城镇化进程中的五大中心城市人口均衡发展比较研究

2017-09-29 11:17刘珍夙
青年时代 2017年24期
关键词:熵权法

刘珍夙

摘 要:人口的均衡发展,指人口规模与经济、社会、资源、环境的承载力与可持续发展要求相适应。本文基于熵权法构建了人口均衡发展的综合评价指标体系与评价模型,采用了2005-2015年11年间的时间序列数据,综合评价了北京、天津、上海、广州、重庆五大中心的人口均衡发展状况。结果显示五大中心城市人口均衡发展水平呈总体上升趋势,相对最高的是广州,然后是上海、天津、北京,重庆的人口均衡发展水平相对最低;在人口因素、经济因素、资源环境因素三个子系统中,经济因素是影响人口均衡发展的最主要因素;广州、上海、天津分別在人口因素、经济因素、资源环境因素中得分最高,北京与重庆在子系统各项得分排名相对较低。

关键词:人口均衡发展;熵权法;中心城市

一、人口均衡发展评价模型的建立

(一)人口均衡发展指标体系框架

依据人口均衡发展的研究框架,把指标体系分成两个子系统,即人口内部均衡子系统、人口外部均衡子系统,其中人口内部均衡子系统主要由人口数量、人口结构和人口质量分布构成,人口外部均衡子系统主要由经济因素、资源环境因素构成,如图 1 所示。

图1 人口均衡发展综合评价指标体系框架

(二)人口均衡发展指标体系的建立

按照上述基本理论框架,在人口自身发展特征分析和经济、资源、环境发展基本要素分析的基础上,遵循科学性、系统性、实用性三项原则,采用频度统计法、文献分析法和专家咨询法构建指标体系。本文指标体系设定为三级,第一级包括人口内部均衡和人口外部均衡两个方面,第二级由七个部分组成,分别是人口数量、人口结构、人口分布,以上构成对人口内部均衡的细化;而经济因素、资源环境因素是对人口外部均衡的具体化;第三级指标是二级指标的具体体现,其中内部均衡使用5 个指标,分别是常住人口密度、人口自然增长率、老年人口抚养比、男性人口比重、城镇化率。外部均衡使用15 个指标来做具体描述,分别是:人均GDP、人均进出口贸易总额、固定资产投资占GDP比重、第三产业生产总值比重、城市居民家庭恩格尔系数、农村居民家庭恩格尔系数、城镇登记失业率、每万人拥有卫生技术人员数、人均水资源总量、人均耕地面积、人均工业废水排放量、人均工业废气排放量、人均工业固体废弃物排放量、工业废水排放达标率、城镇绿化覆盖率。同时,我们结合中等收入国家的发展水平,参考已有文献的研究成果,给出各指标的均衡值参考值域范围,具体如表1所示。

(三)人口均衡发展综合评价指标赋权

确定了人口均衡发展综合评价指标体系后,本文将引用信息论中的熵权法对三级指标体系进行赋权,反映出各指标在人口均衡发展中的影响程度。

“熵”是热力学中一个重要的概念,1948年,C.E.Shannon(申农)把“熵”的概念首次引入信息论中,从此开拓了人类知识新的应用领域。信息论中,“熵”即是对系统无序化程度的度量,二者的绝对值相等,符号相反。熵权法是根据指标所反馈的信息量的大小来赋予相应的权重,如果指标的熵值越大,那么它提供的信息量越小,权重越小,表明在综合评价中所起的作用越小。该方法从根本上解决了人为赋权的各种弊病,使评价结果更加客观、科学。按照熵权法的理论原理,本文通过以下3个步骤来实现模型中的指标赋权。

1.原始数据的无量纲化处理

原始指标数据间的量纲不一致,导致数据间差异甚大,无法直接进行比较。为了消除量纲和不同所带来的不可公度性,需要先对评价指标进行无量纲化处理,使其成为可用的实际评价值。假设有m个待评方案(本文指年份),n项评价指标,分别形成五大中心城市的原始指标数据矩阵X=(xij)m×n,xij表示第i个对象在指标j下的指标值。依次对每个矩阵中的指标,按照如下3种情况分别作标准化处理,得到标准化矩阵R=(rij)m×n,rij∈[0,1]。

当xij是正向型指标,即指标越大状态越优,

(1)

当xij是逆向型指标,即指标越小状态越优,

(2)

当xij是适度指标,假设[a,b]为最佳适度区间。

当xij?[a,b]时,则有:

(3)

当xij∈[a,b]时,则有rij=1。

其中,xmax,xmin分别为同一评价指标下,不同评价对象中最佳者或最差者。经过无量纲化处理后的数据均在[0,1]区间内,且无论是对正向指标、逆向指标还是适度指标,rij的值均是越大越好。

2.计算第j项评价指标在下第i年的标准化指标的比重fij

计算公式如下:

(4)

3.计算第j项评价指标的熵值ej

,j=1,2,…,n(5)

假定当fij=0时,fijlnfij=0,k为玻尔兹曼常数。

令k〉0,若取,则0≤ej≤1。

4. 用熵权法确定第j项评价指标的权重ωj

,(6)

通过以上步骤可以得出人口均衡发展综合指标体系中每个指标的权重,指标的权重越大,表示该指标对人口均衡发展的影响程度就越大,反之亦然。

5.计算五大中心城市人口均衡发展评价结果

,j=1,2,…,n(7)

评价结果我们采用百分值评分。其中,Y为评价指标得分,ωj为第j个指标的权重值,rij为无量纲处理后得指标值,n为评价指标个数。

二、五大中心城市人口均衡发展实证分析

(一)人口均衡发展综合评价指标权重的确定

我们采集了北京、天津、上海、广州、重庆五大中心城市2005-2015年11年的时间序列数据,得出5个原始矩阵,运用熵权法得到五大中心城市的人口均衡发展综合评价指标体系中三级指标的权重,进而得出二级指标和一级指标的权重(表2-表6)。endprint

(二)人口均衡发展综合评价测算结果

结合表2-表6中的人口均衡发展综合指标权重,代入公式(7),得出2005-2015年五大中心城市人口均衡发展综合评价指标得分值(见表7)。为了能够更好地显示出人口均衡发展状况的区域差异性,本文将每个城市2005-2015年人口均衡发展综合指标评价值的平均值进行了评分排名(见表8)。

(三)结果分析

1.总系统分析

由图1可以看出,五大中心城市在2005-2015年的人口均衡发展水平虽然出现了一些波动,但总体呈上升趋势,年均增长率达到4.71%。结合表8,从综合评价得分排名看,人口均衡发展水平相对最高的是广州,然后是上海、天津、北京,重庆的人口均衡发展水平相对最低。从增长速度看,重庆增幅最大,年均增长率达到6.05%,其次是北京,达到5.34%,均高于五个城市的平均增速。而上海、广州、天津,年均增长率分别为4.33%、4.18%、3.63%,低于五个城市的平均增速。

2.子系统分析

由表2-表6可以看出,在人口因素、经济因素、资源环境因素三个子系统中,五大中心城市均表现出经济因素对人口均衡发展的影响最大,其次是资源环境因素,最后是人口因素。这说明经济因素是影响人口均衡发展的最主要因素。

在人口因素中,得分最高的是广州;在经济因素中,得分最高的是上海,在资源环境因素中,得分最高的是天津。北京在各项得分处于中偏下的水平,但与其他城市差距较小。而重庆,在各项得分中均排名垫底,并且与其他城市差距较大,均超过了20%。其中,人口因素与广州相比,低24.04%;经济因素与上海相比,低22.34%;资源环境因素与天津相比,低26.93%。

参考文献:

[1]中华人民共和国国家统计局.中国统计年鉴[M].北京:中国统计出版社,2006-2016.

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