劉雄資 郜華萍 李玉婷 周洲 郭隆 高媛 董燕妮 付妍妮

摘要 采取層次分析法建立生態(tài)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，以西南某地區(qū)近5年來城鎮(zhèn)生態(tài)建設(shè)概況為案例，確定6個(gè)準(zhǔn)則層和68個(gè)指標(biāo)層。應(yīng)用德爾菲法、兩兩對(duì)比法、熵值法確定各個(gè)準(zhǔn)則層和指標(biāo)層的權(quán)重，并計(jì)算該地區(qū)城鎮(zhèn)生態(tài)化指數(shù)，3種方法對(duì)于該地區(qū)生態(tài)化水平2014—2018年總的趨勢(shì)都是上升的，德爾菲法、兩兩對(duì)比法、熵值法的增長倍數(shù)分別為0.30、0.28、1.80倍，而且3種方法都顯示出2016年是該地區(qū)5年內(nèi)生態(tài)化建設(shè)水平最高的一年。所得結(jié)果與近5年來該地區(qū)的實(shí)際發(fā)展情況基本相符，驗(yàn)證了該研究確立的城市生態(tài)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的科學(xué)性和合理性。該研究成果為其他地區(qū)評(píng)估城鎮(zhèn)化發(fā)展生態(tài)化程度和生態(tài)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系提供了一定的參考。

關(guān)鍵詞 農(nóng)村城鎮(zhèn)化;生態(tài)化程度;生態(tài)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系;層次分析法

中圖分類號(hào) X 826文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A

文章編號(hào) 0517-6611（2022）02-0217-05

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2022.02.058

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

Study on the Ecological Evaluation Index System of Rural Urbanization

LIU Xiong-zi， GAO Hua-ping，LI Yu-ting et al （Faculty of Environmental Science and Engineering，Kunming University of Science and Technology， Kunming， Yunnan 650031）

Abstract The analytic hierarchy process was adopted to establish an ecological evaluation index system.Taking the overview of urban ecological construction in a certain area in southwestern China in the past 5 years as a case， 6 criterion levels and 68 index levels were determined.The Delphi method， the pairwise comparison method and the entropy method was applied to determine the weight of each criterion layer and index layer， and calculate the urban ecologicalization index of the area.The three methods had increased the overall trend for the ecological level of the region from 2014 to 2018.The growth multiples of the Delphi method， the pairwise comparison method and the entropy method were respectively 0.30， 0.28， and 1.80 times，and all three methods showed that 2016 was the highest level of ecological construction in the region in 5 years.The results obtained were basically consistent with the actual development of the area in the past five years， verifying the scientificity and rationality of the urban ecological evaluation index system established by this study.The research results provide certain reference for other regions to assess the degree of ecologicalization of urbanization development and the ecological evaluation index system.

Key words Rural urbanization;Degree of ecologicalization;Ecological evaluation index system;Analytic hierarchy process

作者簡介 劉雄資（1994—），男，山西呂梁人，碩士研究生，研究方向：環(huán)境工程。*通信作者，教授，博士，碩士生導(dǎo)師，從事水污染控制工程和環(huán)保經(jīng)濟(jì)學(xué)研究。

收稿日期 2021-05-07

21世紀(jì)，工業(yè)化加快、經(jīng)濟(jì)快速增長、環(huán)境生態(tài)平衡之間的矛盾日益突出，低碳發(fā)展、環(huán)境保護(hù)和生態(tài)建設(shè)成為當(dāng)前時(shí)代主題[1]。歐美發(fā)達(dá)國家于20世紀(jì)90年代相繼提出“可持續(xù)發(fā)展指標(biāo)體系”[2]，指標(biāo)體系框架的建立涵蓋了政治、發(fā)展、環(huán)境生態(tài)3個(gè)方面。進(jìn)入21世紀(jì)以來，我國農(nóng)村城鎮(zhèn)化發(fā)展迅猛，但是生態(tài)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系發(fā)展較慢，存在著許多嚴(yán)重的問題，如指標(biāo)體系不完善、著重于環(huán)境和經(jīng)濟(jì)變化、不能全面地體現(xiàn)社會(huì)情況[3];經(jīng)濟(jì)和環(huán)境的協(xié)調(diào)性不好;指標(biāo)較少，對(duì)生態(tài)評(píng)價(jià)全面性不足，關(guān)聯(lián)性差。

評(píng)價(jià)指標(biāo)體系是一個(gè)復(fù)雜系統(tǒng)，是由多個(gè)指標(biāo)所組成的準(zhǔn)則層統(tǒng)計(jì)指標(biāo)。評(píng)價(jià)指標(biāo)體系方法是系統(tǒng)性、全面性地評(píng)價(jià)社會(huì)、經(jīng)濟(jì)現(xiàn)象的一種行之有效的方法[4]。依據(jù)全面性與主要性相結(jié)合的原則、系統(tǒng)性與層次性相結(jié)合的原則、科學(xué)性與可比性相結(jié)合的原則、引導(dǎo)性與可操作性相結(jié)合原則、定性與定量相結(jié)合原則[5]，遵循循環(huán)經(jīng)濟(jì)的原理又結(jié)合生態(tài)產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)[6]，筆者提出了邊疆城鎮(zhèn)生態(tài)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，并用該指標(biāo)體系對(duì)西南某地區(qū)的生態(tài)城鎮(zhèn)化發(fā)展進(jìn)行了評(píng)價(jià)分析，驗(yàn)證了該體系的科學(xué)性[7]。

1 資料與方法

1.1 指標(biāo)數(shù)據(jù)無量綱化處理

因?yàn)槊宽?xiàng)指標(biāo)數(shù)據(jù)（x ij）中的計(jì)量單位與數(shù)量級(jí)不同，所以數(shù)據(jù)之間存在量綱上的差異。這種異量綱性是影響對(duì)事物整體評(píng)價(jià)的主要因素[8]。

指標(biāo)的無量綱化處理是解決這一問題的主要手段[9]。無量綱化也稱作數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)格化，是一種通過數(shù)學(xué)變換來消除原始變量量綱影響的方法[10-11]。該研究對(duì)選擇的68個(gè)指標(biāo)共340個(gè)樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行無量綱化處理，再進(jìn)行后續(xù)的計(jì)算。

該研究采用閾值法進(jìn)行處理數(shù)據(jù)無量綱化，以極大值作為閾值進(jìn)行無量綱化處理數(shù)據(jù)[12]。使用公式X′ ij=x ijmax（x ij）得出該指標(biāo)體系數(shù)據(jù)無量綱化處理后的數(shù)據(jù)。

1.2 生態(tài)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系指標(biāo)權(quán)重計(jì)算方法

該研究針對(duì)生態(tài)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系中各個(gè)指標(biāo)對(duì)其隸屬標(biāo)準(zhǔn)和各個(gè)指標(biāo)對(duì)總體評(píng)價(jià)目標(biāo)的影響程度不一致的問題，采用德爾菲法、兩兩對(duì)比法、熵值法3種不同方法確定各指標(biāo)的權(quán)重。同時(shí)進(jìn)行每項(xiàng)指標(biāo)加權(quán)、每一項(xiàng)準(zhǔn)則層加和計(jì)算，確定生態(tài)化指數(shù)并評(píng)價(jià)和分析該地區(qū)生態(tài)建設(shè)程度[13]。

1.2.1 德爾菲法。

該方法的權(quán)重以環(huán)境科學(xué)學(xué)科方向教授、環(huán)境環(huán)保行業(yè)專家及政府工作人員三方統(tǒng)籌協(xié)作，征求三方權(quán)重分配值，循環(huán)征求3次，并選取均值作為6個(gè)準(zhǔn)則層和68個(gè)指標(biāo)層的最終權(quán)重分配值。

1.2.2 兩兩對(duì)比法。具體步驟如下：

（1）在指標(biāo)層次劃分模型的基礎(chǔ)上采用0～9比率標(biāo)度，通過專家評(píng)議，確定系統(tǒng)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系各遞階同層次結(jié)構(gòu)中兩指標(biāo)（或準(zhǔn)則）i與j間的相對(duì)重要性程度r ij形成相應(yīng)的判斷矩陣R[14]。

（2）計(jì)算判斷矩陣R的特征向量，即單層次權(quán)重向量W=（W 1，W 2，…，W i）。

（3）對(duì)判斷矩陣R進(jìn)行一致性檢驗(yàn)。判斷矩陣每一行元素的乘積M i=n i=1b ij，計(jì)算M i的n次方根W i=nM i，對(duì)向量w={W i，W i，W i}歸一化，w i=W i/ n i=1W i，w i即為指標(biāo)權(quán)重;計(jì)算判斷矩陣的最大特征根λ max=1n n i=1AW iw i;判斷一次性檢驗(yàn)C R=C iR i，其中C i=λ max-nn-1，若是C R<0.1即為一致。

（4）一致性檢驗(yàn)R i值查詢，i代表階數(shù)。具體R i值如表1所示。

（5）一致性檢驗(yàn)計(jì)算結(jié)果如表2所示。由表2可知計(jì)算結(jié)果C R小于0.1，一致性驗(yàn)證成功，兩兩分析法指標(biāo)權(quán)重建設(shè)科學(xué)合理。

1.2.3 熵值法。

（1）構(gòu)建原始指標(biāo)數(shù)據(jù)矩陣。該評(píng)價(jià)體系涉及2014—2018年5個(gè)年度和68項(xiàng)指標(biāo)。用m表示年份，n表示指標(biāo)，構(gòu)造原始數(shù)據(jù)矩陣A即X=[x ij] max，x ij表示第i個(gè)年度第j項(xiàng)指標(biāo)的測(cè)量值[15]。

（2）在數(shù)據(jù)無量綱化處理的基礎(chǔ)上，計(jì)算評(píng)價(jià)指標(biāo)的貢獻(xiàn)度P ij[16-17]。計(jì)算第j項(xiàng)指標(biāo)第i個(gè)年份的貢獻(xiàn)度，即第i個(gè)年度第j項(xiàng)指標(biāo)與所屬列和的比重P ij，計(jì)算方法[18-19]為P ij=X ij m i=1X ij。

（3）計(jì)算評(píng)價(jià)指標(biāo)的熵值e ij。計(jì)算熵值數(shù)，用來反映第j項(xiàng)指標(biāo)的信息量大小。計(jì)算公式[20-21]為e ij=-1ln m m i=1（P ijlnP ij）。

（4）計(jì)算評(píng)價(jià)指標(biāo)的熵冗余度：d ij=1-e ij。

（5）確定評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重：w ij=d ij n j=1d ij。

2 結(jié)果與分析

2.1 生態(tài)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系指標(biāo)權(quán)重 由“1.2”中的3種計(jì)算方法分別計(jì)算出3種方案的相關(guān)指標(biāo)權(quán)重，并整理得出表3。

2.2 準(zhǔn)則層生態(tài)化指數(shù)分析 3種方法分別加權(quán)、加和計(jì)算，經(jīng)過數(shù)據(jù)處理，分別得出6個(gè)準(zhǔn)則層生態(tài)指數(shù)（圖1）。

從社會(huì)生態(tài)指標(biāo)（B 1）指數(shù)分析（圖1a）可以看出，2014—2018年該地區(qū)社會(huì)生態(tài)指標(biāo)指數(shù)總的來說是上升的，說明該地區(qū)在2014—2018年致力于提高社會(huì)生態(tài)水平。但是2016—2018年社會(huì)生態(tài)指標(biāo)指數(shù)增長幅度趨于平緩，表明該地區(qū)社會(huì)生態(tài)水平提升緩慢，需要在未來繼續(xù)加大力度發(fā)展該地區(qū)社會(huì)生態(tài)水平。

從經(jīng)濟(jì)生態(tài)指標(biāo)（B 2）指數(shù)分析（圖1b）可以看出，2014—2018年該地區(qū)經(jīng)濟(jì)生態(tài)指標(biāo)指數(shù)趨勢(shì)是逐年上升，表明該地區(qū)在2014—2018年致力于建設(shè)經(jīng)濟(jì)持續(xù)健康發(fā)展，并且取得較好成績。2015—2017年經(jīng)濟(jì)生態(tài)指標(biāo)指數(shù)增長幅度較大，表明在2016和2017年該地區(qū)城市經(jīng)濟(jì)建設(shè)力度大、成效高，經(jīng)濟(jì)建設(shè)水平發(fā)展迅猛。

從環(huán)境生態(tài)指標(biāo)（B 3）指數(shù)分析（圖1c）可以看出，3種方法對(duì)于2014—2018年該地區(qū)社會(huì)生態(tài)化水平的變化總趨勢(shì)是相同的，3種方法的環(huán)境生態(tài)指標(biāo)指數(shù)在2016年達(dá)到最高點(diǎn)，表明該地區(qū)在2016年注重環(huán)境生態(tài)建設(shè)，且取得良好成績。但是在3種方法對(duì)比中，熵值法2016年環(huán)境生態(tài)指標(biāo)指數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于德爾菲法和兩兩對(duì)比法，主要原因是熵值法計(jì)算過程中該準(zhǔn)則層舍棄了部分指標(biāo)，導(dǎo)致熵值法曲線相對(duì)其他2種方法來說增長幅度變化較大。

從污染防控生態(tài)指標(biāo)（B 4）指數(shù)分析（圖1d）可以看出，3種方法對(duì)于2014—2018年該地區(qū)污染生態(tài)化水平總的來說是相對(duì)穩(wěn)定的，2016年都是最高點(diǎn)，2017年都是最低點(diǎn)，可見2016年該地區(qū)污染防控生態(tài)水平建設(shè)成效較好，2017年污染防控生態(tài)水平建設(shè)成效較差。因?yàn)殪刂捣ㄓ?jì)算過程中，該準(zhǔn)則層舍棄了部分指標(biāo)，導(dǎo)致熵值法曲線相對(duì)其他2種方法來說增長幅度變化較大。

從健康生態(tài)指標(biāo)（B 5）指數(shù)分析（圖1e）可以看出，3種分析方法曲線結(jié)果表明2014—2018年該地區(qū)社會(huì)生態(tài)化水平是保持增長的趨勢(shì)，2014—2016年增長幅度大，健康生態(tài)建設(shè)成效比較突出。2016年之后增長幅度較小，曲線相對(duì)趨于穩(wěn)定，表明該地區(qū)2016年后健康生態(tài)建設(shè)力度較小，成效進(jìn)步不明顯。

從可持續(xù)發(fā)展生態(tài)指標(biāo)（B 6）指數(shù)分析（圖1f）可以看出，3種方法曲線都是呈上升趨勢(shì)，表明2014—2018年該地區(qū)可持續(xù)發(fā)展生態(tài)化水平在穩(wěn)步提高，可持續(xù)發(fā)展建設(shè)成效明顯進(jìn)步。

2.3 目標(biāo)層生態(tài)化指數(shù)分析

從圖2可以看出，3種方法對(duì)于2014—2018年該地區(qū)生態(tài)化水平總的趨勢(shì)都是上升的，德爾菲法、兩兩對(duì)比法、熵值法的增長倍數(shù)分別為0.30、0.28、1.80倍，而且3種方法都顯示出2016年是該地區(qū)5年內(nèi)生態(tài)化建設(shè)水平最高的一年。這說明該地區(qū)城市生態(tài)化發(fā)展在循序進(jìn)步，可以進(jìn)行進(jìn)一步的生態(tài)化升級(jí)改造。

3 結(jié)論與討論

該研究基于層次分析法確定農(nóng)村城鎮(zhèn)化生態(tài)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，對(duì)西南某地區(qū)生態(tài)城鎮(zhèn)化發(fā)展進(jìn)行評(píng)價(jià)，通過德爾菲法、兩兩對(duì)比法和熵值法對(duì)該評(píng)價(jià)指標(biāo)體系進(jìn)行賦權(quán)分析，并綜合對(duì)比3種方法分析曲線，對(duì)該地區(qū)進(jìn)行生態(tài)評(píng)價(jià)分析，結(jié)果證明該生態(tài)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系適用于以行政區(qū)為單元的生態(tài)文明建設(shè)評(píng)價(jià)。根據(jù)分析結(jié)果顯示，該地區(qū)生態(tài)文明建設(shè)水平逐步提高，所得結(jié)果與近5年來該地區(qū)的實(shí)際發(fā)展情況基本相符，說明該研究的城市生態(tài)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系具有科學(xué)性、全面性、直觀性，對(duì)該地區(qū)生態(tài)城鎮(zhèn)化發(fā)展評(píng)價(jià)結(jié)果具有精確、科學(xué)、全面的特性。

依據(jù)研究結(jié)果對(duì)該地區(qū)城鎮(zhèn)生態(tài)建設(shè)提出以下幾點(diǎn)對(duì)策：①注重規(guī)劃。找準(zhǔn)城市定位，加強(qiáng)規(guī)劃設(shè)計(jì)，突出生態(tài)城市規(guī)劃的重要性，系統(tǒng)分析該地區(qū)三大產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀、功能定位、群眾需求、生態(tài)發(fā)展、文明建設(shè)等，確定該地區(qū)生態(tài)建設(shè)主題。②強(qiáng)化特色。注重生態(tài)產(chǎn)業(yè)特色發(fā)展，建設(shè)頤養(yǎng)環(huán)境，將生態(tài)產(chǎn)業(yè)和生態(tài)文旅工作作為提升重點(diǎn)，把生態(tài)保護(hù)、社會(huì)發(fā)展、經(jīng)濟(jì)建設(shè)、健康頤養(yǎng)作為特點(diǎn)，做好城市生態(tài)文明改造工作。③提升技術(shù)。繼續(xù)加大生態(tài)文明城鎮(zhèn)化發(fā)展投入，加強(qiáng)技術(shù)、人員、設(shè)施的投入，并不斷提升管養(yǎng)水平，對(duì)管養(yǎng)工人定期進(jìn)行專業(yè)培訓(xùn)，制定切實(shí)可行的管養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)，通過一系列的手段，讓城區(qū)生態(tài)建設(shè)水平再提升。④緊抓機(jī)遇。抓住經(jīng)濟(jì)全球化的發(fā)展機(jī)遇，以橋頭堡建設(shè)為契機(jī)，充分發(fā)揮城市地域優(yōu)勢(shì)，基于區(qū)域環(huán)境承載力，建設(shè)生態(tài)城市。

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