田明昊
(河海大學商學院,江蘇 常州 213022)
在黨的領導下,中國在2020年實現(xiàn)了全面建成小康社會的宏偉目標,實現(xiàn)了貧困縣全體脫貧摘帽,人民生活質量得到了顯著提升。由于國家對“三農(nóng)”問題、脫貧致富問題的重視,近年來農(nóng)村居民生活質量提升效果最為顯著,但是城鄉(xiāng)發(fā)展不平衡問題依然存在。因此,在政府越來越注重民生、人民越來越注重生活質量的時代大背景下,需要科學的評價模型與評價體系對農(nóng)村居民生活質量進行定量評價,為政府治理的績效評價、政策的制定與調整和提高農(nóng)村居民生活水平的實現(xiàn)路徑等研究提供參考。
國內外學者對生活質量評價的研究主要分為以下幾個方面。第一,關于生活質量的評價指標研究[1,2],其中也不乏以“小康社會”“美好生活”等政治概念為指導構建生活質量評價指標體系的研究[3,4];第二,通過調查問卷的形式收集主觀民意,以幸福感、滿意度等為導向對生活水平進行評價[5,6];第三,采用GDP、基尼系數(shù)等對生活水平進行客觀評價。但是,對于生活質量的評價有其復雜性,主要在于生活質量的評價既有其主觀性也有其客觀性。一方面,從經(jīng)濟學與統(tǒng)計學視角出發(fā),統(tǒng)計得出的客觀數(shù)據(jù)可以在一定程度上體現(xiàn)生活質量,從最早直接使用GDP、收入進行評價到計算基尼系數(shù)等指標進行評價,評價指標雖然一直在進行改進,但是仍有很大的局限性[7-9];另一方面,從社會學與心理學角度出發(fā),以調查問卷方式統(tǒng)計的主觀滿意度、幸福感也是評價生活質量的重要方面,但是問卷的設計與各問題的權重、調查群體的選擇等方面主觀性較大,評價結果的科學性有待考證。除此之外也有許多學者構建多指標評價體系,對農(nóng)村富裕程度、現(xiàn)代化程度進行評價,取得了一些研究成果,可以對農(nóng)村生活質量評價提供參考,如申云等[10]使用熵權TOPSIS 法對中國農(nóng)村富裕程度進行評價,對比各省與各地區(qū)富裕程度差異并提出相應建議;韓磊等[11]使用均權法對中國農(nóng)村發(fā)展指數(shù)進行評價,比較不同地區(qū)中國農(nóng)村的發(fā)展進程。
BP 神經(jīng)網(wǎng)絡模擬神經(jīng)元之間的信息傳遞,能很好地解決非線性問題,被廣泛運用于預測、評價等問題中[12]。儲昭輝等[13]使用AHP-BP 模型對城市移動圖書館服務質量進行評價,得出更加科學、客觀的評價結果;朱益平等[14]使用BP 神經(jīng)網(wǎng)絡對問卷結果與客觀指標組成的評價數(shù)據(jù)集與粗糙集評價結果進行訓練,得出政務微信公眾號信息質量的評分。
為更加科學地評價農(nóng)村居民生活質量,本研究參考“小康社會”的概念建立農(nóng)村居民生活質量評價指標體系,在熵權TOPSIS 法的基礎上引入AHP 進行主觀賦權,使用AHP 與熵權法從客觀與主觀2 個維度計算各指標的權重,利用TOPSIS 法對人民生活水平做出評價,最后利用BP 神經(jīng)網(wǎng)絡訓練得出BPTOPSIS 農(nóng)村居民生活質量評價模型。
本研究參照全面建設小康社會的目標和任務[15]、各省統(tǒng)計年鑒對人民生活相關指標的選取與相關研究,構建了農(nóng)村居民生活質量評價指標體系(表1),準則層分為7 個方面。
表1 生活質量評價指標體系
生活富裕方面,指標由農(nóng)林漁牧業(yè)總產(chǎn)值、農(nóng)村居民收入與支出構成。生活富裕程度是生活質量的重要影響因素,可以間接影響到生活現(xiàn)代化、舒適性等其他指標,生活富裕程度的提高是生活質量提高的必要條件。
生活現(xiàn)代化方面,指標由農(nóng)村居民的用電量與耐用品擁有量構成。生活現(xiàn)代化程度反映了農(nóng)村居民的生活現(xiàn)狀,一般認為現(xiàn)代化程度越高則生活質量也會相應提升。比如汽車可以方便農(nóng)村居民的交通出行,移動電話可以方便人與人之間的相互交流,空調則可以提供更高的居家舒適度。
生活舒適型方面,指標由村莊供水普及率、生活污水處理比例、人均住房面積和平均消費肉糧比構成。體現(xiàn)舒適性的“衣、食、住、行”4 個方面中,較難以統(tǒng)一地標準量化不同地區(qū)的“衣”與“行”,故指標主要量化“住”與“食”2 個方面?!耙?、食、住、行”的舒適與否直接影響生活質量的高低。
醫(yī)療與教育資源方面,指標由人均擁有醫(yī)生數(shù)與村衛(wèi)生員數(shù)、平均每一教師負擔小學生數(shù)構成。其中每萬人擁有醫(yī)生數(shù)與平均每一教師負擔小學生數(shù)包括農(nóng)村與城鎮(zhèn),一定程度上能反映農(nóng)村地區(qū)的情況。醫(yī)療與教育是生活中重要的2 個方面,資源的多少極大影響了生活質量的高低。
生活壓力方面,指標由恩格爾系數(shù)、人均最低保障支出與每一農(nóng)村勞動力負擔人數(shù)構成。在生活富裕的同時,農(nóng)村居民同樣可能由于生活開支較大與養(yǎng)家糊口的壓力而生活質量較低,而國家與政府的相關社保政策則能很好地緩解生活壓力,提高生活質量。
負面事件方面,指標由刑事案件立案數(shù)、火災事故發(fā)生數(shù)與農(nóng)村自然災害受災面積構成。其中前兩者的數(shù)據(jù)包括農(nóng)村與城鎮(zhèn),一定程度上能反映農(nóng)村地區(qū)的情況。治安環(huán)境與災害作為負面事件極大地影響居民的生活質量。
城鄉(xiāng)差距方面,城鄉(xiāng)發(fā)展的不平衡對資源分配的公平性有較大影響,也會讓農(nóng)村居民有更大的心理壓力,所以對農(nóng)村居民生活質量也有部分影響。
在確定指標權重時,使用AHP 與熵權法分別對準則層與指標層進行賦權,兼顧主觀與客觀賦權的同時也能避免不同準則下指標個數(shù)的不同對整體權重的影響。具體來說,先使用熵權法對指標層21 項指標進行客觀賦權,再添加補償系數(shù)使最終權重符合層次分析法對準則層7 項指標主觀賦權結果。根據(jù)得到的權重與標準化處理后的數(shù)據(jù),使用TOPSIS法對生活質量進行評價,得出評價結果。最后將評價結果輸入BP 神經(jīng)網(wǎng)絡進行訓練,得到生活質量評價模型。
1.2.1 基于綜合權重的TOPSIS 法 AHP 層次分析法用定量的形式表達人的主觀性,簡潔可行、系統(tǒng)性較好,計算步驟如下[16,17]:
1)建立生活水平層次分析結構。
2)構建判斷矩陣U。根據(jù)評價體系中各指標的重要程度比較構建判斷矩陣,其中uij(i=1…n,j=1…n)表示ui和uj兩項指標的相對重要程度,重要程度使用九標度進行標注。
3)計算權重矩陣W。
4)一致性檢驗。由方根法得出矩陣U的最大特征值λmax和特征向量,如式2。根據(jù)λmax計算一致性指標CI,如式3。計算一致性比例CR,如式4,若CR<0.1,則一致性檢驗通過。
式中,RI為隨機性指標,根據(jù)矩陣階數(shù)n進行取值。
熵權法計算過程如下[18]:
1)計算第k年第i個指標的比重Xki。
式中,xki表示第k年第i個指標的取值。
2)計算指標信息熵Ei和信息冗余度Di。
3)計算指標權重矩陣W′。
TOPSIS 法,又稱理想值法,它是通過計算評價對象與最優(yōu)解和最劣解之間的歐式距離,獲得評價對象與理想解的貼近度,對評價對象進行相對優(yōu)劣評價。該方法是用于求解多屬性決策問題的一種常見方法,被廣泛用于生態(tài)文明建設領域相關政策的績效評價或效益評估,計算過程如下[19]:
1)構造歸一化初始矩陣Z。
2)確定最優(yōu)方案和最劣方案。最優(yōu)方案Z+由Z中每行元素的最大值構成,最劣方案Z-由Z中每列元素的最小值構成。
3)計算各評價對象與最優(yōu)方案、最劣方案的接近程度D+與D-。
式中,wj為第j個屬性的權重。
4)計算各評價對象與最優(yōu)方案的貼近程度Ci。0 ≤Ci≤1,Ci越接近1 表明評價對象越優(yōu)。
5)根據(jù)Ci大小進行排序,給出評價結果。
1.2.2 BP 神經(jīng)網(wǎng)絡 BP 神經(jīng)網(wǎng)絡是一種改進的多層前饋網(wǎng)絡,除正向傳播外還加入誤差反向傳播機制,通常由計算圖實現(xiàn)。典型的BP 神經(jīng)網(wǎng)絡具有輸入(Input layer,IL)、隱藏(Hidden layer,HL)和輸出(Output layer,OL)3 層結構,其結構如圖1 所示。在訓練過程中,先進行正向傳播過程,由IL 輸入數(shù)據(jù),經(jīng)過多層HL 計算后到達OL,并根據(jù)目標誤差函數(shù)將誤差反向傳播。反向傳播是從OL 反向經(jīng)過HL 回到IL 的過程,訓練過程通過不斷調整各層權值和閾值,直至達到預先設定的誤差變化閾值或訓練輪次,最終完成網(wǎng)絡的訓練全過程。BP 神經(jīng)網(wǎng)絡具有更強大的學習能力、泛化能力和容錯性能,因此BP 神經(jīng)網(wǎng)絡是目前應用較為廣泛的一種網(wǎng)絡結構[15]。
圖1 BP 神經(jīng)網(wǎng)絡結構
本研究以江蘇省為例,評價江蘇省2005—2019年農(nóng)村居民生活質量,分析江蘇省在全面建設小康社會過程中農(nóng)村居民生活質量的變化情況,并驗證BP-TOPSIS 生活質量評價模型的有效性。評價指標中,平均每千人口村衛(wèi)生員數(shù)(C13)與人均最低保障支出(C16)來源于《中國農(nóng)村統(tǒng)計年鑒》,村莊供水普及率(C8)與村莊處理生活污水比例(C9)來源于《中國城鄉(xiāng)建設統(tǒng)計年鑒》,其余數(shù)據(jù)來源于《江蘇省統(tǒng)計年鑒》。
根據(jù)評價指標體系構建原始數(shù)據(jù)矩陣,其中行表示評價指標,列表示年份,得到原始數(shù)據(jù)矩陣X=
首先對數(shù)據(jù)進行標準化處理,使用最大最小歸一化的處理方式將原始數(shù)據(jù)用線性化的方法轉換到[0,1],消除量綱與數(shù)量級的差異。對原始數(shù)據(jù)矩陣,正向指標按照式(14)進行處理,負向指標按照式(15)進行處理,得到標準化數(shù)據(jù)矩陣
使用層次分析法對準則層指標權重進行主觀分析,并對結果進行一致性檢驗,結果如表2 所示。由表2 可知,CR=0.044<0.1,結果有效。
表2 AHP 一致性檢驗
使用熵值法對指標層指標權重進行客觀分析,結合準則層權重,最終權重結果如表3 所示,21 項指標的權重在0.017~0.098。從指標層來看,每萬人擁有醫(yī)生數(shù)(C12)、人均最低保障支出(C16)2 個指標權重較高,達0.09 以上;農(nóng)村家庭平均每百戶擁有汽車數(shù)(C4)、農(nóng)村家庭平均每百戶移動電話擁有量(C5)、村莊供水普及率(C8)3 個指標權重較低,不及0.03。C4與C5主要體現(xiàn)生活的便捷與舒適性,重要程度不及社會保險、恩格爾系數(shù)等涉及生活壓力及穩(wěn)定性的指標,與實際情況基本相符。C8權重較低則是因為近幾年村莊供水率一致處于較高水平,信息熵較小。從準則層來看,生活富裕(B1)、生活舒適性(B3)、醫(yī)療與教育資源(B4)、生活壓力(B5)權重較大,相較于生活現(xiàn)代化程度與城鄉(xiāng)差距來說更能對農(nóng)村居民生活質量造成直接的影響。
表3 AHP 與熵權法綜合權重
本研究構造了一個具有5 層結構的BP 神經(jīng)網(wǎng)絡,如圖1 所示。中間隱含層神經(jīng)元激活函數(shù)采用sigmoid 函數(shù),輸出層采用tanh 函數(shù)。最大迭代次數(shù)設為1 000 次,學習率為0.02,采用MSE 作為誤差函數(shù),誤差停止閾值設為0.000 01,初始權值與闕值賦予隨機數(shù)。模型迭代到第54 輪達到誤差小于0.000 01 并輸出預測值,預測結果與樣本誤差對比如圖2 所示。
圖2 樣本誤差對比
模型預測值的平均絕對誤差(MAE)為0.010 6,平均均方誤差(MSE)為0.000 189,真實值與網(wǎng)絡預測值誤差較小,近似于0。從真實值與模型預測值對比結果(圖2)可以得出,本研究構建的評價模型誤差率小于0.030 2,預測結果與實際值接近,這也說明了BP-TOPSIS 評價模型對農(nóng)村居民生活質量評價具有一定的準確性和可行性,證明本研究構建的模型可以泛化到更為一般的農(nóng)村居民生活質量評價的研究中。
BP-TOPSIS 生活質量評價模型的評價結果(圖2)顯示,在全面建設小康社會的15年中,江蘇省農(nóng)村生活質量總體保持增長,但在2008—2009年與2015—2016年兩個階段出現(xiàn)了明顯增長緩慢的情況。
從具體數(shù)據(jù)上看,2008—2009年增速放緩主要由于各指標普遍增速放緩與C4、C20與C21指標的劣化。農(nóng)村家庭平均每百戶擁有汽車(C4)由2008年的12.4 輛降至2009年的11.7 輛;農(nóng)村自然災害受災面積(C20)由2008年的48.3 萬hm2增至2009年的100.2 萬hm2;城鎮(zhèn)居民與農(nóng)村居民收入差距比(C21)達到了2.6,為15年來的最大值。各指標增速的普遍放緩反映了國際金融危機對江蘇省農(nóng)村居民生活質量的顯著影響,與實際情況較為相符。
2015—2016年的評分增速也出現(xiàn)了放緩。從具體數(shù)據(jù)上看,每一農(nóng)村勞動力負擔人數(shù)(C17)的持續(xù)上漲減緩了增速,并且公安機關刑事案件立案數(shù)(C18)達到15年來的峰值,對評分有較大的負面影響。人口老齡化對于農(nóng)村居民生活質量影響愈發(fā)顯著,但是總體經(jīng)濟指標向好的態(tài)勢沒有改變,所以經(jīng)過調整后2016—2019年生活質量又迎來一個快速發(fā)展期。
從江蘇省全面建設小康社會這15年的生活質量評分與數(shù)據(jù)變化可以發(fā)現(xiàn),在農(nóng)村居民生活質量不斷提高的同時也存在著一些潛在問題。第一,人口老齡化的影響逐漸增大,雖然有單獨二孩、雙獨二孩、全面二孩等人口政策相繼推出,但是在每個農(nóng)村勞動力負擔人數(shù)(C17)的體現(xiàn)上有較大延遲,C17在2012年達到最低點后不斷攀升,2019年已達到1.65,未來幾年還將繼續(xù)增長。第二,教育資源依然比較緊張,平均每個教師負擔小學生數(shù)(C16)在2016年達到最高點后一直居高不下,2019年為17.20,大致與2006年的數(shù)據(jù)相當。第三,火災事故發(fā)生數(shù)(C22)波動較大,對人民生活質量有著不良的影響,政府應更加重視此類影響日常生活的安全問題。
本研究參照現(xiàn)有研究與全面建成小康社會的背景特點構建了農(nóng)村居民生活質量評價體系,使用AHP 與熵權法分別為準則層與指標層賦權,使用TOPSIS 法得出評價結果并輸入BP 神經(jīng)網(wǎng)絡訓練,最終得到BP-TOPSIS 農(nóng)村居民生活質量評價模型。訓練結果顯示模型的期望輸出與訓練結果之間的誤差值僅為0.03,模型可以較為準確地輸出生活質量評分。模型評價結果顯示,近年來江蘇省居民生活質量不斷提高,同時存在一些潛在問題,但整體發(fā)展態(tài)勢良好,尤其是2016年后生活質量又迎來一個快速發(fā)展期。模型評價結果符合實際,準確地體現(xiàn)了金融危機與人口老齡化對生活質量產(chǎn)生的影響,證明了模型的科學性和有效性。BP-TOPSIS 農(nóng)村居民生活質量評價模型可以科學地評價農(nóng)村居民生活質量水平,對政府績效評估與相關民生政策的制定提供一定的參考。