城市基础设施建设系统的可持续性评价

王丽英，俞伯阳，梅昊辰，李佩泽

（1.天津财经大学a.学报编辑部；b.经济学院，天津 300222；

2.中央财经大学 会计学院，北京 100081；3.天津师范大学 新闻学院，天津 300387）

1 城市基础设施建设文献回顾与述评

改革开放30年来，我国城市基础设施状况已得到很大改善，城市面貌日新月异，极大促进了国民经济的快速增长与发展。但由于原有基础较薄弱，与城市经济和社会发展的需要相比，城市基础设施仍明显不足与滞后。在急速提升我国基础设施建设的同时，面临的问题非常多。总结国内学者相关研究成果，主要围绕建设体制问题、融资模式问题和运营管理三个领域展开研究。

针对体制问题。文献[1]认为体制性问题是我国城市基础设施建设滞后、运营效率低下的根本原因。这种体制性问题主要表现为组织结构的高度集权和垂直一体化，强调政府在城市基础设施建设与管理中的单一主体职能，忽视了市场对资源配置的基础性作用。城市基础设施运营管理的体制性问题集中体现在投融资和经营管理等方面；吴道文[2]针对城市基础设施建设过程中的投资失控、工期拖延、质量不保等问题，提出了“待建制”的推行，有利于该问题的解决。

针对融资模式问题。邢继军[3]针对城市基础设施建设资金缺口问题，提出逐步将政府资金从城市基础设施项目中退出，引进社会投资，盘活存量资产，加快城市基础设施建设的可持续发展；林秀珠[4]针对城市基础设施建设存在巨大资金缺口问题，有针对性地提出了三点建议：第一，积极发展财政投融资资金；第二，积极吸引民间资本进入基础设施建设领域；第三，充分利用外资推动城市基础设施建设。清华大学王守清[5]分析了BOT/PPP合同模式的引入对于政府缓解用于城市基础设施建设的资金及BOT项目风险高，各方协调难的前提下，政府作为重要的干系人，应该在其中发挥的作用和承担的责任。

针对运行管理问题。李维国[6]针对城市基础设施建设和管理中存在的问题提出了三点建议：第一，科学合理的城市规划避免重复建设；第二，在生态发展的思想下进行基础设施建设；第三，依法行政，强化城市管理；第四，树立建管并重的观念。

通过对相关文献的回顾可以明显地看出，我国城市基础设施建设可持续性领域的研究仍处于理论探索阶段，尚未形成较为成熟的理论基础。借于此，依据可持续发展的概念，如何基于全生命周期，对城市基础设施建设方案进行分析，由此建立出科学合理的评价指标体系，在此基础上选择科学客观的评价方法是急需解决的问题。

2 基于全生命周期的城市基础设施建设方案的可持续性系统分析

传统城市基础设施设计方案存在着资源浪费、材料不能循环使用等问题。传统设计方案，使所设计的人居环境满足绿色的要求。基于可持续发展的城市基础设施建设，在设计阶段应该着眼于绿色性设计，主要包含从概念设计的形成到总体规划及单体设计、生产施工、使用乃至材料废弃后的回收、重用及处理处置的各个阶段的整个过程。要从根本上防止污染，节约资源和能源，关键在于设计与建造，不能等我们的环境产生了不良的后果再采取防治措施，要预先设法防止设计对环境产生的负作用，然后再建造，这就是绿色设计的基本思想。除此还必须考虑建筑在整个生命周期过程中与环境和人的友好性；一是防止影响环境的废弃物产生；二是良好的材料管理。也就是说，避免废弃物产生，使材料在建筑达到寿命周期时，以最高的附加值回收并重复利用。

城市作为一个系统，由人口、资源、环境、生态、经济和社会等多个子系统构成。城市在建设的过程中，不可避免地会对各个子系统造成破坏，可将这些负面影响归纳为四个主要方面：自然环境、公共财产、区域经济和人类社会。自然环境方面，施工过程中，重型设备的运行以及车辆的警报声会产生高分贝的噪声；打桩、混凝土夯实、爆破等工程施工手段对周围的环境造成强烈的振动；在工程施工的150平方米的范围内，粉尘和颗粒是最主要的污染物；建筑设备在施工过程中，不断地向空中排放碳、氮氧混合气、粉尘、重金属等有害物质，污染城市的环境；公共财产方面，多年的城市化建设增加了后续工程的施工难度，施工过程中极易造成原有建筑的不均匀沉降，使得原有结构发生破坏；由于长期的基坑开挖，造成城市地下水位下降，使原有建筑不同程度受到破坏；一些基础设施项目和改扩建公路项目在施工期内由于施工占道，迫使车辆绕行，导致相关道路的超限使用，降低了使用寿命；人类社会方面，施工产生的高分贝噪声、强烈振动、粉尘和颗粒等都将直接影响当地居民的生活质量，对居民的生理和心理产生不良影响，引发疾病；公路施工，造成交通堵塞、加大了燃油的消耗、延长了车辆的运输时间、引发交通事故的发生；区域经济方面，项目的建成可以为当地带来经济效益，能提高土地价格、促进当地商业与文化的发展。但是，项目建设同样会对一定范围的经济活动带来负面影响，由于项目干扰商业的正常运营，将造成产量的下降、收入的减少，从而导致税收减少。

城市基础设施在运行过程中必须重视政府监管，就是城市政府为保证城市经济的稳定持续发展及城市居民的生活需要，对提供城市基础设施服务的运营企业进行的监管。主要包括对服务价格、服务质量标准、经营许可证发放的监管，以及促进竞争、鼓励提高经营效益效率、鼓励对城市基础设施投资、提供稳定的政策法律环境、仲裁等。

3 城市基础设施建设方案的可持续性指标体系构建

城市基础设施的类型多种多样，制定出科学、全面的评价指标体系是实施科学比选基础设施方案可持续性综合评价首先需要解决的问题。指标体系的设计应遵循综合性原则、科学性原则、可行性原则以及定性、定量相结合原则。结合相关文献以及城市基础设施建设方案的可持续性系统分析后，本文认为：基于全生命周期的城市基础设施建设方案的可持续性应该从项目选择阶段、项目设计阶段、项目施工阶段和项目运行四个阶段分别相应建立指标体系进行综合评价。其中，项目选择阶段，主要考虑基础设施建设的重要程度和资金利用科学性，重要程度主要考虑的是项目建设成功后对改善居民生活质量的程度、避免重复性建设；资金利用的科学性，主要是针对项目特点选择科学的融资模式，在实现有效的风险规避的前提下，使公众最大获得收益。项目设计阶段，主要考虑的是产品设计的成本、建设材料自然破坏性和产品报废后的利用率。就目前而言，单纯考虑建设项目的绿色性设计不考虑成本是不符合实际情况的，较为科学的方法是将整体设计方案与绿色性综合考虑，优选最佳。项目施工阶段，主要考虑的是施工工艺和手段对环境造成的破坏程度，包括的指标主要有自然环境影响、公共财产影响、经济的影响和人类社会影响四个方面。项目运行阶段，主要考虑的是政府监管力度和居民满意程度，居民满意程度主要考虑的是项目运营过程中收费的合理性问题。具体指标体系如图1所示。

图1 基于全生命周期的城市基础设施建设方案评价指标体系

4 基于灰色关联法的城市基础设施建设方案的可持续发展性评价研究

4.1 灰色关联法评价的基本原理

灰色关联度分析从本质上说，就是系统态势的量化比较分析，其实质就是比较若干数列构成的曲线理想（标准）数列所构成的曲线集合形状的接近程度，几何形状越接近，其关联度就越大，反之则越小。对于多指标决策问题来说，如果某一方案与系统设置的虚拟理想方案的关联度越大，就可以认为该方案越接近理想方案。相反，如果某一方案与系统设置的虚拟负理想方案的关联度越大，就可以认为该方案越远离理想方案。因此，可利用方案与理想方案的灰色关联度来实现方案优选。

灰色关联分析法是依据灰色系统理论研究变量序列之间关联程度的一种数量分析方法。指定一个参考数据列x0，x0=(x0(1)，x0(2)，L，x0(n))，有 m 个比较数据列 x1，x2，…，xm，xi=(xi(1)，xi(2)，L，xi(n))(i=1,2,L,m)

灰色系统理论按照下述公式确立了参考数列x0与若干比较数列xi间的关联系数：

式中α为分辨系数，且α∈(0,1)，这里α取0.5。

为将每个关联系数中的信息集中起来以便于比较，可用2种方法求出曲线xi对参考曲线x0的关联度ri：当各评价指标相对重要性相同时当各评价指标相对重要性不同时

4.2 灰色关联分析应用于城市基础设施建设方案可持续性评价的步骤

（1）确定指标数列。设有m个方案，选取n个指标作为机械设计绿色性的评价指标，则有m个数据列，xi=(xi(1)，xi(2)，L，xi(1)，)（i=1,2,L,m）,其中 xi(j)为第 i种方案第 j项指标的值。

（2）指标数据标准化处理。通常为便于参考数列的选取以及关联度的计算,需要对数据列进行标准化处理,以把原始数据化为无量纲、同级、正向可加的数据。假定评价指标 j的理想值为其大小因评价指标性质不同而异。对于正向指标越大越好，记为对于负向指标越小越好，记为因此，可以根据评价指标的性质，从初始数据矩阵X中找到评价指标的极值作为理想值。其中，正向指标负向指标

（3）构造最优参考数据列。设标准化后的指标数据列为：

根据以上指标数列构造出最优参考数据列，最优参考数据列由各项指标在以上数据列中最优秀的值所构成，记为x0:其中：

（4）计算最优关联度。根据（1）、（2）计算最优关联度 ri，即与最优参考数据列xa的关联度。

（5）关联度排序。对所得的各个关联度ri进行排序，即可比较各受评方案的优劣。

4.3 算例分析

某市为彻底改变沿线地区交通拥挤、堵塞的状况，设计部门初步提出了四种可以进行选择的方案，但是四种建设方案的可持续性指标值各不相同，通过对专家和当地群众的调查最终将四种方案的评价标准值确定如下，见表1。

表1 某企业研发备选方案

表2 各指标属性权重表

首先，构造最优化参考序列。最优化参考序列为xn=(1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1)。

其次，计算最优关联度。由于综合评价指标体系具有多指标多层次性，而且每个指标对于城市基础设施建设可持续性的影响程度也不一样，在实际评价中，应以不同权重系数表示它们各自作用的大小，本文在专家调查的基础上，采用评分的方法来确定这些指标的相对重要性权值，各权重值如表 2 所示。以 ri表示 xi与 x0的最优关联度，利用（1）、（2）、（4）计算得加权最优关联度，r1=0.83，r2=0.70，r3=0.85，r4=0.69。

最后，通过计算，显然 r3＞r1＞r2＞r4，因此，在被评价的 4种方案中，城市基础设施建设第三方案可持续性最好，其次是方案一和方案二，设计方案四的可持续性较差。

5 结论

基于可持续发展观的城市基础设施建设方案评价与选择，可以在满足城市居民对城市基础设施建设更高要求的同时，节约资源、减少浪费、降低工程建设带来的社会成本。是实现城市经济又好又快发展的有益尝试，是全面落实科学发展观的本质要求，未来非常值得推广。

[1]王丽英.我国城市基础设施建设与运营管理研究[D].天津财经大学，2008.

[2]吴道文.城市基础设施工程建设方式改革初探[J].江东论坛，2006，（2）.

[3]邢继军.城市基础设施和公益性项目市场化运作的思考[J].森林工程，2005，（3）.

[4]林秀珠.论我国城市基础设施融资的现实选择[J].成都行政学院学报，2006，（10）.

[5]赵国富，王守清．城市基础设施BOT/PPP项目中的政府责任研究[J]．商场现代化，2007.

[6]李维国.城市基础设施建设与管理[J]．科技信息，2009，（13）.

[7]WCED.Our Common Future[M].Oxford and New York：Oxford U-niversity Press,1987.

[8]王秀云．我国城市基础设施投融资体制变迁及改革路径[J]．中国城市经济，2008，(10)．