■韓睿思/文

太原市城市基礎設施現代化發(fā)展水平評價
——基于熵值和AHP組合賦權的視角

■韓睿思/文

太原作為中部區(qū)域中心城市，是全國重要的能源原材料、煤化工、裝備制造業(yè)和文化旅游業(yè)基地，其城市發(fā)展水平的提升可以帶動中部崛起，推動區(qū)域整合。太原作為山西省會城市，也是山西經濟轉型、綜合配套改革實驗區(qū)發(fā)展的重要增長極。2013年全市實現地區(qū)生產總值2412.87億元，比上年增長8.1%；人均GDP56547元，同比增長7.6%；公共財政預算收入247.33億元，同比增長14.7%；全年固定資產投資1670.74億元，比上年增長26.5%，經濟運行態(tài)勢“穩(wěn)中有進”，但與中部其他省會城市相比仍有一定差距。太原若要提升核心競爭力和區(qū)域影響力，基礎設施是重要的考量。本文就太原城市基礎設施現代化的發(fā)展水平進行評價，以期為太原城市發(fā)展提供對策及建議。

表1　太原市轄各分區(qū)發(fā)展現狀表

目前國內對城市基礎設施發(fā)展評價的研究，大多以全國、區(qū)域或者省域為研究尺度，雖然樣本容量大，但忽視了城市之間存在明顯地域空間、經濟發(fā)展水平層次分異，可比性不強；或者數據分析截取某年面板數據，缺少縱向時間序列的動態(tài)分析；或僅進行基礎設施發(fā)展水平等級排序，未分析內在深層次原因。本文考慮了以上問題后，選取太原市轄區(qū)（即小店、迎澤、杏花嶺、尖草坪、萬柏林、晉源6區(qū)）為研究對象（其基本發(fā)展現狀見表1），從縱向時間序列角度選取太原2002-2012年相關指標數據分析，再與發(fā)展水平相類似的中部省會城市進行橫向對比，從動態(tài)、靜態(tài)的角度得出基礎設施現代化發(fā)展水平現狀。

一、城市基礎設施現代化水平評價方法的構建

蔡俊豪認為城市現代化的標準可以概括為發(fā)達的城市經濟、健全完善的基礎設施、高尚的城市精神文明和科學化的城市管理。城市現代化不僅包括以先進科學技術為基礎的各項“硬件”設施的完善，還包括以城市精神文明和科學管理為內容的“軟件”。城市基礎設施系統(tǒng)的技術狀態(tài)、功能負荷直接影響著城市社會經濟系統(tǒng)運行的效率和城市居民的生活質量。因此完善便利的基礎設施現代化是城市核心競爭力的重要支撐，是實現城市現代化的基礎之一。

（一）構建城市基礎設施現代化評價指標體系

一般認為，城市基礎設施包括技術性基礎設施和社會性基礎設施，前者分為：道路交通、供水排水、能源供應、郵電通信、園林環(huán)衛(wèi)和防災6大方面；后者分為文化娛樂、醫(yī)療衛(wèi)生、教育科研等方面。城市經濟發(fā)展水平決定基礎設施現代化投資建設情況，是基礎設施發(fā)展的動力，因此本文增加了城市經濟系統(tǒng)。最終根據客觀性、綜合性、可代表性和可操作性原則，本文將城市技術性和社會性基礎設施整合，構建城市基礎設施現代化評價指標體系，包括城市經濟、道路交通、給水排水、能源供應、郵電通信、園林環(huán)衛(wèi)以及文化衛(wèi)生7大系統(tǒng)和24個二級指標，從“硬件”與“軟件”相統(tǒng)一的視角全面反映城市基礎設施現代化程度。

（二）主客觀賦權法組合確定指標權重

層次分析法可以將復雜問題分解為若干層面，形成一個有序遞階層次結構，其中每一層級指標的重要程度即為相應該級的權重，這樣雖層次明晰，但屬主觀賦權。熵值賦權中熵可以度量數據所提供的有效信息量，用熵確定權重時，若評價對象在某項指標上的值相差較大，熵值較小，說明該指標提供的有效信息量較大，權重較大；反之則權重較?。蝗糁笜说闹禐橄嗟葧r，說明該指標在評價體系中不起作用，熵值法作為客觀賦權雖可避免人為因素造成的誤差，但熵權是根據各指標傳遞的信息量大小來確定的權數，并不代表指標權重的實際意義。故本文采用層次分析法（AHP）和熵值法組合賦權，主客觀結合，具體包括以下步驟：

第一，層次分析法確定權重θi。

對相關論文的基礎設施評價指標體系中各權重值進行參考后，兩兩比較確定因素的相對重要性，確定判斷矩陣，以此法確定各級權重（見附表）。其中因為城市經濟系統(tǒng)是基礎設施發(fā)展的基礎和前提條件，所占比重最大；道路交通系統(tǒng)涉及交通運輸、社會活動、居民生活等方面，所占比重次之；其后依次為給水排水、園林環(huán)衛(wèi)、文化衛(wèi)生、能源供應和郵電通信。

第二，熵值賦權法確定權重ωi。

①數據歸一化處理。在指標體系基礎上從《中國城市建設統(tǒng)計年鑒》《中國城市統(tǒng)計年鑒》中選取太原市轄區(qū)2002-2012年的原始數據，設有m個年份，n個評價對象，形成原始數據矩陣X=(xij)m×n，對該矩陣采用歸一化公式：

②定義熵。其中第i個指標的熵定義為：

（三）計算城市基礎設施現代化發(fā)展指數

采用標準指數加權綜合模型方法計算城市基礎設施發(fā)展指數。

第一，為了消除原變量量綱給數據分析帶來的影響, 對原始數據進行標準化處理，模型公式為：

Qi=Xi/Yi（i=1,2,3,…,n）

其中，Xi是某二級指標的現狀值；Yi是某二級指標的標準值（即2002-2012年六個城市各二級指標的平均值）。

其中，Z為城市基礎設施現代化發(fā)展綜合指數或某系統(tǒng)層的指數；Qi為下一級指標的標準化數值；Wi是一級和二級指標的權重(0

表2　城市基礎設施現代化指標體系、權重及標準值表

二、太原城市基礎設施現代化水平評價及結果分析

（一）時間序列太原市基礎設施現代化水平分析

根據上述指標體系和綜合評價模型，計算2002-2012年太原城市基礎設施現代化水平的綜合發(fā)展指數及各系統(tǒng)層發(fā)展指數(見表3) 。

目前無損檢測的方法主要有射線探傷、超聲波探傷、磁粉探傷和滲透探傷[1]．其中超聲波探傷是主要的探傷手段之一[2]，其檢測的準確與否直接關系到設備的安全問題．

太原市城市基礎設施發(fā)展總體水平呈現逐年提升趨勢，綜合發(fā)展指數從2002年0.5293提高到2012年的1.0686，提高了50.5%，并且在2011年超過了中部六省會城市的年均發(fā)展水平（0.9930）。說明隨著社會經濟及各項事業(yè)的發(fā)展，太原城市基礎設施建設正在逐漸完善。各系統(tǒng)層中，除道路交通、給水排水、環(huán)境衛(wèi)生存在波動外，其余系統(tǒng)基本保持提升態(tài)勢。

（二）與其他中部省會城市橫向對比分析

從數據可比性出發(fā)，選取同為中部地區(qū)6個省會城市進行橫向對比分析，可以看出：

一是太原基礎設施現代化水平屬低水平，11年平均綜合發(fā)展指數（0.7648）位列末位（見圖1）。6個城市的基礎設施現代化發(fā)展水平除小幅波動外基本呈不斷提高趨勢（見圖2），城市間發(fā)展差距逐漸拉大，合肥、武漢、長沙發(fā)展水平處于第一梯隊，太原、南昌、鄭州處于第二梯隊。并且各城市間不同系統(tǒng)層存在一定差異。太原在城市經濟、給水排水、郵電通信方面呈現劣勢；長沙平均綜合發(fā)展指數（1.2007）處于領先，由于其在道路交通、能源供應、文化衛(wèi)生方面表現良好所致；合肥、武漢緊隨其后。

二是太原城市經濟發(fā)展處于最低水平（0.2395），6個城市經濟發(fā)展水平數值差異較大（見圖4-a）。太原人均地區(qū)生產總值、人均固定資產投資、人均財政收入均為低值。投資是城市經濟增長的主要動力，也可以反映城市基礎設施建設水平，太原固定資產投資橫向比較之后稍顯不足。其中得分最高的合肥（0.4907）城市經濟發(fā)展水平是太原的2.05倍，增長勢頭最為強勁。長江中游城市群武漢、長沙、南昌、合肥經濟體量和規(guī)?？傮w上優(yōu)于鄭州、太原。

表3　2002-2012年太原城市基礎設施各系統(tǒng)現代化發(fā)展及綜合指數表

圖1　中部6個省會城市基礎設施現代化發(fā)展年均綜合指數對比圖

圖2　2002-2012年中部6個省會城市基礎設施現代化發(fā)展綜合指數對比圖

三是太原道路交通系統(tǒng)處于欠發(fā)達水平（0.1947），僅優(yōu)于鄭州（見圖4-b）。太原2002 -2012年間人均道路面積均值為8.10平方米/人，而道路交通發(fā)達的長沙（0.2904）其值可達到12.72平方米/人；太原每萬人擁有的公共交通車輛平均值為6.90輛，遠低于長沙的12.36輛；太原路網密度為10.47公里/平方公里，同樣低于長沙。

四是太原給水排水系統(tǒng)發(fā)展水平（0.0819）明顯低于其他城市（見圖4-c）。太原2002-2012年間人均生活用水量均值僅為130.3升/人，遠低平均值239.57升/人和得分最高的武漢（314升/人）；太原排水管道密度為3.8公里/平方公里，低于平均水平（7.51公里/平方公里）和武漢（11.7公里/平方公里）（見圖3）。這與水的時空分布、南北方居民用水習慣差異有一定關系，太原屬于缺水性城市，目前在給水排水建設方面有待提高。太原市區(qū)范圍內投入運行的污水處理廠有7座，存在部分污水處理廠污水配套管網老化，建設標準低，運營效率低的問題；另外一些街巷排水管網管徑小、雨污合流、管網堵塞老化、清淤維護難度大；雨水泵站抽排能力有限，排水管網亟待升級。

圖3　太原、武漢給水排水系統(tǒng)二級指標對比圖

圖4　中部六個省會城市分系統(tǒng)年平均發(fā)展指數圖

六是太原市在園林環(huán)衛(wèi)系統(tǒng)（0.0904）居于中等水平，排名第四（見圖4-e）。太原作為干旱缺水的北方城市，能在園林環(huán)衛(wèi)方面處于中等水平實屬不易，這與太原近年來重視造林綠化工程推進、城鄉(xiāng)清潔工程建設有關。太原人均公共綠地面積，由2002年5.35平方米增至2012年10.35平方米，位列中部6個省會城市第三，并于2010年5月獲得了“國家園林城市”稱號；2011年11月25日太原市人民政府發(fā)布《太原市城鄉(xiāng)清潔工程管理辦法》，對太原地區(qū)城鄉(xiāng)清潔工作進行全面的管理；2013年推進造林綠化工程，造林綠化與生態(tài)修復并舉，規(guī)劃建設23個城郊森林公園。不過太原與其他發(fā)達城市在園林綠化方面仍存在差距，在新建公園、相關設施的同時，應注意對已有設施、場所的維護與清潔。

七是太原的郵電通信事業(yè)出現持續(xù)增長，但相比其他5個城市，太原信息通訊水平（0.0337）(見圖4-f)處于落后地位，不過此系統(tǒng)各城市發(fā)展水平相近，差異不大。當今時代信息技術發(fā)展與城市化的互動重塑了城市空間，也推動了社會網絡的發(fā)展，智慧城市建設成為推進我國新型城市化的新路徑。目前太原作為全國完成數字城市建設的地級市之一，正在積極推進“智慧城市”信息基礎設施建設，時空信息云平臺建設取得階段性進展，但如何通過大數據和信息共享平臺來全面優(yōu)化數字智能型的城市管理和運營仍有待于進一步完善。

八是太原文化衛(wèi)生事業(yè)（0.0810）相比其他五個城市而言處于上等水平，位列第二，且呈現持續(xù)增長（見圖3-g）。其中除每百人擁有的圖書藏量未超過六個城市平均值外，其余均超過。說明近年來，人們對醫(yī)療衛(wèi)生、文化教育的關注度越來越大。目前太原市部分醫(yī)院正在組織擴建，以彌補醫(yī)療衛(wèi)生資源不足，在一定程度上緩解了“看病難、住院難、手術難”的問題。太原2008年開展“百校興學”建設項目，截至2012年新改擴建完工項目學校53所，通過這樣擴大優(yōu)質教育資源，提升改造薄弱學校，推動教育資源平衡可持續(xù)發(fā)展。

三、建議及對策

太原在城市治理過程中，應以人為本，優(yōu)化政府管理手段，發(fā)揮信息技術在城市治理中的作用，提升管理效益和各利益主體參與公共事務的機會。本文就太原基礎設施發(fā)展較為薄弱的城市經濟、道路交通、給排水及郵電通訊四個系統(tǒng)提出相應的對策建議。

城市經濟方面。太原城市經濟增長較為緩滯，很大程度上由于自身產業(yè)結構高度化缺乏。太原應以太原都市圈核心城市為契機，發(fā)揮區(qū)域中心城市的經濟樞紐和輻射作用。同時依托山西作為國家資源型經濟轉型實驗區(qū)的背景，轉變經濟增長方式、調整產業(yè)結構，加快煤炭加工轉化進程、延伸煤炭產業(yè)鏈，促進產業(yè)優(yōu)化升級，建立創(chuàng)新型特色產業(yè)集群，帶動區(qū)域城市經濟發(fā)展。

道路交通發(fā)展方面。隨著城市土地空間利用受限，城市私家車保有量的迅速增加，城市交通壓力日趨增大，太原未來應倡導綠色交通，建立適合太原的綠色交通系統(tǒng)，提倡緊湊高效的生活居住模式。2013年以來太原實施大規(guī)模道路改造工程，包括市區(qū)多條主次干道拓寬改造、快速化環(huán)路建設、立體交通改造以及道路“微循環(huán)”改造，解決了次干道支路網配比低、道路交通飽和等問題；開通公用自行車租賃系統(tǒng)，通過公共交通多元化一定程度上緩解機動化的快速增長；2012年太原軌道交通獲批通過，目前正在規(guī)劃建設當中。除此之外太原應繼續(xù)完善“步行-自行車-軌道交通”的綠色交通系統(tǒng)結構，完善公交巴士與車站之間的無障礙化設計，以便就地上下車；在道路交通管理運營方面，采用一體化的票務系統(tǒng)；及時修復被損毀的路段，減少因此造成的滯留擁堵問題；建立停車導航系統(tǒng)，可以在公共服務網站實時顯示停車信息，通過多元化手段并舉，實現城市綠色交通。

給排水方面。城市的給排水系統(tǒng)關系到社會與生態(tài)的可持續(xù)發(fā)展，是城市的生命線。給排水系統(tǒng)是一項長期性事業(yè)，太原應著眼于長遠利益，不斷完善城市分質供水和排水管網建設，提高生活污水的收集率、升級污水處理工藝，加大資金投入，盡快對已建成的不達標污水處理廠改造提升，同時定期檢修地下排水管網，排除安全隱患，合理規(guī)劃、改造升級城市地下管網系統(tǒng)。依據《太原市城市排水專項規(guī)劃》，太原將于2015年底新建并運行晉陽污水處理廠。作為全國規(guī)模最大全地下花園式污水處理廠，將對城市污水處理系統(tǒng)有所緩解。

郵電通訊方面。在大數據、云計算時代背景下，城市基礎設施現代化發(fā)展正逐步趨向于數字智能化，太原應繼續(xù)積極推進智慧城市和城市信息化建設，在現有硬件基礎設施和數字化基礎上，依托云計算、物聯網、社交網絡平臺如微博、微信、BBS等媒介，發(fā)展像智能電網、智能交通、智能城管、智慧社區(qū)等人性化智能化的基礎設施，建立網絡化的管理信息平臺進行海量數據分析處理，實現城市智能化感知、識別分析、定位、跟蹤、實時監(jiān)管的城市智慧化管理和運行。還可以利用個人信息客戶終端、線上線下（O2O）模式等手段采集挖掘有效信息，將智慧化服務推廣到電子商務、企業(yè)管理運營和社會生產中。

附表 層次分析法、熵值法確定的指標體系權重表

案例

（作者單位：華東師范大學）