城市化是人类社会发展的必然趋势和经济技术
进步的必然产物,是一个国家或地区走向现代化的必
经阶段。 产业是现代城市存在和发展的基础,也是城
市发展的动力。产业的发展状况不仅直接决定着城市
的经济发展水平,而且对城市社会、文化、环境等各个
方面都有着深刻的影响。 但是,目前的产业发展模式
对环境和资源造成较大的压力,因此,改善产业发展
模式己迫在眉睫。
产业生态化是产业发展的必然趋势,产业生态化
是提升经济增长模式的根本手段,符合党的十七大提
出的转变经济发展方式的目标。 改善产业发展模式,
使产业发展“生态化”,是我国城市实现可持续发展的
必要条件。 因此,研究城市化与产业生态化之间的关
系问题是十分必要的,认识它们之间的关系,对于我
们解决城市化带来的负面影响有重要的指导意义。
一、文献综述
目前,国内外关于城市化与产业生态化关系的直
接研究极少,主要通过城市化与工业化关系的研究和
城市化与生态环境关系的研究等侧面来间接反映。在
城市化与工业化关系方面 ,H.钱纳里等人研究了
1965 年 90 个国家和地区工业化、 城市化之间的关
系,得出了人均国民生产总值越高、工业化水平越高,
城市化水平也越高的结论[1];巴顿的聚集经济理论认
为,城市化与工业化相互促进的经济学成因在于聚集
经济效益 [2];刘易斯的二元经济理论认为,城市化与
工业化是同步发展的 [3];蔡孝箴分析认为工业化率、
非农化率与城市化率之间基本上是正相关关系,工业
化率与城市化率之比基本上保持一个稳定值 [4];郭克
莎认为工业化与城市化变动关系在工业化的不同阶
段存在着较大差别[5];叶裕民认为工业化弱质是中国
城市化滞后的经济根源[6]。 在城市化与生态环境关系
方面,1972 年联合国教科文组织制定 “人与生物圈
(MAB )”研究计划,将人类聚居地的生态环境研究列
为重点项目,并首次提出生态城市的概念 [7];加拿大
哥伦比亚大学的雷斯教授和魏克内格博士提出生态
足迹法[8]、奥德姆等提出能值分析理论应用于可持续
社会—生态环境的评价 [9];格罗斯曼和克鲁格用计量
经济学方法,以 42 个发达国家的板面数据进行实证,
揭示了随着城市经济水平的提高,城市生态环境质量
呈现倒“U”型的演变规律,提出著名的环境库兹涅茨
曲线(EKC)假设 [10];李锋等应用城市复合生态理论,
提出了西部城市发展的生态调控对策[11];刘耀彬等建
立城市化与生态环境系统的评价指标体系,构建区域
城市化与生态环境交互作用的关联度模型和耦合度
模型[12]。
综上所述,目前国内外关于城市化与产业生态化
关系的直接研究极少,但城市化与产业生态化各自有
独立的发展规律,城市化与产业生态化的协调发展既
[收稿日期]2011-03-03
[作者简介]陈晓毅(1976-),女,广西河池人,广西财经学院数学与统计系讲师,硕士。
基于熵值法的广西城市化与产业生态化协调发展研究
陈晓毅
(广西财经学院,广西 南宁 530003)
[摘要] 以 2001 年~2009 年为研究区间,并运用熵值法和协调发展度模型进行实证分析可知,广西城市
化与产业生态化水平均得到了提升,二者协调度呈逐年递增的趋势。 为巩固广西城市化与产业生态化的协调
发展,并促进二者达到更高程度的协调,一方面应继续大力发展经济,加强城市建设;另一方面应继续注意经
济、社会、生态的和谐发展,转变经济发展方式,大力推进产业生态化。
[关键词] 城市化 产业生态化 熵值法 协调发展
[中图分类号] F127(67) [文献标识码] A [文章编号] 1004-6917(2011)06-0017-04
[文献编码]doi:10.3969 / j.issn.1004-6917.2011.06.005
2011年第 6期 广西社会科学 NO.6.2011
(总第 192期) GUANGXI SHEHUI KEXUE (Cumulatively,NO. 192)
17
受外部因素的影响, 又受各自内部发展规律的制约,
因此,深入分析城市化与产业生态化的协调发展机制
对实现协调发展有重要的理论和现实意义。随着我国
城市化的迅猛发展和环境保护力度的加大以及产业
生态化发展的客观趋势,我们需要在城市化与产业生
态化协调发展关系上进行深入研究,为实现城市化与
资源、能源、环境之间协调发展奠定基础。
本文以广西壮族自治区为研究对象, 对其 2001
年~2009 年城市化与产业生态化的协调发展程度进
行测定,并对结果进行分析,以期为城市化与产业生
态化研究奠定基础,为广西城市化的可持续发展提供
一定的理论借鉴。
二、指标体系与评价模型
(一)指标体系的建立。城市化与产业生态化两个
系统的关系具有复杂性及时序性,为了揭示两者之间
发展的协调程度,本着指标选取的主导性、层次性、动
态性和可操作性等原则,分别对城市化水平和产业生
态化指标予以筛选,建立指标体系。
城市化水平指标从人口城市化、 经济城市化、社
会城市化、 空间城市化 4个方面共 18个指标入手进
行选取; 产业生态化水平指标包括产业结构合理度、
工业污染排放强度、 生态环境保护强度 3 个方面共
18个指标入手进行选取,具体指标见表 2。
(二)评价模型。 本文首先对广西 2001 年~2009
年城市化与产业生态化水平进行计算,然后运用协调
度评价模型测算城市化与生态环境协调发展程度。
1.指标权重的确定。 本文采用熵值法确定指标的
权重。熵值法是一种客观赋权法,其主要原理是:设有
m 个考察年度,n 项评价指标, 形成原始指标数据矩
阵 X=(xij)m×n,对于某项指标 xj,指标值 xij 的差距越
大,则该指标在综合评价中所起的作用越大,如果某
项指标的指标值全部相等,则该指标在综合评价中不
起作用。 具体步骤如下:第一,计算第 j 项指标下第 i
样本指标的比重 pij=xij/
m
i = 1
Σxij。 第二,计算第 j 项指标
的熵值 ej=-k·
m
i = 1
Σpij·lnpij,式中,常数 k与样本数 m 有
关,此时令 k=1/lnm,则 0≤e≤1。 第三,计算各指标的
效用值 dj=1-ej,dj越大,则该指标价值越大,其权重也
就大。 第四,计算指标 xj的权重 wj=dj /
n
j = 1
Σdj。
2.协调发展度评价模型。 设 x1、x2…xu是反映城市
化发展水平的 u 个指标,y1、y2…yv 是反映产业生态化
水平的 v个指标,则城市化与产业生态化的综合发展
水平分别为:
X=
u
i = 1
Σaixi,Y=
v
i = 1
Σbiyi
其中,X、Y 分别表示城市化与产业生态化的综
合发展水平,ai、bi分别表示城市化与产业生态化各指
标的权重。
本文采用变异系数来推导城市化与产业生态化
的协调度。变异系数可以反映两组数据的变异或者离
散程度, 特别适用于比较度量不同单位资料的变异
度。城市化与产业生态化是两个不同的系统,因此,可
用变异系数推导两者之间协调度。 若用 V 来表示变
异系数,则计算公式如下:
V=
n
i = 1
Σ(Zi-Z )2
n-1姨
Z
=
(X- X+Y2
)
2
+(Y- X+Y2
)
2
姨
X+Y
2
= 2 1-
XY
( X+Y
2
)
22 2姨
我们希望该变异系数越小越好,从公式中可以看
出,V越小越好的充要条件是 XY
( X+Y
2
)
2 越大越好。利
用上面的结果,以及考虑计算出的协调度具有层次性,
采用如下模型来度量城市化与产业生态化的协调度:
C=
XY
( X+Y
2
)
22 2n·K姨
其中 n 为层次系数, 这里取 n=2;K 为城市化与
产业生态化发展水平的综合评价指数,它反映城市化
与产业生态化的整体效益或水平,K=αX+βY,因为城
市化与产业生态化的重要性是一样的, 所以本文取
α=β=。由前面的推导可知,协调度,其值越大,表示
协调性越好,反之,则协调性越差。 按照协调度 0≤
C≤1 的大小,可设定协调度等级,见表 1。
表 1 协调等级与协调度
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陈晓毅/ 基于熵值法的广西城市化与产业生态化协调发展研究
18
图 1 广西城市化、产业生态化及协调度变化曲线
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表 3 广西城市化与产业生态化发展类型分类体系及
其判别标准
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3.评价结果与分析。 根据城市化与产业生态化水
平的计算公式,分别得到城市化与产业生态化发展水
平的评价结果,再根据协调发展度评价模型以及城市
化与产业生态化的类型划分标准,通过计算得到广西
2001 年~2009 年城市化与产业生态化协调发展的状
况,见表 3。
根据表 3,将广西城市化综合指标值、产业生态
化综合指标值及协调度值变化曲线画在同一个图形
里,见图 1。
从表 3 的计算结果和图 1 的显示可以看出:首
先,协调度指标从总体看来,呈不断上升的趋势。细分
看, 广西 2001 年~2009 年城市化与产业生态化发展
表 2 广西城市化指标体系及指标权重
综合
指标
一级 权重
综合
指标
一
级
权重
城
市
化
(X)
人
口
城
市
化
7
产
业
生
态
化
(Y)
产
业
结
构
合
理
度
1
9 6
7 4
经
济
城
市
化
0 0
3 6
6 9
6 工
业
污
染
排
放
强
度
6
6 7
6 1
2 6
3 2
9 5
社
会
城
市
化
3 8
0 生
态
环
境
保
护
强
度
1
9 6
2 1
空间
城市
化
6 4
6 9
二级指标
X1 非农产业从业人员比重(%)
X2 户籍非农业人口比重(%)
X3 人口自然增长率(%)
X4 人均 GDP(元 / 人)
X5 非农业产值比重(%)
X6 第三产业产值比重(%)
X7 人均工业总产值(元 / 人)
X8 人均第三产业增加值(元 / 人)
X9 人均全社会固定资产投资额(元 / 人)
X10人均地方财政一般预算收入(元 / 人)
X11城镇居民年人均可支配收入(元 / 人)
X12城镇居民年人均消费支出(元 / 人)
X13万人医生人数(人 / 万人)
X14城镇人均居住面积(平方米 / 人)
X15人均拥有道路面积(平方米 / 人)
X16高等学校在校人数(人 / 万人)
X17建成区面积占国土面积比重(%)
X18城市人口密度(人 / 平方公里)
二级指标
Y1 工业占 GDP比重(%)
Y2 第三产业产值比重(%)
Y3 单位能耗 GDP(吨标准煤 / 万元)
Y4 外来投资占 GDP比重
Y5 金融业产值占 GDP比重(%)
Y6 房地产业产值占 GDP比重(%)
Y7 万元 GDP工业废水排放量(吨)
Y8 万元 GDP工业固体废物产生量(吨)
Y9 万元 GDP工业废气排放量(立方米)
Y10万元 GDP二氧化硫排放量(吨)
Y11万元 GDP烟尘排放量(吨)
Y12万元 GDP工业粉尘排放量(吨)
Y13万元GDP工业固体废物排放量(吨)
Y14工业废水达标率(%)
Y15工业固体废物利用率(%)
Y16污染源治理投资总额占GDP比重(%)
Y17三废综合利用产品产值占GDP比重(%)
Y18人均城市园林绿地面积(平方米 / 人)
三、实证研究
(一)数据来源。本文所选取的城市化与产业生态化
相关指标来自相应年份的《广西统计年鉴》《中国统计
年鉴》以及《八桂辉煌:广西 60年经济社会发展成就》。
(二)计算结果与分析。 具体如下:
1.原始数据标准化处理。 我们选择的指标是反映
城市化与产业生态化协调性的参数,但原始指标可能
存在着量纲不同和原始数据大小差异悬殊等问题。因
此,确定各指标权重之前,必须对指标进行处理,使其
具有无量纲性和可比性,并且能体现其本身对城市化
与产业生态化协调的影响力。由于产业生态化存在负
向指标,本文采用极差标准化的方法对原始数据进行
标准化。 即对于正向型指标,令 yij=(xij-minxij)/(maxxij-
minxij); 对于负向型指标, 令 yij=(maxxij-xij)/(maxxij-
minxij)。 式中,maxxij和 minxij分别为第 j 个指标下各
评价样本的最大值和最小值。
2.权重的确定。 根据前述熵值法确定城市化与产
业生态化的指标体系权重,见表 2。
广西社会科学 广西论坛
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的协调度大致可以分为三个阶段:2001 年~2002 年
为中高度失调时期,2003 年~2005 年是由失调过渡
到勉强协调时期,2006 年开始进入良好协调发展时
期。 其次,从城市化子系统和产业生态化子系统各自
的发展情况来看,广西城市化和产业生态化也都呈上
升势头。 其中城市化呈现强劲的上升势头,城市化水
平逐年得到提高, 而产业生态化则表现得稍有周折。
从 2001年到 2009年的 9年间,广西城市化水平提升
了 0.86,而产业生态化水平提升了 0.79,城市化发展
水平略快于产业生态化水平,可见,这其间城市化的
水平获得了快速的发展,要快于产业生态化的发展速
度,但基本都处于同步型发展。
上述分析结果与广西近年来的实际发展历程是
基本相符的。 2001 年以来,广西按照统筹城乡、合理
布局、节约土地、完善功能、以大带小的原则发展城市
群。 为确保城市开发建设的有序和良性发展,广西在
改善城市生态环境、加强环境保护等方面,编制实施
了一系列的专项环境规划,并始终坚持产业结构升级
在转变经济发展方式中的主导地位,既考虑到传统产
业的改造,也积极考虑环保型、低碳型新产业的建设,
依托生态环境优势, 优化生态农业和生态旅游产业,
突出抓好制糖、造纸、酒精、淀粉和火电、钢铁、有色冶
炼等行业的污染治理,抑制高能耗、高排放、高污染等
落后产能,加大环保基础设施投入,发展环保产业,努
力提升产业生态化水平。 这一系列的努力,都促进了
广西城市化与产业生态化的不断进步和发展。
综上所述, 在指标系统构建和熵值法的运用下,
本文分析了广西 2001 年~2009 年城市化与产业生态
化关系,得出如下结论:广西城市化与产业生态化水
平都得到了明显的提升; 二者基本实现同步型发展,
但城市化的发展速度略快于产业生态化的发展速度;
城市化与产业生态化的协调性不断得到优化,目前已
处于优质协调阶段。为巩固广西城市化与产业生态化
的协调发展,并促进二者达到更高程度的协调,一方
面,应继续大力发展经济,加强城市建设,以南北钦防
(南宁市、北海市、钦州市、防城港市)城市群为先导,
继而打造桂柳梧(桂林市、柳州市、梧州市)城市(辐射
带动来宾市及贺州市), 逐步建立起广西经济的腹地
支撑,充分发挥小城市在城乡经济发展中连接点和接
合部的桥梁和纽带作用,实现小型城市群的对接与融
合,使城市群规模扩大、经济实力增强。 另一方面,应
继续注意经济、社会、生态的和谐发展,转变经济发展
方式,大力推进产业生态化,着眼资源循环利用,提高
资源的利用效率,严格控制高耗能、高耗材、高耗水的
产业,坚持产业集群化、生态化,大力发展生态型、环
保型、节约型产业,走新型产业化道路,逐步实现产业
结构调整优化,构建生态产业及循环经济体系。
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[责任编辑:吴晓霞]
陈晓毅/ 基于熵值法的广西城市化与产业生态化协调发展研究
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