基于熵值法的珠三角城市群工業污染效率評價研究

(華南理工大學 廣東 廣州 510006)

工業經濟的工業發展一直是國民經濟發展的重要推動力量，廣東省的工業發展一直處于全國范圍內的前沿水平，而珠江三角洲城市群的工業發展更是具有獨特性和研究意義。在肯定珠三角城市群工業發展水平的同時，也不應忽視發展過程中伴隨的污染問題。

一、珠三角城市群工業概況

1994年，廣東省省委省政府發布規劃，確立了“珠三角經濟區”，本文也以此為基礎確定研究對象，即選擇廣東省的廣州、深圳、珠海、佛山、惠州、東莞、中山、江門和肇慶等共9個城市為珠三角城市群代表城市。

珠江三角洲城市群以廣州和深圳為中心，集聚了大量的創新企業、人才、平臺和資源。1990年以來，珠三角城市群的工業發展速度呈現了高速發展并逐年減緩趨勢。據初步調查和統計，珠三角城市群的工業區共有450個。2016年，珠三角9市的規模以上工業企業工業總產值為10.8961萬億元，是2007年的2.27倍。在經濟快速發展的同時，節能減排也取得新成效，珠三角九市的煤炭消費總量從2010年的峰值下降到2016年的6520萬噸，每單位GDP污染物排放強度也處于全國前列。2016年，珠三角城市群九市PM2.5平均濃度為32微克/立方米，比2013年下降31.9%；區域空氣質量達標天數比例平均為88.9%，比2013年提高13.8個百分點，說明珠三角城市群的污染水平得到改善。

圖1 2007-2016年珠三角城市群9市工業污染物總排放量趨勢圖

工業污染物包括工業廢水、工業廢氣、工業固體廢物等，也即傳統意義上的“工業三廢”。眾多學者在污染物排放指標的選擇上傾向于選擇工業三廢中的一個或幾個具體污染物來表示整體的 環境污染水平，由于污染治理水平的提高，工業固體廢物的排放量已經大幅減少，相較于其他污染物可以忽略不計，因此本文選擇工業廢水排放量、工業廢氣的主要組成部分工業二氧化硫和工業粉塵排放量為對象。如圖1所示，2007-2016年，三種工業污染物的排放量呈現顯著減少趨勢，整體評價向好。其中工業煙塵排放量和工業二氧化硫排放量均有大幅度降低。

二、基于熵值法的評價水平指標體系構建

通過對珠三角九市的工業污染指標的排放量十年間的變化情況分析，可以對污染情況有初步了解，在此基礎上建立了工業環境污染水平熵值法評價指標體系。

熵值法是一種客觀賦權法，根據各項指標的觀測值所提供的信息大小來確定指標權重，并利用信息熵根據指標的變異程度，計算出各個單位的得分，從而進行綜合評價。

1.評價指標的處理

由于不同的指標具有不同的量綱和單位，為了消除量綱和量綱單位的不同所帶來的不可公度性，首先需要將異質指標同質化，以實現指標間的可比性，即進行數據標準化的處理。

對于負向指標的處理為

2.計算第i個年份第j項評價指標的比重

3.計算第j項評價指標的信息熵：

ej=-k∑(Yij×InYij)

4.計算信息熵冗余度：

dj=1-ej

5.計算指標權重：

6.計算目標層指數及綜合指數：

三、實證分析

為了保證統計指標數據來源的真實性和可靠性，本文所采用的數據均來自廣東省及各市歷年發布的社會公報和統計年鑒。對珠三角城市群9市10年間的工業環境污染數據處理結果所得結果如表1和表2所示，分別為工業環境污染水平評價指標權重及得分。得分越高，則環境污染水平越低。

表1 2007-2016年珠三角城市群九市環境污染水平評價指標及權重

表2 熵值法下珠三角城市群各市工業環境污染水平歷年得分

從表1可以看出，工業廢水、工業二氧化硫、工業煙塵三個指標對環境污染水平的綜合得分權重差別不大，其中可以著重加強工業廢水和工而已煙塵的污染治理。從表2可以看出，各城市10年間的關于工業環境污染水平總體呈現向好趨勢，這與前文對九市總體情況的分析相符合。得分靠前的城市有深圳市、珠海市、中山市，由于這三個城市得分一直靠前，總體變化幅度不大，說明這三個城市在環境污染治理上一直處于領先水平，成果顯著。佛山、惠州、江門的得分均有顯著提升，表明工業環境污染水平有所提升，環境污染治理成果顯著。廣州、東莞和肇慶市的得分有明顯的降低，說明這兩個城市的環境治理水平需要進一步加強。

四、空間自相關檢驗

本文借助常用的全局空間自相關統計指標Moran′I來度量珠三角城市群工業環境污染水平在總體空間里的關系。

Moran′I的計算結果通常是-1和1之間，-1代表本區域的屬性值在空間內存在極強的負相關性，1代表存在極強的正相關性。本文根據珠三角城市群9個城市的經緯度球面半正矢距離構建空間地理矩陣Wij，全局莫蘭指數I為：

空間自相關的顯著性水平通常用標準化統計量Z(I)進行檢驗，公式為

在一般情況下，顯著性水平可以根據Z值得P值來確定。

由表2可知，在顯著性水平α=0.05的情況下，大部分年份的標準化檢驗Z值均大于1.96，P值小于0.05，因此可以拒絕原假設。2007-2016年間，珠三角城市群工業環境污染水平的Moran′I值總體處于上升趨勢，從2007年的-0.034增長至2016年的0.053，說明珠三角城市群9各城市的整體空間差異在逐漸增大，但增大的速度較為緩慢。雖然Moran′I值有正有負，且正值較小，但是所有的Moran′I值均大于E(I)值，即便是2007和2010年的Moran′I值為負值，分別是-0.034和-0.026，它們也比E(I)值大，說明珠三角城市群工業環境污染水平的空間分布呈現為一種集聚趨勢，但是集聚的程度不明顯。具體表現為幾個污染水平幾個污染水平較高的城市聚集在一起，同樣的，污染水平較低的城市也聚集在一起。由于2007-2016年的全局Moran′I值整體較趨近于0，表明珠三角城市群環境污染水平的空間分布特征不明顯，空間自相關性不顯著。

表3 2007-2016年Moran′I值及顯著性指數

五、結論和建議

本文運用熵值法對珠三角城市群9個城市2007-2016年十年間的環境污染水平進行了計量評價，根據指標數值的離散程度，用信息熵來確定指標的權重，在確定的指標體系及相應的數據下，獲得唯一的評估結果。

從整體上看，9個城市的工業發展過程中造成的環境污染呈現減少趨勢，表示近些年國家和政府對于環境污染的重視和環境污染治理技術的投入有顯著的成效。同時，9個城市的環境污染水平呈現出一定的集聚效應，這可能是與工業發展水平的集聚效應有關。根據其他學者的結論，珠三角城市群的工業發展水平存在空間集聚效應。

雖然珠三角城市群的工業環境污染水平整體呈現向好趨勢，但是廣州、東莞、肇慶三個城市的污染水平呈相反變動趨勢，未來在需要著重加強環境污染治理的重視程度和投入。而且，在“一帶一路”、粵港澳大灣區、珠江-西江經濟帶等重大發展戰略實施背景下,廣東省生態環境演變趨勢及面臨的中長期挑戰。因此，珠三角城市群乃至廣東省要繼續引領全國綠色發展仍然面臨嚴峻挑戰,必須加強頂層設計,包括深入推動發展方式綠色化、實施基于“三線一單”的生態環境戰略性保護、加強環境人居安全保障等措施。