基于熵值法的人居环境质量评价研究

0引言

人居环境是人类生活聚居的地方，其核心是“人”。自然系统、人类系统、社会系统、居住系统和支撑系统共同构成了人居环境，彼此缺一不可，完整的系统结构才能建设出一个良好的人居环境[1]。近年来，随着国民经济的快速发展，城镇化进程逐渐加快，人们的生活质量不断提高，人居环境质量的发展也日趋被重视起来。1993年，吴良镛先生首次正式提出建立“人居环境科学"的倡议，并依据中国实际问题，尝试建立一种人与自然协调为核心的学科群[1]。“十四五"规划中也提到，要把创造优良的人居环境作为城市发展的中心目标；同时要依靠时代发展，以共建共治共享拓展城乡人居环境治理的新局面，推动城乡人居环境建设更安全高效、更智能精细。对此，为了更好地建设人居环境，提高人居环境质量，也为了对目前的人居环境质量有一个更加直接的认知，构建完善的人居环境质量评价体系也是重中之重。

通过整理人居环境相关研究成果发现，目前对于人居环境的评价研究，大多采取熵值法、主成分分析法、层次分析法等方法。郭政等2构建城市宜居水平评价体系，运用熵值法分析探讨了长三角城市群城市的宜居水平变化趋势；王珊等3运用逼近理想解的主成分分析法，评价分析了我国农村环境卫生情况；席欢等4基于川西北地区特点和实际情况构建乡村生态人居环境体系，运用层次分析法对其进行分析评价等。研究以四川省盐亭县为研究对象，在现有研究的基础上，选取社会条件、生态环境、居住生活和公共设施4个维度的合适指标因子，构建盐亭县人居环境质量评价体系[5，通过熵值法分析计算各指标权重，深人研究盐亭县的人居环境质量，为其提高人居环境建设水平提供一定参考。

1研究地区与评价体系

1.1 盐亭县概况

盐亭县隶属于四川省绵阳市，位于绵阳东南部，东与南充市的南部、西充二县接壤，南连遂宁市射洪市，西邻三台县，北抵梓潼县，面积为 □社会经济的发展推动人居环境的改善，盐亭县深入实施“三大战略”全面奋进“三大目标”，开展“四个三年行动”，推动全县经济社会高质量发展，投资龙凤谷大桥、市政路灯改造、电网基建、三道咀水库道路建设等基础设施项目竣工投运；对城北片区存在的老旧小区、棚户区及雨污管网等进行改造升级；投入资金盘活闲置土地，金峰水厂、西部水厂、北部水厂建成供水，推进餐厨废弃物处理厂、垃圾压缩中转站等建成投运，极大地提高了生活环境质量。2016年，为进一步加强人居环境治理，盐亭县制定了《盐亭县蓝天行动实施方案》《水污染防治行动计划盐亭县工作方案》，加强对大气及水资源的污染防治，严格管控生态环境质量，积极整改环保督察组反馈的环境问题，建成乡镇污水处理设施12处，率先在全市启动乡镇污水处理PPP模式建设工作，空气质量优良率由2016年的 86.78% 上升至2022年的 97% ，位居全市第三，农村生活污水治理率达到88.4% ，人居环境得到极大改善。

1.2评价指标体系的构建

人居环境质量的影响因素很多，为更好地反映盐亭县人居环境质量水平，参考现有的研究成果[6-8]，充分考虑数据的可获得性和可操作性，从社会条件、生态环境、居住生活和公共设施4个方面中选择20个指标（见表1），构建评价体系。

2数据来源与研究方法

2.1 数据来源

各指标数据主要来自2014—2023年《中国县域统计年鉴》《四川统计年鉴》《绵阳统计年鉴》和《盐亭县国民经济和社会发展统计公报》。

2.2 熵值法

熵是由克劳修斯首次提出并运用于热力学的一个物理概念，而后由申农将其引入到信息论中。在运用熵值法的过程中，如果某项指标的值变异程度越大，熵就越小，指标提供的信息量就越大，其权重也越大，反之则相反5。因此，运用熵值法来客观地综合评价各指标因素，确定指标权重，克服人为确定权重的主观性，为人居环境的综合评价提供科学依据。具体计算方法如下。

① 指标标准化处理。

在使用熵值法计算指标权重之前，由于各指标具有不同的量纲、数量级和正负向，应对其进行标准化处理，见式（1）和式（2）。

正向指标：

负向指标：

式（1）（2）中， 为评价体系中未经标准化的第 i 年第 j 项指标值， 为标准化后的第 i 年第 j 项指标值， 和 表示第 j 项指标在全部年份中的最大值和最小值。为使数据计算处理后有意义，如果标准化后出现0和1，则对此类数据进行平移处理，记为

② 计算第 i 年第 j 项指标所占比重，见式（3）。

式（3）中， m 是评价年数。

③ 计算第j项指标的熵值，见式（4）。

式（4）中，熵值越小，该指标携带的信息越多；熵值越大，携带的信息越少。用1减去熵值来表示有用的信息含量，数值越大，含量越多。式（4）中 0？ $e_{j}{＼leqslant}1$ ，如果 ，则令 。

④ 计算差异系数，见式（5）。

⑤ 计算各评价指标权重，见式（6）。

式（6中， n 表示指标数。

⑥ 计算综合得分，见式（7）。

3评价结果与分析

通过熵值法确定盐亭县2013—2022年人居环境20个二级指标权重（见表2），并经过综合测算得出每年各一级指标和综合评价值（见表3）。对所得数据进行绘图，方便直观了解各指数及综合评价值的变化趋势（见图1、图2）。

3.1人居环境综合水平显著提升

由表3、图2可知，盐亭县人居环境的综合评价值由2013年的0.1960增长至2022年的0.7936，年均增长率为 33.88% ，增长趋势尤为显著，表明这10年盐亭县对于人居环境建设做出了巨大贡献，人居环境质量得到有效提升。但是，2017年相较于2016年的综合评价值出现了下降，主要是生态环境方面的评价指数出现大幅下降，原因是工业排放量增加导致了环境污染加剧，对此盐亭县深入推进市县两级大气污染联防联控，实施大气污染防治“网格化”管理模式，大力推进总量减排、脱硫除尘等工作，积极应对各种问题，最终改善了人居环境质量。

3.2人居环境各指标评价值变化差异明显

从人居环境4个一级指标的权重来看（见表2），社会条件和生态环境的权重都在0.2478以上，表明盐亭县对于人居环境质量的改善主要体现在社会条件的发展和生态环境的改善方面。细看具体的二级指标权重，人均生产总值和森林覆盖率都超过了0.08，远高于其他指标权重，源于： ① 全面构建了“县、乡、村”三级联动的森林资源保护机制，以优势特色林业产业建设和资源保护为重点，坚持护绿增绿并举、提质增效同步，全面开展“绿化全川·盐亭行动”，推进现代林业建设； ② 推进经济体系改革，实施工业"123工程”农业"135工程"和服务业“114工程”；积极发展农村电商和产销对接，推动线上线下消费融合。这些也是推动盐亭县人居环境质量提升的主要原因。由图2可以直观地看出，社会条件的评价值相比其他3项指标逐年稳步提高，由2013年的0.0042上升到2022年的0.2758，并且从2019年开始就超过其他3个一级指标，成为推动人居环境质量不断提高的主要因素。

2013—2022年，生态环境的评价值由0.1284上升到0.1534，增幅并不明显，并且由图2可见，生态环境的评价值变化曲线波动较大，其间经历了2次下降，尤其是在2017年由第一位跌至最后一位，主要是因为2017年盐亭县的工业二氧化硫排放量比2016年增长了 112.68% ，工业烟（粉）尘排放量增加了310.45t，对此盐亭县及时采取应对措施，加强空气自动监测站的运行管理，建立环境空气质量督察机制，同时切实加大突出环境问题自查自纠力度，通过深入开展环境问题大排查，重点整治“散乱污”企业，以及多渠道发布生态环境工作动态和信息，环境问题得到有效解决，保持了盐亭县的生态环境质量总体稳定。