矿区生态产业评价指标体系

王广成 ，王欢欢，谭玲玲

(1.山东工商学院研究生处，烟台 264005;2.山东师范大学管理科学与工程学院，济南 250014;3.山东工商学院管理科学与工程学院，烟台 264005;4.山东工商学院经济学院，烟台 264005)

矿区在形成和发展过程中，存在着大量尖锐复杂的资源、生态环境、经济和社会问题。传统的矿区产业结构单一，产业发展对资源具有过大的依赖性，采掘业和原材料工业比重大，加工工业和第三产业比重低。如何充分综合利用矿产资源、减少生态环境污染与破坏、延长资源开发的产业链，从而构建矿区开发的生态产业链，是矿区生态产业发展有待解决的核心问题。全面客观评价矿区生态产业的状态，为生态产业链的延伸与发展提供决策参考与智力支持，对我国矿产资源的合理开发利用乃至全国的经济和社会发展都具有重要意义。

近几年，生态产业发展与生态产业园区建设已成为国内外学者探讨的热点问题，取得了相关成果［1-4］。文献［5］提出了生态工业园区评价指标体系框架，包括经济指标，生态环境指标、生态网络指标和管理指标。袁增伟等从产业经济、社会和环境效益最大化的角度建立了基于层次分析法的生态产业评价指标体系，一级评价因子包括经济效益指标、环境效益指标、社会效益指标［6］。国内学者对矿区生态系统健康、环境质量评价指标体系也进行了研究［7-8］。目前针对煤炭矿区生态产业评价相关研究成果尚未见发表，上述研究成果为此项研究奠定了基础。

煤炭矿区主要产业链模式可概括为三种:煤－电产业链模式、煤－焦产业链模式和煤－化工产业链模式;煤系伴生资源高岭土、煤矸石、矿井水、煤层气、泥煤、粉煤灰等综合利用有多种模式;这些是进行矿区生态产业评价体系研究的现实基础。本文运用产业生态学、循环经济理论、生态与环境管理学等基本理论，构建了矿区生态产业链评价指标体系;建立了生态产业评价模型与方法，选择山东龙口矿区为研究对象进行了实证研究，提出了矿区生态产业发展的相关建议。

1 矿区生态产业评价指标体系的构建

1.1 评价指标体系的建立

构建生态产业评价指标体系，遵循科学性和可比性、可操作性、定性指标和定量指标相结合及“3R”即减量化、再利用、再循环等原则。本文将矿区生态产业发展水平作为评价体系的目标层，分别从自然资源、经济效益、环境效益、社会效益四个方面，通过理论分析法和专家咨询法来设置和筛选指标，构建了包括目标层、准则层、指标层和子指标层的评价指标体系框架。如图1所示。

图1 矿区生态产业评价指标体系Fig.1 Assessment indicator system of eco-industries

1.2 具体指标的选取

遵循指标选取的理论依据和指标体系建立的原则，结合煤炭矿区生态产业链的特征、结构和发展模式，从资源、环境、经济、社会四个方面考虑，选取指标。

1.2.1 自然资源指标

煤炭是不可再生资源，煤炭矿区的建立是以煤炭资源的开发利用为主要目的的，煤炭资源储量大小反映了矿区服务年限的长短。在煤炭的开发过程中，对资源的合理利用和保护，是矿区可持续发展的重要条件。根据科学性原则，设立煤炭资源储量指标，用来反映矿区煤炭资源的保有状况以及矿区的自我供给能力;煤炭储量越大，服务年限越长，有利于生态产业的健康持续发展，因而设置矿区服务年限作为评价指标之一。储量和产量一定时，矿井煤炭回采率越高，矿区服务年限越长，越有利于生态产业发展。因此，选择矿井回采率作为资源利用效率的评价指标之一。

1.2.2 经济效益指标

矿区生态产业链的稳定性，对煤炭矿区能否在一定的资源约束下合理组织生产诸要素，顺利进行经济生产，实现煤炭矿区的经济效益具有重要的影响。产业效率指标反映了一定单位的资源消耗所产出的产品价值，本文设立单位储量消耗产值、单位能耗产值和单位水耗产值借以反映消耗一单位的储量、能源和水所产出的经济价值。产业链结构指标反映了生态产业链各企业的构成及各企业之间的联系和比例关系，设立产品结构协调度和生态产业链长度指标来反映煤炭矿区的产业结构状况，产品结构协调度越高其产业结构越优化，生态产业链的长度用链上企业的个数来表达，生态产业链的长度越长说明其循环利用程度越高，反之亦然。设立产业实现利润总额、产业总资产贡献率等产业经济贡献指标反映了产业的获利能力，借以反映了煤炭矿区的经济效益;研究与试验发展经费投入占总产值比重指标反映产业的研发能力，一定程度上反映产业未来的发展潜力。生态产业链稳定性属于定性指标，采用成本技术风险性和市场交易风险性指标，通过成本技术风险、市场交易风险的大小来反映煤炭矿区生态产业链的稳定状况。

1.2.3 环境效益指标

煤炭矿区在开采过程中，大量物质和能量的输入、输出、排废等活动，造成了环境污染和生态破坏。环境问题主要体现在地表塌陷、固体废弃物、水体和大气污染等方面。构建生态产业链的目的就是为了降低资源消耗，减少废物排放，消除对自然生态环境的破坏。本文根据“3R”原则，采用废水治理达标率、废气排放达标率、固体废弃物综合利用率指标来反映煤炭矿区的废水、废气、固体废弃物的排放及综合利用情况。设立塌陷土地复垦率和煤矸石综合利用率指标，来反映矿区塌陷土地的治理和煤矸石的利用情况。

1.2.4 社会效益指标

煤炭矿区是以在煤炭资源开发的基础上满足人类的需求为目的的。矿区居民的就业情况和居民生活质量间接反映了矿区生态产业的发展状况。本文选择矿区居民就业率、职工平均受教育程度、职工平均工资福利水平等3个指标来反映矿区居民生活质量和发展水平。选取劳动保护标准执行度来反应矿区职工劳动保护的优与劣。

2 模糊综合评价模型的建立

2.1 模糊综合评价模型

矿区生态产业链的评价指标体系分4个层次，因此采用四层次模糊综合评价方法进行评价，其步骤为［9］:

(1)对评价系统进行层次分析，建立目标层、准则层、指标层和子指标层

将总目标A分为m个准则Bi，i=1，2，…，m。即:

式中，Bi又包含ni个指标:

式中，Cij为第i个准则的第j个指标。

式中，Cij又包含 kj个指标，j=1，2，… ，n。即:

式中，Djk为第j个指标的第k个子指标。

(2)采用层次分析法确定各层次的权重值

权重集包括准则层相对于总目标层的权重集W1B、指标层相对于准则层的权重集W1C和子指标层相对于指标层的权重集W1D。即:

式中，ci= (ci1，ci2，…，cimi) ，dj= (dj1，dj2，…，djnj);mi为第i个准则所含的指标数，nj为第j个指标所含的子指标数。

(3)将总目标根据评价需要划分为几个等级，建立评价标准集

式中，sij为第i个指标j个等级的评价标准值;m为评级等级数;n为评价指标数。

(4)建立模糊隶属函数

(5)根据模糊隶属函数和各指标的原始值建立模糊关系矩阵R

式中，Ri为第i个准则的模糊关系矩阵。

(6)分层模糊评价

矿区生态产业链评价指标体系共有4层，因此可进行三级模糊评价，即子指标层对指标层、指标层对准则层和准则层对目标层的评价。

子指标层对指标层的模糊评价，第i准则的模糊评价为:

其中:i=1，2，…，m 。

指标层对准则层的模糊评价为:

准则层对目标层的模糊评价为:

式中，ai为第i个等级的隶属度;°为模糊矩阵的复合运算，一般取算子“∧”或“∨”。

2.2 评价指标权重的确定方法

(1)用层次分析法(AHP)确定权系数

通过比较调查，对20位专家进行咨询，对咨询结果进行整理后得出判断矩阵，然后计算其特征根和特征向量，并检验判断矩阵的一致性，确定权系数，如表1。

(2)应用熵值法修正权系数

尽管AHP技术识别问题的系统性强，可靠性相对较高，但当采用专家咨询方式时，容易产生循环而不能满足传递性公理，导致标度把握不准和丢失信息等问题出现，解决这些问题的有效途径就是用熵值法对用AHP法确定的权系数进行修正，其结果见表2。

表1 专家赋值判断矩阵综合指标权重详表Table 1 Synthetic indicator weights by expert judgment matrix

表2 熵值法对评价指标权系数的修正值Table 2 Amend value of weight coefficient about assessment indicator by Entropy method

续表

2.3 模糊隶属度函数的构建

矿区生态产业链评价指标各不相同，各指标值之间无法做统一的比较，因此需要将各指标的评估值转化为［0，1］之间的无量纲数值，即xi(i=1，2，…，n)∈［0，1］。建立了21个因素指标的模糊隶属函数，把各指标的隶属度作为样本参数值。

2.4 确定评价标准

煤炭矿区生态产业的发展是以改善矿区生态环境，发展循环经济，实现资源的低投入、低消耗、高产出为目标，其生态产业链的发展水平也相应地反映出此目标的实现程度。鉴于对矿区生态产业发展标准的理解，结合煤炭矿区的特点，将矿区生态产业链评价标准分为5个等级，即较好、好、一般、差、较差，如表3所示。

表3 指标的评价标准Table 3 The assessment standards of indicator

3 实例研究

以山东龙口矿区为研究对象。龙口矿区地处山东半岛西北部的龙口市境内，始建于1968年，经过40多年的开发建设，已经发展成以煤炭生产、热电联产、油页岩综合利用、煤炭物流为核心主业，集合机械加工、建工建材等为一体的大型区域企业，构建了较为完善的“煤-电-油-运”循环经济产业链。

通过现场调研、收集资料，根据评价指标体系及模型，将收集到的原始数据整理，得到各项指标的基础数据。依据各因素指标的模糊隶属函数，把各指标的实际值作为样本参数值，得到评价指标的模糊隶属度，进而确定模糊关系矩阵，依据上述模型对矿区生态产业进行评价，则评价结果为:

可以看出，龙口矿区生态产业链发展现状相对于好的隶属度为0.4397，根据最大隶属度原则，其发展水平处于良好状态。其中，环境效益指标对发展较好的隶属度最高为0.2834，其次为社会效益指标，隶属度为0.178;这说明龙口矿区生态产业发展的环境效益和社会效益比较好。自然资源指标的评价值属于较好等级的隶属度为0.05，而经济效益指标评价值属于较好等级的隶属度为0.0705，这表明，煤炭资源储量及煤炭资源回采率是制约矿区生态产业发展的重要因素之一，部分经济效益指标一般，生态产业的整体经济效益有待于进一步提高。

龙口矿区在其主导产业链的基础上，还可以发展和延伸多条产业链:掘进矸石可经煤矸石砖厂加工成矸石砖，粉煤灰可经建材厂处理加工成陶粒和砌块，发展建材业;掘进矸石也可用于塌陷土地的回填复垦变成耕地，发展种植业;矿井水经净化处理后还可用于耕地灌溉，发展养殖业等。

4 结论

论述了评价指标体系构建的依据和原则，体现了矿区生态产业发展的内涵和特征。经实证研究，这一指标体系较全面系统地反映了矿区生态产业发展的状态，具有可操作性。建立了矿区生态产业发展的模糊综合评价模型，应用层次分析法确定各指标的权系数，然后通过熵技术对权系数进行修正，较好地保证了权系数的客观性和准确性。应用龙口矿区的实际数据对其进行评价，结果表明，所建模型是正确的;并对龙口矿区生态产业发展及生态产业链延伸提出了具体建议。

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