放達(dá)標(biāo)率指工業(yè)廢水排放達(dá)標(biāo)量占工業(yè)廢水排放量的百分率。

工業(yè)廢水排放達(dá)標(biāo)率=(工業(yè)廢水排放達(dá)標(biāo)量÷工業(yè)廢水排放量)×100%

14.“三廢”綜合利用產(chǎn)品產(chǎn)值占GDP比重

“三廢”綜合利用產(chǎn)值是指企業(yè)利用“三廢”作為主要原料生產(chǎn)和回收利用的產(chǎn)品產(chǎn)值。該指標(biāo)綜合反映林區(qū)開(kāi)展資源回收利用的情況及程度，更確切地反映林區(qū)的資源化開(kāi)展情況。

“三廢”綜合利用產(chǎn)品產(chǎn)值占 GDP比重 =(“三廢”綜合利用產(chǎn)品產(chǎn)值÷GDP)×100%

15.萬(wàn)元GDP能耗

指報(bào)告期內(nèi)某地區(qū)能源消耗總量與GDP之比。它反映了工業(yè)能源利用效率，是衡量工業(yè)企業(yè)能源消耗的主要指標(biāo)，直接體現(xiàn)了工業(yè)的能源利用水平和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力。

萬(wàn)元GDP能耗(噸標(biāo)準(zhǔn)煤)=能源消耗總量/GDP

16.萬(wàn)元GDP煙塵去除量

指在工業(yè)生產(chǎn)中，能夠有效去除煙塵的數(shù)量，去除的越多，保護(hù)環(huán)境越有效。

萬(wàn)元GDP煙塵去除量(公斤)=去除煙塵總量/GDP

17.每公頃耕地化肥使用強(qiáng)度

指農(nóng)作物常用耕地面積上的化肥施用量，該值越小越好。

化肥使用強(qiáng)度(公斤/公頃)=化肥施用量/常用耕地面積

三、國(guó)有林區(qū)低碳循環(huán)經(jīng)濟(jì)耦合發(fā)展的徑向基函數(shù)網(wǎng)絡(luò)評(píng)價(jià)分析

(一)徑向基函數(shù)人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型

人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(Artificial Neutral Netwok，簡(jiǎn)記ANN)是由大量簡(jiǎn)單的基本元件-神經(jīng)元相互連接，通過(guò)模擬人的大腦神經(jīng)處理信息的方式，進(jìn)行信息并行處理和非線(xiàn)性轉(zhuǎn)換的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)［14］。徑向基函數(shù)(Radial basis function，RBF)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)為一種性能良好的前饋式人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，它是基于人腦的神經(jīng)元細(xì)胞對(duì)外界反映的局部性而提出來(lái)的，是一種新穎有效的前饋式神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，具有較高的運(yùn)算速度。特別是它的較強(qiáng)的非線(xiàn)性映射能力，能以任意精度全局逼近一個(gè)非線(xiàn)性函數(shù)［15］。對(duì)于國(guó)有林區(qū)低碳循環(huán)經(jīng)濟(jì)耦合發(fā)展水平評(píng)價(jià)涉及眾多因素之間復(fù)雜關(guān)系的影響，運(yùn)用徑向基人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)比其他方法更能模擬真實(shí)情況。

RBF網(wǎng)絡(luò)通常具有3層的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，包括輸入層、隱含層、輸出層;網(wǎng)絡(luò)模型的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖1所示。

在RBF網(wǎng)絡(luò)中，隱含層節(jié)點(diǎn)通過(guò)基函數(shù)執(zhí)行一種非線(xiàn)性變化，將輸入空間映射到一個(gè)新的空間，輸出層節(jié)點(diǎn)則在該新的空間實(shí)現(xiàn)線(xiàn)性加權(quán)組合。RBF網(wǎng)絡(luò)中最常用的函數(shù)是高斯函數(shù)，即對(duì)于任意的輸入向量X∈RN(RN為輸入樣本集)，它定義為:

圖1 徑向基人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖

式中Ri(x)為隱含層第i個(gè)單元的輸出，X為N維輸入向量，Ci為隱含層第i個(gè)單元高斯函數(shù)的中心點(diǎn)，oi為第i個(gè)隱節(jié)點(diǎn)的歸一化參數(shù)，即該隱節(jié)點(diǎn)的寬度，N為隱含層節(jié)點(diǎn)數(shù)。

RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中的學(xué)習(xí)方法，由于RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中待確定的參數(shù)有兩類(lèi):基函數(shù)中心點(diǎn)、寬度以及網(wǎng)絡(luò)的權(quán)值。因此，網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)過(guò)程分為兩步:首先確定基函數(shù)中心點(diǎn)和寬度，其次是權(quán)值學(xué)習(xí)。

1.確定基函數(shù)中心

假設(shè)聚類(lèi)中心有N個(gè)，設(shè)Ci(n)(i=1，2，…，N)是第n次迭代時(shí)基函數(shù)的中心;k-均值聚類(lèi)算法具體步驟如下:

(1)初始化基函數(shù)的中心，要求每一個(gè)中心的初值不同，使中心的Euclidean范數(shù)保持較小的值最為理想;

(2)在樣本輸入集中按某種概率輸入訓(xùn)練樣本Xk;

(3)尋找訓(xùn)練樣本Xk離哪個(gè)中心最近，即找到使其滿(mǎn)足的樣本Xk屬于的子樣本集θi，其中，Ci(n)是第n次迭代時(shí)基函數(shù)的第i個(gè)中心;

(5)判斷是否學(xué)完所有的訓(xùn)練樣本且中心的分布不再變化，是則停止訓(xùn)練，其基函數(shù)中心Ci(n)的穩(wěn)定值即為所求;否則轉(zhuǎn)向第(2)步繼續(xù)計(jì)算直至穩(wěn)定為止。

2.確定隱節(jié)點(diǎn)的寬度

確定基函數(shù)的中心后，可以求得隱節(jié)點(diǎn)的寬度，其實(shí)就是基函數(shù)的方差。常用的方法即令其等于基函數(shù)中心與樣本集輸入模式之間的平均距離，表示為:

3.確定權(quán)值

確定了基函數(shù)的參數(shù)C和σ后，也就確定了徑向基函數(shù)，隱含層到輸出層的權(quán)值可直接計(jì)算方差的最小值得到。

4.計(jì)算輸出層

輸出層第j個(gè)神經(jīng)元的輸出結(jié)果根據(jù)下面的公式計(jì)算;

式中:Yhi是隱含層第i個(gè)神經(jīng)元的輸出值;Wji是隱含層第i個(gè)神經(jīng)元至輸出層第j個(gè)神經(jīng)元的權(quán)重系數(shù);函數(shù)f取Sigmoid形式，即:

(二)國(guó)有林區(qū)低碳循環(huán)經(jīng)濟(jì)耦合發(fā)展的徑向基神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的構(gòu)建

1.國(guó)有林區(qū)低碳循環(huán)經(jīng)濟(jì)耦合發(fā)展水平評(píng)價(jià)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型結(jié)構(gòu)

徑向基人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型由多個(gè)節(jié)點(diǎn)輸入層、隱含層及輸出層組成。輸入層節(jié)點(diǎn)數(shù)等于評(píng)價(jià)指標(biāo)的個(gè)數(shù)，輸出層為一個(gè)節(jié)點(diǎn)，表示國(guó)有林區(qū)低碳循環(huán)經(jīng)濟(jì)的耦合發(fā)展水平，隱含層單元數(shù)根據(jù)輸入單元和輸出單元來(lái)確定。

2.確定國(guó)有林區(qū)低碳循環(huán)經(jīng)濟(jì)耦合發(fā)展水平的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)

模型中指標(biāo)的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)以下幾項(xiàng)原則:①己有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的指標(biāo)盡量采用規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)值;②將發(fā)達(dá)國(guó)家和發(fā)達(dá)地區(qū)的現(xiàn)狀值作為參考值;③將國(guó)內(nèi)省市的現(xiàn)狀值作為參考值;④參看我國(guó)全面建設(shè)小康社會(huì)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。

根據(jù)以上原則，將表1中的森林覆蓋率、二三產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值占林業(yè)總產(chǎn)值比重等17個(gè)指標(biāo)劃分為5個(gè)等級(jí)，指標(biāo)的具體分級(jí)見(jiàn)表2，同時(shí)給出了各分級(jí)對(duì)應(yīng)的訓(xùn)練期望值。

表2 國(guó)有林區(qū)低碳循環(huán)經(jīng)濟(jì)耦合發(fā)展水平指標(biāo)分級(jí)

3.網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)樣本的確定及網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練

將五級(jí)樣本數(shù)據(jù)作為網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)樣本，網(wǎng)絡(luò)為三層結(jié)構(gòu)，17個(gè)輸入神經(jīng)元分別對(duì)應(yīng)森林覆蓋率、林地利用率等17個(gè)指標(biāo)。一個(gè)輸出神經(jīng)元，為國(guó)有林區(qū)低碳循環(huán)經(jīng)濟(jì)耦合發(fā)展水平。訓(xùn)練確定的隱層神經(jīng)元數(shù)目為17，設(shè)計(jì)的網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練參數(shù)為節(jié)點(diǎn)17-17-1。允許誤差為0.001。

在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的評(píng)價(jià)中，樣本集的好壞直接影響網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練水平和最終評(píng)價(jià)結(jié)果的質(zhì)量。采取理論計(jì)算和實(shí)際實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)相結(jié)合的方法，共選取訓(xùn)練樣本20個(gè)，其中，標(biāo)準(zhǔn)理論樣本15組，實(shí)際實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)隨機(jī)樣本5組。理論樣本的選取按照上述指標(biāo)分級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)，分別利用每一個(gè)指標(biāo)的最大值、最小值和組中值組建訓(xùn)練樣本，這樣共組成理論樣本 15 個(gè)，分別對(duì)應(yīng)網(wǎng)絡(luò)期望值 1，0.8，0.6，0.4，0.2。實(shí)際實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)按照隨機(jī)原則，在分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的范圍內(nèi)隨機(jī)選取。這樣標(biāo)準(zhǔn)理論樣本和隨機(jī)樣本共20組，作為徑向基神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練樣本。

表3 目標(biāo)變量訓(xùn)練結(jié)果

計(jì)算得出訓(xùn)練樣本目標(biāo)值和RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輸出值的均方誤差(標(biāo)準(zhǔn)化值)=0.000017;樣本目標(biāo)值和RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輸出值均方誤差(實(shí)際值)=0.000011，下面是目標(biāo)變量訓(xùn)練表。

可知，訓(xùn)練樣本的輸出結(jié)果與期望輸出結(jié)果幾乎完全一致，誤差很小，因此可以運(yùn)用訓(xùn)練好的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行運(yùn)算和預(yù)測(cè)。

(三)黑龍江省國(guó)有林區(qū)低碳循環(huán)經(jīng)濟(jì)耦合發(fā)展的實(shí)證分析

下面直接運(yùn)用訓(xùn)練好的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型對(duì)作為實(shí)例的黑龍江省伊春國(guó)有林區(qū)進(jìn)行實(shí)證研究。伊春位于黑龍江省東北部，屬全國(guó)重點(diǎn)國(guó)有林區(qū)，素有“祖國(guó)林都”、“綠色伊春”之美譽(yù)。通過(guò)搜集計(jì)算伊春國(guó)有林區(qū)近8年(2001-2008)的數(shù)據(jù)資料，得到原始數(shù)據(jù)表，見(jiàn)表4。

先參看國(guó)有林區(qū)低碳循環(huán)經(jīng)濟(jì)耦合發(fā)展水平指標(biāo)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，分析單項(xiàng)指標(biāo)的發(fā)展水平。在生態(tài)發(fā)展方面，森林覆蓋率和林地利用率水平較高;單位面積森林蓄積量由2001年的65.8立方米/公頃上升到2008年的74.6立方米/公頃，由中等偏下水平上升到中等水平;由于天保工程等保護(hù)措施的實(shí)施，自然保護(hù)區(qū)面積比重上升較快，由2001年的5.78%上升到18.95%。在經(jīng)濟(jì)發(fā)展方面，二、三產(chǎn)業(yè)占林業(yè)總產(chǎn)值比重、林業(yè)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)率也緩慢上升，基本處于中等水平;而勞動(dòng)生產(chǎn)率上升較快，說(shuō)明林業(yè)生產(chǎn)效率有所增加;生物質(zhì)能源林在這幾年才開(kāi)始重視，正處于緩慢上升中。在社會(huì)發(fā)展方面，低碳循環(huán)教育普及率、有節(jié)能消費(fèi)習(xí)慣居民比率處于較高水平;在低碳循環(huán)技術(shù)發(fā)展方面，廢水排放達(dá)標(biāo)率較高;而工業(yè)固體廢棄物綜合利用率在中等偏低水平，2008年較高，達(dá)到中等水平;“三廢”綜合利用產(chǎn)品產(chǎn)值占GDP比重很低，是影響國(guó)有林區(qū)發(fā)展水平的重要因素。在低碳排放能耗方面，萬(wàn)元GDP能耗、萬(wàn)元GDP煙塵去除量方面水平較高，而近年來(lái)，化肥使用強(qiáng)度卻在增加，很大程度上影響了林區(qū)低碳循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平。

表4 伊春林區(qū)低碳循環(huán)經(jīng)濟(jì)耦合發(fā)展評(píng)價(jià)指標(biāo)數(shù)據(jù)表

用訓(xùn)練好的徑向基神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型對(duì)伊春的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，得到如下的結(jié)果，如圖1所示。

圖1 國(guó)有林區(qū)低碳循環(huán)經(jīng)濟(jì)耦合發(fā)展水平分析圖

2001年伊春林區(qū)低碳循環(huán)經(jīng)濟(jì)耦合發(fā)展水平值為0.4884，處于中等偏下水平，說(shuō)明伊春林區(qū)在發(fā)展低碳循環(huán)經(jīng)濟(jì)中，尚需加大力度，2002年升為0.4877，2003 年為 0.4838，2004 年為 0.4976，到2007年為0.4929，2008年為0.4862，總的來(lái)看，近8年，伊春林區(qū)在低碳循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中，總體處于中等偏下水平，總體呈上漲態(tài)勢(shì)，但上漲速度較為緩慢，有必要找出影響其發(fā)展的重要因素，進(jìn)而有針對(duì)性的調(diào)整改造，加大轉(zhuǎn)型力度，促進(jìn)其快速發(fā)展。

四、結(jié)論

在低碳循環(huán)經(jīng)濟(jì)的導(dǎo)向下，國(guó)有林區(qū)低碳循環(huán)經(jīng)濟(jì)耦合發(fā)展的趨勢(shì)對(duì)于國(guó)有林區(qū)的可持續(xù)發(fā)展能力影響巨大。本文從生態(tài)發(fā)展指標(biāo)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展指標(biāo)、社會(huì)發(fā)展指標(biāo)等五方面構(gòu)建了國(guó)有林區(qū)低碳循環(huán)經(jīng)濟(jì)耦合發(fā)展評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，并通過(guò)收集伊春林區(qū)2001-2008年的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，運(yùn)用徑向基神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型展開(kāi)實(shí)證研究。

(1)參照國(guó)有林區(qū)低碳循環(huán)經(jīng)濟(jì)耦合發(fā)展水平指標(biāo)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，可以看出每個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的發(fā)展水平，國(guó)有林區(qū)在很多方面已經(jīng)有所改善，其中在自然保護(hù)區(qū)面積比重、勞動(dòng)生產(chǎn)率等方面都有明顯提高，而在工業(yè)固體廢棄物綜合利用率、“三廢”綜合利用產(chǎn)品產(chǎn)值占GDP比重、化肥使用強(qiáng)度等方面發(fā)展水平仍然較低。說(shuō)明在低碳循環(huán)技術(shù)和低碳排放能耗等方面需要加大發(fā)展力度。

(2)通過(guò)運(yùn)用徑向基神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型對(duì)總體發(fā)展水平進(jìn)行評(píng)價(jià)，2001年伊春林區(qū)低碳循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平值為0.4884，處于中等偏下水平，2002年升為0.4877，2003年為0.4838，2004年為0.4976，到2007年為0.4929，2008年為0.4862，伊春林區(qū)總體發(fā)展呈緩慢上漲態(tài)勢(shì)，基本處于中等偏下水平。國(guó)有林區(qū)有必要找出影響其發(fā)展的重要因素，繼而形成一系列有針對(duì)性和實(shí)效性的改進(jìn)策略以保障林區(qū)的可持續(xù)發(fā)展。

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