摘要:對生態(tài)港口的客觀合理評價可以為生態(tài)港口的可持續(xù)發(fā)展提供依據(jù)和指明方向。基于生態(tài)港口評價現(xiàn)有理 論研究,綜合考慮人口、社會、經(jīng)濟、資源、環(huán)境、生態(tài)等方面因素,建立生態(tài)港口評價指標(biāo)體系。為更好地處理 生態(tài)港口這一定性概念隨機性和模糊性的問題,將正態(tài)云模型引入生態(tài)港口評價,得到我國港口生態(tài)發(fā)展水平,并 為港口未來發(fā)展提供依據(jù)。本文的主要特色在于將云理論引入生態(tài)港口評價,實現(xiàn)了定性概念和定量數(shù)值的相互 轉(zhuǎn)換,解決了生態(tài)港口評價隨機性和模糊性問題,使評價結(jié)果更符合客觀實際。
港口作為國家基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分, 在國民經(jīng)濟運行特別是交通運輸和現(xiàn)代物流中扮演著非常重要的角色。近年來,隨著港口的高速發(fā)展,近海生態(tài)環(huán)境遭到嚴(yán)重破壞,港口環(huán)境問題日益嚴(yán)峻(清華大學(xué)培訓(xùn)班)。自二十世紀(jì)九十年代后期,發(fā)達國家港口開始了以建設(shè)環(huán)境管理系( E n v i r o n m e n t a lM a n a g e m e n t System,簡稱EMS)為中心的港口生態(tài)環(huán)境建設(shè)活動。黨的十八大報告提出的大力推進生態(tài)文明建設(shè)以及"十二五"規(guī)劃綱要提出的建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會,對我國港口的建設(shè)與發(fā)展提出新的要求,生態(tài)型港口將成為我國未來港口發(fā)展的必然趨勢。
對于生態(tài)港口,國內(nèi)外一些研究機構(gòu)和學(xué)者開展了一定 的研究。在生態(tài)港口的概念界定方面,凌強將生態(tài)港口定 義為生態(tài)港口是環(huán)境健康、生態(tài)保護、資源合理利用、低 能耗、低污染的港口。劉南南從經(jīng)濟學(xué)和生態(tài)學(xué)的角度出 發(fā),認(rèn)為生態(tài)港口是指能做到生態(tài)友好、資源節(jié)約、經(jīng)濟發(fā) 展、社會進步的可持續(xù)發(fā)展港口。洪承禮參照生態(tài)港口的 基本特征,將生態(tài)港口表述為按生態(tài)學(xué)原理合理布局、充分 利用港區(qū)各生態(tài)系統(tǒng)功能和空間,港口人群、港口環(huán)境、港 口生產(chǎn)運行協(xié)調(diào)且經(jīng)濟效益顯著(清華大學(xué)培訓(xùn)班),港口所在的廣域空間生態(tài) 系統(tǒng)平衡,和諧、高效、可持續(xù)發(fā)展的生產(chǎn)集聚區(qū)。目前, 學(xué)術(shù)界對于生態(tài)港口的定義仍未統(tǒng)一,但大多研究采用這一 觀點,即生態(tài)港口是既能滿足環(huán)境要求又能獲得良好的經(jīng)濟 效益的可持續(xù)發(fā)展港口。
對于生態(tài)港口的評價方法研究,大致可以分為三大類: 一是基于定性分析的評價方法。宋旭變通過對國內(nèi)外綠 色港口建設(shè)狀況進行對比分析,指出我國綠色港口發(fā)展過程 中存在的問題,并對推動我國綠色港口發(fā)展提出相關(guān)建議。 楊海星采用Bossel系統(tǒng)分析模型,從港口生態(tài)系統(tǒng)的最弱環(huán) 節(jié)出發(fā),對港口生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)能力進行評價。二是基于 定量分析的評價方法。邱婕運用主成分分析法對遼寧省港 口群的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量進行了評價,并提出建設(shè)生態(tài)港口群的 建議。張健運用數(shù)據(jù)包絡(luò)分析法(DEA)對天津港的綠色競 爭力進行了評價。三是定性與定量相結(jié)合的評價方法。凌 強、劉南南、王丹丹等利用層次分析法與線性加權(quán)法相結(jié) 合對生態(tài)港口進行綜合評價。戴明新利用層次分析法和模 糊綜合評價法相結(jié)合(清華大學(xué)培訓(xùn)班),并以天津港為例,對其港口環(huán)境承載 力進行了綜合評價?,F(xiàn)有生態(tài)港口評價方法存在以下不足:
(1)定性分析方法主觀隨意性較強,定量分析方法過度依 賴于數(shù)據(jù),缺乏對定性概念的考慮,即使是定性與定量相結(jié) 合的評價方法,也僅僅是定性方法與定量方法的結(jié)合使用, 難以實現(xiàn)生態(tài)港口評價過程中,定性概念與定量數(shù)值之間的相互轉(zhuǎn)化。
(2)對于獲取的評價樣本港口的相同數(shù)據(jù),不同專家認(rèn)為 的評價等級可能不同。生態(tài)港口本身是定性概念,評價標(biāo)準(zhǔn) 的設(shè)計存在一定的模糊性和隨機性,而單純的定性分析、定 量分析和二者相結(jié)合的方法不能解決這種模糊性和隨機性 問題。
綜上所述,對于生態(tài)港口的評價研究還處于初級階段, 特別是缺乏對我國港口總體的生態(tài)發(fā)展水平的評價。本文 以現(xiàn)有研究為基礎(chǔ),構(gòu)建生態(tài)港口的評價指標(biāo),將定性定量 轉(zhuǎn)換的正態(tài)云模型引入生態(tài)港口評價中,充分考慮〃生態(tài)港 口"這一概念的模糊性和隨機性,使評價結(jié)果更符合實際。
生態(tài)港口評價指標(biāo)
生態(tài)港口的健康發(fā)展需要生態(tài)港口評價為其提供依據(jù)和 指明方向,而對生態(tài)港口的評價中,一個科學(xué)合理的評價指 標(biāo)體系是很關(guān)鍵的。從生態(tài)港口既能滿足環(huán)境要求又能獲 得良好的經(jīng)濟效益的概念內(nèi)涵出發(fā),從三方面構(gòu)建生態(tài)港口 的評價指標(biāo)體系:一是人口社會與經(jīng)濟方面,人口社會對生 態(tài)港口發(fā)展造成最直接的影響,人口的膨脹勢必會造成環(huán)境 的破壞、資源的消耗,而經(jīng)濟的發(fā)展,尤其是綠色經(jīng)濟的發(fā) 展,對生態(tài)港口的發(fā)展會起到一定的支撐作用。二是污染排 放與控制方面,港口污染的排放與控制直接決定著港口的生 態(tài)環(huán)境狀況,對污染物的有效控制和再利用,有助于生態(tài)港口的發(fā)展。三是資源擁有與消耗方面。資源的擁有與消耗, 尤其是不可再生資源的擁有與消耗,決定著港口是否可以長 足發(fā)展。合理和充分利用港口資源,不僅可以實現(xiàn)資源環(huán)境 效益,還能為港口節(jié)約成本,實現(xiàn)經(jīng)濟效益。
生態(tài)港口評價指標(biāo)的選取應(yīng)該遵循以下原則;一是目的 性原則(清華大學(xué)培訓(xùn)班),即選取的評價指標(biāo)要充分體現(xiàn)生態(tài)港口概念內(nèi)涵, 能夠切實反映生態(tài)港口各方面的特征;二是可行性原則,選 取的評價指標(biāo)數(shù)據(jù)應(yīng)可以保質(zhì)保量地獲取,且來源可靠。對 于生態(tài)港口評價指標(biāo)體系中指標(biāo)的來源,主要參考以下幾方 面:
(1)權(quán)威機構(gòu)發(fā)布的高頻指標(biāo)。本文從世界銀行、歐洲 海港組織、中國科學(xué)院等權(quán)威機構(gòu)發(fā)布的高頻指標(biāo)中選取 人口自然增長率、工業(yè)廢水年排放量、固體廢棄物年排放 量等評價指標(biāo)。
(2)現(xiàn)有文獻中的相關(guān)高頻指標(biāo)。本文采用文獻梳理法, 從現(xiàn)有綠色港口、低碳港口和港口可持續(xù)發(fā)展文獻中選取 與生態(tài)港口相關(guān)的評價指標(biāo),如環(huán)保支出額、單位GDP能源 消耗量、單位吞吐量能源消耗量等評價指標(biāo)。
(3)咨詢專家獲得的評價指標(biāo)。本文通過咨詢港航、環(huán) 保、生態(tài)、經(jīng)濟等相關(guān)領(lǐng)域?qū)<业囊庖姡x取城鎮(zhèn)化率、綠 色GDP等評價指標(biāo)。
本文通過對文獻的梳理,遵循目的性和可行性原則^從 以上三方面選取生態(tài)港口評價指標(biāo),構(gòu)成生態(tài)港口評價指標(biāo) 體系。
模型構(gòu)建
基于正態(tài)云模型的生態(tài)港口綜合評價模型構(gòu)建,主要由 以下幾個步驟:
( 1 ) 確定評價因素集A = { A 1 , A 2 , ? , A n } 。評價因素集即為生態(tài)港口評價指標(biāo)集。
(2)確定各因素的權(quán)重集W={ W 1 , W 2 , ? , W n } , 在此采用熵權(quán)法確定指標(biāo)權(quán)重。
( 3 ) 建立評價語集C = { C 1 , C 2 , ? , C n } , C k 表示評價因素的第k個等級。
( 4 ) 建立模糊關(guān)系矩陣, 并求正態(tài)云模型的三個數(shù)字特征。其中超熵H e 可以依據(jù)經(jīng)驗選取。
(5)計算模糊隸屬度u(x)=exp(- )建立模糊隸屬度矩陣D。
( 6 ) 獲得評級結(jié)果根據(jù)最大隸屬度原則,選擇評價對象最大的隸屬度對應(yīng)的等級作為評價對象生態(tài)發(fā)展水平的評價結(jié)果。
依照上述步驟,對m個評價對象進行生態(tài)港口評價,得到所有評價對象的評價結(jié)果。
結(jié)果分析
港口在各個評價指標(biāo)下對四個評價等級的隸屬度,反映的是港口在不同生態(tài)港口評價指標(biāo)方面的表現(xiàn)情況。圖2描述的是大連港在17個指標(biāo)下對不同等級的隸屬度,由表可知大連港在生態(tài)港口不同方面發(fā)展水平不等。其中在工業(yè)煙塵排放量(A8)、城市污水處理率(A11)等指標(biāo)下處于高水平,在綠色GDP(A3)、資源環(huán)境效率(A15)等指標(biāo)下處于較高水平,在工業(yè)廢水年排放量(A7)、單位吞吐量能源消耗量(A14)、海岸線系數(shù)(A16)等指標(biāo)下處于較低水平,在港口總資產(chǎn)(A6)、港口環(huán)保支出額(A10)、工業(yè)煙塵去除量(A12)等指標(biāo)下處于低水平。結(jié)合各個指標(biāo)的熵權(quán),得到大連港綜合評價結(jié)果,即大連港處于生態(tài)港口發(fā)展的較高水平。
根據(jù)港口的評價結(jié)果及在生態(tài)港口不同方面的發(fā)展水平,對港口提出對應(yīng)的發(fā)展建議。以大連港為例,針對其工業(yè)廢水排放量、工業(yè)煙塵去除量方面較薄弱的問題,可以采取引進廢水、煙塵處理的先進設(shè)備和先進技術(shù),針對其海岸線系數(shù)較低的問題,一是可以在不破壞生態(tài)環(huán)境情況下,進行適當(dāng)?shù)娜嗽旌0毒€。二是提高海岸線的利用率,充分利用岸線資源。
圖3所列為十個港口的綜合評價結(jié)果,從表中可知,我國港口雖然在經(jīng)濟方面發(fā)展迅速,但在生態(tài)方面發(fā)展水平高低不一。生態(tài)港口發(fā)展水平最高的港口為天津港、上海港和深圳港,處于較高水平的為秦皇島港、青島港和大連港,處于較低水平的有營口港、寧波-舟山港,生態(tài)港口發(fā)展水平最低的港口是廣州港和唐山港。
有兩點值得注意,一是雖然港口處于不同的生態(tài)港口發(fā)展水平,但是四個等級并非完全對立,界限分明。從低等級到高等級不是跳躍上升,而是一個循序漸進的過程。這充分體現(xiàn)了生態(tài)港口發(fā)展水平這一概念的模糊性。二是即使處于同一等級,各個港口的發(fā)展水平也有所差別。以生態(tài)港口發(fā)展水平最高的三個港口為例,雖然天津港、上海港和深圳港同屬于“高”等級,但是天津港隸屬于“高”這一等級的隸屬度要大于上海港和深圳港,所以天津港的生態(tài)港口發(fā)展水平實際上是高于上海港和深圳港,同理,上海港的生態(tài)港口發(fā)展水平高于深圳港。
根據(jù)圖3中港口在四個等級的最大隸屬度,得到其生態(tài)港口發(fā)展水平;根據(jù)處于同一等級的港口對該等級的隸屬度大小,得到同一等級中港口的生態(tài)發(fā)展水平高低,最終得到所有港口的相對生態(tài)港口發(fā)展水平。即生態(tài)港口發(fā)展水平由高到低依次是天津港、上海港、深圳港、秦皇島港、青島港、大連港、寧波-舟山港、營口港、唐山港、廣州港。至此,得到各個生態(tài)港口的相對發(fā)展水平。
綜上所述, 運用正態(tài)云模型的生態(tài)港口綜合評價方法,得到各個港口在生態(tài)港口不同方面的發(fā)展水平,以及我國生態(tài)港口的總體發(fā)展水平,通過生態(tài)港口等級的劃分和各個港口對不同等級隸屬度大小,得到各個港口的相對發(fā)展水平,為港口進一步發(fā)展提供依據(jù)。利用該方法,實現(xiàn)生態(tài)港口定性概念與定量數(shù)值的相互轉(zhuǎn)換,評價結(jié)果很好地體現(xiàn)了生態(tài)港口發(fā)展水平模糊性和隨機性的特征,使評價結(jié)果更符合客觀現(xiàn)實。
在總結(jié)生態(tài)港口原有研究基礎(chǔ)上, 綜合考慮人口、社會、經(jīng)濟、資源、環(huán)境、生態(tài)等方面因素,構(gòu)建了包含綠色GDP、港口環(huán)保支出額、單位GDP能源消耗量、資源環(huán)境效率等指標(biāo)的生態(tài)港口評價指標(biāo)體系,對現(xiàn)有生態(tài)港口評價指標(biāo)體系研究進行了理論完善。將云理論引入生態(tài)港口的評價中,構(gòu)建了基于正態(tài)云模型的生態(tài)港口綜合評價模型。運用構(gòu)建的綜合評價模型對港口進行評價,得到其生態(tài)港口發(fā)展所處水平。
本文的結(jié)論主要由以下兩點:一是通過生態(tài)港口綜合評價,得到我國生態(tài)港口總體發(fā)展水平及各個生態(tài)港口的相對發(fā)展水平,為港口進一步發(fā)展提供依據(jù)。二是將云理論引入生態(tài)港口評價,構(gòu)建基于正態(tài)云模型的生態(tài)港口綜合評價模型,實現(xiàn)了生態(tài)港口評價中定性概念和定量數(shù)值之間的相互轉(zhuǎn)換,很好的體現(xiàn)了“生態(tài)港口”模糊性和隨機性的特征,使評價結(jié)果更符合客觀現(xiàn)實。(本文作者:劉芳,標(biāo)題:基于正態(tài)云模型的生態(tài)港口評價研究)。
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