基于TOPSIS的生态文明建设水平评价及对策

胡思婷 朱家明 李 琴

(安徽财经大学统计与应用数学学院， 安徽 蚌埠 233030)

党的十八大报告明确提出要大力推进生态文明建设。十八届三中全会指出，要建立完善的、系统的生态文明制度[1]。大力推进生态文明建设，是战胜工业发展弊端、建立人与自然和平发展社会的必然。穆艳杰等人就经济新常态背景下的生态文明建设路径进行了探析[2]。张秀等人基于隶属层次模型构建了生态文明建设评价体系[3]。从雨佳等人就生态文明建设给出了综合评价及预测[4]。王雪松等人对我国生态文明建设给出了分类考核的指标体系和流程设计[5]。本次研究基于TOPSIS等方法对我国生态文明建设水平给出了评价，找出了建设水平排名落后的原因并给出可行性建议。

1 评价体系指标的选取

1.1 研究思路

生态文明评价指标体系要先从系统运行过程中提取具有标识性的、可量化的指标来构建。指标的筛选和体系的构建过程本身就是生态文明发展的一部分，指标体系的完善与否直接关系到生态文明发展的质量[6]。在现行的国家统计标准中有大量的指标可供参考,包含生态、经济、社会等各个方面。因此，并不是缺少各项指标而无法构建指标体系,而是指标过多让我们无所适从。

1.2 研究方法

目前，我国用于区域生态文明建设相关研究领域的综合评价模型有数十种。根据中国生态环境网的相关数据，选取权重值最大的8个指标：森林覆盖率、自然保护区的有效保护程度、生活垃圾无害化处理率、工业污染治理投资占GDP比重、单位GDP能耗、农药施用强度、人均地区GDP、服务业产值占GDP比例。但通过进一步查询数据发现，自然保护区的有效保护程度、工业污染治理投资比重、农药施用强度和服务业产值占GDP比例这几个指标的数据不能直接获得，因此对其进行了一定修改与自定义。

对于自然保护区的有效保护程度这一指标，选用自然保护区面积占管辖面积比重来衡量。对于工业污染治理投资比重这一指标，将其定义为工业污染治理投资额与能源工业总投资的比值。对于服务业产值占GDP比例这一指标，由于服务产值无法获得，因此选用住宿与餐饮业的营业额来近似代替服务业产值。对于农药施用强度这一指标，将其定义为农药施用量与农业增加值的比值。

1.3 结果分析

据此，最终选取的各项评价指标与其对应的专家权重见表1。

表1 指标及其专家赋权值 %

从表1可以看出，森林覆盖率、自然保护区的有效保护程度、人均地区GDP权值靠前。

2 评价体系指标权重的确定

2.1 研究思路

由于专家赋权可能存在主观性，在一定程度上影响了评价结果的客观性，因此选择熵权法。其是根据评价对象的指标值构成的判断矩阵来确定指标权重的一种方法，排除了容易受主观影响的可能，具有较强的客观性。同时，该方法也可将专家的赋权与计算得到的赋权综合在一起。

2.2 研究方法 —— 指标综合赋权模型

根据地理位置和经济条件的差异性，选取10个具有代表性的地区，利用各地区的指标值构成的判断矩阵来确定指标权重。先计算指标信息熵Hj和差异性系数Gj，由此确定指标的综合权重βj。

Wj=Gj

βj=αiWj

Hj=1-Gj

(i=1,2,…,m;j=1,2,…,n)

式中：Wj—— 第j项指标的权值；

Gj—— 第j项指标的差异性系数；

αi—— 第i项指标的权数；

βi—— 第i项指标的综合权数。

Hj—— 第j项指标的信息熵。

2.3 结果分析

综合考虑地理位置和经济发展状况，选取3个直辖市(北京市、上海市和天津市)、6个省份(河北省、山西省、辽宁省、安徽省、福建省、四川省)和1个自治区(新疆维吾尔自治区)[7]开展生态文明建设水平评价。根据中国统计局各项数据，得到各地区各项评价指标值，利用MATLAB软件编程，得到8个地区各项指标的综合权重(见表2)。

表2 各省市各项评价指标值

将以上各项数据代入模型中，利用MATLAB编程，得到各项指标的综合权重(见表3)。

表3 各项指标综合权重 %

3 基于TOPSIS的生态文明建设水平评价

3.1 研究思路

赋予权重后，利用各地区的指标值对各项目进行分析和评价是需要深入研究的问题。TOPSIS贴近值法是一种逼近于理想解的排序法。通过检测评价对象与最优解、最劣解的距离来进行排序。若评价对象最靠近最优解同时又最远离最劣解，则为最好；否则为最差。

3.2 研究方法

3.3 结果分析

将上述各指标权重代入TOPSIS评价模型中，利用MATLAB编程求解，可得各省市的贴近度(见表4)。

表4 各地区的贴近度

福建省贴近度最大，排名第1，说明在几个具有代表性的省市中，福建省的生态文明建设最好。新疆的贴近度最小，排名最后，说明其生态文明建设相对较差。新疆位于北边较为偏僻区域，常年气候干燥，风沙较大，缺乏植被灌溉，虽然工业发展水平不高，但自然环境性质较差，也缺乏良好的环境保护措施。而福建省位于东南部，沿海，空气湿润，自然环境优越。北京市虽处于内陆，工业发展较快，污染较严重，但由于身为首都与政治中心，其治理措施实施较好，力度较强，因此生态建设较好。同为直辖市的上海市、天津市的生态建设水平较差，可能原因是过分追求经济的高速发展，导致生态建设水平不够理想[8]。

4 措施建议与预测

4.1 措施

结合生态文明建设水平较差的新疆维吾尔自治区、河北省、天津市和上海市的实际经济水平与生态状况，以及各指标的权重[9]，提出改进措施。

河北省与新疆维吾尔自治区等靠内陆的地区在生态保护方面应加大绿化力度，努力提高森林覆盖率；发展农业时要积极应用新科技，减少农药使用量，积极开发新能源、新播种技术，减少能源消耗；注重经济发展，大力发展服务业，做好餐饮与住宿文化，在实现科技经济发展的同时，带动生态文明建设。

上海市和天津市等沿海发达城市在生态建设方面不能只注重经济的发展[10]，应严格控制新的生态破坏的产生，使原有的生态破坏区域得以逐步恢复；在工业发展上，尽力开发新能源，新技术，充分利用清洁能源；加大自然保护区的面积比重，控制经济发展活动的过度开发对环境造成的危害。

4.2 对措施效果的预测

为了更好地体现改进措施对生态文明建设水平较差的4个地区(天津市、河北省、上海市、新疆维吾尔自治区)的影响，建立比较分析模型，通过灰色预测，在历史趋势的基础上，预测措施未实施情况下4个地区在2014年至2018年的生态文明水平值；同时按照生态文明评分每年平均增长5%的趋势估算措施实施的效果，并将两者进行比较分析。

利用MATLAB作出4个生态落后地区未进行改善的预测值与进行改善措施的设定值之间的对比图(见图1 — 图4)。

由图1 — 图4可知：2013年之后，措施在天津市、河北省、新疆维吾尔自治区的实施效果较好，均超过了未实施措施的生态文明评分；同时可以看出河北省的生态评分本身就是逐年上升的，说明其生态建设在改进，实行措施之后，其改善力度更大；而上海市在2015年之后才显现出措施的实施效果，说明成效较缓慢，原因在于上海市自身发展已稳定，实行一般措施对其生态环境的改变难度较大，因此改变周期较长。

图1 天津市生态文明措施实施效果评价曲线

图3 上海市生态文明措施实施效果评价曲线

图2 河北省生态文明措施实施效果评价曲线

图4 新疆维吾尔自治区生态文明措施实施效果评价曲线

5 结 语

根据熵权法、TOPSIS法等理论，建立了综合赋权模型、比较分析模型，得出了全国代表性地区生态文明建设水平排名，给出了针对生态落后地区的可行性建议并预测了措施实施的效果。

[1] 黄娟,汪宗田.美丽中国梦及其实现 —— 兼论生态文明建设:道路、理论与制度的统一[J].理论月报,2014(2):5-8.

[2] 穆艳杰,李旭阁.经济新常态背景下的生态文明建设路径探析[J].吉林大学社会科学学报,2016,56(5):178-183.

[3] 张秀,葛福婷,王家豪,等.基于隶属层次模型构建生态文明建设评价体系[J].宁夏大学学报(人文社会科学版),2016,38(4):169-175.

[4] 从雨佳,朱家明,高明珠.生态文明建设的综合评价及预测[J].滁州学院学报,2016,18(2):19-22.

[5] 王雪松,任胜钢,袁宝龙.我国生态文明建设分类考核的指标体系和流程设计[J].中南大学学报(社会科学版),2016,22(1):89-97.

[6] 罗晓娜.生态文明素养测评体系的构建与检验[D].北京:北京林业大学,2011:11-12.

[7] 张其强.我国省级行政区的变迁[J].地理教学,2001(1):1-2.

[8] 杨朝飞.中国生态危机的挑战与思考[J].中国环境管理,1998(1):9-10.

[9] 陆畅.我国生态文明建设中的政府职能与责任研究[D].长春:东北师范大学,2012:13-15.

[10] 宋伟.我国低碳政府建设初探[D].南京:南京工业大学,2012:15-16.