【毕业学位论文】（Word原稿）江苏省13城市可持续发展能力的DEA衡量分析-统计学

南京财经大学本科毕业论文 1 江苏省 13城市可持续发展能力 的 量 分析 摘 要： 本文尝试应用 法从投入产出角度出发结合江苏省实际，构建城市可持续发展能力输入、输出指标体系，评价江苏省 13 个城市可持续发展状况。文中利用 2004 年到 2007 年的相关统计数据，测算各城市总体效率、规模效率、技术效率及其规模效益，对南京、无锡、徐州等江苏 13 个城市的可持续发展能力进行了 价 和调控分析，在给出 13 个城市的可持续发展能力评价结果的同时，对评价结果为 效的城市给出了优化调控的方向。 关键词 ： 可持续发展 ， 型， 评价 EA to s 3 In I 004 007, of s 13 s on EA 3 I of EA 2 一、引言 城市是一定区域范围内政治、经济、文化、宗教、人口等的集中之地和中心所在，城市的可持续发展直接影响和决定其所在区域的可持续发展。城市的可持续发展日益受到相关各界的关注。 本文采用 城市可持续发展能力进行评价。该方法 最早是由美国著名运筹学家 , 等学者在 “ 相对效率评价”概念基础上 提出的一种新的评价相对效率的系统分析方法。该方法不需要预先估计参数，也可以避免主观因素的影响从而简化算法。 1988年中国运筹学专家魏权玲教授 向国内系统的介绍了 用该方法可考察城市可持续发展的输入、输出的被评价对象（称为决策单元（ 称 的规模有效性和技术有效性。 理论上有 B 应用较多的是 出的复杂系统， 研究前景十分广阔。 二、 文献综述 （一） 研究概况 目前对城市可持续发展评价体系的研究主要 集中在对某一具体城市或一类城市的可持续发展评价体系的建立与评价 以及 对这些方法与体系进行总结梳理。 目前国外 代表性的可持续发展评价体系包括：联合国教科文组织应用“驱动力一状态一响应” ( 念模型提出的可持续发展指标体系，联合国统计局的可持续发展指标体系的框架 ，联合国环境问题科学委员会 (可持续发展指标体系和世界银行的“新国家财富”指标体系等。国外可持续发展评价体系的特点表现为：（ 1） 可持续发展指标体系的统计范围界定明确。 （ 2） 可持续发展指标体系是从现实出发而设计的。 （ 3） 从社会、经济、资源、环境协调出发，吸纳自然科学的成果，尝试提南京财经大学本科毕业论文 3 出可持续发展综合指标设置的可行性、途径与方案。 （ 4） 可持续发展指标设置的普遍性与特殊性的统一 。 在指标设计方面，马克劳伦 (出指标设计应体现以下四个原则 :（ 1） 综合性 ,可持续指标应综合地表述资源、经济、社会和环境各要素可持续发展的关联性 ;（ 2）前瞻性 ,通过表述过去和现状资源、经济、社会和环境各要素之间的关系 ,借以指示未来的发展趋向 ;（ 3） 分布性 ,应该考虑一定人口规模或地理空间各要素的 分布特点 ,借以区别不同空间要素相互之间的关联 ;（ 4） 广泛性 ,即评价过程中应使各种利益集团参与 ,以保证其公平合理。布罗特 (指出在制定城市可持续指标时应注意以下原则 :（ 1）层次性 ,指标应分为专家层、管理决策层和公众层 ,同时三层按顺序其信息量及语言表达应越来越具体简单 ;（ 2） 科学性 ,指标应客观地表述城市可持续发展的实际 ;（ 3） 数字化 ,即指标应易测度 ,同时便于分析、比较和预测。 在国内目前较为代表性的可持续发展指标包括：中国科学院可持续发展研究组提出的“中国可持续发展指标体系” ; 郝 晓辉在可持续发展指标体系初探 1中提出的指标体系，国家统计局统计科学研究所和中国 21 世纪议程管理中心课题组提出的可持续发展指标体系等。 （二）、 评价体系指标建立方法 用于城市可持续发展评价体系的方法主要有层次分析法，熵值法，聚类分析法，因子分析法等，这些方法都是通过一定的方法算出各个评价指标所占权重，并算出各个指标的相对分数，然后应用线性组合的方法把总的分值计算出来。 层次分析法又叫 由 20 世纪 70 年代美国著名运筹学家萨蒂提出的一种多目标、多准则的决策方法。它将决策问题的有关元素分解成目标、准 则、方案等层次，在此基础上进行定性分析和定量分析的一种决策方法。赵宏宇的保定市区域可持续发展1 郝晓辉 J南京财经大学本科毕业论文 4 综合评价研究 2、袁婕的广东省区域可持续发展指标体系及其评估 3采用了此种方法。 熵值法是应用物理学中熵的概念。按照熵值法的物理意义理解，信息熵描述了样本数据变化的速率，在综合评价体系中由此得到的指标权重描述了指标数值变化的相对幅度。熵值法求得的指标权重代表了该指标在指标体系中变化的相对速率，两者相乘得到最终评价值，体现出指标发展水平和相对速度的结合。张卫民的北京城市可持续发展综合评价研究 4和贾珍 的青岛城市可持续发展指标体系与综合评价研究 5就采用了此种方法。 相比较而言，这两种方法各有优劣。前者相较于后者主观性更强一些，部分无法获得的数据是可以依据人的判断而来，而熵值法能够深刻地反映指标信息熵的效用价值，其给出的权重较 较高的可信度，但他缺乏各数据的横向比较，又需要完整的样本数据，在应用上受到限制。 除了这两种方法之外，还有聚类分析法，因子分析法和综合分析法等。吴喜平沿海城市可持续发展评价与政策分析的探索 6就采用了聚类分析的方法。聚类分析也称群分析、点群分析，它是研究分类的一种 多元统计方法。它的基本思想是将一堆指标按一定方法算出亲疏度，然后按亲疏度进行分类，直至所有指标最终都划归一类。 此外也有 文献将所有指标量化为一个指标来进行评价，如张黎的牡丹江城市克持续发展评价研究 7就将所有指标量化成实际储蓄率来进行评价。 三 、 型与研究思路 （一） 型及其含 义 假设有 n 个被 评价对象（决策单元 每个 决策单元都有 m 种类型的输入（“资2 赵宏宇 究 (D)2005. 3 袁婕 D)2000 4 张卫民 D)2002. 5 青岛城市可持续发展指标体系与综合评价研究 (D)东北财经大学硕士学位论文 ,2005. 6 吴喜平 D)厦门大学硕士学位论文 ,2006. 7 张黎 . 牡丹江城市克持续发展评价研究 (D)辽宁工程技术大学硕士学位论文 ,2006. 南京财经大学本科毕业论文 5 源消耗”，类似于生产要素投入）和 s 种类型的输出（“资源消耗”换来的“收益”，类似与产出）。记第 j 个决策单元为 别以 i 种输入的投入量、对第 r 种输出的产出量，分别以i、r表示对第 i 种输入、第 r 种输出的一种度量（或称权）。 常用的评价第 , 2, ,n ）个 决策单元（0规模有效及技术有效的具有非阿基米德无穷小的 型为线性规划，其对偶规划为： )(m T 0,0,.,2,1,0. 0101其中， 为规划目标值， ( 1, 2 , , )j 为规划决策变量， , , , )mS s s s 、, , , )sS s s s 为松弛变量向量。 记 0 、 0 0 0 0 , , , )mS s s s 、 0 0 0 0 , , , )sS s s s 、 0 ( 1, 2 , , )j 为对偶规划的最优解 。 型的含义如下： 1. 0 表示0表示输入过剩， 表示输出不足。 e S e S，称0出相对于输入而言已达到最大）。 ，称0模收益不变）， 若0011 1 ，0若0011 1 ，0 1 ， e S e S，0术有效，称为 效。 1 ， e S e S，称0效。 1 ， 称0效。 效或 效的决策单元，优化调控方向如下：在不减少输出的情南京财经大学本科毕业论文 6 况下，使输入减少 000(1 ) ，或者在不增加输入情况下，是输出增加 0S 。 （二） 本文研究思路 由于 法要求输入、输出指标总数不大于被 评价对象（决策单元 数量 一半，而城市可持续发展评价指标体系中包含的指标的数量往往较多，所以要取得全面、客观的 价结果，需要建立科学、合理 和综合精炼 的输入、输出指标体系。本文选择江苏省 13 个主要城市为研究对象，采用 带有松弛变量和剩余变量的 型，对城市的可持续发展能力进行 量及调控分 析。 下图为 型应用于城市可持续发展的示意图。 四 、评价指标体系设计 （一）、指标设计原则 城市可持续发展评价指标体系要体现城市可持续发展的状态、实力 ,反映城市经济、环境、生态和社会等方面的情况。建立指标体系时遵守以下基本原则 8： 1 完备性 ： 可持续发展指标体系中 ,社会、经济、生态、环境 等方面都应该得到体现 ,而且应得到同样的重视 ,并相对的比较完备 ； 2 客观性 ： 指标体系应当客观体现可持续发展的科学内涵 ,特别是要体现人们需求8 韩传峰 , 陈建业 , 孙庆荣 . 山东省城市可持续发展的评价 N会科学版）， 型 资源消耗 环境污染 经济发展 社会发展 型应用于城市可 持续发展示意图 南京财经大学本科毕业论文 7 的系统性和代际公平性 ； 3 独立性： 各项指标意义上应互相独立 ,避免指标之间的包容和重叠 ； 4 可测性： 指标应可以定量测度 ,定性指标也应有一定的量化手段进行处理 ； 需 要充分考虑到数据的采集和指标量化的难易程度 。 因此，结合 文设计城市可持续发展能力评价指标体系如下图所示。 其中，经济效益的计算指标 a 代表限额以上工业利税总额占总产值的比重，社会保障的计算指标 b 代表单位就业人口中卫生、社会保险和社会福利业就业比重，商业服务的计算指标 c 代表 单位就业人口中批发零售业、住宿餐饮业、居民服务业就业比重， 文体 娱乐的计算指标 d 代表单位就业人口中文化、体育、娱乐业就业比重。 南京财经大学本科毕业论文 8 指 标 类 型 输入指标 输出指标 资源消耗 境污染 济发展 会发展 地 水 电 气 工业废水 工业二氧化硫 烟 尘 经济规模 经济效益 经济能力 经济结构 经济外向度 生活水平 基础设施 教 育 社会保障 商业服务 文体娱乐 人均占有土地面积 人 均 供 水 量 人 均 用 电 量 人油 均气 液供 化气 石量 人业 均废 未水 达排 标放 工量 人均工业二氧化硫排放量 人均烟尘排放量 人均地区生产总值 a 人均地方财政一般预算收入 第三产业产值比重 人均实际使用外资 人均社会消费品零售额 人均拥有绿地城市道路面积 每十万人拥有普通高校教师数 b c d 南京财经大学本科毕业论文 9 （二）、 入、输出综合指标体系的生成 方法 本文运用熵值法给出指标权重，进行 入、输出 指标的综合，进行 输入和输出综合指标体系。其中输入指标分别为资源消耗综合指标、环境污染综合指标，输出指标分别为经济发展综合指标、社会发展综合指标。以资源消耗为例，综合指标的生成步骤如下： 记 n 个被评价对象对应于 4 个资源消耗指标构成的指标原 始数据矩阵为 4)( .,1得到评价指标值矩阵 4)( 由评价指标值矩阵4)( 到第 j 个指标下第 i 个被评价对象的指标值的比重 第 j 个指标的熵值为 1i j i p p 记 1 j 个指标的权重为 南京财经大学本科毕业论文 10 41(1 ) / (1 )j j 易见， 410 1 , 1 3 综合指标值的确定 411 五 、实证分析 （一）、 样本数据 本文以 江苏省南京 辖 13 个城市为研究对象。统计数据来自中国城市统计年鉴。将 2004 年 到 2007 年 相关统计数 （见附录） 据按上述指标生成方法生成 13 个城市的 入，输出综合指标，结果如表 1 所示。 表 1 13 个城市的 入、输出 综合指标 南京市 无锡市 徐州市 常州市 苏州市 南通市 连云港 输 入 输 出 表 1 续 淮安市 盐城市 扬州市 镇江市 泰州市 宿迁市 输 入 输 出 二）、 价结果 利用 件计算得到 型求解结果如表 2 所示。 表 2 型求解结果 南京市 无锡市 徐州市 常州市 苏州市 南通市 连云港市 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 南京财经大学本科毕业论文 11 2 0 1 0 3 0 0 0 1 0 0 0 4 0 0 0 0 0 0 0 5 0 0 1 6 0 0 0 0 0 0 0 7 0 0 0 0 0 0 0 8 0 0 0 0 0 0 0 9 0 0 0 0 0 0 0 10 0 0 0 0 0 0 0 11 0 0 0 0 0 0 0 12 0 0 0 0 0 0 0 13 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 表 2 续 淮安市 盐城市 扬州市 镇江市 泰州市 宿迁市 1 1 0 0 2 0 0 3 0 0 0 4 0 0 0 0 0 0 5 0 0 0 0 6 0 0 0 0 0 0 7 0 0 0 0 0 0 8 0 0 0 0 0 0 9 0 0 0 0 0 0 10 0 0 0 0 0 0 11 0 0 0 0 0 0 12 0 0 0 0 0 0 13 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 南京财经大学本科毕业论文 12 进一步计算得到 价结果如表 3 所示。 表 3 价结果 南京市 无锡市 徐州市 常州市 苏州市 南通市 1 1 1 1 T 0 0 0 0 0 0 nj 01 1 1 1 1 技术有效 有效 有效 有效 有效 有效 有效 规模有效 有效 有效 收益递减 有效 有效 收益递减 效 有效 有效 无效 有效 有效 无效 表 3 续 连云港市 淮安市 盐城市 扬州市 镇江市 泰州市 宿迁市 T 0 0 0 0 nj 01 技术有效 有效 无效 有效 有效 有效 无效 有效 规模有效 收益递减 收益递增 收益递减 收益递增 收益递减 收益递增 有效 效 无效 无效 无效 无效 无效 无效 有效 根据 论，对于评价结果为 效的城 市，可持续发展能力的优化调控方向为：在不减少输出的情况下，使输入减少 000 )1( 或者在不增加输入的情况下，使输出增加 0S 。因此计算得到各 效城市的相关输入输出综合指标调控比率如表4 所示。 表 4 效城市的输入、输出调控方向（增减百分比） 单位： % 徐 州 南 通 连云港 淮 安 盐 城 扬 州 镇 江 泰 州 输入 减少 资源消耗 境污染 出 增加 经济发展 0 0 0 0 0 0 0 0 社会发展 0 0 0 0 0 0 0 京财经大学本科毕业论文 13 （三）、 评价结果分析 表 3 显示评价结果为 效的城市分别为南京、无锡、常 州、苏州、宿迁 5 市， 其他 8 个城市的评价结果为 效。 本文 价结果表明在被评价的 13 个城市中，镇江市的效率指数最低，为 次是连云港市为 表 4 显示的是相关城市资源消耗、环境污染综合指标应减少的比率以及经济发展、社会发展综合指标应增加的比率。在 8 个 效城市中，镇江市的资源消耗、环境污染综合指标应分别减少 是 8 个 效决策单元中调整比例最高的城市。 2009年 镇江市物价局出台和实施了八条意见。“意见”要求继续加大差别价格政策的实施力度，对不符合国家产业政策、高污染、高耗能、高排放的行业和企业，实行不同的价格政策，加快淘汰落后产能；继续推行服务业用水、用电、用气等价格与普通工业企业并轨政策，促进现代服务业发展；加大污水处理费 的征收力度，适时调整污水处理费标准，开征部分乡镇污水处理费；继续落实太湖流域水污染物及二氧化硫排放有偿使用收费政策，制定并试行排污指标交易政策；完善城市垃圾处理收费管理，改善城市生态环境。 从 表 3显示的 规模有效性的角度看，评价结果为 个决策单元中， 淮安、扬州、泰州为收益递增，说明 若在原有的投入基础上 ， 适当增加投入量即资源消耗等 ，经济发展、社会发展将会有更高比例的增加。因此决策者可以增加相应投入 ， 使产出达到规模效益的最大化 ， 从而更好地促进城市可持续发展，相应的 资源消耗、环境污染综合指标应减少的比率 以及经济发展、社会发展综合指标应增加的比率在表 4中显示 。 徐州、南通，连云港、镇江、泰州 5个决策单元均 为收益递减，说明 5个收益递减的城市若再增加资源消耗和环境污染，可得到的经济发展、 社会发展的速度是递减的。决策者应寻求相对合理的资源消耗量以及 积极制定生态发展规划 ，防止 城市 生态环境的进一步恶化 ， 促进城市可持续发展。 从技术有效性的角度看， 评价即如果为 效的 8 个决策单元中，徐 州、南通，连云港、镇江、泰州 5 个决策单元为技术有效，其他 城市 为技术无效。 技术有效说明南京财经大学本科毕业论文 14 在现有效率指数 0 之下被评价城市的经济发展、社会发展输出相对与资源消耗、环境污染输入而言已达到最大需要通过提高效率减少资源消耗、环境污染输入。技术无效，说明在现有的效率指数 0 之下被评价城市的经济发展、社会发展输出相对与资源消耗、环境污染输入而言较低，在提高效率的同时 需要 对输入、输出进行调控。 上述评价结果与实际情况基本相符，较客观地反应的各个城市的可持续发展能力。表 5 是 2003 年至 2006 年江苏城市可持续发展水平排序表。 表 5 2003 年至 2006 年江苏城市可持续发 展水平排序表 南京 无锡 徐州 常州 苏州 南通 连云港 淮安 盐城 扬州 镇江 泰州 宿迁 2003 3 2 13 4 1 6 10 11 9 8 5 7 12 2004 2 3 13 4 1 6 11 10 9 8 5 7 12 2005 1 3 11 4 2 7 8 12 10 8 5 9 13 2006 3 2 9 4 1 5 11 10 12 8 6 7 13 2003 年至 2006 年可持续发展水平排在前 4 位的城市南京、无锡、 常州 、 苏州 在本文的 价结果中都是 效的城市 。 在 2007 江苏城市发展报告中，通过对各市发展水平的综合分析该报告认为，全省城市发展大致可以分为三个梯队。综合得分在 70 分以上的有苏州、南京、无锡、常州四座城市，这些城市依托沿江优势和良好经济外向度，稳居第一梯队。第二梯队是镇江、扬州、南通、泰州、徐州、连云港六市。专家分析认为，这些城市在全省虽然不很突出，但可持续发展水平和能力都在逐步提高，第三梯队是盐城、淮安、宿迁三市，这几个城市由于规模不大，基础设施尚薄弱，造成经济效益低下，其他方面发展相对缓慢。表 3与该报告的评价结果基本一致。 六、结束语 本文基于 法，建立城市可持续发展能力评价体系，生成 入输出综合指标体系，对江苏 13 个城市的可持续发展能力进行 价和调控分析。得到的启示有以下 几 点。 第一 ，一些定量的评价方法如层次分析法、主成分分析法、模糊评价 发、熵值法等，只对评价对象进行排序，不能指出被评价对象的不足之处 及其严重程度。数据包络分析南京财经大学本科毕业论文 15 应用于城市可持续发展评价，在给出评价城市投入、产出相对效率时，可为城市可持续发展调控与预警提供依据。是一种较好的评价方法。 第二 ， 本文在生出