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基于环境指数的人类发展水平的应用研究 　　收稿日期： 2014-02-12 　　基金项目： 教育部人文社会科学研究项目（10YJAZH103） 　　作者简介： 杨湘豫（1964―），女，湖南长沙人，湖南大学数学与计量经济学院教授，研究方向：金融数学。 　　摘 要：人类发展指数的影响因素很多，UNDP发布的HDI仅涵盖寿命、教育、经济三方面，因此不能全面反映各地区的人类发展水平。由于环境对人类生活的影响越来越大，因此该论文引入环境指标，选择四项二级指标，通过主成分分析法计算出环境指数。以往指数权重被人为确定，为消除主观性这一缺点本文选用熵权法计算各项一级指标的权重。对2008年和2010年中国各地区人类发展指数的实证研究表明，环境熵权模型的性能优于现有模型。 　　关键词： 人类发展指数；环境指数；主成分分析法；熵权法 　　中图分类号：F061.3，F22 文献标识码： A 文章编号：1003-7217（2014）05-0127-04 　　一、引 言 　　改革开放以来，我国树立了以“人”为本的发展目标。人类发展水平代表了一个地区或者国家的人类文明程度，而人类发展指数[1]（HDI）则衡量了一个地区或者国家的人类发展水平。现今的人类发展指数受到预期寿命、教育指数、人均GDP三个因素的影响，但随着“可持续发展观”的提出，环境也成为了影响人类发展不可或缺的因素。因此，如何对人类发展水平进行全面地预测，成为了不可回避的问题。 　　本文将环境指数作为与预期寿命、教育指数、人均GDP同级的指标引入人类发展指数的计算模型，并基于熵权法和主成分分析法确定各个因素的权重，最后通过对2008年和2010年的人类发展指数的建模和研究，验证了方法的有效性。 　　二、环境指标的介绍 　　（一）环境的重要性 　　现如今，生态环境的污染破坏已经成为威胁人类身体健康、阻碍社会可持续发展的关键问题。联合国计划署提出的衡量人类发展水平的指标包括了寿命指标、教育指标和人均GDP指标，但是人类生活的全面发展不仅要实现寿命上的延长、文化程度上的提高和经济上的发展，更要满足人类在良好的生态环境中生产和生活的权利。 　　人与环境并不矛盾。人类社会如果要全面稳定持续发展，必须要把环境保护摆在一个不可替代的位置。从20世纪50年代起，可持续发展开始被思考。我国可持续发展战略建立在良好的生态环境基础之上。因此人类发展水平的衡量更需要纳入对环境水平的考量。 　　（二）环境指标的选取 　　环境质量指数[2]在环境质量研究中，依据某种环境标准，用某种计算方法，求出的简明、概括的描述和评价环境质量的数值。它是环境质量参数和环境质量标准的复合值。环境质量指数广泛应用于污染物排放评价、污染源控制或治理效果评价、环境污染程度评价以及某些环境影响评价等方面。 　　环境可由多个环境要素组成，每一个环境要素又可由多个评价参数来描述。这样的环境指数便是一个衡量各个场合下整个环境的指标，而每一个环境要素则是构成环境质量指数的单要素指数。 　　根据十一五期间制定的国家环境保护指标，不同的场合中环境指标各不相同。本文研究的是人类发展水平的评价指标，因此应当引入一个最为贴近人类生活的环境指数。整体环境指标一般由液体环境、固体环境、气体环境及绿化面积四方面组成。查阅《中国统计年鉴》，研究对比了各个大类下的参数指标，认为城市污水日处理能力、生活垃圾无害化处理率、城市燃气普及率、建成区绿化覆盖率4项单要素指数分别对应于人类生活环境的四个方面，所以选择这4项环境要素衡量人类发展水平指数之一的环境指数最为贴切。 　　三、模型简介 　　（一）熵权法 　　熵权法[3]根据各个因素的数值确定对应的权重。熵值表示了一个系统的有序性。如果一个因素的熵值很小，则说明这个因素比其他因素带给因变量更多的影响，从而这个因素的权重应该比其他因素更大。反之则权重更小。 　　（二）主成分分析法 　　主成分分析法[4]运用了降维的思想，即寻找较少的因素来代表原始的因素们。原始的每个因素反映了不同的信息，并且因素之间有不同程度的相关性。通过主成分分析法得出的少量新因素之间不存在相关性但能充分地反映原有的信息。 　　（三）建立模型 　　联合国开发计划署颁布的人类发展指数计算公式中，各个单要素指数的权重为人为主观确定，这无疑降低了计算数据的精确性。为消除权重对计算结果误差的影响，同时更加全面地衡量人类发展水平，本文引入环境指标，采用主成分分析法计算出各项二级指标的权重，再运用熵权法确定各项一级指标的权重，最后对比新旧模型，论证新模型的有效性。 　　四、数据分析 　　熵权法下用原三项一级指标表出HDI： 　　2008年：HDI=0.3706×m+0.3118×y+0.3176×j； 　　2010年：