《当代经济》2008年第1期(下)
CONTEMPORARYECONOMICS
【摘要】 文章通过对首都经济圈的京津冀九城市群的环境
状况分析,建立了综合评价指标体系,利用 AHP层次分析法对
九个城市的环境进行了综合评价。通过对评价结果的分析找出
影响城市环境的关键因素及需要进行环境治理的重点城市,同
时,提出了城市环境建设的建议。
【关键词】 首都经济圈 评价 环境 AHP
2004年北京市发改委提出了“3+2”首都经济圈以及“一
轴、两核、三区”为框架的京津冀都市圈发展战略构想。以北京、
天津为核心的首都经济圈与长三角、珠三角一起,并列为中国
三大城市群都市圈。首都经济圈九城市是指地处我国北部环渤
海地区的北京市、天津市和河北省的唐山市、廊坊市、保定市、
沧州市、承德市、秦皇岛市和张家口市七大城市。城市环境状况
越来越成为城市可持续的发展重要因素。当前对于首都经济圈
的研究多偏重于经济领域的战略分析,城市生态环境对首都经
济圈发展影响的研究比较少。本文从微观层面上,通过对九个
城市的环境定量化的评价分析,找出影响首都经济圈环境影响
的关键因素。同时,对九个城市的环境状况做了系统的研究,并
把首都经济圈城市划分成了三类核心区、周边区和外围区,同
时根据不同的环境分类状况,制定不同的发展策略,从而对首
都经济圈的发展做系统地规划。
一、方法介绍
层次分析法(AnalyticHierarchyProcess,AHP)是美国著名运
筹学家 Thomas·L·Satty等人在 20世纪 70年代提出的一种定
量分析和定性分析相结合的多准则决策方法。它是把一个复杂
问题表示为有序递阶层次结构,通过人的判断对备选方案的优
劣进行排序。其基本思路是先按问题要求建立起一个描述系统
功能或特征的内部独立的递阶层次结构,然后通过两两比较因
素的相对重要性,给出相应的比例尺度,构造上层某因素对下
层相关因素判断矩阵,以确定相关因素对上层因素的相对重要
序列。在满足一致性检验的原则的前提下,进行目标下的因素
单排序,最后将各子目标下因素的排序逐层汇总后,给出总目
标下因素的总排序。层次分析法的本质是一种决策思维方式,
把决策规划过程中定性分析与定量分析有机结合起来,用一种
统一方式进行优化处理。这种方法改变了运筹学只能用定量分
析问题的传统观点,因而应用范围很广,许多规划管理问题和
确定权重等问题用AHP法可获得比较满意的结果。
二、城市环境综合评价分析
1、指标体系的构建
根据建立指标体系科学性、实用性、动态性、典型性和系统
性原则,通过环境科学研究人员打分讨论,结合城市环境评价
的特点,选取了绿化水平、环境质量、污染控制三个方面的10个
指标作为城市环境的指标体系(如表 1)。绿化水平选取了人均
绿地面积、建成区绿化覆盖率和建成区园林绿地率,各指标都
跟城市环境成正相关关系;环境质量选取了跟水和空气相关的
两个指标与环境城市环境成正相关关系,噪声日平均等效声级
成负相关关系;污染控制选取了与三废相关的三个指标和环保
资金占GDP的比重四个指标,与城市环境质量成正相关关系。
表1 城市环境评价指标体系
目标层 指标层 方案层
城
市
环
境
A
绿化水
平B1
人均绿地面积 C11
北京
天津
唐山
廊坊
保定
沧州
承德
秦皇岛
张家口
建成区绿化覆盖率 C12
建成区园林绿地率 C13
环境质
量B2
工业废水达标率 C21
空气质量达到好于二级天数 C22
噪声日平均等效声级 C23
污染控
制B3
污水处理率 C31
废气处理率 C32
固体废弃物处理率 C33
环保资金占GDP比重 C34
2、数据选取及构造判断矩阵
本文选择了首都经济圈的北京市、天津市、河北省的城市环
境作为研究对象。数据来源于《2005中国环境统计年鉴》以及
《2005河北环境状况公告》,针对北京市、天津市、唐山市、廊坊
市、保定市、沧州市、承德市、秦皇岛市和张家口市九个城市进
行分析。
层次分析法为了使决策判断定量化,形成判断矩阵,常根据
一定的比率标度将判断定量化。先对各个层次的指标打分,采
用1-9分值打分。例如人均绿地面积,根据数据大小、最大值,北
京打9分,其他的数据与最大值比较,确定其级别。然后根据分
值的大小利用表2给出的表度给出判断矩阵。
表2 判断矩阵标度及其含义
序号 重要性等级 Cij赋值
1 i,j两元素同等重要 1
2 i元素比j元素稍重要 3
3 i元素比j元素明显重要 5
4 i元素比j元素强烈重要 7
5 i元素比j元素极端重要 9
6 i元素比j元素稍不重要 1/3
7 i元素比j元素明显不重要 1/5
8 i元素比j元素强烈不重要 1/7
9 i元素比j元素极端不重要 1/9
(注:Cij={2,4,6,8,1/2,1/4,1/6,1/8}表示重要性等级介于 Cij=
首都经济圈九城市环境综合评价
!高瑞甫
(中国地质大学(北京)人文经管学院 北京 100083)
区 域 经 济
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{1,3,5,7,9,1/3,1/5,1/7,1/9}。这些数字是根据人们进行定性分析的
直觉和判断力而确定的)
由于本评价指标构造的矩阵太庞杂,下面只对第一层指标
的计算过程进行详细说明,其他不再一一赘述。参考各种资料
对各城市绿化水平、环境质量、污染控制三个一级指标的打分
为6、8、9。准则第一层对目标层的判断矩阵A-B为:
A=
1 1/31/4
3 1 1/2
4 2
!
"
"
"
"
"
""
#
$
%
%
%
%
%
%%
&1
3、数据处理
判断矩阵的最大特征值和特征向量采用方根法计算,其计
算过程有以下五步:
(1)计算判断矩阵每一行元素的乘积Mi。
(2)计算Mi的n次方根Wi。
(3)对向量 Wi=[W1,W2,······Wn]T正规化 Wi=
Wi
n
j=1
’Wj
,
则W=[W1,W2,······Wn]T。
(4)计算判断矩阵的最大特征根 !max。"max=
n
j=1
’(AW)i
nWi
其中
向量AW 的第i个元素。
(5)判断矩阵一致性检验。偏离一致性的指标:CI=
#max-n
n-1
。
如果 CR=CI
RI
<即认为判断矩阵具有满意一致性。以
A-B层的指标为例计算:
$max=
CI=
CR=
W=
!
"
"
"
"
"
""
#
$
%
%
%
%
%
%%
&2
其中CR=<通过满意一致性检验。
(注:本文使用专业数学软件matlab来实现庞杂的计算过程。)
4、各指标权重及层次总排序
A-B层三个指标绿化水平、环境质量和污染控制的权重分
别为、、。说明污染控制在A-B的影响程
度相对较大。
B1-C层三个指标人均绿地面积、建成区绿化覆盖率、建成
区园林绿地率分权重分别为 、、,在把
A-B层的绿化水平权重加权得到总权重分别为 、
、。说明人均绿地面积在总权重中占的比重相对
较大,应该予以重视。
B2-C层三个指标工业废水达标率、空气质量达到好于二级
天数、噪声日平均等效声级的分权重分别为 、
、,把 A-B层的环境质量的权重加权得到总
权重分别为、、。由于A-B层的环境质量
的权重相对较高,所以 B2-C层的三个指标权重要高于 B1-C
层三个指标的权重,其中第二个因素空气质量达到好于二级天
数的总权重最高,工业废水达标率次之,两个指标权重都高于
,二者差距比较小都应当予以重视。
B3-C层四个指标污水处理率、废气处理率、固体废弃物处
理率、环保资金占 GDP比重的分权重分别为 、
、、,把A-B层的污染控制权重加
权得到总权重分别为 、、、。值得
注意的是四个指标的权重值都在 以上,相对于 B1-C层和
B2-C层的各个指标而言总体较高,即 B3-C层的四个指标在
整个指标体系中处于相对重要的位置。其他两层只要重视个别
的指标即可,但是 B3-C层的整个体系处于整个指标体系的关
键,即只要四个指标明显提高对整个城市环境的提高具有重要
意义。
在总权重结果可以看出 C31、C34、C22是三个相对权重比
较大的指标 、、,说明污水处理率、环保资
金占 GDP的比重和空气质量达到好于二级的天数是三个对城
市环境影响比较大的三个因素。
同样的方法,对九个城市的总排序即环境状况的优劣排序
结果如下:第一、北京市;第二、天津市 ;第三、唐
山市 ;第四、廊坊市 ;第五、秦皇岛市 ;
第六、保定市 ;第七、承德市 ;第八、沧州市
;第九、张家口市。
三、小结与讨论
本文通过指标权重分析找出了影响城市的关键因素:污水
处理率、环保资金占 GDP的比重和空气质量达到好于二级的
天数三个指标。这成为城市环境保护和治理措施重点关注因
素。
从排序结果中可以看出九个城市群可以分为三类,第一类
是核心区:总排序结果在 以上的北京市、天津市、唐山市和
廊坊市四个城市;第二类是周边区:总排序结果在 之
间的秦皇岛市、保定市和承德市三个城市;第三类是外围区总
排序结果在以下的沧州市和张家口市两个城市。
核心区四个城市无论是经济地位还是地理位置上都处于首
都经济圈的核心地位,是提高整个经济圈环境水平的关键。这
类城市应注重影响环境的关键因素的防护和控制,这样既抓住
了主要矛盾又抓住了主要矛盾的主要方面,对于整体环境的发
展有重要的影响;周边区三个城市处于次核心地位,在地理位
置上处于北京的周边,其环境的优劣能直接影响核心区得整体
发展。这类城市应着重注意空气和水资源的保护,加大环境保
护在GDP所占比重。外围区两个城市经济发展水平相对较低,
同时距离北京市区较远对核心城市的影响较小,应着重加强水
土保持和城市绿化方面的工作,另外政府应加强对这一地区的
环境保护的扶持力度。
由以上分析发现:首都经济圈的城市环境工作核心区是关
键,周边区是重心,外围区是根本。所以在首都经济圈城市环境
建设中,应统筹兼顾,协调发展,系统解决,才能真正保护整个
经济圈环境工作。
【参考文献】
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