基于差級權重物元可拓理論的我國循環經濟評價

張志明

（安徽大學 商學院，合肥 230601）

0 引言

物元可拓論是學者蔡文自1983年創立的，其根本目的是為了解決在少量且單獨的線索信息的條件下如何進行復雜聯系，從而追本溯源挖掘出事物的內在本質。這一重要過程可以被描述為事物表述、事物明顯特征、量值及這三者之間的關系。可拓學認為經典數學往往陷入了純數學運用的誤區，而忽視了事物由質到量的本質關系，所以引入物元概念可以將復雜的事物關系表述為物元關系[1]。當前可拓法主要運用于機械工程、水利建設、農業技術、防洪管理等自然學科領域中，如楊玉中通過建立可拓模型，對河南某煤礦公司的安全性進行評價得到子系統的安全性情況[2]；馬祿義同樣采用該方法對天津某區的飲用水情況進行水質評價[3]。但在人文社科研究領域，可拓方法在該法開創近30年來使用較少，在中國知網上以“可拓”作為關鍵詞進行搜索，涉及到經濟管理、社會科學范疇的相對較少，只有寥寥少數，并且在這些研究成果中，大部分仍屬于生產運作領域，如劉炳春（2012）首先建立服務業企業能力識別體系，然后采用AHP法對物元模型進行賦權。筆者認為使用可拓理論對經濟行為特別是宏觀經濟領域進行研究，不僅在理論上具有很強的可行性，實際上也非常迫切，正如閔文杰（2001）所述：經濟行為中的混沌和非線性直接導致了信息矛盾、信息缺失現象，如何實現新的非線性指導理論是經濟領域應十分關注的問題。本文擬在構建經濟發展水平體系的前提下，采用物元可拓分析法，并依據以往學者的實踐提出了一種“差級權重”概念并進行實證，對我國循環經濟發展水平進行定量測度，并對各級指標層中的指標進行優劣度判斷，找出到底哪些因素制約著經濟發展以及制約的程度大小。

1 物元可拓評價模型

基本模型包括六大步驟：域確定、落實待評物元、權重系數設置、等級關聯度測算、評價對象關聯度計算、檔級評價。具體為：

實現評判域向節域的轉換，即將Vij的j值合并為一個，從而形成（2）式：

（2）落實待評物元。包括確定評價事物的特征及量值，即采用物元方法對數據進行表示。如（3）中Vi是關于特征Ci的數據值。這一過程非常關鍵，指標體系的選取和數據的獲得是后面運算的基礎。

（3）權重系數設置。可以說針對于任何一種體系類評價方法，如DEA、AHP、TOPSIS方法，權重體系的合理配置直接決定了評價的有效性。胡寶清（2003）詳細介紹了采用關聯函數來確定權重。劉炳春（2012）采用傳統的層次分析法對指標權重進行確定。而經過多年的方法運用，越來越多的學者認識到熵權法對于賦權運用來說極為有效，其主要思想如下：對于隨機變量序列來說有一定的概率條件

信息熵又可理解為“信息加權量”，表示為：

（4）等級關聯度測算。評價指標序列Vi關于共m個經典域序列的關聯度指標。

其中：

式（6）具有重大意義，因為這為使用一固定序列與另一“區間型序列”進行關聯度計算提供了很強的借鑒意義，對灰色GM理論的發展也有一定的支持作用。

（5）評價對象關聯度計算。由（4）步驟計算出對象特征值關于每一個評價區間的關聯度后，可以通過（3）計算出的權重計算出矩陣中每列的綜合關聯度，計算公式為：

（6）檔級評價。最后一步最為簡單，即計算出事物對于每個域的關聯度排序：

2 我國循環經濟水平評價實證分析

2.1 評價指標體系建立及數據來源

循環經濟強調了資源利用效率、廢物再利用率及低污染等特性的可持續發展模式，國務院2005年出臺了加快發展循環經濟的若干意見文件，其中明確了循環經濟評價的相關指標體系。具體如表1。筆者研究年份為2010年，原始數據來源于國家統計局網站，其中表1的二級指標數據由以下計算公式得出：

能源加工轉換效率=GDP（億元）/能源耗費總量（價值單位：億元）

單位能源利用產出（億元/萬噸煤）=GDP（億元）/標準煤耗費量（萬噸）單位GDP能耗（噸標準煤/萬元）=標準煤耗費量（萬噸）/GDP（元）

單位GDP用水量（億立方米/萬元）=用水總量（億立方米）/GDP(萬元)

工業用水量/工業增加值（億立方米/萬元）=工業用水總量（億立方米）/GDP(萬元)

固體廢物利用率=（固體廢物利用量/固體廢物總量）×100%

廢水重復利用達標率=（達標量/工業廢水排放量）× 100%

生活垃圾無害化率=（無害化處理能力?365/生活垃圾總量）×100%

表1 循環經濟評價指標體系

2.2 評價域、權重及觀測值

根據表1所列指標查詢計算相關統計數據形成的指標數據實際值、賦權因子可如表2。針對于評價檔級區間的劃分，以往文獻并無明確的界定依據，并且具體到實際行業和評判對象，域的界定范圍也不盡相同，筆者結合當前國際經驗水平，對所屬11個指標進行域劃分。

表2 評價等級標準及觀測值

將表2表達的評價因子分別記為c1,c2,......c11，再代入所需要的有關循環經濟的測量數據進入可拓模型，并將優、中、劣三個等級以Nj表示，得到水平等級同特性物元矩陣為：

按照陶華（2005）對可拓模型中賦權的序數準則，對于任何一項指標來說，其觀測值越是處于差的檔級層次，則該項指標對事物的影響權重即越大。筆者將這種思想定義為“差級權重”，在傳統評價研究過程中，對于評價指標體系中的獨立指標來說其權重與實際值并無直接聯系，如層次分析法(AHP)是通過人為的打分加以權重計算，雖然也經過了較為科學的矩陣轉換，但本質上還是屬于一種主觀打分法，而熵權法則是依靠一種數據結構本身內部的信息熵來界定權重，本質可以理解為誤差權重，這些賦權方法都具有一定的合理性，但對于可拓模型來說，一個事物的評價過程主要要以不足為出發點，如果某些指標確實不令人滿意或過低，說明對其研究具有很強的研究意義。差級賦權法步驟如下：

（1）對于同一組別的若干個指標而言，其權重組合可表示為：[λ1，λ2，…λn]，按照本題中設置等級有三個φi=1,2,3，其中1—優，2—中，3—差。對于指標i而言，其數據值 xi∈φj=[aj,bj]，則意味著i指標處于j個檔級內。

（2）同理，可以計算出所有指標位于其所屬檔級內的數值，記為組合φ=(φ1,φ2,…φn)。

從表2可以看出，當前我國循環經濟評價指標均全部處于中和差兩個檔級，這個說明也比較適合當前的實際，我國長期以來采用的是高投入、高能耗的發展模式，盡管“低碳經濟”和“循環經濟”的概念已經提出多年，但由于歷史原因和基礎設施薄弱等客觀因素，加上環保科研力度尚為欠缺，循環經濟整體水平比較低下。2010年中國社科院發布的《中國循環經濟發展報告（2009～2010）稱當前制度體系不健全，導致了循環經濟發展缺少長效運行機制，使很多進行廢物循環利用的企業經濟收益微薄，并且《循環經濟促進法》也不是一部具有強制效力的法律，經常在地方政策調整過程中被忽視；差級權重法雖然看起來比較簡單，易于理解，但具有很強的理論意義，在很多情況下指標的權重大小并非由人的主觀意愿所能表達的清楚和準確，并且針對不同的指標，單純依靠復雜的數理模型去分析到底哪一些權重更大或更小并無太大的實際意義，比如能源加工轉換效率和單位能源利用產出兩個指標都體現了對能源的利用效率，去判斷哪一個對循環經濟更具有重要性無意義。

用（5）、（6）式計算單個指標在每個經典域的關聯度指標，計算結果如表3。

表3最后一列為評判物元相對于三個等級整體關聯度的數值，值得強調的是這里的最大值是指數值中的最小值，即k2(q)=0.197，體現出我國循環經濟發展水平為中級，同時也體現出三個等級的適用性程度，即我國循環經濟發展水平屬于差的可能性要超過屬于優的幾率。至于具體計算過程，既可以采用EXCEL按照公式按步驟計算，也可以通過計算機編制程序進行批量運算，如采用前者，則運算比較繁瑣，同一公式步驟必須進行若干次，次數等于特征變量個數。

表3 關聯度指標計算結果

2.3 進一步討論

表4 一級指標權重及關聯度指標

表3只對循環經濟發展水平作出了整體的評判，但從中仍然可以得出其他有用的信息，首先可以利用二級指標的權重得到一級指標的權重（表4），說明該評價體系側重于廢物利用效率指標，而在資源利用率指標上體現的重要性較低。筆者認為在很多評價研究賦權過程中采取的各種數理統計方法的科學性都有待商榷，因為一級指標中所包含的二級指標數量越多，其所代表的權重理所當然的就應更大。

根據每個二級指標相對于系統的權重計算出一級指標相對于物元的關聯度（如表4中3～5列），可以發現在資源利用率和廢物利用效率指標上“優可能性大于差”（0.047＜0.051,0.161＜0.165），而能耗指標和綜合利用效率指標上結論恰恰相反（0.142＞0.055,0.105＞0.036）。這說明當前我國循環經濟發展過程中在降低能耗和提高綜合利用效率上存在較大不足，抑制了循環經濟整體水平，而在資源利用效率和廢物利用上工作成績較高。

3 結論

（1）物元評價域方法能夠很好的對經濟社會現象、功能特征以及量值所構成的評判矩陣進行科學的評價，其能夠很好的反應所要描述的問題。

（2）差級賦權方法雖然思想上比較簡單，但克服了以往層次分析法、熵權等賦權方法的不足，充分體現了“不足指標權重應較大”的評價準則。

（3）可拓方法不僅能夠對循環經濟的整體發展水平作出評價，還能夠對各子系統的水平作出分層評價，能夠為循環經濟發展政策的制訂作出指導作用。正如劉玉萍（2009）所述，因為發展循環經濟對經濟、社會、環境具有重大影響，所以對其狀況進行評價具有很強的現實和理論意義。但目前關于循環經濟的評價大多仍局限于層次分析法，通過構建三級指標結構層進行定量評價，盡管具有結構明朗、數據獲取及計算簡便等優勢，可存在的絕對化問題不可忽視。

[1]蔡文.可拓論及其應用[J].科學通報,1999，(7).

[2]楊玉中,張強.煤礦運輸安全性的可拓綜合評價[J].北京理工大學學報,2007，(2).

[3]馬祿義,基于物元可拓法和偏好熵權的飲用水源水質評價——以天津市大港區為例[J].環境科學與技術，2010，（8）.

[4]劉炳春,李健.基于可拓方法的服務型制造企業核心能力識別[J].統計與決策，2012，（1）.

[5]閔文杰.模糊可拓經濟控制及變換發展理論研究[J].系統工程理論與實踐，2001，（6）.

[6]胡寶清，張軒，盧兆明.可拓評價方法的改進及其運用研究[J].武漢大學學報（工學版）,2003，（5）.

[7]陶華，蔡國梁，湯凱.市政道路工程質量綜合評價的可拓方法[J].揚州大學學報（自然科學版），2005，（1）.

[8]劉玉萍,郭郡郡.AHP模糊綜合評價法在循環經濟發展評價中的應用[J].資源開發與利用，2009，（9）.