基于熵權TOPSIS模型的四川省資源環境承載力評價實證研究

四川大學公共管理學院 蒲遠婕

一、引言

2017年1月，國務院印發了《全國國土規劃綱要（2016—2030年）》，提出“優化國土空間開發格局需要以資源環境承載能力為基礎，要堅持國土開發與資源環境承載能力相匹配”。資源環境承載力評價已成為當前國土空間規劃編制前期工作中非常重要的環節之一。隨著對資源環境承載力研究的深入，當前學界越來越側重于資源環境綜合承載力的研究。余茹等（2019）基于熵權法的面板數據研究了2003-2017年京津冀資源環境承載力，結果表明京津冀總體資源環境承載狀況緩慢趨好[1]。張小剛等（2015）運用AHP評價了長株潭城市群資源環境承載力，結果表明2005-2010年長株潭城市群資源環境承載力呈波浪式發展[2]。劉東等（2012）應用生態足跡模型，評價了我國縣域尺度生態承載力供需平衡狀況，結果表明我國生態承載力供需已嚴重失衡[3]。四川省是我國西部地區的資源和產業大省，《綱要》提出要在“中西部地區，培育長江中游、成渝等經濟基礎良好、資源環境承載力強、發展潛力較大的地區成為新的經濟增長極。”因此，本文對四川省2008-2018年資源環境承載力的動態變化情況進行分析，以期為四川省域國土空間規劃的決策提供一定的參考依據。

二、資源環境承載力評價指標體系構建

資源環境承載力是一個包含著人類經濟活動、資源稟賦、自然環境、社會環境等多個方面的復雜系統。本文在前人研究的基礎上，結合四川省的特點，構建資源環境承載力指標體系。一級指標包括經濟社會支撐力、資源承載力和環境承載力。其中：經濟社會支撐力：經濟支撐力：C1人均GDP、C2二三產業占GDP比重、C3城鎮居民人均可支配收入、C4農民人均純收入；社會支撐力：C5城鎮化率、C6人口密度、C7人均城市道路面積、C8萬人衛生機構床位數、C9萬人公共交通車輛數。資源承載力：土地資源：C10人均耕地面積、C11人均城市建設用地面積、C12糧食單位面積產量；水資源：C13人均水資源量、C14人均日生活用水量；能源資源：C15人均可供消費的能源總量、C16人均供電量、C17人均天然氣供應量。環境承載力：環境污染強度：C18單位工業增加值SO2排放量、C19單位工業增加值廢水排放量、C20空氣質量優良率；環境治理能力：C21排水管道長度、C22生活垃圾處理率、C23污水處理率、C24人均綠地面積、C25森林覆蓋率。

三、基于熵權TOPSIS模型的四川省資源環境承載力評價

（一）標準化評價矩陣構建

在m個指標n年的評估問題中，將第i個指標第j年的原始值記為vij，建立初始矩陣Vij。為消除量綱影響，采用極值法作標準化處理，得到標準化評價矩陣Rij。

（二）指標權重的確定

（三）基于熵權的評價矩陣構建

為了進一步增強評價矩陣的客觀性，本文基于求取的熵權wi，建立加權規范化評價矩陣Y，

（四）正負理想解的確定

正理想解表示最偏好的方案，為評價數據中第i個指標在第j年內的最大值，令其為Y+；負理想解反之，令其為Y-。

（五）距離計算

本文采用歐式距離計算法。其中，D+j為第i個指標與yi+的距離，Dj-為第i個指標與yi-的距離。，。yij是第i個指標在第j年加權后的規范值，yi+和yi-分別表示第i個指標在第n年取值中最偏好的方案值和最不偏好的方案值。

（六）計算貼近度

本文以資源環境承載力的貼近度表示資源環境承載力水平。貼近度以Ti表示，。其中，Ti的大小表示資源環境承載力水平的高低，值越大承載力越高，反之越低，取值范圍為［0，1］。

四、資源環境承載力評價實證研究

（一）研究區域及數據來源

本文的研究區域為四川省，數據來源于《四川統計年鑒》《四川省國民經濟和社會發展統計公報》《四川省環境狀況公報》等相關年度數據庫。

（二）資源環境承載力實證研究

1.實證計算過程

在利用數據庫得到原始評價矩陣的基礎上，對各項指標進行標準化處理，并求得各項指標權重，再結合標準化評價矩陣，即可求得加權規范化評價矩陣Y，并進一步求出2008-2018年四川省資源環境承載力貼近度。具體結果見表1。

表1 四川省資源環境承載力貼近度（2008-2018）

2.結果分析

本文采用同樣的方法對經濟社會支撐力、資源承載力及環境承載力的貼近度進行了計算，并以折線圖的形式直觀呈現，具體結果見圖1。

圖1 四川省資源環境承載力貼近度（2008-2018）

（1）區域資源環境承載力綜合分析

從圖1可以看出，2008-2018年四川省資源環境承載力總體呈現上升的趨勢，貼近度介于0.1690-0.8545之間，并于2018年達到頂峰。具體可以將其分為兩個階段，其中2008-2013年為平穩上漲階段，這一階段雖然經濟社會支撐力和資源承載力處于較低的水平，但環境承載力較高；2013-2018年為快速上漲階段，這一階段四川省經濟社會發展加快，并隨著2012年以來國家與地方關于生態文明建設的相關政策措施效果開始浮現，資源承載力和環境承載力能在經濟社會發展的同時得到有效提升。

（2）經濟社會支撐力子系統分析

經濟社會支撐力子系統保持著逐年上升的態勢，貼近度介于0.1122-0.8413，表明這一時期四川省經濟實力明顯增強。這一時期四川省迎來了重大的發展機遇，如汶川地震災后重建、成渝經濟區規劃、長江經濟帶建設等，產業結構的優化，科學技術的發展，社會資源的完善，為四川省的資源環境承載更多人口奠定了一定的經濟基礎。

（3）資源承載力子系統分析

資源承載力子系統波動較大，但總體呈現上升趨勢，貼近度介于0.1125-0.9376之間。其中，2009、2011、2013和2015年處下降階段，而其余年份均處上升階段，2014年漲幅最大。隨著經濟的發展和技術的進步，基礎設施項目建設速度加快，能源資源供給能力逐步增加。同時，高標準農田建設、土地整治工程的開展，四川省的耕地面積也得到了顯著增加；近幾年長江上游生態屏障建設以及水資源保護工程的開展，人均水資源量也開始逐步增加。

（4）環境承載力子系統分析

除2013年外，環境承載力子系統均呈上升趨勢，貼近度介于0.2161-0.8108，表明四川省環境污染狀況穩步改善。2012年以前，環境承載力一直高于其他兩個子系統，2013年開始下跌，說明這一時期環境可能因經濟社會的發展受到了一定程度的破壞。而2013年之后，環境承載力子系統漲幅明顯，這得益于國家和地方對生態建設和環境保護的重視，出臺一系列環境治理的政策措施，如《四川省大氣污染防治行動計劃實施細則》《四川省節能減排綜合工作方案（2017-2020年）》等，以轉變經濟發展方式，改善生態環境，使得四川省環境污染狀況得到了很大程度的改善。

五、結論與討論

四川省2008-2018年資源環境承載力總體呈現上升的趨勢，其中2008-2013年平穩上漲，2013-2018年快速上漲。研究結果表明四川省在各個時期的經濟社會發展機遇，資源節約綜合利用措施，環境保護政策等對資源環境承載力的提升都起到了較為積極的作用。

本文由于方法較為科學客觀，得到了符合預期的結果，具備一定的推廣和應用價值。但限于評價資料和數據的可得性與連續性，可能難以與《資源環境承載能力和國土空間開發適宜性評價指南（試行）》中“雙評價”的內容和工作流程完全匹配。未來研究應在豐富數據源和優化方法的基礎上，將資源環境承載能力和國土空間開發適宜性作為有機整體，進一步深化“雙評價”的研究，進而為編制區域國土空間規劃和制定生態保護相關政策提供基礎。