基于AHP的煤炭资源枯竭型城市绿色转型模式评价

余利娥

(淮北师范大学 a.经济与管理学院；b.碳中和研究中心，安徽 淮北 235000)

0 引言

煤炭是重要的能源。过去几十年，许多城市因煤而建，因煤而兴，如安徽淮北、山东枣庄、江苏贾汪等。这些地区的经济因为拥有煤炭产业而得到快速发展。多年来煤炭资源被过度开采利用，再加上国家“双碳”目标的制定，各地区必须降低经济发展对煤炭资源的依赖，实现城市发展的绿色转型。我国确定的69个典型的资源枯竭型城市(县、区)中有37个煤炭资源枯竭型城市(县、区)，占比为53.62%。因此，煤炭资源枯竭型城市能否顺利实现绿色转型，对于我国资源枯竭型城市绿色转型实践来说意义重大。近十年，各煤炭资源枯竭型城市的政府部门一方面外出取经，学习其他城市的绿色转型经验；另一方面结合当地的实际情况积极探索绿色转型路径，提出了各具特色的绿色转型模式。

随着人们环保意识的不断增强，城市绿色转型问题逐渐受到学术界的重视。周冯琦等[1]分析了碳中和目标下中国城市绿色转型的内涵特征。孙轩[2]分析了资源型城市绿色转型的难点与对策。王艳秋等[3]分析了资源型城市绿色转型的影响因素。赵洋[4]认为多数资源型城市处于绿色转型的初级阶段和中级阶段。李正刚[5]提出从夯实基层基础储备、抓好先锋示范、坚持改革创新三方面驱动绿色转型发展。肖滢等[6]、赵洋[7]测度了资源型城市工业、产业绿色转型的效率。房红[8]梳理了支持资源型城市绿色转型的财税政策工具。这些文献分别从内涵特征、影响因素、发展阶段、党建工作、效率评价、财税政策等方面分析了城市绿色转型问题，研究成果丰富，但是这些文献主要分析的是资源型城市的绿色转型问题，分析资源枯竭型城市绿色转型问题的文献较少。尤其是对于煤炭资源枯竭型城市来说，在前期的发展过程中，碳排放量较大，对环境的负面影响较大，亟需实现绿色转型，降低碳排放量，而有关这方面的研究成果较少。基于此，本文通过对37个典型的煤炭资源枯竭型城市(县、区)进行绿色转型采取的措施进行梳理，将煤炭资源枯竭型城市的绿色转型模式分为四类，在构建绿色评价指标体系的基础上，利用层次分析法(analytical hierarchy process，AHP)对绿色转型模式的绿色发展效果进行评价，并提出煤炭资源枯竭型城市绿色转型模式的应用策略，以促进煤炭资源枯竭型城市的绿色转型。

1 煤炭资源枯竭型城市的绿色转型模式分类

通过对37个典型的煤炭资源枯竭型城市(县、区)进行绿色转型采取的措施进行梳理发现，煤炭资源枯竭型城市的绿色转型模式大体可以分为四类，分别为绿色新兴产业转型模式、科技创新转型模式、旅游经济转型模式和城市生态修复模式。

1.1 绿色新兴产业转型模式

绿色新兴产业转型模式是指城市在绿色转型过程中放弃原有的煤炭产业，大力推动绿色新兴产业发展的一种绿色转型模式。例如，吉林省白山市大力发展医药、森林旅游等绿色新兴产业；江西省萍乡市全力打造首位产业，要求各县区针对各自的首位产业，出台有针对性的产业引导、支持的政策；黑龙江省七台河市大力发展新材料产业、机械制造业、服务业；安徽省淮北市积极培育战略性新兴产业，大力培育发展高端装备制造、大数据等绿色新兴产业。

绿色新兴产业转型模式最重要的特点是科技含量高，所以采取绿色新兴产业转型模式的城市往往比较注重吸引科研和经营人才，为新兴产业的发展提供智力支持。例如，安徽省淮北市出台了“产业人才政策16条”，从项目经费支持、购房补贴、生活补贴、企业补贴等方面帮助企业吸引高质量人才，从而为城市的绿色转型储备人才力量。能源消耗低是绿色新兴产业转型模式的第二个特点。绿色新兴产业指的是节能环保、综合效益好的产业。因此，绿色新兴产业转型模式特别强调在转型过程中降低经济发展对能源消耗的依赖，要降低能源消耗、降低碳排放。

1.2 科技创新转型模式

科技创新转型模式是指城市在绿色转型过程中依托原有的煤炭产业，利用科技创新手段对传统产业进行升级改造的一种绿色转型模式。例如，山西省孝义市利用山西省各高校、科研院的科研优势，对传统产业进行升级和变革，开展“煤—电—铝—材”等产业链改革；内蒙古乌海市利用科技创新，通过整合传统的煤化工产业，大力发展氢能产业，培育氢能市场，实现绿色转型；江苏省徐州市政府长期与中国矿业大学合作，重视科技创新，以科技为支撑，大力发展替代产业；湖南省涟源市采取“科技引领、创新驱动”发展战略，建设“科技强市”，改变“一煤独大”的产业格局。

对传统行业进行创新是科技创新转型模式最重要的特点。在煤炭资源枯竭型城市绿色转型初期，完全放弃传统的煤炭产业，引入全新的新兴产业，对城市的产业基础、人才储备、资金积累、文化沉淀等方面都带来了巨大的挑战。因此，很多煤炭资源枯竭型城市在推动绿色转型初期，主要是对传统的煤炭产业进行升级改造。例如，山西省孝义市以煤炭产业为基础，积极发展新型煤化工，将原有的“煤炭—焦化—化工”“煤炭—铁矿—钢材”“煤炭—电力—炉烧”产业链条，发展为“机焦—煤化工—煤电—耐材—建材”“洗煤—煤焦—铁—钢—铸造”“煤—电—氧化电解铝—铝镁合金”新型产业链。

1.3 旅游经济转型模式

旅游经济转型模式是指在城市绿色转型过程中充分利用城市的地理位置、自然气候、旅游资源等特色资源，大力发展旅游业，实现经济转型的一种绿色转型模式。例如，辽宁省阜新市充分利用工业遗产、契丹民族文化、大漠生态等旅游资源，打造特色旅游品牌，充分发挥阜新的地理位置优势，大力发展旅游经济，降低对传统煤炭产业的依赖；辽宁省抚顺市以旅游业的快速发展带动经济的转型，已经由昔日的“煤都”转型为旅游城市，成为中国旅游竞争力百强城市；湖南省资兴市依托东江湖，实施“旅游+”和“+旅游”工程，打造以水生态文明为特色的全域旅游；广西省合山市大力发展乡村旅游、工业旅游的全域旅游模式，获评“广西特色旅游名县创建县”；陕西省铜川市和黑龙江省鹤岗市大力发展文化旅游产业，推动城市绿色转型。

综合性强是旅游经济转型模式最重要的特点。旅游业是融出游、住宿、吃喝、购物、休闲娱乐为一体的综合性产业。发展旅游经济不仅仅是建造景区，还需要对城市交通体系、饭馆酒店、商场等进行全方位的升级改造，以满足游客需求。例如，在辽宁省，阜新市开通“朱德号”蒸汽机车旅游专列，抚顺市开通矿区观光旅游列车。

1.4 城市生态修复模式

城市生态修复模式是指在城市绿色转型过程中对早先由于煤炭开采造成的矿区塌陷区以及周边的黑色地带通过土地修复、植树造林等方法恢复生态功能的一种绿色转型模式。例如，宁夏回族自治区石嘴山市全力推进生态环境整治工作，种草8万亩，造林7千亩；湖北省松滋市将矿山企业建设用地实行退地还耕还林，大力推进城市生态治理，实施“生态立市”转型战略；广东省韶关市通过创建国家森林城市，累计治理复绿面积55 hm2；甘肃省红古区致力于沉陷区生态恢复，改善城市生态环境，助力城市绿色转型。

城市生态修复模式最重要的特点是复杂性高。城市生态修复是依靠城市生态系统自身的适应能力和调整能力，结合各种修复技术，对系统所承受的破坏进行调节修复。在城市的生态系统修复过程中，需要采用生态学、物理学、化学、植物学、微生物学等多学科知识，具有较高的复杂性。实施难度大是城市生态修复模式的第二个特点。很多煤炭资源枯竭型城市资源枯竭，经济下行，政府财政压力大，导致用于城市生态修复的资金投入不足，而且由于早期规划不合理，管理混乱，小型废弃矿山居多，无法实现规模效益，导致修复产出投入比低下，增加了实施难度。

2 基于AHP的绿色转型模式评价

为了解决多目标、多准则、多层次、多要素的复杂决策问题，20世纪70年代，美国运筹学家Saaty教授提出了层次分析法。层次分析法是一种将定性分析与定量分析相结合的决策分析方法，其基本原理是：将要评价的目标作为一个系统，将系统内部各种要素的关系以层次结构表示，并以当前层次的要素作为准则，对下一层次的各要素构造判断矩阵，计算确定各要素的权重，进而得到各方案的最终权重。

2.1 构建层次结构模型

建立合理的绿色评价指标体系是煤炭资源枯竭型城市进行绿色转型模式评价的关键。刘纯彬和张晨提出了资源型城市绿色转型三维结构，其中效果维包括经济发展、社会和谐、资源节约和环境友好[9]。本文建立的AHP层次结构模型分4个层次展开。其中，A层为绿色转型模式评价目标；B层为准则层因素，包括B1经济发展、B2社会和谐、B3资源节约和B4环境友好；根据各准则层因素的内涵，C层选择如下二级指标：C11地区生产总值增长率(%)、C12人均可支配收入(元)、C21教育支出占比(教育支出占地方一般公共预算支出的比重，%)、C22人均消费品零售额(元)、C23就业率(%)、C24城镇职工基本养老保险参保率(%)、C31人均用水量(m3)、C32人均用电量(kw·h)、C33人均煤气、天然气用气量(m3)、C34人均石油气用气量(t)、C41建成区绿化覆盖率(%)、C42一般工业固体废物综合利用率(%)、C43污水处理厂集中处理率(%)、C44生活垃圾无害化处理率(%)；D层为方案层因素，包括D1绿色新兴产业转型模式、D2科技创新转型模式、D3旅游经济转型模式和D4城市生态修复模式。从每种绿色转型模式中选择一个代表性城市，由此建立煤炭资源枯竭型城市绿色转型模式评价AHP层次结构模型，如图1所示。

图1 煤炭资源枯竭型城市绿色转型模式评价AHP层次结构模型

2.2 原始数据的标准化处理

由于各二级指标的量纲不一致，为了消除其对评价结果的影响，本文采取极差变换法对各二级指标进行无量纲化处理。处理方法为：设有n个二级指标、m个需评价的绿色转型模式，则可构建决策矩阵X=(xij)m×n。

正向指标和逆向指标可以分别表示为：

(1)

(2)

根据《2021中国城市统计年鉴》《2021安徽统计年鉴》《2021江苏统计年鉴》《2021辽宁统计年鉴》《2021广东统计年鉴》《2021淮北统计年鉴》《2021徐州统计年鉴》《2021阜新统计年鉴》以及《2021韶关统计年鉴》中的数据，结合式(1)(2)可计算得出淮北、徐州、阜新、韶关四市二级指标的无量纲化处理结果，结果如表1所示。由于淮北、徐州、阜新、韶关四市的生活垃圾无害化处理率均为100%，因此对该四市的垃圾无害化处理率的无量纲化处理结果均为1.00。

表1 四市二级指标无量纲化处理结果

表1(续)

2.3 计算步骤

本文只给出目标层A和准则层B运用AHP法的计算过程。

2.3.1 构建判断矩阵

判断矩阵表示针对上一层次的某个因素及下一层次的几个因素之间两两相对的重要程度。笔者邀请了10位研究城市绿色转型的专家针对准则层因素和指标层因素，按照Saaty标度法打分，得到5个判断矩阵，即A-B、B1-C1、B2-C2、B3-C3和B4-C4。并且根据表1中各城市的二级指标无量纲化处理结果，得到C11-D、C12-D、C21-D、C22-D、C23-D、C24-D、C31-D、C32-D、C33-D、C34-D、C41-D、C42-D、C43-D和C44-D等判断矩阵。本文只列出A-B判断矩阵，如表2所示。

表2 A-B判断矩阵

2.3.2 计算判断矩阵的层次单排序及一致性检验指标

利用规范列平均法计算判断矩阵的特征向量(权重向量)W及最大特征根λmax，并进行一致性检验，结果如表3所示。由表3可知，各判断矩阵的一致性指标CR均小于0.1，表明各判断矩阵通过一致性检验。

表3 一致性检验结果

表3(续)

2.3.3 计算层次总排序权重

为了对四类绿色转型模式的绿色发展效果进行评价，需要计算出各指标的总排序权重，各指标的最终权重如表4所示。

表4 各指标最终权重

指标C32C33C34C41C42C43C44D1D2D3D4最终权重0.0360.0200.0120.2550.1520.0880.0530.3010.3180.1420.238

由表4可知，在准则层因素中，权重最大的是环境友好，其次是经济发展，表明煤炭资源枯竭型城市在绿色转型进程中最看重城市转型对环境的影响，同时也不会忽略经济的发展。相应的二级指标中，权重排在前三位的分别是建成区绿化覆盖率、地区生产总值增长率以及一般工业固体废物综合利用率。从表4中可以看出，科技创新转型模式的得分最高，旅游经济转型模式的得分最低。这表明利用科技创新手段对传统产业进行升级改造是煤炭资源枯竭型城市进行绿色转型的首要选择，而旅游经济转型模式受到区域旅游资源的制约，很难大范围采用，尤其从2020年年初开始，新冠疫情肆虐，国内旅游业受到较大的影响，因此煤炭资源枯竭型城市将旅游经济转型模式作为辅助绿色转型模式更为合适。

3 煤炭资源枯竭型城市绿色转型模式的应用策略

3.1 分清主次，重点抓住适宜的绿色转型模式

很多煤炭资源枯竭型城市进行绿色转型时，并不是仅仅只采取一种绿色转型模式，而是将多种绿色转型模式融合在一起。例如，安徽省淮北市一方面推动煤炭产业升级，发展碳基、硅基、铝基等产业，另一方面重点发展绿色休闲保健食品、高档服装、大数据等绿色新兴产业，同时对矿区塌陷区进行修复，建造南湖湿地公园、东湖湿地公园、中湖湿地公园、乾隆湖等风景区，发展旅游业。当煤炭资源枯竭型城市在综合应用多种绿色转型模式时，由于城市的可利用资源有限，如果对各种绿色转型模式一视同仁，必然造成各绿色转型模式成效不突出，因此应该分清主次、抓住重点，将更多的资源重点用于适宜的绿色转型模式，实现以点带面、全面完成绿色转型的目标。

3.2 不同时期采取不同的绿色转型模式

煤炭资源枯竭型城市的绿色转型不是一蹴而就的，必须结合每个时期的实际情况采取不同的绿色转型模式。在绿色转型初期，为了减轻转型压力，降低转型成本，可以重点考虑采取科技创新转型模式，转型的重点在于对传统煤炭产业进行升级改造；在绿色转型发展期，在前期资金积累的基础上，可以采取城市生态修复模式，并通过修复城市生态系统，结合城市的地理位置、自然气候、旅游资源等特色资源，大力发展旅游经济，采取旅游经济转型模式；在绿色转型成熟期，随着转型经验的不断丰富，可以考虑采取绿色新兴产业转型模式，摆脱城市经济发展对煤炭资源的依赖。

3.3 政府主导，积极吸引企业参与

政府是城市绿色转型政策的制定者，并主导城市的绿色转型，但是城市的绿色转型也离不开企业的参与。无论是对传统煤炭产业的升级改造还是引进绿色新兴产业，企业都是行动主体；另一方面，城市绿色转型需要投入大量的资金，政府应该积极引导企业主动参与绿色转型，承担部分转型成本，降低政府的财政压力。因此，政府在应用绿色转型模式时要考虑企业的需求，通过城市绿色转型给企业营造良好的经营环境，给企业带来新的发展契机。例如，利用城市绿色转型的契机，在创建绿色城市品牌的同时，创建绿色企业品牌，实现“双绿”发展；同时，对积极参与绿色转型的企业给予用地、贷款、税收等方面的优惠。

3.4 构建合理的评价指标体系，对绿色转型模式进行量化选择

煤炭资源枯竭型城市选择哪种绿色转型模式更为合适，没有统一的标准，从已有的研究文献中可以看出，目前各地政府主要采用专家咨询法、实地调查法等定性分析方法，主观性较强，缺乏数据支持。因此，需要选择合适的评价目标，如绿色度最高、转型效益最高、转型成本最低、产业结构最合理等。通过构建合理的评价指标体系，收集和绿色转型相关的数据，对各种绿色转型模式进行定量分析，选择适合煤炭资源枯竭型城市发展阶段的绿色转型模式，提高选择绿色转型模式的客观性和科学性。

4 结论

我国有37个典型的煤炭资源枯竭型城市(县、区)，一方面煤炭资源枯竭影响地方经济的持续发展，另一方面早先城市经济发展对煤炭的高度依赖导致城市黑化。近十年，每座煤炭资源枯竭型城市面对经济下行、环境保护和碳减排的压力纷纷寻求绿色转型的路径，不同城市选择了不一样的绿色转型模式。本文将煤炭资源枯竭型城市的绿色转型模式分为4类：绿色新兴产业转型模式、科技创新转型模式、旅游经济转型模式和城市生态修复模式，并分析了4种绿色转型模式的特点，通过构建绿色评价指标体系，利用AHP法对4种绿色转型模式的绿色发展效果进行评价，在此基础上提出了煤炭资源枯竭型城市绿色转型模式的应用策略，即：分清主次，重点抓住适宜的绿色转型模式、不同时期采取不同的绿色转型模式、政府主导，积极吸引企业参与、构建合理的评价指标体系，对绿色转型模式进行量化选择等。