基于TOPSIS法的区域性循环经济评价研究——以我国中部地区为例

李 妍

宿州学院审计处，安徽宿州,234000

1 引 言

2020年是全面建成小康社会的决胜之年，国家经济稳步增长，各地区皆得到长足发展。在这一重要战略机遇期，发展循环经济、实现经济新常态是贯彻落实绿色发展理念，推进生态文明建设，满足人民日益增长的美好生活需要的重要抓手。党的十八大以来，以习近平同志为核心的党中央就提出要把绿色循环低碳发展作为生态文明建设的重要任务，更多地依靠循环经济来转变经济发展方式[1]。循环经济的本质在2008年出台的《中华人民共和国循环经济促进法》中得到了明确界定：“循环经济意味着在生产、流通和消费等过程中进行的减量化、再利用、资源化活动”，即“以转变经济增长方式、调整产业结构”为目的，以“3R”(Reduce,Recycle,Reuse)为手段，进而实现经济、社会、资源和生态协调发展的经济模式。我国中部地区涵盖安徽、江西、河南、湖北、湖南、山西六个省份，2019年区域GDP总量为21.87万亿元，人口3.72亿人，经济与人口规模增速可观，中部崛起战略取得突出成效。但经济增长也同样带来了资源消耗、生态环境破坏、产业结构不平衡等诸多问题。为了减少废弃物排放，增加资源综合利用率，推进经济的可持续发展，研究区域性循环经济发展现状和效率，对探索中部地区未来经济的发展方向具有十分重要的导向意义。

循环经济问题自提出后，得到国内外学者的广泛关注，其中技术经济学中的定量评价方法被广泛采用，如层次分析法、熵值法、模糊综合评价法、逼近理想解排序法等。采用定量模型分析循环经济发展水平，构建更加科学合理的循环经济发展水平评价指标体系则具有不可替代的作用。Daly等[2]在考虑社会再分配、失业以及犯罪率等因素后，加入“可持续经济福利”指标，对原有维度进行了扩宽。Wackernagel等[3]引入资源消耗量最小化、废弃物无害化处理最大化概念，构建出相应的指标体系。王茂祯等[4]结合经济社会发展特征，构建出了涵盖理念、制度、政策、管理、技术等方面的指标体系，并运用Delphi法和AHP法从宏观层面对我国循环经济现状进行评价。刘新波等[5]建立了以经济、资源和废弃物为导向的评价指标体系，综合比较了我国31个地区的循环经济发展效率。谢园园等[6]以系统论为基础，从物质输入、物质输出、物质循环、资源效率和经济效益5个维度出发，构建出由28个指标组成的指标体系，并运用熵值法定量研究了我国循环经济发展情况。刘俊杰等[7]以合理性和可获得性为原则，选择能够突显经济效益、资源综合利用、资源消耗、废物排放4个方面的指标体系，将AHP和熵值法相结合，计算得到江苏省循环经济发展现状。李云燕等[8]运用模糊综合评价法从资源的综合利用、经济效益、废物排放和资源消耗4个角度对北京市2011—2015年的循环经济状态予以解释。王伟龙等[9]利用德尔菲-层次分析法赋权，通过对社会发展水平、经济发展水平、生态环境、循环发展潜力4个维度的综合考量，评价了北京市的循环经济状况。李妍[10]以2006—2015年的时间序列数据为样本，从经济、社会、生态角度对淮南市循环经济发展水平进行定量评价。万程成等[11]则全面构建了兼顾经济、社会、资源和环境多个子系统的指标体系，并基于AHP-TOPSIS法进行综合评价。

上述成果基本已形成较为成熟且系统的评价方法，但也存在一些不足：一是多数指标体系倾向于多角度、全方位的覆盖，使得指标体系过于庞杂、臃肿，导致实证结果缺乏针对性，无法体现循环经济的本质；二是目前循环经济的研究对象基本局限为某一个地区或者是全国范围的循环经济发展情况，并未对代表性区域中的城市展开横、纵向的综合比较。进一步的研究不仅应在充分理解循环经济本质的基础上构建具有针对性的指标体系，还应该从对区域的横、纵向比较中得出循环经济发展水平和趋势，进而做出综合评价。

本文以我国中部地区为例，筛选出可以重点突出“循环”和“经济”两个方面的指标，构建以中部地区循环经济发展水平为目标层，经济效益、减量化、再利用、资源化为准则层共包括18个指标的体系，并采用熵值法客观赋权，尽可能地降低指标数据的主观影响。结合TOPSIS分析法构建综合评价模型，对2004—2019年共16年间的循环经济发展情况进行时间和空间上的比较与评价，从而为中部地区未来循环经济的发展方向提供借鉴。

2 研究方法

2.1 熵值法

确定指标权重时，应客观真实地反映数据中涵盖的信息量，避免因指标差异不大而受到影响的选择偏差。根据熵值法确定权重，在全面反映指标信息的情况下避免主观因素导致的信息量缺失[12]。故本文认为采用熵值法进行客观的权重分配较为合理。确定评价指标权重的具体步骤如下：

(1)

计算第j项指标下第i个方案占总方案的比重Pij:

(2)

计算第j项指标的熵值ej:

(3)

计算第j项指标的差异系数gij=1-ej

(4)

其中，指标值Xij的差异越大，对方案评价的作用越大，熵值越小。

求权数:

(5)

2.2 逼近理想解排序(TOPSIS)分析法

TOPSIS是通过综合计量评价对象并进行优劣排序，以选出最优方案为目的的决策方法。它是在对评价对象进行归一化处理后，根据加权矩阵分别计算出各评价对象与理想解之间的相对贴近度。该方法能够精确反映各评价方案间的相对差距，并且对数据、指标、范围等并没有严格的限制。计算步骤为：

(6)

(7)

其中，J*为效益型指标(正指标)，J′为成本型指标(逆指标)。

其次，计算各评价对象与理想解之间的欧氏距离。

(8)

(9)

最后，计算评价对象到理想解间的相对贴近度Ci，Ci越大，对应的备选方案最优。

(10)

3 实证分析

3.1 评价指标体系的构建

在对中部地区循环经济发展水平进行指标体系构建时，以已有研究和我国2017年最新制定的《循环经济评级指标体系》为基础，从循环经济的本质出发，综合考虑“经济”和“循环”两个方面。重点体现“循环”中的“3R”原则，即废物排放减量化、废弃物的再利用以及能源等资源的资源化。此外，指标的选择还兼顾科学性与实用性相结合、系统性与层次性相结合、效率与效益相结合的原则，在保持指标独立性的前提下，运用规范的方法和标准化的操作实现目标指标的可测量性。因此，在确定中部地区循环经济发展水平评价指标时，需要考虑以下方面：

一是目标层。从总体上看，对中部地区循环经济发展水平进行评价的目的是为了评估这个区域在不同年份的循环经济发展变化情况，进而通过各个城市间发展水平的相互比较总结出普适性规律。所以，将本文的目标层设计为循环经济发展水平。

二是准则层。构建出合理的准则层是评价中部地区循环经济发展水平的关键。准则层是对目标层的进一步分解，以更加具体的指标对目标层进行分析和评价。拟以经济效益、减量化、再利用、资源化4个维度构建本文的准则层。其中，经济效益是对区域经济发展水平的度量，涵盖了生活水平、产业结构和经济实力等方面，能够反映循环经济与经济发展间的联系。减量化、再利用、资源化3个维度充分考虑了循环经济的本质，是对“3R”原则的体现，减量化代表从源头实现废物排放的减少；再利用指在生产过程中对废弃物及资源的综合利用；资源化是从回收循环角度评估能源等指标的资源化程度。以上4个子系统相互独立且相互分离，可全面体现中部地区的循环经济发展水平。

三是指标层。指标层是对准则层的具体化，各个指标的筛选以层次划分合理、与评价对象相关且独立、原始数据可获得为标准，选取了可以对中部地区循环经济发展水平进行定量化处理的18个具体指标。综上，构建的中部地区循环经济发展水平评价指标体系见表1。

表1 中部地区循环经济发展水平评价指标体系

3.2 数据的收集与计算

确定指标体系后，查找并采集中部六省2004—2019年连续16年的相关数据，数据主要来源于2004—2019年的《中国统计年鉴》《中国区域统计年鉴》《中国环境统计年鉴》《中国能源统计年鉴》、国家统计局网站、6个省份的统计局网站以及中国城乡建设数据库。对无法直接查询到的指标，结合指标含义进行计算后获得。比如，第三产业增加值占GDP比重、能源产出率、水资源产出率和建设用地产出率是通过相关指标值计算得出。

对于少部分缺失的指标数据，主要采用两种方法进行处理。一是对于前后年份数据齐全，发展趋势总体平稳的指标来说，采用数据平均移动的方法加以量化，如“工业废气排放量”。二是针对前后年份数据不全，但历史指标值较完整的情况而言，可以通过该城市的发展趋势构建模型进行预测，如部分城市2018、2019年的“二氧化硫排放量”“工业固体废弃物产生量”“环境污染治理投资占GDP比重”指标。

3.2.1 评价指标权重的确定

得到指标层的数据后，运用熵值法进行运算，能够客观反映相关指标对于中部地区循环经济发展水平的影响程度。按照上文所述方法，计算得到的指标层具体权重如表2所示。从总权重上看，中部地区的经济效益所占权重最高，为2.151 7；从地区角度考虑，在经济效益维度下，湖北省综合权重最大，为0.407 6；在减量化维度下，山西省综合权重最大，为0.337 5；再利用维度下，湖南省综合权重最大，为0.160 6；资源化维度下，安徽省综合权重最大，为0.241 5。

由于体温测量节点采用穿戴式且患者会在医院活动，所以在医院所有公共区域设置路由器节点，患者从一个区域移动到另外一个区域时，ZigBee通信协议自动脱离前一个路由器重新自动加入当前区域路由器，路由器节点再将数据发送到协调器。协调器模块的主要的任务是实现对数据的接收、处理并将处理好的数据通过串口传送给PC客户端。

表2 中部地区循环经济发展水平评价指标准则层权重表

3.2.2 基于TOPSIS法的综合评价模型

(1)纵向评价分析

计算出中部地区循环经济发展水平的权重后，为了进一步得到中部六个省份在时间序列上的纵向变化趋势，采用TOPSIS法综合评价中部地区6个省份从2004—2019年度的循环经济发展水平。TOPSIS法在对原始数据进行处理后，以评价对象与理想目标的接近程度Ci(i=1,2,…,12)的大小为依据进行排序。由于篇幅限制，本文将相对贴近度Ci计算出后，列出6省份每隔3年的排名情况，如表3所示。

表3 2004—2019年中部地区循环经济纵向排名情况

表3显示，随着时间的推移，中部地区2004—2019年的循环经济发展纵向排名大体向好。数据分析表明，中部地区的循环经济发展水平随时间变化呈波动上升趋势，在2007年或2010年时出现了一定幅度的波动。这可能是由于每个地区的循环经济发展水平受到多样化的因素影响，如经济发展水平，当地政策扶持以及环境状况等。为了更加直观地描述中部地区循环经济变化趋势和影响因素，将各省份2004—2019年的得分情况绘制成相应的折线图并展开进一步分析(见图1)。

图1 中部地区循环经济发展水平变化趋势

图1可见，中部六省份的循环经济发展变化及其目标贴近度呈波动上升趋势。由于根据TOPSIS分析法最终计算得出的目标贴近度代表着实际数值与理想数值间的相对亲密度，亲密度越高，则与理想值越贴近，方案越优。因此，2019年各省份的数值最高，意味着正理想解的个数最多，循环经济发展水平在2004—2019年间最为理想。2013—2019年中部地区的循环经济发展水平有一个明显的飞跃，主要原因是：2015年国家发展改革委员会出台《循环经济推进计划》，各省份受政策因素影响，在发展经济的同时更加注重节能减排和空气质量的治理。而2004年相对于2007年、2010年的循环经济发展水平存在优势的原因在于四个减量化指标：废水排放总量、工业固体废弃物产生量、工业废气排放量以及二氧化硫排放量，较少的排放量降低了污染程度，保护了生态环境，有利于绿色、低碳、循环发展。

在中部地区中，循环经济发展水平的变化呈现先下降后上升状态。通过对具体指标的分析发现，在本文研究的16年间，山西省在限制废弃物排放标准政策的公布实施和能源资源的精细化利用方面对循环经济发展起到有利作用。同时，山西省2016年《山西省“十三五”循环经济发展规划》的实施和85个循环经济项目的确立，为循环经济发展起到重要的支撑和推进作用。而安徽省在此期间加强了废弃物输入端的管控和防治，从源头处减少污染，但需要注意的是工业固体废物综合利用率的拉动作用较小，其中一个原因是再利用的技术水平有待提升，另一个原因是该指标于2006年已达到80%以上，远远超过其他5省同期水平，继续提升所要克服的困难较大。江西和河南省清洁生产的推广和企业循环意识的普及使得废气排放量在端口处掐断，因此循环经济发展水平呈上升态势；但相对而言，生产过程中对于废弃物的再利用方面进展较为缓慢，产业结构的调整、生产方式的转变以及资源的合理利用可能是未来发展循环经济需要注意的地方。从政策导向方面看，湖北省人民政府于2009年从交通运输这一领域着手加快推进绿色循环低碳经济，废气排放量降低，能源和水资源产出率提升，减少了不必要的资源浪费，2014年提出强化节能减排目标管理，大力推进能源资源节约和循环利用则促进循环经济的进一步发展。最后，湖南省二氧化硫排放量等废气的减少、能源产出率对于能源产业的利用以及环境污染治理投资占GDP比重的不断增加，显示出湖南省政府在多领域展开全方位的节能减排，在循环经济发展水平的提高中扮演不可或缺的角色，这一努力也使得2016—2019年循环经济发展水平的变化率相对于2013—2016年有着明显提升。

(2)横向评价分析

纵向评价分析是循环经济发展水平评价的其中一个方面，为了全方位地评估中部地区循环经济发展趋势，本文在控制年份的前提下对六个省份2004—2019年循环经济发展水平展开空间上的分析。表4为中部地区循环经济横向排名情况。

表4 2004—2019年中部地区循环经济横向排名情况

从表4可以得出两个结论：一是循环经济发展水平与经济发达程度有关，但并不是决定因素。若以人均GDP指标作为衡量经济发展水平高低的依据，湖北、湖南是中部地区经济发展水平最高的2个省份，但其循环经济排名并不靠前。二是各省份的循环经济横向排名随着时间的推移上下波动，但逐渐趋于一致。

具体来看，2004—2016年安徽省的循环经济发展水平相对较高且稳定，但在2016—2019年间未能保持一开始的优势，这是因为安徽在中部地区中是最先重视循环经济发展理念的省份，于2005年发布的《关于加快发展循环经济的若干意见》致力于提高资源利用效率，推进经济增长方式转变。但没有经济实力何谈循环经济，在经济水平滞后时期，只有先提高经济再治理环境。与其他5个省份相比，安徽省的人均GDP在2004—2019年由最后一名上升为除湖北外的第二名，并且环境污染治理投资占GDP比重远高于河南、湖北等地。可以预测，安徽省循环经济发展具有极大潜力。山西省则是传统的重工业城市，煤炭等高污染、高耗能产业占比较大，工业固体废物产生量、二氧化硫排放量是其他省份的2倍多，而固体废物综合利用率、能源产出率却处于较低水平，使其循环经济发展水平一直停滞不前，因此下一步应通过对于产业结构的调整以改善循环经济的发展。而河南于2019年横向排名第一，且与以前年份相比有着质的飞跃，这是由于循环经济的性质使得在开始阶段，资源回收利用设备成本巨大且取得收益花费的时间较长，但这是转变经济发展方式，实现持续发展的必由之路，通过对资源的有效利用有利于循环经济发展水平的提升。

4 结论与政策建议

4.1 结 论

本文基于相关研究，结合国家《循环经济评级指标体系》，建立了中部地区循环经济发展水平评价指标体系，运用熵值-TOPSIS评价方法，对发展现状进行测度和分析，得出以下结论：(1)从纵向看，中部地区循环经济发展水平随时间变化呈现波动上升态势，且于2015—2019年间有较大飞跃。通过对中部地区的时序分析可以将实际发展状况与理想水平进行对比，以区域为单位找到影响循环经济发展的共性和个性因素。(2)从横向看，循环经济发展水平随时间推移上下波动并逐渐趋于一致，但与经济发达程度并无明显的正向效应。通过对中部地区各省份于固定时期的横向比较，可以从空间层面探寻循环经济发展现状和原因，进而采取针对性措施促进发展。

4.2 对策建议

提高循环经济发展水平是中部地区贯彻五大发展理念，推进生态文明建设的根本落脚点。但面对产业结构不平衡、污染排放较多、废物利用率低、资源产出率不高的困境，发展循环经济对持续实现中部崛起战略有重大意义。根据中部地区循环经济发展水平的综合评价结论，提出以下建议：

4.2.1 调整产业结构，促进节能减排

中部地区在以往的经济发展中，一产、二产占比较高，二氧化硫等废气排放量过高，严重制约循环经济的发展水平。中部地区在供给侧结构性改革的背景下，应逐步转变产业结构，提高第三产业所占比重，严格限制污染严重企业的排放，优先发展新能源产业、高新技术以及节能环保企业，不仅要在产品的生产流通过程中提高资源再利用能力，更要在生产端口处实现“三废”的减量化，促进节能减排。

4.2.2 加大科技投入，充分利用资源

科技是第一生产力，加大科技研发投入，深入挖掘废弃物的使用价值，提高固体废物利用率，实现废弃物到新资源的转化，提高生产过程中的再利用水平。通过科技创新，加大对资源生产、消费渠道的把控，变粗放型生产为精细化生产，提高能源等资源的产出率，进而减少经济发展对资源消耗的影响，实现资源化水平的提升，用创新驱动中部地区的循环经济发展。

4.2.3 政策支持，实现循环经济稳健发展

循环经济的特点导致企业的前期投入成本大，但利润增速缓慢，因此政府的政策支持对循环经济发展程度有重要影响。中部地区政府可通过划拨绿色专项资金、完善税收-价格机制等方式，引导和约束循环经济发展。通过划拨绿色资金可以对引进使用污水处理设备、建立废弃物回收产业体系、改善生态环境的企业进行补贴和支持；合理收税，逐步扩大资源税征收范围有利于从源头处减少资源消耗，促使企业主动节能减排，提高资源利用率；落实环保企业的税收优惠政策有助于培养公众节约资源、保护环境的意识，改善经济行为，促进循环经济发展水平的持续提升。