劉 瑤，盧升榮

（1.武漢商學(xué)院 工商管理學(xué)院，湖北 武漢 430056；2.湖北大學(xué) 商學(xué)院，湖北 武漢 430063）

1 引言

長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶橫跨我國(guó)東中西三大區(qū)域，包括了上海、重慶等省市，該區(qū)域的人口數(shù)和國(guó)民生產(chǎn)總值均超過(guò)全國(guó)總量的40%，是我國(guó)綜合實(shí)力最強(qiáng)、戰(zhàn)略支撐作用最大的區(qū)域之一，目前，“生態(tài)優(yōu)先、綠色發(fā)展”的理念已成為沿江地區(qū)的發(fā)展共識(shí)。長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶可以看作是由社會(huì)經(jīng)濟(jì)、交通資源、環(huán)境子系統(tǒng)相互作用所構(gòu)成的一個(gè)動(dòng)態(tài)開(kāi)放的復(fù)合系統(tǒng)，從綠色發(fā)展的角度看，迫切需要研究各子系統(tǒng)及其組成的復(fù)合系統(tǒng)的承載力問(wèn)題。

關(guān)于社會(huì)經(jīng)濟(jì)、資源、環(huán)境復(fù)合系統(tǒng)，國(guó)內(nèi)外學(xué)者主要從協(xié)調(diào)度、可持續(xù)發(fā)展、資源環(huán)境系統(tǒng)承載力等角度進(jìn)行了研究。路正南[1]、李華[2]等運(yùn)用灰關(guān)聯(lián)熵模型、ARIMA模型對(duì)經(jīng)濟(jì)和資源、環(huán)境之間的協(xié)調(diào)度進(jìn)行預(yù)測(cè)。馬玉秋[3]、Grossman[4]、Slesser.M[5]、范斐[6]等研究了資源與人口、經(jīng)濟(jì)及環(huán)境污染之間的相關(guān)性問(wèn)題；李磊等[7]、Daniel[8]、施開(kāi)放等[9]、焦宇等[10]、蔣惠園等[11]分別對(duì)水環(huán)境、旅游資源、水土資源、港口交通資源、綜合交通資源與環(huán)境承載力進(jìn)行了研究。可見(jiàn)，國(guó)內(nèi)外對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)、交通資源、環(huán)境復(fù)合系統(tǒng)承載力方面的研究較少，對(duì)其承載力進(jìn)行預(yù)警研究則更為鮮見(jiàn)。因此，本文將復(fù)合物元分析與關(guān)聯(lián)熵理論相結(jié)合，構(gòu)建社會(huì)經(jīng)濟(jì)、交通資源、環(huán)境復(fù)合系統(tǒng)承載力預(yù)警模型，以長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶“七省二市”為例，對(duì)其承載力預(yù)警狀態(tài)進(jìn)行實(shí)證研究。

2 指標(biāo)體系構(gòu)建及預(yù)警等級(jí)設(shè)定

2.1 指標(biāo)體系構(gòu)建

對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)、交通資源、環(huán)境復(fù)合系統(tǒng)承載力進(jìn)行預(yù)警研究，首先需建立指標(biāo)體系?；诳茖W(xué)性、完備性、客觀性、數(shù)據(jù)可比性、數(shù)據(jù)可得性等原則，借鑒其他學(xué)者關(guān)于DPSIR[12]模型、PSR[13]模型及相關(guān)研究成果[14]，本文選取了社會(huì)經(jīng)濟(jì)、交通資源、環(huán)境復(fù)合系統(tǒng)承載力預(yù)警的16 個(gè)指標(biāo)（見(jiàn)表1）。表中指標(biāo)類(lèi)型“+”代表效益型指標(biāo)（指標(biāo)值越大越優(yōu)），指標(biāo)類(lèi)型“-”代表成本型指標(biāo)（指標(biāo)值越小越優(yōu)）。

表1 社會(huì)經(jīng)濟(jì)、交通資源、環(huán)境復(fù)合系統(tǒng)承載力預(yù)警指標(biāo)體系

2.2 預(yù)警等級(jí)設(shè)定

設(shè)定預(yù)警等級(jí)是評(píng)判復(fù)合系統(tǒng)承載力預(yù)警狀態(tài)的重要環(huán)節(jié)。本文將承載力劃分為不可承載、弱不可承載、弱可承載、可承載、強(qiáng)承載五個(gè)等級(jí)，對(duì)應(yīng)預(yù)警級(jí)別為巨警、重警、中警、輕警、無(wú)警，預(yù)警指數(shù)介于[0,10]之間，預(yù)警顏色、符號(hào)等信息見(jiàn)表2。本文借鑒《城市道路交通管理評(píng)價(jià)指標(biāo)體系（說(shuō)明）》（2012年版）及相關(guān)研究成果，對(duì)各指標(biāo)預(yù)警區(qū)間進(jìn)行了設(shè)定，見(jiàn)表3。

表2 預(yù)警等級(jí)設(shè)定

表3 各指標(biāo)預(yù)警區(qū)間標(biāo)準(zhǔn)

需對(duì)各指標(biāo)實(shí)際值進(jìn)行適當(dāng)處理，使其介于預(yù)警區(qū)間內(nèi)。本文定義S1、S2、S3、S4為指標(biāo)的預(yù)警區(qū)間臨界值（S1＞S2＞S3＞S4）。以效益型指標(biāo)為例，指標(biāo)值處理公式如下：

其中：xij為指標(biāo)實(shí)際值，uij為處理結(jié)果。若uij＜0則uij取0，若uij＞10則uij取10。

3 承載力預(yù)警模型構(gòu)建

3.1 關(guān)聯(lián)熵

關(guān)聯(lián)熵理論可用于確定指標(biāo)權(quán)重。應(yīng)用前需對(duì)指標(biāo)值進(jìn)行歸一化處理，效益型、成本型指標(biāo)歸一化處理公式分別為：

效益型指標(biāo)：

成本型指標(biāo)：

其中，ξij為標(biāo)準(zhǔn)化指標(biāo)，分別為第i項(xiàng)指標(biāo)所對(duì)應(yīng)的最大值和最小值。當(dāng)時(shí)，有參考序列，則相應(yīng)指標(biāo)序列的關(guān)聯(lián)系數(shù)為：

信息熵值為：

差異系數(shù)為：kj=1-Fj，則第j項(xiàng)指標(biāo)所對(duì)應(yīng)的權(quán)重系數(shù)為：

3.2 復(fù)合物元模型

物元R是用“事物M、特征C、量值u”三元組描述事物的基本元[15]：

假設(shè)事物M具有n個(gè)特征，分別記為各特征對(duì)應(yīng)量值分別為u1,u2,...,un，則稱Rn為n維物元。

若存在m個(gè)事物，每個(gè)事物都存在n個(gè)特征，uij代表第i個(gè)事物的第j個(gè)特征量值，則Rmn表示m個(gè)事物n維復(fù)合物元：

3.3 承載力預(yù)警模型

根據(jù)指標(biāo)權(quán)重系數(shù)和復(fù)合物元模型，可計(jì)算預(yù)警度：

依據(jù)Vi所處的預(yù)警度區(qū)間，即可判斷m個(gè)研究對(duì)象的預(yù)警狀態(tài)。

4 實(shí)證研究

本文選取長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶“七省二市”（上海M1、江蘇M2、湖北M3、安徽M4、湖南M5、江西M6、四川M7、重慶M8和云南M9），指標(biāo)數(shù)據(jù)來(lái)源于2017年、2018年《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》、《中國(guó)城市統(tǒng)計(jì)年鑒》以及環(huán)境統(tǒng)計(jì)年報(bào)和中國(guó)機(jī)動(dòng)車(chē)污染防治年報(bào)等資料，并運(yùn)用指標(biāo)值處理公式對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。同時(shí)，根據(jù)關(guān)聯(lián)熵理論計(jì)算復(fù)合系統(tǒng)各指標(biāo)權(quán)重以及子系統(tǒng)指標(biāo)權(quán)重，結(jié)果見(jiàn)表4。

表4 數(shù)據(jù)處理及權(quán)重計(jì)算結(jié)果

根據(jù)表4和預(yù)警模型，可計(jì)算復(fù)合系統(tǒng)及各子系統(tǒng)承載力預(yù)警指數(shù)，結(jié)果見(jiàn)表5及圖1。

表5 長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶各地區(qū)承載力預(yù)警情況

圖1 長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶各地區(qū)承載力預(yù)警情況

由表5及圖1可知，上海市、江蘇省復(fù)合系統(tǒng)承載力綜合預(yù)警級(jí)別為輕警，其余“六省一市”復(fù)合系統(tǒng)承載力綜合預(yù)警級(jí)別為中警。社會(huì)經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)承載力方面，“七省二市”均為輕警，說(shuō)明長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展態(tài)勢(shì)良好。交通資源子系統(tǒng)承載力方面，上海市和江蘇省為輕警，原因在于兩地交通建設(shè)投資力度較大、已形成較成熟的運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)；四川省、云南省為重警，原因在于兩地交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)嚴(yán)重不足；其余省市為中警，這些地區(qū)還應(yīng)繼續(xù)加大交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)力度。生態(tài)環(huán)境子系統(tǒng)承載力方面，江蘇省為輕警，其生態(tài)環(huán)境承載力情況良好；其余省市均為中警，這些地區(qū)交通污染較為嚴(yán)重或污染治理力度不足，需采取相應(yīng)的政策措施。

5 結(jié)論

借鑒DPSIR、PSR模型及其他研究成果，選取社會(huì)經(jīng)濟(jì)、交通資源、環(huán)境三個(gè)子系統(tǒng)相關(guān)指標(biāo)，構(gòu)建社會(huì)經(jīng)濟(jì)-交通資源-環(huán)境復(fù)合系統(tǒng)承載力預(yù)警指標(biāo)體系。運(yùn)用關(guān)聯(lián)熵計(jì)算復(fù)合系統(tǒng)及各子系統(tǒng)指標(biāo)權(quán)重，建立承載力預(yù)警的復(fù)合物元模型。以長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶“七省二市”做實(shí)證研究，評(píng)判各地區(qū)復(fù)合系統(tǒng)及子系統(tǒng)承載力預(yù)警狀態(tài)。評(píng)判結(jié)果具有明確的實(shí)際意義，能較好地反映各地區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)-交通資源-環(huán)境復(fù)合系統(tǒng)及子系統(tǒng)承載力實(shí)際狀況，也可以為各地區(qū)制定政策措施應(yīng)對(duì)承載力不足的各類(lèi)問(wèn)題指明方向。所構(gòu)建的指標(biāo)體系及模型，具有較強(qiáng)的實(shí)用性和操作性，對(duì)于實(shí)現(xiàn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)-交通資源-環(huán)境協(xié)調(diào)、可持續(xù)發(fā)展具有指導(dǎo)意義。