張榮光　錢崇斌　王相悅

作者簡介：張榮光，經(jīng)濟(jì)學(xué)博士，成都理工大學(xué)副教授；錢崇斌，成都理工大學(xué)。成都，610059；王相悅，西南財(cái)經(jīng)大學(xué)。成都，611130

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基于熵權(quán)—TOPSIS法的資源型城市低碳轉(zhuǎn)型效率研究*
——以攀枝花市為例

張榮光錢崇斌王相悅

內(nèi)容提要當(dāng)前經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整、產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)勢(shì)在必行。以前資源型城市依靠自然資源得到了快速發(fā)展，隨著資源的枯竭，環(huán)境的保護(hù)使資源型城市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展難以為繼，所以資源型城市低碳轉(zhuǎn)型已成為必然。本文結(jié)合攀枝花市的實(shí)際情況，從經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型、社會(huì)轉(zhuǎn)型、環(huán)境轉(zhuǎn)型、能耗排放、低碳技術(shù)與應(yīng)用這5個(gè)方面來構(gòu)建攀枝花市低碳轉(zhuǎn)型評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。運(yùn)用熵權(quán)-TOPSIS法對(duì)低碳轉(zhuǎn)型效果進(jìn)行評(píng)價(jià)，并提出相關(guān)的對(duì)策建議。

熵權(quán)-TOPSIS法資源型城市低碳轉(zhuǎn)型

引　言

資源型城市，是依靠當(dāng)?shù)氐淖匀毁Y源通過對(duì)資源開發(fā)利用來發(fā)展經(jīng)濟(jì)，且資源型產(chǎn)業(yè)在城市經(jīng)濟(jì)中占絕對(duì)主導(dǎo)地位的一類城市的總稱①。資源枯竭、經(jīng)濟(jì)增長乏力、環(huán)境保護(hù)等問題使資源型城市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展面臨巨大的挑戰(zhàn)②。在2013年，國務(wù)院辦公廳發(fā)布了《全國資源型城市可持續(xù)發(fā)展規(guī)劃(2013-2020)》，《規(guī)劃》中明確指出我國資源型城市要在產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化、向城市低碳發(fā)展方向轉(zhuǎn)型，并且明確將69個(gè)城市定為資源枯竭型城市。攀枝花為其中之一。

資源型城市轉(zhuǎn)型問題已成為世界性課題，國內(nèi)外許多學(xué)者對(duì)此進(jìn)行了研究。在資源型城市低碳轉(zhuǎn)型路徑方面，Sunikka(2006)③提出應(yīng)通過開發(fā)低碳技術(shù)和提高能源使用效率來促進(jìn)城市低碳轉(zhuǎn)型。同樣，Abdeen(2007)④認(rèn)為可以通過加大對(duì)可再生能源的使用量，并減少對(duì)傳統(tǒng)能源的消費(fèi)量來削弱能源消費(fèi)所帶來的負(fù)面影響。王亮(2011)⑤認(rèn)為資源型城市轉(zhuǎn)型的重點(diǎn)是“城市”而不是“資源”，因此，資源型城市的發(fā)展要著眼于城市產(chǎn)業(yè)發(fā)展和城市功能提升等屬性。何建東(2013)⑥通過應(yīng)用環(huán)境庫茲涅茨曲線和生態(tài)足跡等分析工具，指出資源型城市要發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)。孫浩進(jìn)(2014)⑦提出國外對(duì)資源型城市轉(zhuǎn)型的研究經(jīng)歷了三個(gè)發(fā)展階段：理論形成階段、實(shí)證研究階段和系統(tǒng)化研究階段，同時(shí)提出我國資源型城市轉(zhuǎn)型的研究也大致分為三個(gè)階段：資源生產(chǎn)基地研究階段、工礦城市研究階段和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型研究階段。

很多學(xué)者基于不同的視角對(duì)資源型城市轉(zhuǎn)型構(gòu)建了各類評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，這些視角涵蓋了轉(zhuǎn)型效果和效率的基本方面，但大多僅限于對(duì)指標(biāo)體系的構(gòu)建，并沒有結(jié)合具體的城市來進(jìn)行評(píng)價(jià)和分析。本文將以攀枝花市為例，結(jié)合實(shí)際情況來構(gòu)建合理的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，對(duì)攀枝花市的轉(zhuǎn)型效率做出評(píng)價(jià)和分析。

熵權(quán)—TOPSIS法評(píng)價(jià)模型

熵值法主要是根據(jù)各指標(biāo)值包含的信息量的大小，利用指標(biāo)的熵值來確定指標(biāo)的權(quán)重，得到客觀的評(píng)價(jià)結(jié)果，從而使確定的權(quán)重更加科學(xué)。TOPSIS法是構(gòu)造出正理想解和負(fù)理想解，以靠近正理想解和遠(yuǎn)離負(fù)理想解作為評(píng)價(jià)依據(jù)，并用相對(duì)貼近度來測(cè)度各方案靠近正理想解和遠(yuǎn)離負(fù)理想解的程度，最后根據(jù)貼近度的大小對(duì)各方案進(jìn)行排序。

熵權(quán)—TOPSIS法：先構(gòu)造出指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化加權(quán)矩陣，將該矩陣代入TOPSIS模型中對(duì)待評(píng)價(jià)對(duì)象進(jìn)行評(píng)價(jià)。具體評(píng)價(jià)步驟如下：

(1)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化

設(shè)評(píng)價(jià)系統(tǒng)中有m個(gè)待評(píng)價(jià)對(duì)象，n個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)，則評(píng)價(jià)矩陣為X=(xij)m×n,i=1,2,…，m；j=1,2,…，n。

(1)

(2)

(3)

(2)計(jì)算指標(biāo)熵值

(4)

(3)確定指標(biāo)權(quán)重

(5)

(4)由標(biāo)準(zhǔn)化矩陣和指標(biāo)權(quán)重得到標(biāo)準(zhǔn)化加權(quán)矩陣

V=(vij)m×n=(ωjyij)m×n

(6)

(5)確定正負(fù)理想解

正理想解是設(shè)想各指標(biāo)都達(dá)到最滿意值的解，用V+表示，負(fù)理想解是設(shè)想各指標(biāo)都達(dá)到最不滿意值的解，用V-表示。

(7)

(8)

其中，J+={效益型指標(biāo)集}，J-={成本型指標(biāo)集}。

(6)計(jì)算距離

(9)

(10)

(7)計(jì)算各評(píng)價(jià)對(duì)象的相對(duì)貼近度

(11)

Ni是第i個(gè)評(píng)價(jià)對(duì)象與正理想解的接近程度。Ni在0和1之間取值，Ni值越大，則該評(píng)價(jià)對(duì)象與正理想解距離越小，與負(fù)理想解距離越大，越接近最優(yōu)水平。

實(shí)證分析

1.構(gòu)建評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

攀枝花市位于四川省的西南部，因鋼鐵而興起，也因鋼鐵而聞名。2014年，攀枝花市現(xiàn)有人口123萬人，GDP為870.85億元，具有一定規(guī)模以上的工業(yè)企業(yè)數(shù)為342個(gè)，全年工業(yè)完成總產(chǎn)值1536.79億元。工業(yè)主要產(chǎn)品為生鐵626.48萬噸，鋼材505.71萬噸，焦炭551.63萬噸。十八大以來，宏觀經(jīng)濟(jì)持續(xù)下行、產(chǎn)品市場(chǎng)長期低迷、企業(yè)效益整體下滑，攀枝花市積極落實(shí)《全國資源型城市可持續(xù)發(fā)展規(guī)劃(2013-2020)》，采取措施來促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。通過2005年到2014年攀枝花市第二產(chǎn)業(yè)和第三產(chǎn)業(yè)占GDP比重的變化可以看出，2012年是產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)發(fā)生轉(zhuǎn)折的關(guān)鍵時(shí)間，第二產(chǎn)業(yè)占GDP的比重在2012年達(dá)到最大，為0.75，然后開始明顯下降。而第三產(chǎn)業(yè)占GDP的比重一起處于較低水平，直到2012年開始增加。這說明攀枝花市的轉(zhuǎn)型措施取得了一定效果。如今在供給側(cè)改革的大背景下，攀枝花市政府著重從三個(gè)方面進(jìn)行了結(jié)構(gòu)調(diào)整，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型與升級(jí)：(1)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展。釩鈦高新區(qū)升級(jí)為國家級(jí)高新區(qū)，成為全國唯一金屬材料類國家級(jí)高新區(qū)。(2)新模式新業(yè)態(tài)。傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)與現(xiàn)代信息技術(shù)加快融合發(fā)展，積極推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+”，構(gòu)建了攀鋼積微物聯(lián)電商平臺(tái)和釩鈦交易中心。(3)大力促進(jìn)陽光康養(yǎng)產(chǎn)業(yè)，把陽光康養(yǎng)旅游產(chǎn)業(yè)作為經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整、城市轉(zhuǎn)型升級(jí)的重要突破口。

本文結(jié)合攀枝花市的實(shí)際情況，遵循系統(tǒng)性、科學(xué)性及數(shù)據(jù)的可獲取性等原則，從經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型、社會(huì)轉(zhuǎn)型、環(huán)境轉(zhuǎn)型、能耗排放、低碳技術(shù)與應(yīng)用這5個(gè)方面選取18項(xiàng)指標(biāo)來構(gòu)建攀枝花市低碳轉(zhuǎn)型評(píng)價(jià)指標(biāo)體系(表1)。

2.數(shù)據(jù)來源

根據(jù)數(shù)據(jù)的可獲得性，本文搜集了2005-2014年攀枝花市的相關(guān)數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)來源于《四川統(tǒng)計(jì)年鑒(2006-2015)》、《攀枝花市統(tǒng)計(jì)年鑒(2006-2015)》、四川統(tǒng)計(jì)局網(wǎng)站以及四川省環(huán)保廳和能源局公布的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，部分指標(biāo)數(shù)據(jù)由計(jì)算得出。

表1　攀枝花市低碳轉(zhuǎn)型指標(biāo)體系

3.實(shí)證結(jié)果

為了消除各個(gè)指標(biāo)量綱的影響，用公式(1)和(2)對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，得到標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)(表2)。對(duì)表2數(shù)據(jù)經(jīng)過歸一化處理后，運(yùn)用公式(4)和(5)來確定各個(gè)指標(biāo)的熵值Hj和權(quán)重ωj，計(jì)算結(jié)果見表3。

表2　標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)

表3　各指標(biāo)熵值及權(quán)重

由表3可知，各個(gè)指標(biāo)在評(píng)價(jià)體系中所占的權(quán)重大致是均衡的，相比較而言，環(huán)境轉(zhuǎn)型方面的指標(biāo)(城市綠地面積、公廁數(shù)、環(huán)保投入占GDP比重及廢水廢氣治理設(shè)施數(shù))權(quán)重大于其他指標(biāo)，這說明攀枝花市政府對(duì)環(huán)保的投入及污染的治理會(huì)給城市的低碳轉(zhuǎn)型帶來重大的影響。由各指標(biāo)的權(quán)重及標(biāo)準(zhǔn)化矩陣得到標(biāo)準(zhǔn)化加權(quán)矩陣，再根據(jù)公式(11)計(jì)算出各評(píng)價(jià)對(duì)象與正理想解的貼近度N。表4顯示的是在經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型、社會(huì)轉(zhuǎn)型、環(huán)境轉(zhuǎn)型、能耗排放、低碳技術(shù)及應(yīng)用這5個(gè)方面，各評(píng)價(jià)對(duì)象與最滿意值的貼近程度，最后計(jì)算出綜合貼近度。

一般把資源型城市低碳轉(zhuǎn)型效果分為5個(gè)等級(jí)：低級(jí)階段(N<0.2)、初級(jí)階段(0.2≤N<0.4)、中級(jí)階段(0.4≤N<0.6)、較高級(jí)階段(0.6≤N<0.8)、高級(jí)階段(0.8≤N<1)。在表4中，通過各個(gè)年份與最滿意值的貼近度及其排序可以看出，攀枝花市的低碳轉(zhuǎn)型效果在逐漸變好，而且轉(zhuǎn)型速度在逐年加快，尤其是從2013年開始，貼近度超過了0.2，說明城市轉(zhuǎn)型取得了一定的成效。但是，即便是在2014年貼近度達(dá)到0.2669，攀枝花市也只是處于低碳轉(zhuǎn)型的初級(jí)階段。(1)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型方面，各個(gè)年份的貼近度都在0.2以下，這說明其經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型效果不好。攀枝花市是因鋼鐵而發(fā)展起來的城市，其經(jīng)濟(jì)發(fā)展長期依賴于第二產(chǎn)業(yè)，雖然第三產(chǎn)業(yè)在GDP中的占比在逐年增加，但產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)并沒有明顯調(diào)整，在攀枝花市“一業(yè)獨(dú)大”的現(xiàn)象還很嚴(yán)重。(2)社會(huì)轉(zhuǎn)型方面，攀枝花市一直處于低級(jí)階段，而且近幾年與最滿意值的貼近度不增反降。失業(yè)率和人均可支配收入增長率是反映人民生活的重要指標(biāo)，這些指標(biāo)的表現(xiàn)不佳除了受到宏觀經(jīng)濟(jì)下行壓力的影響外，與攀枝花市相關(guān)民生政策的實(shí)施效果也有關(guān)系。(3)環(huán)境轉(zhuǎn)型方面，2013年貼近度值超過了0.2,2014年超過了0.3，與其他方面的指標(biāo)相比，這算是不錯(cuò)的轉(zhuǎn)型效果，這與攀枝花市政府近幾年在環(huán)保方面的大力投入有直接關(guān)系。環(huán)境轉(zhuǎn)型指標(biāo)在整個(gè)評(píng)價(jià)體系中的權(quán)重是最大的，所以環(huán)境轉(zhuǎn)型效果會(huì)明顯促進(jìn)城市低碳轉(zhuǎn)型。(4)能耗排放方面，各年的貼近度反而在2005年是最大的，此后逐年降低，這說明攀枝花市在大力發(fā)展經(jīng)濟(jì)的時(shí)候污染了環(huán)境。長期對(duì)礦產(chǎn)資源的開發(fā)必定會(huì)破壞環(huán)境，能耗排放的增加說明了攀枝花市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展是依賴于第二產(chǎn)業(yè)，而非第三產(chǎn)業(yè)，這也是經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型效果不好的原因。(5)低碳技術(shù)及應(yīng)用方面，從2012年開始，該方面的貼近度值才有了顯著的增加，到2014年達(dá)到0.2704，這說明攀枝花市已經(jīng)意識(shí)到低碳技術(shù)在城市轉(zhuǎn)型方面的重要作用，并開始加大低碳技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用。攀枝花市需繼續(xù)加大對(duì)低碳技術(shù)的投入，這會(huì)顯著提升城市低碳轉(zhuǎn)型的效率和效果。

表4　各評(píng)價(jià)對(duì)象與正理想解的貼近度

綜合貼近度更加直觀地體現(xiàn)了攀枝花市的低碳轉(zhuǎn)型狀況，2005年至2011年，貼近度值維持平穩(wěn)變化，略有增加，從2011年開始，該數(shù)值顯著增加，說明從2011年開始攀枝花市各個(gè)方面的低碳轉(zhuǎn)型取得了一定效果，這是前期轉(zhuǎn)型積累的結(jié)果，也是近幾年來市政府大力倡導(dǎo)和投入的結(jié)果。但是根據(jù)前面對(duì)城市低碳轉(zhuǎn)型效果階段的劃分，攀枝花市仍處于低碳轉(zhuǎn)型的初級(jí)階段。

對(duì)策建議

通過以上對(duì)實(shí)證結(jié)果的分析可知，攀枝花市仍處于低碳轉(zhuǎn)型的初級(jí)階段。所以，提高攀枝花市低碳轉(zhuǎn)型的效率和效果就顯得非常緊迫：

(1)優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。第二產(chǎn)業(yè)仍然是攀枝花市當(dāng)前的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)，低碳轉(zhuǎn)型是工作的重中之重，為實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)升級(jí)，攀枝花應(yīng)抓住釩鈦高新區(qū)升級(jí)為國家級(jí)高新區(qū)的重大機(jī)遇，通過引入新的業(yè)態(tài)，發(fā)展電商平臺(tái)和釩鈦交易中心，從內(nèi)部和外部推動(dòng)金屬材料技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展，從而在以下兩個(gè)方面優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)：一方面，延伸產(chǎn)業(yè)鏈，對(duì)礦產(chǎn)資源的開采加工由粗放式向精細(xì)化方向發(fā)展，特別是在成品加工和制造領(lǐng)域取得技術(shù)突破，提高資源的利用率。同時(shí)，以此提高高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)和現(xiàn)代服務(wù)業(yè)在攀枝花市經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的比重，形成以釩鈦產(chǎn)業(yè)為中心的新型產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)；另一方面，依靠攀枝花市的自然環(huán)境優(yōu)勢(shì)，在四川省的交通狀況全面改善的背景下，發(fā)展陽光康養(yǎng)旅游產(chǎn)業(yè)，實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)多極的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，逐步降低攀枝花市對(duì)礦產(chǎn)資源的依賴程度，使攀枝花的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型有序發(fā)展。

(2)加大環(huán)保力度。由上述實(shí)證結(jié)果得知，環(huán)境指標(biāo)的權(quán)重要高于其他指標(biāo)的權(quán)重，而且2014年的環(huán)境轉(zhuǎn)型方面的貼近度值是最高的，這說明環(huán)保所帶來的轉(zhuǎn)型成效是最明顯的。所以攀枝花市應(yīng)該進(jìn)一步加大果樹養(yǎng)殖等既有經(jīng)濟(jì)效益又有環(huán)境效益的生態(tài)化產(chǎn)業(yè)扶持力度，將環(huán)保作為城市低碳轉(zhuǎn)型的重要內(nèi)容之一，加大生態(tài)產(chǎn)業(yè)的投入，以促進(jìn)城市低碳轉(zhuǎn)型。

(3)改進(jìn)能源結(jié)構(gòu)。攀枝花市對(duì)傳統(tǒng)能源依賴嚴(yán)重，尤其是煤的消費(fèi)量巨大，這會(huì)產(chǎn)生大量的碳排放，不利于低碳轉(zhuǎn)型。所以在提高對(duì)傳統(tǒng)能源的利用率的同時(shí)，開發(fā)出新能源，通過利用新能源來降低傳統(tǒng)能源的消費(fèi)量，從而改進(jìn)能源結(jié)構(gòu)，減少碳排放。

①郭海霞：《資源型城市轉(zhuǎn)型的國際鏡鑒》，《重慶社會(huì)科學(xué)》2015年第11期。

②韓術(shù)合、張壽庭、裴秋明：《資源型城市轉(zhuǎn)型及可持續(xù)發(fā)展研究綜述》，《國土資源科技管理》2016年第1期。

③Minna Sunikka,“Energy efficiency and low-carbon technologies in urban renewal”， Building Research & Information,(34)，2006: 521-533.

④Abdeen Mustafa Omer,“Focus on low carbon Technologies: The Positive Solution”， Renewable and Sustainable Energy Reviews,(4)，2007:1-27.

⑤王亮、宋周鶯、余金艷、黃建毅：《資源型城市產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略研究》，《經(jīng)濟(jì)地理》2011年第8期。

⑥何建東：《礦產(chǎn)資源型城市循環(huán)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略》，《社會(huì)科學(xué)家》2013年第8期。

⑦孫浩進(jìn)：《我國資源型城市轉(zhuǎn)型的效果、瓶頸和路徑創(chuàng)新》，《經(jīng)濟(jì)管理》2014年第10期。

⑧辛玲：《低碳城市評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的構(gòu)建》，《統(tǒng)計(jì)與決策》2011年第7期。

⑨袁曉玲、雷厲、仲云云：《低碳經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建及實(shí)證分析》，《城市問題》2013年第1期。

⑩楊波：《資源型城市轉(zhuǎn)型系統(tǒng)評(píng)價(jià)探析》，《管理研究》2013年第12期。

作者簡介：張榮光，經(jīng)濟(jì)學(xué)博士，成都理工大學(xué)副教授；錢崇斌，成都理工大學(xué)。成都，610059；王相悅，西南財(cái)經(jīng)大學(xué)。成都，611130

〔責(zé)任編輯：吳明〕

* 本文系國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“蘆山震區(qū)礦產(chǎn)資源災(zāi)后評(píng)價(jià)及應(yīng)急響應(yīng)機(jī)制研究”(項(xiàng)目號(hào)：41340006)、四川省社會(huì)科學(xué)高水平研究團(tuán)隊(duì)(2015-2017)、區(qū)域可持續(xù)發(fā)展四川省青年科技創(chuàng)新研究團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目(2014TD0024)的階段性成果。