王迎 李東虹 黃文靜 雷海燕

摘 ?要：城市綜合實(shí)力的高低是決定城市發(fā)展?jié)摿Φ闹匾蛩?，全面科學(xué)地評(píng)價(jià)城市綜合實(shí)力是決定城市未來發(fā)展戰(zhàn)略和方向的基礎(chǔ)。從人口與勞動(dòng)力、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會(huì)發(fā)展、基礎(chǔ)設(shè)施、環(huán)境保護(hù)共5大維度構(gòu)建了京津冀城市群城市綜合實(shí)力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，且包括16個(gè)二級(jí)指標(biāo)。綜合運(yùn)用熵權(quán)法和TOPSIS法，測(cè)度京津冀地區(qū)各市綜合實(shí)力。以期為城市發(fā)展方向提供數(shù)據(jù)支持。

關(guān)鍵字：交通工程;熵值法;TOPSIS法;城市綜合實(shí)力

1.引言

系統(tǒng)評(píng)測(cè)的指標(biāo)體系中，由于每個(gè)測(cè)評(píng)指標(biāo)在其中地位、作用、影響力不同，必須根據(jù)每個(gè)指標(biāo)的重要性賦予不同的權(quán)重，權(quán)重反映了指標(biāo)在指標(biāo)集中的重要性程度，確定指標(biāo)體系權(quán)重的方法一般可分為主觀賦值法和客觀賦值法兩大類[1]，熵值法是一種客觀賦權(quán)方法，借鑒了信息熵思想，它通過計(jì)算指標(biāo)的信息熵，根據(jù)指標(biāo)的相對(duì)變化程度對(duì)系統(tǒng)整體的影響來決定指標(biāo)的權(quán)重，即根據(jù)各個(gè)指標(biāo)標(biāo)志值的差異程度來進(jìn)行賦權(quán)，從而得出各個(gè)指標(biāo)相應(yīng)的權(quán)重，相對(duì)變化程度大的指標(biāo)具有較大的權(quán)重。熵值法的主要目的是對(duì)指標(biāo)體系進(jìn)行賦權(quán)。

TOPSIS的方法TOPSIS是通過逼近理想解的程度來評(píng)估各個(gè)樣本的優(yōu)劣等級(jí)，該方法不特殊要求或限制評(píng)價(jià)對(duì)象的樣本量、指標(biāo)的多少以及數(shù)據(jù)資料的分布。不僅適合方案、指標(biāo)較少以及樣本量小的資料，也適用于方案、指標(biāo)較大且樣本量大的資料，具有良好的直觀性，并且使用更靈活簡便[2]。但是傳統(tǒng)的TOPSIS法一般采用的賦權(quán)方法為主觀賦權(quán)法中的專家評(píng)分法雖然應(yīng)用較為廣泛，但是本身存在一定的局限性，賦權(quán)結(jié)果不夠全面。

本文采用了客觀賦權(quán)方法，熵權(quán)法與TOPSIS評(píng)價(jià)法相結(jié)合，這樣一方面克服了傳統(tǒng)TOPSIS方法在賦權(quán)上的不足，同時(shí)可利用TOPSIS的優(yōu)點(diǎn)達(dá)到評(píng)價(jià)的目的[3]。

2.城市綜合實(shí)力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

因?yàn)槌鞘芯C合實(shí)力的評(píng)價(jià)是一個(gè)多維度的概念，所以在進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí)需選取不同維度的指標(biāo)。結(jié)合前人的相關(guān)研究成果[4][5][6][7][8]，初步選取了具有代表性的人口與勞動(dòng)力、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會(huì)發(fā)展、基礎(chǔ)設(shè)施和環(huán)境保護(hù)五個(gè)維度來進(jìn)行城市綜合實(shí)力的評(píng)價(jià)，并且每個(gè)維度下面都有不同角度的評(píng)價(jià)指標(biāo)用于分析研究。

人口數(shù)量的多少，對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有著重要的影響。人口數(shù)量相對(duì)經(jīng)濟(jì)需要過多或過少，都會(huì)導(dǎo)致勞動(dòng)資源的浪費(fèi)或勞動(dòng)工具的閑置，延緩經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。通過失業(yè)率可以判斷一定時(shí)期內(nèi)全部勞動(dòng)人口的就業(yè)情況。人口自然增長率可以反映出各地區(qū)人口自然增長的趨勢(shì)和速度。

經(jīng)濟(jì)發(fā)展指包括質(zhì)量與數(shù)量在內(nèi)的經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展，可以在很大程度上反映國民的經(jīng)濟(jì)規(guī)模，以及經(jīng)濟(jì)和社會(huì)生活素質(zhì)的狀態(tài)。經(jīng)濟(jì)量是否得到增長、經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化狀態(tài)以及經(jīng)濟(jì)質(zhì)量是否得到改善可以在很大程度上反映一個(gè)地區(qū)或國家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r。在社會(huì)發(fā)展維度下，從居民可支配收入可以得出一個(gè)地區(qū)居民生活水平的變化情況。基本醫(yī)療保險(xiǎn)、本養(yǎng)老保險(xiǎn)二者都是現(xiàn)代社會(huì)保險(xiǎn)制度的重要組成部分。

在基礎(chǔ)設(shè)施維度下，郵電業(yè)務(wù)總量是以價(jià)值量形式表現(xiàn)的郵電通信企業(yè)為社會(huì)提供各類郵電通信服務(wù)的總數(shù)量。全年用水總量準(zhǔn)確客觀反映該地區(qū)的用水總量。公共交通是對(duì)大眾提供運(yùn)輸服務(wù)的 一種交通方式，統(tǒng)計(jì)全年公共交通客運(yùn)量可從側(cè)面發(fā)映出一個(gè)地區(qū)在公共交通這方面的基礎(chǔ)設(shè)施使用率是否高效合理。

在環(huán)境保護(hù)維度下，生活污水處理率和生活垃圾無害化處理率2個(gè)指標(biāo)是從廢物處理方面?zhèn)让娣从吵鞘芯C合實(shí)力，建成區(qū)綠地覆蓋率是從綠化的角度說明各地區(qū)的綠化程度。城市綜合實(shí)力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系具體如表2-1所示：

3.城市綜合實(shí)力評(píng)價(jià)熵權(quán)法和TOPSIS方法[9]

（1）原始數(shù)據(jù)的收集整理

假設(shè)有m個(gè)待評(píng)價(jià)樣本，n項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)，形成原始指標(biāo)數(shù)據(jù)矩陣：

其中Xij表示第i個(gè)樣本第j項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)的數(shù)值。對(duì)于某項(xiàng)指標(biāo) Xj，樣本的離散程度越大，則該指標(biāo)在綜合評(píng)價(jià)中所起的作用就越大。如果該指標(biāo)的標(biāo)志值全部相等，則表示該指標(biāo)在綜合評(píng)價(jià)中不起作用。

（2）數(shù)據(jù)處理

為消除因量綱不同對(duì)評(píng)價(jià)結(jié)果的影響，需要對(duì)各指標(biāo)進(jìn)行歸一化或者標(biāo)準(zhǔn)化處理。

歸一化處理：

若所用指標(biāo)的值越大越好（正向指標(biāo)：）

（1）

若所用指標(biāo)的值越小越好（負(fù)向指標(biāo)：）

（3）計(jì)算比重

計(jì)算第j個(gè)指標(biāo)中，第i個(gè)樣本標(biāo)志值的比重：

建立數(shù)據(jù)庫的比重矩陣

（4）計(jì)算第j個(gè)指標(biāo)的熵值 ，其中，K>0，K= （4）

（5）計(jì)算第j個(gè)指標(biāo)的差異程度

（6）定義權(quán)重

（7）構(gòu)造加權(quán)矩陣

得到加權(quán)矩陣

（8）尋找最優(yōu)值和最劣值

（9）計(jì)算各個(gè)評(píng)價(jià)對(duì)象與最優(yōu)值和最劣值之間的距離

（10）計(jì)算各個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)與最優(yōu)值的相對(duì)接近度

4.案例分析

本文以京津冀城市群城市為研究對(duì)象，研究了其13個(gè)城市綜合實(shí)力的指標(biāo)并行了統(tǒng)計(jì)如表4-1所示。以下數(shù)據(jù)均來源與京津冀城市群各城市統(tǒng)計(jì)局官網(wǎng)中的《2020年國民經(jīng)濟(jì)與社會(huì)發(fā)展公報(bào)》。

第一步：確定初始規(guī)范：

第二步：對(duì)各指標(biāo)進(jìn)行歸一化或者標(biāo)準(zhǔn)化處理，對(duì)于數(shù)值越高越好的數(shù)據(jù)進(jìn)行高優(yōu)指標(biāo)處理，采用公式（1）。對(duì)于數(shù)值越低越好的數(shù)據(jù)進(jìn)行低優(yōu)指標(biāo)處理，采用公式（2）。根據(jù)公式（3），計(jì)算各個(gè)指標(biāo)中，每一個(gè)樣本標(biāo)志值的比重，從而建立數(shù)據(jù)比重矩陣。

第三步：計(jì)算熵值。根據(jù)公式（4）計(jì)算出每一個(gè)指標(biāo)的熵值。由于此案例中總共有13個(gè)樣本，所以式中的K=1/In（樣本數(shù)），即K=0.39，進(jìn)而可得出指標(biāo)熵的數(shù)值。

第四步：根據(jù)公式（5）確定權(quán)重。

第五步：根據(jù)公式（6）得出加權(quán)標(biāo)準(zhǔn)化判斷矩陣。

第六步：根據(jù)公式（7）確定正向最大值和負(fù)向最大值，得出：

第七步：計(jì)算各個(gè)評(píng)價(jià)對(duì)象與最優(yōu)值和最劣值之間的距離，根據(jù)公式（8）得出Di+和Di-的值，進(jìn)而算出各個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)與最優(yōu)值的相對(duì)接近度。

Di+T=

Di-T=

第八步：根據(jù)公式（9），最終計(jì)算出與最優(yōu)值的相對(duì)接近度和距離

Ci=

由此可得，京津冀城市綜合實(shí)力順序?yàn)椋罕本?、天津、石家莊、唐山、廊坊、秦皇島、保定、滄州、邢臺(tái)、邯鄲、張家口、衡水、承德。邢臺(tái)、邯鄲是京保石發(fā)展軸上的城市，應(yīng)加強(qiáng)其與中部核心功能區(qū)的交通聯(lián)系，由交通帶動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展;滄州不僅位于京津冀的中部核心功能區(qū)中，還有臨海港口，應(yīng)利用好其區(qū)位優(yōu)勢(shì)，提高GDP增速和進(jìn)出口總額;張家口和承德的人口基數(shù)小，GDP水平低，基礎(chǔ)設(shè)施水平較差，應(yīng)盡快提升;衡水的交通區(qū)位優(yōu)勢(shì)較小，應(yīng)盡快加大交通建設(shè)，該結(jié)果較為客觀的反映了京津冀的發(fā)展?fàn)顟B(tài)。

結(jié)語

本文總結(jié)分析了京津冀城市的綜合實(shí)力，提出了城市群綜合實(shí)力的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。依據(jù)京津冀城市的特點(diǎn)和城市綜合實(shí)力的概念和內(nèi)涵，構(gòu)建了包含人口與勞動(dòng)力、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會(huì)發(fā)展、基礎(chǔ)設(shè)施以及環(huán)境保護(hù)五個(gè)方面的指標(biāo)體系。使用客觀因素提出了熵權(quán)法的權(quán)重確定方法，建立了基于TOPSIS的城市綜合實(shí)力的評(píng)價(jià)方法，運(yùn)用該方法對(duì)京津冀城市群的綜合實(shí)力進(jìn)行了評(píng)價(jià)，取得了較為理想的結(jié)果。該方法可以為決策者提供了客觀、合理的決策依據(jù)。本論文由基金項(xiàng)目天津市教委科研計(jì)劃項(xiàng)目支持，項(xiàng)目編號(hào)2017KJ048。

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1*第一作者通訊作者：王迎（1981-）保定人，博士，講師畢業(yè)于長安大學(xué)，就職于天津城建大學(xué)email angie336@qq.com ?tel：15902260963