基于優化的熵權灰色關聯法對建筑業的發展評價

李　米　鄭曉云

(東北林業大學土木工程學院，黑龍江 哈爾濱　150040)

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基于優化的熵權灰色關聯法對建筑業的發展評價

李米鄭曉云

(東北林業大學土木工程學院，黑龍江 哈爾濱150040)

以黑龍江省為例，選取建筑企業個數、勞動生產率、技術裝備率等九個評價指標，結合相關統計數據，利用優化的熵權灰色關聯分析法計算了灰色關聯系數，確定了黑龍江省內2014年各城市建筑業綜合發展水平的排序結果，并應用該方法實證研究了黑龍江省建筑業的綜合發展情況，指出該方法具有較強的可操作性。

建筑業，熵值法，灰色關聯分析，指標權重

隨著我國經濟的快速發展，人們物質文化生活水平的提高，建筑業作為衡量我國現代化水平的重要標志，在國民經濟總產值中占有很大的比重。因此如何引導建筑業的蓬勃發展便得到了全國各地區部門的高度重視。近年來我國學者對影響建筑業可持續發展的因素分析取得了豐碩的成果。例如姜連馥利用模糊聚類和粗糙集理論研究了綜合評價建筑業的方法和步驟，評價了中國的八大省建筑業的綜合實力[1]；王蘇巖，崔旖娜將產業經濟學相關理論與投入產出分析相結合，研究了建筑業在國民經濟中的重要地位，對遼寧省建筑業發展現狀進行了客觀的評價[2]；張長根、李濤從建筑業綜合實力的角度，利用因子分析法對各地區建筑業的綜合實力排名[3]。以上研究均取得了豐富的成果，對我國建筑業未來的發展起到了積極重要的作用。

熵權灰色關聯分析法是將熵值法[4]與灰色關聯分析法[5]相結合的分析評價方法。它以那些已知信息不全面，統計數據不充分的評價體系為研究對象，利用熵值法計算權重更客觀的優勢，結合灰色關聯法更適用于少量樣本系統的優點，對數據進行加工和處理，利用對比分析，從而得出結論的一種分析評價方法。在傳統的熵權灰色關聯分析中，分辨系數ζ沒有量化(通常ζ=0.5)，且對指標權重的計算方法存在不足。本文在傳統熵權灰色關聯分析法的基礎上進行兩方面改進：第一量化分辨系數ζ的取值，第二改進權重計算式。最后應用優化的熵權灰色關聯分析法對黑龍江省2014年各市區建筑業的綜合發展進行實證研究[8]，分析2014年黑龍江省建筑業整體發展趨勢，為引導建筑業可持續發展提供參考方向。

1　熵權灰色關聯分析計算過程

1.1傳統熵權灰色關聯分析法

1)灰色關聯度的計算。

a.原始數據的無量綱化，假設X0為參考序列，Xi為比較序列。

正向指標：

X0j=max(X1j,X2j,…,Xmj)

(1)

負向指標：

X0j=min(X1j,X2j,…,Xmj)

(2)

(3)

b.計算絕對差及關聯系數。

絕對差：

(4)

關聯系數：

(5)

其中，分辨系數ζ=0.5；兩級最小差Δ(min)=min minΔij;兩級最大差Δ(max)=max maxΔij。

c.計算灰色關聯度。

(6)

2)指標權重的計算。

a.標準化原始數據。

正向指標：

(7)

負向指標：

(8)

(9)

b.計算信息熵及信息效用值。

(10)

信息效用值：

dj=1-ej(j=1,2,…,n)

(11)

c.計算各指標權重。

(12)

1.2優化的熵權灰色關聯分析法

由上文可知，分辨系數ζ的取值會直接影響關聯系數γ的計算結果，因此ζ的合理取值是該方法成功運用的關鍵。現引入一變量εΔ來量化分辨系數ζ的取值[6]。通過指標權重的計算式可以看出,當信息效用值dj愈加趨近于1時，各指標間微小的差別就可引起計算結果的改變，因此對指標權重計算式加以改進[7]。優化的熵權灰色關聯分析法不僅改正了ζ取值不當使評價結果失真的可能，還避免了指標權重計算過程中的主觀性，使評價結果更符合實際。具體方法如下。

1.2.1量化分辨系數ζ

優化后關聯系數求法如下：

(13)

1.2.2優化權重計算式

通過分析，權重計算式改進如下：

(14)

2　實例分析

2.1評價指標的選取

本文以黑龍江省2014年建筑業相關統計數據為例，堅持科學性和可操作性的原則，對黑龍江省內各市區的建筑業可持續發展進行實證研究。征求相關專家意見，在有效性、科學性的基礎上選取建筑企業個數X1(個)、從業人員數量X2(人)、自有機械設備數量X3(臺)、勞動生產率X4(元/人)、技術裝備率X5(元/人)、動力裝備率X6(kW/人)、房屋建筑面積竣工率X7(%)、人均利稅X8(元/人)及資產負債率X9(%)九個指標作為影響建筑業可持續發展的評價指標。各指標統計數據均來自《黑龍江省統計年鑒2015》(見表1)。

表1　2014年黑龍江省建筑業發展相關指標原始數據

2.2灰色關聯度的計算

根據式(4)計算絕對差，根據1.2.1中的方法確定ζ的取值，計算結果見表2。根據式(13)計算灰色關聯系數，見表3。

表2　分辨系數

2.3指標權重的計算

根據式(7)～式(9)計算得到標準化后的矩陣Y，根據式(10)，式(11)計算信息熵及效用值，最后依據式(14)計算得到各指標權重，見表4。

2.4計算灰色關聯度

根據式(6)確定評價對象的灰色關聯度及排序，計算結果見表5。

3　評價結果及分析

表3　灰色關聯系數

表4　評價指標的權重

。

1)黑龍江省2014年建筑業綜合發展水平地區差異較明顯。大慶、哈爾濱、綏芬河、大興安嶺、伊春建筑產業資源配置相對較好，可持續發展水平較高。雙鴨山、綏化、七臺河、鶴崗和雞西相對較弱。黑河、佳木斯、牡丹江、齊齊哈爾介于二者之間。

2)通過優化的熵權灰色關聯分析法可以看出，建筑業市場的資源配置大多集中在大慶、哈爾濱等較發達的城市，雞西、鶴崗等城市建筑業的資源配置相對較匱乏。針對這一差異，政府應制定有傾向性的相關政策強化落后地區的資源配置，提高技術效率和企業競爭力，提升技術裝備率、動力裝備率以及勞動生產率等指標，增加自有機械設備數量，加大資金及人才的投入，縮小地區差異，使黑龍江省整體的建筑業市場發展更均衡。

4　結語

要實現建筑業的蓬勃發展，選擇客觀、合理的評價方法至關重要。本文在傳統熵權灰色關聯分析法的基礎上，量化了關聯系數，優化了權重的計算，使評價結果更嚴謹。基于優化的熵權灰色關聯分析法綜合分析黑龍江省2014年建筑業的整體發展水平，為政府和相關部門進行科學決策提供依據，對今后黑龍江省建筑業調整產業結構，提高發展質量，實現建筑強省的目標提供了一定的參考方向。

[1]姜連馥,石永威,滿杰,等.基于模糊粗糙集理論的建筑業綜合評價[J].大連理工大學學報,2007,47(5):729-734.

[2]王蘇巖,崔旖娜.基于產業經濟學理論的建筑業評價[J].建筑經濟,2007(S2):27-29.

[3]張長根,李濤.因子分析法對建筑業綜合實力的評價[J].建筑經濟,2003(12):47-49.

[4]齊寶庫,李長福.基于熵值法的建筑業可持續發展評價實證研究——以遼寧省為例[J].科技管理研究,2014,34(5):69-73.

[5]鄧聚龍.灰理論基礎[M].武漢：華中科技大學出版社,2002.

[6]東亞斌,段志善.灰色關聯度分辨系數的一種新的確定方法[J].西安建筑科技大學學報(自然科學版),2008,40(4):589-592.

[7]侯保燈,李佳蕾,潘妮,等.基于改進熵權的灰色關聯模型在濕地水質綜合評價中的應用[J].安全與環境學報,2008,8(6):80-83.

[8]王秀蘭.熵權灰色關聯法在區域衛生資源配置中的應用[J].產業與科技論壇,2016,15(7):55-58.

[9]江文奇.無量綱化方法對屬性權重影響的敏感性和方案保序性[J].系統工程與電子技術,2012,34(12):2520-2523.

[10]郭亞軍,易平濤.線性無量綱化方法的性質分析[J].統計研究,2008,25(2):93-100.

Study on construction industry based on ameliorated entropy weight grey correlation method

Li MiZheng Xiaoyun

(School of Civil Engineering, Northeast Forestry University, Harbin 150040, China)

In Heilongjiang Province as an example, select nine evaluation indexes: construction enterprise number, labor productivity, technology and equipment rate, combined with the relevant statistical data, using the optimized entropy weight and gray correlation analysis method to calculate the grey relational coefficient determined the ranking results of the urban construction industry comprehensive development level of Heilongjiang Province in 2014. By using this method, the comprehensive development of construction industry in Heilongjiang Province is studied. It is proved that the method is workable.

construction industry, entropy method, grey correlation analysis, index weight

1009-6825(2016)25-0230-03

2016-06-24

李米(1989- )，女，在讀碩士；鄭曉云(1972- )，女，碩士生導師，副教授

F120.4

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