摘要：可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略已成為世界各國(guó)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展的共同目標(biāo)。如何計(jì)量可持續(xù)發(fā)展能力是一個(gè)需重點(diǎn)解決的核心問(wèn)題。利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自尋優(yōu)特性且充分考慮系統(tǒng)自發(fā)展動(dòng)態(tài)過(guò)程的慣性影響，可較準(zhǔn)確地確定同級(jí)指標(biāo)下各組成權(quán)重。在目前社會(huì)發(fā)展形勢(shì)下，經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)不可避免地對(duì)區(qū)域綜合發(fā)展起著支撐作用。對(duì)于環(huán)境和科教發(fā)展的政策傾斜也較好地彌補(bǔ)了原有經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式對(duì)可持續(xù)發(fā)展水平的負(fù)面沖擊。經(jīng)濟(jì)體制自身的適時(shí)調(diào)整和改革是維持可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。
世界經(jīng)濟(jì)在飛速發(fā)展的同時(shí)，由于工業(yè)化過(guò)程中的處置失當(dāng)，過(guò)度追求物質(zhì)目標(biāo)，以及不合理地開(kāi)發(fā)利用自然資源，造成了全球性的環(huán)境污染、生態(tài)破壞和資源銳減，對(duì)人類(lèi)的生存以及發(fā)展構(gòu)成了嚴(yán)重的威脅[1]。可持續(xù)發(fā)展思想是人類(lèi)長(zhǎng)期以來(lái)重新思考人類(lèi)發(fā)展經(jīng)濟(jì)與社會(huì)、資源和環(huán)境間關(guān)系的結(jié)果，是一種全新的發(fā)展思想。以挪威首相布倫特蘭夫人為首的“聯(lián)合國(guó)世界環(huán)境與發(fā)展委員會(huì)”（wced）在1987年出版的《我們共同的未來(lái)》一書(shū)中首先提出可持續(xù)發(fā)展（sustainable development）的概念，其后經(jīng)過(guò)30多年的發(fā)展，國(guó)際社會(huì)已形成共識(shí)：可持續(xù)發(fā)展是人類(lèi)所倡導(dǎo)的一種新的社會(huì)發(fā)展模式，走可持續(xù)發(fā)展之路是世界各國(guó)共同發(fā)展的必然選擇[2]。
從系統(tǒng)學(xué)的角度看，區(qū)域可持續(xù)發(fā)展是一個(gè)由自然、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)三大子系統(tǒng)共同構(gòu)筑的復(fù)合生態(tài)巨系統(tǒng)。在此巨系統(tǒng)中，人類(lèi)的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)活動(dòng)與自然環(huán)境之間不斷發(fā)生著相互作用。由于不同、不同地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平不同，可持續(xù)發(fā)展在不同的和地區(qū)應(yīng)有不同的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)[3，4]。區(qū)域可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的制定要根據(jù)所在區(qū)域的特點(diǎn)，在不同的時(shí)間和空間內(nèi)做動(dòng)態(tài)的調(diào)整，但應(yīng)遵循基本的原則，即不同階段的可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)既要體現(xiàn)當(dāng)代人的利益又要考慮下一代人的利益，既要考慮區(qū)域所處的空間地理特點(diǎn)也要考慮區(qū)域的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平。
一般來(lái)說(shuō)，對(duì)可持續(xù)發(fā)展能力的評(píng)估主要側(cè)重于兩個(gè)方面：可持續(xù)發(fā)展指標(biāo)體系的設(shè)定和賦權(quán)[5，6]。本文以河北省滄州市為例，在充分考慮滄州市區(qū)域特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，制定了滄州市可持續(xù)發(fā)展指標(biāo)體系；運(yùn)用平滑濾波和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)尋優(yōu)方法智能尋找系統(tǒng)內(nèi)部相互關(guān)聯(lián)程度，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)調(diào)整、滾動(dòng)優(yōu)化，并且結(jié)合專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)確定了適合滄州市可持續(xù)發(fā)展系統(tǒng)內(nèi)子系統(tǒng)的科學(xué)權(quán)重。
滄州市位于河北省東南部，屬華北平原東部黑龍港河流域，東臨渤海，北靠京津，南接山東，距首都北京240公里，全市南北長(zhǎng)165公里，東西寬187公里，總面積1.4萬(wàn)平方公里，市區(qū)建成區(qū)面積41平方公里，全市總?cè)丝?10萬(wàn)人。現(xiàn)轄2個(gè)區(qū)（新華區(qū)、運(yùn)河區(qū)）、4個(gè)縣級(jí)市（黃驊、任丘、河間、泊頭）、10個(gè)縣（吳橋、東光、南皮、獻(xiàn)縣、肅寧、鹽山、海興、滄縣、青縣、孟村回族自治縣）、2個(gè)管理區(qū)（中捷、南大港）。新建滄州渤海新區(qū)（包括黃驊市、海興縣、中捷產(chǎn)業(yè)園區(qū)、化工產(chǎn)業(yè)園區(qū)和南大港產(chǎn)業(yè)園區(qū)）面積2 375平方公里、海岸線(xiàn)萬(wàn)。
滄州市為河北省農(nóng)業(yè)大市，是全國(guó)主要的糧棉和水果產(chǎn)區(qū)。近年來(lái)緊緊圍繞增加農(nóng)民收入，以“四大產(chǎn)業(yè)、一大工程”為重點(diǎn)，強(qiáng)龍頭，擴(kuò)基地，調(diào)結(jié)構(gòu)，大力發(fā)展優(yōu)勢(shì)農(nóng)產(chǎn)品，農(nóng)業(yè)投入產(chǎn)出效益穩(wěn)步提高，2007年完成農(nóng)林牧漁業(yè)總產(chǎn)值173.83億元。在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中，工業(yè)是全市經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的中堅(jiān)力量，2007年全市工業(yè)增加值占gdp的比重為47.4%，對(duì)gdp增長(zhǎng)的貢獻(xiàn)率是53.9%。特別是“九五”和“十五”計(jì)劃期間，通過(guò)“化工城”建設(shè)和臨港工業(yè)開(kāi)發(fā)，重點(diǎn)培育以石化、鹽化為基礎(chǔ)的化學(xué)工業(yè)，逐步構(gòu)筑起以化學(xué)工業(yè)為主導(dǎo)，機(jī)械電子、輕工、紡織、建材、食品等行業(yè)為骨干的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)格局。區(qū)內(nèi)自然資源主要是石油、海鹽、地?zé)帷⑺a(chǎn)等，區(qū)內(nèi)有華北、大港兩大石油基地，地?zé)崦娣e1萬(wàn)平方公里，海岸線(xiàn)平方公里，但礦產(chǎn)資源和可利用土地資源不足。
滄州市林木分布少，全市有林地面積370萬(wàn)畝，其中經(jīng)濟(jì)林280萬(wàn)畝，用材林、灌木林71.5萬(wàn)畝，森林覆蓋率19%。全市共有醫(yī)療衛(wèi)生機(jī)構(gòu)417個(gè)；平均每千人擁有病床數(shù)1.88張；全市共有衛(wèi)生技術(shù)人員18 720人，平均每千人擁有醫(yī)生數(shù)1.21人。醫(yī)療衛(wèi)生總體水平較低。滄州市水資源匱乏，供需矛盾十分突出，本地水
由于區(qū)域發(fā)展是個(gè)動(dòng)態(tài)的過(guò)程，對(duì)其進(jìn)行評(píng)價(jià)不可能只用一個(gè)指標(biāo)。事實(shí)上，在現(xiàn)實(shí)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展過(guò)程中，往往會(huì)出現(xiàn)“頭痛醫(yī)頭，腳痛醫(yī)腳”的現(xiàn)象，要么單一地注重經(jīng)濟(jì)快速增長(zhǎng)而忽視對(duì)環(huán)境資源的保護(hù)，造成經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)、環(huán)境惡化的局面；要么是當(dāng)出現(xiàn)環(huán)境污染程度嚴(yán)重的時(shí)候，又單一強(qiáng)調(diào)對(duì)環(huán)境的治理，“一刀切”關(guān)掉污染源，這樣往往會(huì)造成部分產(chǎn)業(yè)大起大落，區(qū)域總體發(fā)展反而得不償失。因此要實(shí)現(xiàn)區(qū)域的可持續(xù)協(xié)調(diào)發(fā)展，避免片面追求局部利益，忽視整體利益，我們傾向于使用基于區(qū)域特色的可持續(xù)發(fā)展綜合評(píng)價(jià)方法。利用綜合性協(xié)調(diào)性評(píng)價(jià)，便于及時(shí)發(fā)現(xiàn)發(fā)展中的失衡問(wèn)題。一旦出現(xiàn)不可持續(xù)發(fā)展的環(huán)境資源問(wèn)題，或是經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)低效率問(wèn)題時(shí)，就及時(shí)預(yù)警、適時(shí)干預(yù)，避免經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展中的大幅振蕩，保證經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)長(zhǎng)期發(fā)展[6]。
在可持續(xù)發(fā)展領(lǐng)域內(nèi)，人口、資源、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、科技的相互作用、相互制約構(gòu)成了一個(gè)動(dòng)態(tài)開(kāi)放的復(fù)雜巨系統(tǒng)，如圖1所示。指標(biāo)體系建立的指導(dǎo)思想為立足本地實(shí)際，力求全面反映和度量可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)與內(nèi)涵。人民生活水平的不斷提高是可持續(xù)發(fā)展的目的，人類(lèi)社會(huì)的發(fā)展歸根結(jié)底是以切實(shí)提高人民群眾的物質(zhì)文化水平為出發(fā)點(diǎn)和歸宿點(diǎn)；自然資源的永續(xù)利用是確保社會(huì)經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，特別是不可再生資源的合理高效利用是關(guān)鍵；社會(huì)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)快速發(fā)展是其他子系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展的有力保障，只有經(jīng)濟(jì)效益的提高才能保證和促進(jìn)其他方面的發(fā)展；良好的自然生態(tài)環(huán)境是人類(lèi)賴(lài)以生存的空間，是可持續(xù)發(fā)展的前提；科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步為人類(lèi)社會(huì)的方方面面提供智力支持和有力工具，是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的動(dòng)力。根據(jù)以上原則，結(jié)合地區(qū)特點(diǎn)，制定滄州市可持續(xù)發(fā)展綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系如表1所示。 四、判定矩陣確定及評(píng)價(jià)方法
層次分析法在多級(jí)目標(biāo)系統(tǒng)評(píng)價(jià)中有著廣泛的應(yīng)用，該方法采用的多層次分別賦權(quán)可避免大量指標(biāo)同時(shí)賦權(quán)時(shí)造成混亂和失誤，從而提高預(yù)測(cè)或評(píng)價(jià)的準(zhǔn)確性和簡(jiǎn)便性。但目標(biāo)的權(quán)重確定問(wèn)題始終是研究人員關(guān)注的重點(diǎn)問(wèn)題之一。區(qū)域可持續(xù)發(fā)展系統(tǒng)綜合評(píng)價(jià)屬于多目標(biāo)決策問(wèn)題，指標(biāo)的權(quán)重應(yīng)能反映其對(duì)整體可持續(xù)發(fā)展的重要程度。指標(biāo)權(quán)重的合理與否將直接影響綜合評(píng)價(jià)結(jié)果的正確性和科學(xué)性。
傳統(tǒng)ahp法的難點(diǎn)在于權(quán)重的確定缺乏統(tǒng)一的客觀標(biāo)準(zhǔn)，而且忽略了可持續(xù)發(fā)展的動(dòng)態(tài)性。利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自尋優(yōu)特性，且充分考慮系統(tǒng)自發(fā)展動(dòng)態(tài)過(guò)程（各項(xiàng)指標(biāo)的歷史數(shù)據(jù)）的慣性影響，確定同一級(jí)指標(biāo)下各組成權(quán)重。人，特別是管理者，既是這一復(fù)雜系統(tǒng)的一部分，同時(shí)也是系統(tǒng)的調(diào)控者，其專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)同樣不容忽視。結(jié)合專(zhuān)家對(duì)滄州特點(diǎn)（優(yōu)缺點(diǎn)）的已有經(jīng)驗(yàn)，確定最終權(quán)重及各項(xiàng)指標(biāo)之間的關(guān)聯(lián)程度。在此基礎(chǔ)上利用ahp法，對(duì)滄州可持續(xù)發(fā)展系統(tǒng)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。
為更好捕捉系統(tǒng)內(nèi)部各部分動(dòng)態(tài)關(guān)系，輸入量xi，j采用增量形式。■i，j，?滓j分別為統(tǒng)計(jì)指標(biāo)的均值與方差，如下式所示。
為去除統(tǒng)計(jì)誤差及上一統(tǒng)計(jì)期內(nèi)不確定因素的影響，采用濾波形式濾除干擾成分。濾波形式可采用一次濾波、二次濾波甚至高次濾波，其形式如下所示。
假設(shè)某一統(tǒng)計(jì)指標(biāo)的變化與同一層其他指標(biāo)之間隱含關(guān)系為確定但未知的非線(xiàn)性映射關(guān)系，我們利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（bp網(wǎng)絡(luò)）來(lái)逼近這個(gè)關(guān)系，即利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)求取某一指標(biāo)與其他同級(jí)指標(biāo)的關(guān)聯(lián)程度。如圖2所示，假設(shè)某一層指標(biāo)共abc 3個(gè)，現(xiàn)求取abc變化量對(duì)上層指標(biāo)d變化量的貢獻(xiàn)程度，即關(guān)聯(lián)程度wad，wbd，wcd，wdd，顯然wdd＝１。
其中，■ad為專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)值，?酌為權(quán)重，表示對(duì)運(yùn)算值和專(zhuān)家建議值的信任程度。依此類(lèi)推，可確定出判定矩陣w的各個(gè)元素值。
p法的主要任務(wù)為確定層次權(quán)重值及一致性檢驗(yàn)，計(jì)算層次組合權(quán)重，最后加權(quán)求和。各層次指標(biāo)子系統(tǒng)或指標(biāo)項(xiàng)的相對(duì)權(quán)重就是判定矩陣最大特征根及其對(duì)應(yīng)的特征向量，即wx=?姿x，其中w是判定矩陣，?姿是特征根，x是特征向量，解出max｛?姿｝及對(duì)應(yīng)的xmax，將xmax歸一化就得到各指標(biāo)項(xiàng)的權(quán)重值。
應(yīng)用ahp法的另一個(gè)重要環(huán)節(jié)是要進(jìn)行一致性檢驗(yàn)。對(duì)于一個(gè)具有完全一致性的互反判定矩陣而言，其最大特征根max｛?姿｝=n，■?姿i=0（?姿i≠?姿max），n為分量個(gè)數(shù)，其余特征根均為零。若不具有完全一致性，則其最大特征根max｛?姿｝＞n，■?姿i＜0（?姿i≠?姿max），此時(shí)需根據(jù)偏離程度及置信區(qū)間調(diào)整判定矩陣。
1. 動(dòng)態(tài)性。利用動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)化，既包含著當(dāng)前狀態(tài)信息，又體現(xiàn)了歷史動(dòng)態(tài)信息。系統(tǒng)的輸入采用增量的形式，更便于分析動(dòng)態(tài)發(fā)展趨勢(shì)。且隨著不同時(shí)期統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的不同，可以實(shí)現(xiàn)滾動(dòng)優(yōu)化，. 綜合性。數(shù)據(jù)預(yù)處理過(guò)程中數(shù)據(jù)濾波過(guò)程可以削弱不確定統(tǒng)計(jì)誤差及其他干擾的影響，且可得到指標(biāo)數(shù)據(jù)的歷史綜合信息；利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自尋優(yōu)的方法確定系統(tǒng)各個(gè)同級(jí)指標(biāo)的關(guān)聯(lián)程度，同時(shí)發(fā)揮專(zhuān)家對(duì)系統(tǒng)的認(rèn)知優(yōu)勢(shì)，折中考慮權(quán)重。
3. 針對(duì)性。針對(duì)滄州市本身特點(diǎn)指定的指標(biāo)體系及專(zhuān)家對(duì)本地區(qū)系統(tǒng)的深刻理解，對(duì)于考察滄州市可持續(xù)發(fā)展問(wèn)題有較強(qiáng)的針對(duì)性。
神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練過(guò)程中利用誤差反傳方法得到輸入與輸出之間的優(yōu)化權(quán)值，但其精確度依賴(lài)于統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的精確程度和樣本數(shù)據(jù)的數(shù)量。
1993年，滄州地市合并后，充分發(fā)揮地域優(yōu)勢(shì)，揚(yáng)長(zhǎng)避短，滄州地區(qū)整體實(shí)力得到較大程度提升。在表1的指標(biāo)體系下，運(yùn)用上述評(píng)價(jià)方法，既可實(shí)現(xiàn)子系統(tǒng)的評(píng)價(jià)，也可實(shí)現(xiàn)區(qū)域綜合可持續(xù)發(fā)展水平的評(píng)價(jià)。圖3、圖4分別為滄州市1993—2008年歸一化經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展度和綜合可持續(xù)發(fā)展度評(píng)價(jià)結(jié)果。在目前社會(huì)發(fā)展形勢(shì)下，經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)不可避免地對(duì)區(qū)域綜合發(fā)展起著支撐作用，因此其權(quán)重較大，直接影響整體系統(tǒng)。預(yù)測(cè)結(jié)果也印證了這種關(guān)系。但近年來(lái)，對(duì)于環(huán)境和科教發(fā)展的政策傾斜也較好地彌補(bǔ)了原有經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式對(duì)可持續(xù)發(fā)展水平帶來(lái)的負(fù)面沖擊。當(dāng)然，經(jīng)濟(jì)體制自身的適時(shí)調(diào)整和改革是解決問(wèn)題的主要途徑，是維持可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。
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