基于品牌策略下安阳老字号调研报告

　密级：__________

　 本科生毕业设计(论文)

　题 目：

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　 作 者：

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　成 绩：

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　2019 年 04 月

　 绿色智慧城市熵权-聚类评价 陈卓 ——以河南省为例 41508354 东凌经济管理学院 信息管理与信息系统 公开

　 - I - 摘 摘

　要 随着城市化的发展，人类社会探索出了各类适应时代的模式。从 21 世纪开始，从数字城市到智慧城市，从智慧城市到绿色智慧城市，蕴含着人类对自身行为的反思，彰显了新时期的资源环境友好型城市文明。本文以绿色智慧城市建设为核心，讨论筛选其评价指标体系，基于熵权与聚类分析方法，以河南省为例，对不同城市的绿色智慧化程度进行评价，并提出进一步发展对策和建议。

　首先，文章对绿色智慧城市概念进行简要阐释，并阐述本文的研究背景和研究意义。知识无国界，本文通过查阅国内外相关文献，站在权威学者的肩膀上，总结和提取代表性理论，构思逻辑脉络，并设计全文的研究思路。

　其次，进入绿色智慧城市评价指标的选择。初选从经济社会五大方面选取指标体系，主要依据 2017 年《河南省统计年鉴》建立原始数据表。然后，对原始数据进行无量纲化，再利用 SPSS 软件，通过降维，提取主成分，筛选出最终使用的 21 个评价指标。

　随后，进入数据计算阶段。用熵值法，为各个指标分配权重，为各个城市进行综合评分并将其发展水平排列，再用 Ward 联接法测算平方欧氏距离进行聚类分析，将状况相似的城市聚为四类，针对各自特点，提出相应的绿色智慧城市建设策略。

　最后，对本文进行总结，提出不足与未来展望。

　关键词：

　城市化，绿色智慧城市，熵值法，聚类分析

　 - III - Entropy Weight and Clustering Evaluation of Green Wisdom Cities: a Case Study of Henan Province Abstract With the development of urbanization, human society has explored all kinds of models to adapt to the times. From the 21st century, from digital city to intelligent city, from intelligent city to green intelligent city, it contains the reflection of human beings on their own behavior, and highlights the resource and environment friendly urban civilization in the new period. Taking the construction of green intelligent city as the core, this paper discusses and selects its evaluation index system. Based on entropy weight and cluster analysis method, taking Henan Province as an example, this paper evaluates the degree of green intelligence of different cities. The countermeasures and suggestions for further development are put forward. Firstly, this paper briefly explains the concept of green and intelligent city, And explain the research background and significance of this paper. Knowledge knows no national boundaries, this paper refers to the relevant literature at home and abroad, summarize and extract the representative theory, and design the research ideas of the full text. Secondly, enter the choice of evaluation index of green intelligent city. The primary selection from the five aspects of economic and social indicators system. The original data were processed by dimensionless processing and SPSS

　reduction to extract the principal components and select the final 21 evaluation indexes. Then, enter the data calculation stage. The entropy method is used to distribute the weights for each index, to score and arrange the development level of each city comprehensively, and then to calculate the square Euclidean distance by using the Ward connection method for clustering analysis. Finally, the paper summarizes the shortcomings and future prospects.

　Key Words ：

　Urbanization， ， Green Smart City， ， Entropy Method， ，Cluster Analysis

　 - IV -

　 - V - 目 目

　 录

　 摘

　要 ...................................................................................................................... I Abstract .................................................................................................................. III 1 引

　言 .................................................................................................................. 1 1.1 研究背景及意义 ........................................................................................ 1 1.1.1 研究背景 .......................................................................................... 1 1.1.2 研究意义 .......................................................................................... 2 1.2 文献综述 .................................................................................................... 2 1.2.1 国外文献综述 .................................................................................. 2 1.2.2 国内文献综述 .................................................................................. 3 1.3 研究内容和研究方法 ................................................................................ 5 1.3.1 研究内容 .......................................................................................... 5 1.3.2 研究方法 .......................................................................................... 6 2 绿色智慧城市评价体系构建 .............................................................................. 7 2.1 评价指标初选 ............................................................................................ 7 2.2 评价指标筛选 ............................................................................................ 8 2.2.1 无量纲化处理 .................................................................................. 8 2.2.2 SPSS 主成分分析 ............................................................................. 9 3 河南省绿色智慧城市熵权评价 ........................................................................ 13 3.1 熵值法确定指标权重 .............................................................................. 13 3.2 指标层数值计算 ...................................................................................... 14 3.3 熵权评价结果分析 .................................................................................. 16 1. 绿色智慧城市综合评价分析 ........................................................................... 16 2. 绿色智慧城市分指标评价分析 ....................................................................... 17 4 河南省绿色智慧城市聚类评价 ........................................................................ 19 4.1 Ward 联接法聚类 ...................................................................................... 19 4.2 聚类结果分析 .......................................................................................... 20 5 结论与展望 ........................................................................................................ 21 5.1 结论与建议 .............................................................................................. 21 5.2 不足与展望 .............................................................................................. 22

　 - 1 - 1 引

　言 1.1 研究背景及意义 绿色智慧城市这个概念，首先从广义和狭义两方面阐释。从狭义的方面来说，主要注重的是绿色低碳的生产和生活，节能减排，加强绿化，废弃物循环再生，以此来保护环境，节约资源和能源，使城市更加宜居。从广义方面来看，绿色智慧城市就是字面意义，指绿色城市与智慧城市齐头并进，并行不悖。绿色城市是在经济发展方面节能，在城市设计中强调绿化[1] 。即产业创造价值过程中降低能耗，增加城市公园绿地面积。智慧城市是信息化的全面覆盖，采用先进设备，最先进的技术，例如云计算，物联网，互联网，大数据检索，分析和整合城市信息，从而提高城市经济、基础设施和公共服务的智能管理水平[2] 。本文讨论的主要是广义概念。

　1.1.1 研究背景 结束战争年代，投入经济建设，中国的城市化水平持续上升。1949 年新中国成立初期起到 2017 年，从 10.6％达到了 57.4％，这个增幅可以说是巨大的。人口研究专家预测，到 2050 年，农村人口将迁入城市 70％。城市化带来了红利，一方面，随着人口涌进城市，二、三产业建设拥有了性价比极高的劳动力，这促进着经济快的速发展；另一方面，加快资源的开发，使能源得到更充分的利用，使人类文明得到进步。但是，随之而来的城市问题开始进入视野。能源浪费、环境污染和生态恶化都威胁着城市的经济和社会发展以及居民的生活。在这种背景下，城市治理不容懈怠。《中国智慧城市技术与应用展望报告》指出，智慧城市的顶层设计应该包含绿色内涵，这是一种战略行为，重点是城市的规划和建设，节能减排，优化环境，可持续发展和提高城市的可居住性[3] 。

　视野拓展至国外，早在 20 世纪，欧洲的一些城市就进行了有关的研究。“智慧城市”的概念在 2008 年 IBM 年度论坛上正式提出。不仅如此，也提出了一种新的“智慧地球”概念。从此，智慧城市在城市发展战略上已成为一个无与伦比的策略。2009 年 2 月在北京举行 IBM 论坛，提出了在中国引入智慧城市的概念，立即引起了城市化研究领域的关注和广泛讨论。8 月，温家宝总理提出“建立中国信息传感中心”的口号，经济发达的主要城市也做出了回应。北京，上海，深圳，广州等发达城市先后提出了“十二五”建

　 - 2 - 设战略规划的有关内容。

　2015 年，国家政府工作报告收录“智慧城市”这一名词。自从中国接收智慧城市的想法以来，三批和近 300 个智能城市试点陆续出现。同时，全国各省市的一些城市也积极与通信运营商签订合作协议，推动城市信息化发展。同年，国开金融强调，战略性的使用智能技术，是解决城市化问题的有力武器。就目前城市出现的问题来看，如果不加以重视，利用绿色智慧方式改善，我们心目中理想的“文明、和谐、发达、开放、绿色、共生”城市建设将无从谈起。

　1.1.2 研究意义 （1）理论意义

　现实问题的解决需要科学理论的指导，微观问题发现需要宏观理论针对具体情形具体分析。绿色智慧城市概念，评价指标，建设策略，目前都没有清晰且适用于一切情况的理论，多数情况下处于摸索阶段。本文基于中外学者先前理论研究与城市建设者的实践探索，根据我国国情及河南省省情，建立了一套相对完善的评价指标体系。所运用的熵值法与聚类分析法都有科学严密的计算公式，可以保证结果的合理与准确。基于这两种计算方法，对不同的城市进行综合指标计算，从多角度，全方位进行现状分析，从而提出有针对的、可延申的具体理论，同时为其他省市提供绿色智慧城市建设参考。

　（2）实践意义

　对于城市建设者来说，拥有一套具有可行性且行之有效的城市问题解决办法迫在眉睫。本文从指标体系的选择起，就考虑到理解的难易程度，选取易收集的、代表性强的数据，之后的数据处理手段、分析过程也都有明确的数学公式进行指导，操作难度大大降低。得出的排名与聚类结果经软件处理极具直观性，方便做出相应决策，为建设者的工作分忧。

　1.2 文献综述 1.2.1 国外文献综述 1990 年 5 月，旧金山举办的“信息技术，快速发展，智慧城市”国际会议，首次提出了“智慧城市”的概念[4] ，但比较模糊，没有规范且详细的解释，也未被大众普遍了解和接受。此概念后来出现在新加坡 1992 年的 IT2000智慧岛项目。2007 年，欧盟建议全方面建设智慧城市，这一提议不仅包括社

　 - 3 - 会经济、居民生活，还包括交通和居住环境等。随后，IBM 基于智慧地球的概念提出了“智慧城市”的概念，迅速传播到世界，成为了一种城市形象营销或推荐自我的手段。

　A.Polzonetti 和 M.Sagratella[4] 认为智慧城市是一项旨在利用技术改善城市生活质量的战略。在其主要目标中，环境质量是最重要的。在智能城市欧盟视觉强烈集中在能源效率，近零能耗建筑，CO 2 减少排放量等。因此，智慧城市的某些方面与绿色城市的理念重叠。绿色城市是一个较旧但始终更新的愿景，旨在创造对环境影响较小的城市，能够减少自然资源的消耗并提高空气和水的质量。他们的研究旨在了解智慧城市和绿色城市是否具有相似性，它们在多大程度上重叠，以及同时实现这两种城市战略的可能性有多少协同作用。

　 Ingrid Kaltenegger[5] 认为城市是复杂的，适应性的，社会生态系统（SES），其特征是与其功能或行政区域，人口的临界质量和密度，人造结构和活动相关联的特定人类定居模式。人为形成的特定模式只有不断适应发展变化着的资源、环境要素，才能有可持续发展的可能性。

　Gurjit [6] 等认为在智慧城市中，物体可以通过物联网与人们进行智能通信。它将通过物联网和环境传感器检测污染，使智慧城市变得更加绿色。为了保持智慧城市绿地的可持续性，绿色物联网等新兴技术自动智能地以协作的方式使智慧城市可持续发展。世界各国政府和许多组织正在做出大量努力，宣传减少能源消耗和碳排放的重要性，并强调智慧城市的绿色物联网。各种与物联网相关的智能城市架构已经在文献中呈现。但这项工作提出了“绿色物联网”的概念，以创造一个绿色环境，将理解智能城市的节能理念。在本章中，针对智慧城市提出了绿色物联网架构的设计，重点是降低每个阶段的能耗，确保物联网实现绿色化。此提议的绿色物联网架构基于云的系统，可降低硬件消耗。

　总的来说，国外对于智慧城市、绿色生态城市的研究起步较早，也在很多国家付诸实践。然而，如何建设绿色智慧城市的主题仍处于探索阶段，相关领域专业理论较少。

　1.2.2 国内文献综述 与欧美发达国家相比，中国对智慧城市的研究较晚。国内外发展水平差距较大，国外无论是理论领域还是实践领域，都赶超国内。造成这一现状的原因，主要与工业化城镇化进程密切相关。国外工业革命较早，直接带动城

　 - 4 - 市化和现代科技文明进步，自然在绿色智慧技术方面条件优越。2009 年，IBM举办“照亮智慧星球，打造智慧中国”的主题会议，智慧城市的概念正式引入中国。我国一大批优秀学者，对此做了探讨与思考。

　陈莉，贝芳芳[7] 在评估安徽省城市建设时提到，智慧城市的绿色发展体现着一个城市发展的均衡性。我们的城市问题依赖发展模式的转变来解决，而绿色是智慧城市发展的先进模式，也就是解决当前城市问题的必由之路。绿色智慧城市建设的对策：（1）政府层面做好顶层设计（2）集聚创新要素，促进产业升级（3）加强信息基础设施建设，提升综合实力（4）运用智能技术推进节能减排。

　张海侠[8] 在对国内外绿色智慧城市的相关研究基础上，基于主客观因素，分析了城市发展指标，确定了评价指标集。云模型中的 X 条件云生成器用于获取与每个评估对象的不同级别对应的隶属度矩阵，并且通过使用熵权重方法确定评估对象。对目标权重进行模糊变换，并将模拟评估结果与支持向量机的评估结果进行比较。他的研究技术性较强，是对理论的有力支撑，为以后的研究开辟了新思路。

　陈婉[10] 在文章中写到：要想从实际行动上贯彻绿色智慧的发展理念，一是推广绿色建筑，二是应用绿色建材，三是创建绿色社区，四是探索绿色更新。要做到这四个方面的合理规划，依靠政策、资金、人才和科技创新，把绿色智慧贯穿于城市建设，调动各方面资源的积极性，通过整合发展带来城市的大进步。

　张庆阳[11] 总结了欧洲绿色智慧城市建设经验。巴塞罗那是个兼容并包、开放现代化的绿色智慧城市，大力推广绿色发展法规、政策；打造富含人文气息的城市公共空间。维也纳是绿色智慧城市典范，城市建设一边注重基础设施的利用率，一边在新区域开发示范项目，运用高新技术，将绿色智慧城充分融合，将城市的发展提到一个新的高度上，成为全世界范围内的绿色智慧城市探索建设的先驱。

　曲岩[13] 认为，智慧城市建设水平的评估是智慧城市建设不可或缺的一部分。智慧城市的组成部分分为智能行业、智能管理、智能生活和智能基础设施。基于系统化、可操作性和可比性原则，通过德尔菲法，问卷调查，相关指标体系比较分析，实地访谈等方法，构建了子级指标和项目。评估结果表明，城市之间的建设水平差异很大，根据其构成要素的特点，采用不同的实施方式，进一步提出智慧城市建设的社会风险预警机制和管理规制机制，促进我国智慧城市健康有序建设。

　总之，中国绿色智慧城市的建设刚刚起步。理论不够完善的同时，也缺

　 - 5 - 乏足够的实践经验。对于绿色智慧城市的建设模式和评价指标体系，没有一个统一一致的看法。有待后来者深入探索研究，填补空白。

　1.3 研究内容和研究方法 1.3.1 研 研 究内容 本文以绿色智慧城市为研究对象，梳理国内外相关领域的研究文献和实例，了解绿色智慧城市的概念，内涵和深层特征。以“集约化，智能化，绿色化，低碳化”为核心理念，从经济社会五大方面选取可量化指标，评估绿色智慧城市的建设。然后使用 SPSS 软件进行主成分分析和指标筛选。指标体系确立，指标数据收集完备，再分别运用熵权法和聚类分析法，通过熵值计算和 Ward 联接聚类对研究城市进行评估。先得出排名状况，再科学分类，从而进一步提出发展对策。

　（1）研究现状 通过总结海内外研究成果，显而易见，国内外发展水平差距较大，国外无论是理论还是实践，都赶超国内。这与工业化城镇化进程密切相关。国外工业革命较早，直接带动城市化和现代科技文明进步，自然在绿色智慧技术方面条件优越。而我国由于政治经济因素，工业化城市化开始较晚，再加上庞大的人口，广阔的国土，加大了城市问题治理的难度。

　（2）选取和建立评价指标体系 在现有智慧城市研究成果的基础上，结合现实条件下影响城市发展的各种因素，根据选择能够准确和定量地评估智慧城市绿色发展的指标的基本原则，从经济社会五大方面着手，构建协调均衡的评价指标体系，并初步对指标进行筛选。

　（3）绿色智慧水平评估 本文建立了基于熵权法的绿色智慧城市评价方法。数据是最有说服力的语言。因此，本文主要采用定量分析的方法来处理客观的数据来得出结论。整个过程逻辑严密，所用公式权威，数据的处理严谨可靠。在绿色智能城市的初步评价指标体系的基础上，通过指标数据的无量纲处理，熵权法来确定指标权重，并尽量减少人的主观影响。再分别计算各城市得分，得出相对排名，用平方欧氏距离把情况类似的城市聚类，既客观又高效地分析各类城市绿色智慧建设水平。

　（4）实证分析

　 - 6 - 本文选取河南省 18 个城市作为评价对象，根据构建的绿色智慧城市评价指标体系，查询和收集 2017 年《河南省统计年鉴》真实相关指标数据，分别运用熵值法和聚类分析法对各个城市计算打分，再对得分进行分类评价。随后，结合城市具体地资源环境状况和发展方向，考虑当地条件，而不是盲目地套用空泛的理论，为未来绿色智慧城市的探索提供具有可执行性的建设性意见。

　1.3.2 研究方法 （1）文献研究法 文献研究方法主要是指文献的收集、识别和整理方法。在研究的早期阶段，研读了近多年来在智慧城市和绿色智慧城市的文献，参考省级统计年鉴，统计公报和相关领域前沿理论，本文绿色智慧城市的研究开展有了权威性材料。本文通过总结前人的研究成果，吸取经验教训，分析当前研究存在的不足之处，为绿色和智慧城市的未来研究提供支持。

　（2）统计分析法 统计分析是指分析研究对象的规模、速度、范围和程度之间的定量关系。本文的实证部分收集了《河南统计年鉴》、政府统计公报和主要官方网站的各项指标数据。自学熵值计算方法、SPSS 软件的数据处理方法和聚类分析基础理论，对统计工作做了充分准备，确保后期分析方法与步骤的准确性。

　（3）比较分析法 比较分析法，是通过实际数与基数的比较表明差异。本文探讨了河南省各地区绿色智慧城市的建设，通过国内外比较，国内各省各地区比较，借鉴国外和国内先进示范省区的宝贵经验，结合实际国情，立足当下省情，提出适合的发展的路径和方法。本文对比河南省 18 个城市的不同情况，可以为其他省份绿色智慧城市的建设提供参考。

　（3）定量和定性分析法 结合我国绿色智慧城市建设实际现状，根据定性分析和定量分析的具体优劣和特点，决定将定量分析与定性分析相结合。在文献综述中，主要归纳总结定性理论；在数据处理方面，定量指标是无量纲处理的，并且熵权法用于加权量化指标数据。结果应用于绿色智慧城市的评估，结果更客观，更准确。

　 - 7 - 2 绿色智慧城市评价体系构建 近年来，传统城市发展模式带来了社会经济与自然环境等一系列问题，要解决这些问题，就必须发展绿色智慧城市。本文在现有智慧城市研究成果的基础上，结合现实条件下影响城市发展的各种因素，根据选择能够准确和定量地评估智慧城市绿色发展的指标的基本原则，构建协调均衡的评价指标体系，并初步筛选指标。

　构建评估指标体系的基本原则是：

　（1）科学性 绿色智慧城市指标体系选取得过于宏观和过于微观都不利于绿色智慧城市第三方客观评价。因此，为了确保评估工作的准确性和权威性，必须从科学的角度选择指标。

　（2）全面性 绿色智慧城市涉及经济发展、社会发展、居民生活、资源保护和环境质量的整体发展过程，任何一个方面都不容忽视。因此，指标体系要遵循全面的原则，将这五个方面的可计量内容作为待选指标。

　（3）层次性 指标体系本身具有多重特征，不同层次间存在差异与联系，同一层次内部的指标也各不相同。上级指标的选择反映了绿色智慧城市评价的总体原则，下级指标是绿色智慧城市评价的基础。

　（4）实际性 要充分考虑到某些指标获取的难易程度，以后计算的容易程度和可行性。绿色智慧城市有很多指标待选，但是我们不能因此笼统地都进行选择，有必要选择客观的量化指标，求质不求量，以便于计算和分析后来的数据。

　2.1 评价指标初选 充分了解绿色智慧城市的概念、内涵与特征的前提下，本文从经济发展、社会发展、居民生活、资源保护和环境质量五个方面构建适合我国智慧城市绿色发展的评价指标体系，这个做法体现了前文提到的指标体系建立原则。

　指标体系由三层组成，如表 2-1 所示：

　第一层，目标层 ：绿色智慧城市评价指标体系。

　第二层，标准层：包括经济发展、社会发展、居民生活、资源保护和环

　 - 8 - 境质量。

　第三层，指标层 ：包括 24 个具体的可测量的指标。

　表 表 2 2- - 1 绿色智慧城市评价指标体系

　目标层 标准层

　指标层 单位

　经济发展指标 B1 C1 人均 GDP 元

　 C2 GDP 增长率 % 绿

　C3 固定资产投资总额 亿元 色

　C4 第三产业产值占 GDP 比例 % 智

　C5 信息技术产业增加值占 GDP 比例 % 慧

　C6 城镇人口比例 % 城

　C7 外商及港澳台直接投资 万美元 市 社会发展指标 B2 C8 每万人移动电话拥有量 部 评

　C9 互联网宽带接入用户数 万户 价

　C10 第三产业从业人员占总就业人员比例 % 指

　C11 科学技术支出占公共财政支出比例 % 标

　C12 每百人图书馆藏书量 册 体

　C13 每万人医院病床数 床 系

　C14 信息、计算机和软件业从业人员占总就业人员比例 % A1 居民生活指标 B3 C15 每十万人高等教育平均在校生数 人

　 C16 人均社会消费品零售总额

　亿元/万人

　 C17 教育支出占公共财政支出比例 %

　资源节约指标 B4 C18 单位地区生产总值能耗 吨标准煤

　 C19 一般工业固体废物综合利用率 %

　环境质量指标 B5 C20 二氧化硫排放量 万吨

　 C21 绿化覆盖率 %

　 C22 人均公园绿地面积 平方米

　 C23 烟尘排放量 万吨

　 C24 生活垃圾无害化处理率

　% 2.2 评价指标筛选 2.2.1 无量纲化处理 绿色智慧城市评价指标的具体内容涉及面较为宽泛，以无量纲的方式处理原始数据，可以消除不同项目指标单位的影响以及数量和数量水平之间的差异。

　本文使用 Min-Max 方法，这是一种用于原始数据线性转换的标准化方法。将所有数据转换为[0,1]之间的无量纲纯值，以便不同指标之间的比较和

　 - 9 - 分析。

　（1）对于正向指标，min A 和 max A 分别代表最小值和最大值，标准化公式为：

　A AA AX imin maxmin

　（2-1）

　（2）对于与负向指标，设 min B 和 max B 分别为最小值和最大值,标准化公式为：

　B BB BY imin maxmax

　 （2-2）

　本文选择了河南省内 18 个市的数据，选取了 24 个指标。这些指标数据来源于 2017 年的《河南省统计年鉴》和省统计局网站的统计公报。原始数据可在附录 A 表 1 中找到。标准指标体系无量纲化的数据请见附录 A 表 2。

　2.2.2 SPSS 主成分分析 本文采用主成分分析法，核心操作是降维，处理后的指标体系不仅精简许多，同时能够反映原始变量的大部分信息，且不重复。选用该方法的原因是该方法将复杂因素结合到几个主要组成部分中，同时引入多方面变量，简化问题，同时获得更科学有效的数据信息。

　根据上一节选择的 24 个绿色慧城市初选指标，主成分分析由 SPSS 软件完成。通过“分析—降维—因子分析”的一系列操作命令，可以获得总方差解释表，提取所需的特征值、贡献率和累积贡献率。具体步骤如下：

　（1）对绿色智慧城市的 24 个指标的标准化处理见附表。

　（2）将标准化指标数据进行主成分分析，结果如下表 2-2。

　表 表 2 2- - 2 主成分分析方差贡献率

　解释的总方差 成份 初始特征值 提取平方和载入 合计 方差的 % 累积 % 合计 方差的 % 累积 % 1 9.871 41.127 41.127 9.871 41.127 41.127 2 4.550 18.960 60.087 4.550 18.960 60.087 3 2.482 10.341 70.428 2.482 10.341 70.428 4 1.825 7.603 78.031 1.825 7.603 78.031 5 1.264 5.268 83.299 1.264 5.268 83.299

　 - 10 - 解释的总方差 成份 初始特征值 提取平方和载入 合计 方差的 % 累积 % 合计 方差的 % 累积 % 6 .816 3.401 86.700 .816 3.401 86.700 7 .685 2.856 89.556

　8 .620 2.582 92.138

　9 .619 2.579 94.716

　10 .421 1.753 96.470

　11 .232 .966 97.436

　12 .204 .848 98.284

　13 .158 .656 98.940

　14 .132 .548 99.488

　15 .071 .297 99.785

　16 .032 .133 99.918

　17 .020 .082 100.000

　18 4.990E-16 2.079E-15 100.000

　19 1.619E-16 6.745E-16 100.000

　20 5.242E-17 2.184E-16 100.000

　21 -8.691E-17 -3.621E-16 100.000

　22 -3.730E-16 -1.554E-15 100.000

　23 -5.432E-16 -2.263E-15 100.000

　24 -1.208E-15 -5.034E-15 100.000

　表 表 2 2- -3 3 主成分分析因子载荷矩阵

　 成份 1 2 3 4 5 6 C1 .737 -.564 .169 -.054 .092 .212 C2 .051 .665 .186 -.046 -.138 .477 C3 .865 .427 -.035 -.098 .038 .057 C4 .677 .494 -.325 .019 -.239 -.164 C5 .281 .511 -.394 .209 .015 .342 C6 .784 -.535 .198 .028 .069 .077 C7 .922 .247 .214 .026 .067 -.051 C8 .903 -.247 .193 .184 -.028 .014 C9 .769 .589 .019 .072 -.022 -.106 C10 .878 -.017 .179 -.019 .275 -.067 C11 .681 -.367 -.344 -.197 -.242 .186 C12 .234 -.907 -.089 -.125 .095 -.034 C13 .849 -.071 .129 -.250 -.110 -.049 C14 .269 .607 -.109 .062 .512 -.103 C15 .899 .129 .296 .111 -.091 -.078 C16 .906 -.092 .149 -.165 -.044 .163 C17 -.566 .134 -.614 .094 .119 .089 C18 -.077 .851 .328 -.280 .087 .088

　 - 11 -

　由上述主成分分析方差贡献率表（表 2-2）可知前 6 个主成分方差贡献率达到 86.700%，已经超过了控制值 85%。它们的贡献率分别为 41.127%，18.960%，10.341%，7.603%，5.268%，3.401%，根据贡献率的比重，选取的指标个数分别为 10,5,2,2,1,1。在主成分分析因子载荷矩阵表中，根据每个主成分系数绝对值（表 2-3），选取第一主成分前 10 个的指标为（C7，C8，C16，C3，C10，C13，C15，C1，C6，C9）,第二主成分选取前 5 个指标为（C12，C18，C2，C14，C4），第三主成分选取前 2 个指标为（C17，C20），第四主成分选取前 2 个指标（C19，C24），第五主成分选取前 1 个指标 C21，第六主成分选取前 1 个指标 C22。最终筛选后所确定的指标见下表 2-4。

　表 表 2 2- - 4 主成分提取后指标体系

　目标层 标准层

　指标层 单位

　经济发展指标B1 C1 人均 GDP 元

　 C2 GDP 增长率 % 绿

　C3 固定资产投资总额 亿元 色

　C4 第三产业产值占 GDP 比例 % 智

　C5 城镇人口比例 % 慧

　C6 外商及港澳台直接投资 万美元 城 社会发展指标B2 C7 每万人移动电话拥有量 部 市

　C8 互联网宽带接入用户数 万户 评

　C9 第三产业从业人员占总就业人员比例 % 价

　C10 每百人图书馆藏书量 册 指

　C11 每万人医院病床数 床 标

　C12 信息、计算机和软件业从业人员占总就业人员比例 % 体 居民生活指标B3 C13 每十万人高等教育平均在校生数 人 系

　C14 人均社会消费品零售总额

　亿元/万人 A1

　C15 教育支出占公共财政支出比例 %

　 C16 单位地区生产总值能耗 吨标准煤

　 C17 一般工业固体废物综合利用率 % C19 -.351 .179 .419 .690 -.137 .097 C20 -.623 .041 .594 -.178 .037 -.204 C21 .435 .014 -.157 .400 .632 -.159 C22 -.467 -.360 .261 -.021 .492 .443 C23 -.452 .263 .583 -.569 .107 -.030 C24 -.092 -.126 .540 .696 -.213 .007

　 - 12 -

　资源节约指标B4 C18 二氧化硫排放量 万吨

　 C19 绿化覆盖率 %

　环境质量指标B5 C20 人均公园绿地面积 平方米

　 C21 生活垃圾无害化处理率

　%

　 - 13 - 3 河南省绿色智慧城市熵权评价 3.1 熵值法确定指标权重 在信息论中，熵是衡量不确定性的标准，是系统无序程度的一个度量。信息熵越小，提供的信息量越大，在综合评价中所起作用越大，权重就应该越高。权重是指整个指标体系中指标的重要性，这是一个相对的概念。一个指标的变化导致评估结果的变化。一组评估指标系统的相应权利被重组为权重系统。在本文中，采用熵值法确定指标的权重系数，最大限度地减少了人们的主观影响。

　熵方法加权基于信息熵的计算和评估指标的变异系数，并计算指标的权重（表 3-1）。计算第 i 个指标的熵值如下：

　 njij ij iP Pne1ln) ln(1

　（3-1）

　其中

　 njij ij ijx x p1/

　 （3-2）

　根据计算出的熵值计算第 i 个指标的熵权：

　miiiieew1) 1 () 1 (

　 （3-3）

　根据公式 3-1，3-2，3-3，计算各指标权重，结果如表 3-1。

　表 表 3 3- - 1 河南省绿色智慧 城市评价指标的权重

　指标 权重 w1 0.0570

　w2 0.0223

　w3 0.0491

　w4 0.0336

　w5 0.0557

　w6 0.1793

　w7 0.0506

　w8 0.0459

　w9 0.0536

　w10 0.0528

　w11 0.0411

　 - 14 - 指标 权重 w12 0.0478

　w13 0.0971

　w14 0.0764

　w15 0.0171

　w16 0.0130

　w17 0.0201

　w18 0.0153

　w19 0.0140

　w20 0.0298

　w21 0.0286

　 3.2 指标层数值计算 根据上一节计算出的指标体系的相应权重系数，采用多指标综合评价方法对绿色智慧城市进行评价，计算过程如下：

　（1）指标层数据乘以其各自的权重得到其数值，计算公式如下：

　  n i C W Bi i i, , 3 , 2 , 1   

　 （3-4）

　（2）绿色智慧城市发展综合评价方法 本文首先对原始数进行无量纲化处理，利用 Min-Max 极值法处理后，每个指标的值在[0,1]之间。在同一类别中，通过主成分分析选择主要绿色成分指标，所选指标包含绿色智慧城市的所有关键信息，然后根据前述计算权重，计算每个指标的具体得分。最后，对指标体系中各个指标得分计算求和。

　对选定 18 个城市 2017 年指标体系包含的指标数据进行评价分析，最终得出基于熵权法求出的权重，对 2017 年河南省 18 个城市的数据的计算结果如下表 3-2 所示：

　表 表 3 3- - 2 基于熵权法的绿色智慧城市发展评价结果

　城市 绿色智慧城市熵权评价得分 排名 郑州 0.8876 1 开封 0.2666 9 洛阳 0.4135 2 平顶山 0.2659 10 安阳 0.2768 8 鹤壁 0.2633 12 新乡 0.3062 5 焦作 0.3187 4

　 - 15 -

　 表3 3- - 3 基于熵权法的绿色智慧城市分指标评价结果

　城市 经济发展 排名 社会发展 排名 居民生活 排名 资源节约 排名 环境质量 排名 郑州 0.3906 1 0.2448 1 0.1735 1 0.0261 11 0.0526 13 开封 0.0751 11 0.0602 14 0.0507 4 0.0300 7 0.0507 14 洛阳 0.1812 2 0.1235 2 0.0695 2 0.0122 17 0.0270 17 平顶山 0.0808 8 0.0619 11 0.0333 13 0.0273 9 0.0625 9 安阳 0.0756 10 0.0864 6 0.0366 9 0.0248 12 0.0534 12 鹤壁 0.0684 12 0.0748 9 0.0139 18 0.0280 8 0.0782 3 新乡 0.0876 6 0.0833 8 0.0531 3 0.0169 16 0.0654 8 焦作 0.0987 4 0.0950 5 0.0498 5 0.0186 15 0.0566 10 濮阳 0.0553 16 0.0554 16 0.0207 14 0.0302 5 0.0775 4 许昌 0.1051 3 0.0579 15 0.0398 7 0.0300 6 0.0694 6 漯河 0.0463 17 0.0418 18 0.0341 12 0.0311 3 0.0786 2 三门峡 0.0796 9 0.1111 3 0.0385 8 0.0065 18 0.0460 15 南阳 0.0833 7 0.0501 17 0.0359 10 0.0223 13 0.0266 18 商丘 0.0607 14 0.0681 10 0.0190 15 0.0307 4 0.0539 11 信阳 0.0578 15 0.0618 12 0.0358 11 0.0270 10 0.0831 1 周口 0.0438 18 0.0617 13 0.0167 16 0.0328 1 0.0713 5 驻马店 0.0621 13 0.0858 7 0.0140 17 0.0313 2 0.0364 16 济源 0.0983 5 0.1000 4 0.0463 6 0.0200 14 0.0693 7

　通过两个计算结果表格，不难看出河南省 18 个城市绿色智慧城市综合排名和子指标排序结果并不完全一致。总体排名较高并不意味着子指标排名很濮阳 0.2391 13 城市 绿色智慧城市熵权评价得分 排名 许昌 0.3022 6 漯河 0.2320 15 三门峡 0.2816 7 南阳 0.2182 18 商丘 0.2324 14 信阳 0.2655 11 周口 0.2263 17 驻马店 0.2297 16 济源 0.3339 3

　 - 16 - 高，与此同时，个别分指标排名高，不意味着综合排名靠前。因此，对绿色智慧城市发展水平的评价应该考虑多方面，认清楚城市发展机遇和挑战，优势和劣势，扬长避短。如何实现“绿色与智慧”的同步，是 21 世纪各国各地区面临的一个巨大问题，是全人类社会的责任。如表 3-2 和表 3-3 所示，一些城市的智能开发总体排名较高，但在资源和环境保护方面较差。一些城市有足够的资源，环境良好，但经济社会发展落后，发展的不均衡，不能算是真正的绿色智慧城市。

　3.3 熵权评价结果分析 1. 绿色智慧城市综合评价分析 采用熵值法对河南省 18 个城市绿色智慧城市的发展情况进行评价，得出表 3-2 中的综合评分和具体排名。绿色智慧城市的得分主要在[0.2182，0.8876]，普遍的得分分布在 0.3 左右。

　其中，得分最高的是郑州市，绿色智慧发展状况较好。洛阳、济源、焦作、新乡和许昌排名第二，三、四、六名，绿色智慧发展水平属于中上游。三门峡、安阳、开封、平顶山、信阳、鹤壁、濮阳和商丘处于中游，具有成为绿色智慧城市的潜在可能性。漯河、驻马店、周口和南阳为后四位，绿色智慧发展能力欠佳，远远落后于其他城市，所存在的差距不是短时间内就能追赶上的。

　郑州市是 2017 年发布的中国新城市名单上的新一线城市。洛阳、南阳属于三线城市。新乡、信阳、开封、商丘、许昌、安阳、周口、平顶山、焦作、驻马店属于四线城市，漯河、襄阳、三门峡、鹤壁等属于五线城市。权威分类结果与我们评价结果稍有出入但大体一致。这不仅印证了河南省大多数城市发展水平较落后的现状，也有力的说明了评价结果是客观与科学的。

　郑州作为省会和全国新的一线城市，得到的支持和帮扶资源是其他城市不能比较的，在绿色智慧城市的经济建设中排名第一，相对其他城市表现格外优异。近些年来，郑州市积极推进生产方式改革创新，促进产业升级，积极适应经济发展新常态。郑州市人均产值（GDP），年 GDP 增长率和信息技术服务业就业率分别达到 841113 元/人、8.5％、1.8%，均明显高于河南省其他各市。洛阳市、济源市、焦作市、新乡市和许昌市绿色智慧综合排名中上，经济发展增速保持着良好的势头，并且不忘重视资源节约和生态环境保护，有些指标甚至赶超郑州位居全省前列。绿色智慧城市在安阳市、开封市、平顶山市、信阳市和鹤壁市这五个城市比较有潜力。住房和城乡建设部和科技

　 - 17 - 部公布的 2014 年全国智慧城市试点名单，将开封市和南阳市列入其中。自此，这两个城市开始加快社会经济转型的步伐，努力实现产业快速发展，政府服务改革，居民安居乐业，生态环境良好。按绿色智慧城市综合实力排名，最靠后的两个城市是周口市和南阳市。他们在经济发展、居民生活、资源环境等方面均没有突出优势可言，成为末位有其必然性。周口市的人均产值均不到三万，南阳市的人均生产总值虽然排名较靠前，但是其他指标数值都非常落后，导致其综合得分低，排名最末位。

　2. 绿色智慧城市分指标评价分析 经济绿色智慧水平方面有较高的分数的郑州、洛阳和许昌排名前三，类似于整体排名，它们具有良好的经济优势。濮阳、漯河和周口的排名较低，经济绿色智慧的得分不到 0.06。这表明这些城市在高新技术产业的增值，创新和产业结构优化方面表现不佳，外商投资的吸引力也不足。因此，有必要更加关注经济，积极推进技术创新，促进产业结构优化升级和信息技术产业改革。

　在社会发展方面，郑州、洛阳和三门峡跻身前三。这说明社会基础设施较为完善，基础网络平台建立完善。南阳和漯河排名较低，社会硬件设施的建设并不完善。两市要加强网络建设，增加图书馆数量和病床数量以及其他民生设施，切实把社会稳步发展的理念融入到城市治理中去，以此弥补绿色智慧发展的不足。

　在居民生活中，郑州、洛阳、新乡排名前三，周口、驻马店、鹤壁排名末三。还有一个显著特点，就是不同城市的得分差异很大。排名第一的郑州分数达到 0.1735，而排名较低的三个分数低于 0.02 分。根本原因是这些城市对居民的生活有不同的投资，而较低等级的城市应该加强他们的生活质量的改善，将民生建设放在政府工作的重要部分，切实为广大居民的生活谋幸福、固安康。

　在资源节约方面，前三名是周口，驻马店和漯河，洛阳和三门峡为末位。资源方面包括单位面积的总能耗和一般工业固体废物的综合利用率，表明周口、驻马店和漯河在资源利用方面做得很好。表明这些城市在城市绿色和低碳方面有所作为。洛阳各方面排名一直靠前，在这项指标中却得分较低，今后不仅应促进城市快速发展，还应注意资源的高效集约利用，减少浪费，既要智慧，也要绿色。

　在环境质量方面，信阳、漯河和鹤壁位列前三，洛阳和南阳排名末二。环境质量包括四个指标：二氧化硫排放、绿化覆盖、人均公园绿地和生活垃圾的无害化处理。信阳作为中国优秀的旅游城市和国家健康城市，从 2009

　 - 18 - 年到 2016 年，连续八年被评为中国十大宜居城市之一。截至 2014 年末，全市共有 22 个 A 级旅游景点，其中包括 4A 以上的 6 个景点。可见，城市的环保工作做的很到位。洛阳和南阳政府环境保护意识偏弱，今后应该重视此方面的工作。

　郑州、洛阳和济源的得分在总分中排名较高。但是，从子指标的角度来看，虽然它在经济发展、基础设施建设和住宅生活指标方面处于领先地位，但在其他方面并不是最好的。可以看出，洛阳市二氧化硫排放量巨大，空气污染明显，治理措施不到位，绿化覆盖率也处于较低水平。而济源的资源节约排名靠后，如果不重视此问题，不仅造成资源浪费，也很可能将经济增速拖缓。

　在建设绿色智慧城市的过程中，“绿色”和“低碳”是智慧城市的组成内涵，绿色和智慧要共同发展，相互促进。

　 - 19 - 4 河南省绿色智慧城市聚类评价 4.1 Ward 联接法聚类 为了更好地了解各个城市绿色智慧城市的发展状况，本文采用 SPSS 软件，通过基于上述得分的系统聚类分析对不同城市进行分类。聚类方法使用Ward 联接方法，距离测量使用平方欧氏距离。根据聚类分析树（图 4-1），将河南省 18 个城市的智慧和绿色发展聚集在一起，这些城市分为四类。根据样本的相似性进行分类，确保分析结果的客观性和科学性，大大避免人工分类的随机性。

　图 图 4 4- - 1 聚类分析树状图

　表 表 4 4- - 1 十八个城市分类情况

　类别 第一类 第二类 第三类 第四类 城市 郑州 洛阳 焦作 三门峡 鹤壁

　漯河

　济源 开封 平顶山 安阳 新乡

　濮阳 许昌 南阳 商丘

　信阳 周口 驻马店

　 - 20 - 4.2 聚类结果分析 河南省省会郑州市为第一类，高度重视城市的开发建设。在经济技术、创新科技、基础设施都是很有优势的，在绿色智慧发展评价中综合得分 0.8876，远远领先第二名的 0.4135。其他几类指标得分也位居前列，各方面发展比较均衡，绿色智慧城市建设上属于全省乃至全国范围内的排头兵。

　第二类城市包括洛阳、焦作和三门峡，主要分布在豫西地区。政府积极借鉴发达城市智慧城市的成功经验，在高新技术产业附加值，信息技术管理设备，环保意识和政府效率方面加大投入。它们在权重较大的经济，社会和民居指标中，得分较高，弥补了资源和环境方面的不足，属于绿色智慧城市的追赶者。

　第三类城市为鹤壁、漯河和济源三个城市，这种城市基本上分布在豫北或豫中。鹤壁是中国商朝的首都，是国家历史文化名城。鹤壁先进的电子行业为中国载人航天计划提供通信设备技术支持。作为世界上最大的金属镁基地，鹤壁的新型金属镁材料也被用于磁悬浮列车，航空航天和导弹。漯河市位于河南省中南部，曾经是“内陆经济特区”，被评为“中国名牌城市”。此外，漯河还获得了“国家园林城市”，“国家绿色模范城市”，“国家森林城市”，“中国特色魅力城市”和“中国人居环境样本奖”。济源位于黄河流域，境内山川丘陵和平原和谐相衬，自然景观和人文景观极为丰富，是中原地区著名的旅游目的地之一。这类城市存在各方面发展不均衡的问题，资源和环境状况良好，但经济和社会发展需要改善。政府应进行战略部署，大力发展智能产业，重视创新，发展智慧应用，做好城市的规划工作，使城市得到全面的发展。

　第四类城市有开封...