基于层次分析法的海上丝绸之路发展战略对中国工业经济影响力的评估

基于层次分析法的海上丝绸之路发展战略对中国工业经济影响力的评估关键词：海上丝绸之路；层次分析；数据拟合预测；影响力指标摘要：重大发展战略对国家经济政治具有很大影响，因此评价这种影响力对相关部门制定相应决策具有重大意义。本文就海上丝绸之路发展战略对工业经济方面的短期影响进行了定量评价。选取关于工业经济的主要经济指标，根据历年数据对战略实施后的数据进行预测，通过预测数据与实际数据进行对比运算，得出单因素影响的指标值，然后根据其指标值及在工业经济中的重要程度决定其权值，构造成对比较矩阵。从而运用层次分析法得出其对中国工业经济的综合影响力指数。本文是对“一带一路”发展战略的影响力建立的模型，但同样也适用于其它重大政策影响力的评价，进而有助于各发展战略的制定，评估及改善。1.引言21世纪“海上丝绸之路”是当代经贸合作的新概念，习近平主席在2013年9月初访问哈萨克斯坦时，提出建设涵盖近30亿人口的丝绸之路经济带，10月初在他访问印尼时，提出共同建设21世纪海上丝绸之路倡议。一带一路是中国作为有全球影响力的地区大国[1]，在崛起为世界大国的过程中，针对大周边地区而实行的一项中期战略，它由近及远地构筑涵盖大周边的区域性政治安全经济网络，其中经济是领域重心，小周边是区域重心。所以科学、客观地评价和预测海上丝绸之路发展战略对中国经济的影响力显得尤为重要。2问题分析海上丝绸之路自秦汉时期开通以来，一直是沟通东西方经济文化交流的重要桥梁，而东南亚地区自古就是海上丝绸之路的重要枢纽和组成部分[2]。钢铁作为经济发展的粮食，在工业经济发展中占有重要的地位，随着工业发展水平的提高，我国，完成了由最大钢材净进口国到最大钢材净出口国的转变。石油是中国资源不足和严重短缺的若干油气资源之一，所以原油要逐步减少出口、增加进口。所以，研究该战略提出前后原油进口量的变化有重要意义。远洋运输对于中国发展经济贸易、扩大对外开放、保障国家安全和实施“走出去”战略等发挥了重要作用，“一带一路”发展战略的提出对中国意义重大，将远洋运输作为国家工业发展的新动力。所以研究远洋货运量的影响指数尤为重要。我国铜矿石自给率较低，是铜矿石及精矿的净进口国，对进口铜精矿高度依赖，铜矿自给率不足成为制约国内铜冶炼企业的主要瓶颈。21世纪海上丝绸之路的开拓，不仅使我国进口量增大，起到保护我国铜矿的目的，也使我国对外依存度降低。本文选取工业经济这一角度，以工业经济来评估这一发展战略的短期影响力。我们选取钢铁出口量，铜及铜合金进口量，原油进口量和远洋货运量四个因素作为影响力的衡量标准，得出这四个指标在发展战略提出前的变化趋势，对提出策略后的各指标进行预测，将实际与预测数据进行比较。并利用层次分析法对以上要素进行处理，最终得到海上丝绸之路对中国工业经济的综合影响指数。收集到的数据如表1所示。Table1.Statisticaldataofvariousindicatorsovertheyears表1.各指标历年数据统计表（数据来源：国家统计局）指标（年）钢材出口量(万吨)铜及铜合金进口量(万吨)原油进口量（万吨）远洋货运量(万吨)2008592317017880423522009246034720350517332010425633823460580542011488832925378635422012557339827102658152013623342028195711563建立模型与求解3.1灰色预测模型[3]（1）模型介绍灰色预测方法的特点表现在：首先是它把离散数据视为连续变量在其变化过程中所取的离散值，从而可利用微分方程式处理数据；而不直接使用原始数据而是由它产生累加生成数，对生成数列使用微分方程模型。这样，可以抵消大部分随机误差，显示出规律性。（2）模型建立与求解取原始序列为(0)(0)(0)(0)(0)(0)(0)(1),(2),(3),(4),(5),(6)Xxxxxxx5923,2460,4256,4888,557(3,6233)用程序求得其灰色预测数据为5923,3182,3805,4550,5441,6506,7(779)得钢材出口量2014年的预测数据为7779万吨。同理可对铜及铜合金进口量进行预测，用程序求得其灰色预测数据为(170,325,344,364,386,410,434)得出铜及铜合金进口量2014年数据为434万吨3.2基于最小二乘的多项式拟合[4]（1）模型简介假设给定数据点(,)iixy(1,2,...,)im，为所有次数不超过()nnm的多项式构成的函数类，现求一0()nknkkpxax，使得22100[()]()minmmnkniikiiiikIpxyaxy(1)当拟合函数为多项式时，称为多项式拟合，满足式（1）的()npx称为最小二乘拟合多项式。原油进口量与远洋货运量数据较为工整，明显符合函数关系，选取多项式拟合能达到较好的拟合效果，从而进行预测。（2）模型求解从整体上考虑近似函数，为减小误差，分别取2008—2013年为第1—6年，即(1,2,3,4,5,6)x,(17880,20350,23460,25378,27102,28195)y拟合结果为21()221.9366114280fxxx决定系数R-square:0.99740.99拟合效果非常好，可以采用。当x=7时解得2014年的原油进口量为29030万吨同理可预测远洋货运量，求得拟合函数为：22()649.91003033530fxxx决定系数R-square:0.9920.99拟合效果非常好，可以采用。取x=7，求得2014年远洋货运预测值为71880万吨。四个指标预测情况如图1所示。Figure1.Variationofdataforecast图1各数据预测变化图3.3单因素影响力指标模型建立得各数据2014年量观测值与实际对比如表2所示。Table2.Indexdatafor2014表2.2014年各数据钢材出口量(万吨)铜及铜合金进口量(万吨)原油进口量（万吨）远洋货运量(万吨)实际值93785093083774733预测值7779434.72903071880设重大事件当年的指标为的实际数据为0，第二年实际指标为1，第二年预测指标为1ˆ，指标变化量为10,预测指标变化量为10ˆˆ，定义事件对各选取指标的影响力指标为：1110ˆ指标实际变化量—指标预测变化量影响力指标ˆ指标预测变化ˆˆ量求得各影响力指标分别为（1.03、5.05、2.16、3.94）。3.4构建层次分析模型[5]（1）建立层次结构模型本题涉及的目标层为海上丝绸之路的经济影响力指标，准则层分为四个部分，钢材出口量、原油进口量、有色金属进口、远洋货运，如图所示。牵涉的方案层有一个即海上丝绸之路战略的实施。Figure2.Hierarchystructureofeconomicinfluenceindex图2.经济影响力指标的层次结构（2）构建成对比较矩阵经济决策问题困难在于因素不易定量的测量。我们根据所求各影响力指标及各组成成分在工业经济中所占占比重进行判断。根据表3所示的评价标准指标对影响力指标进行无量纲化两两对比。Table3.Evaluationcriteria表3评价标准指标风险因素i与风险因素j比较标度ija意义风险因素i与风险因素j同样重要1ijaa风险因素i与风险因素j稍微重要33ijaa风险因素i与风险因素j比较重要55ijaa风险因素i与风险因素j重要的多77ijaa风险因素i与风险因素j重要很多99ijaa风险因素i与风险因素j重要性处于上述判断之间2,4,6,8风险因素i与风险因素j重要性比较结果互为倒数1/ijjiaa比较n个元素1C，2C，，nC对上一个元素O的影响，如评价经济影响力指标的四个因素，两两进行对比构造成对比较矩阵如下。1(),0,ijnnijjiijAaaaa根据上面给出的衡量方法，构造比较矩阵A：511166261215556512512122A（3）层次分析模型的求解及一致性检验计算权值并做一致性检验根据矩阵A的特点，定义为正互反矩阵，一般的，若正互反阵的特征根，定理已证正互反矩阵的特征根n，当n时是一致阵。一致阵有如下的性质：A的秩为1；A的唯一非零特征根为n；A的任一列向量都是对应于特征根n的特征向量。若得到的成对比较矩阵是一致阵，应取对应于特征根n的特征向量。向量表示要素所占总体的权重大小。若A不是单位阵，但在不一致的容许范围内，建议用对应于A的最大特征根的归一化特征向量作为权向量w，且满足下式:Aww一致性检验：比较矩阵不一定是一致矩阵，为能使它对应于特征值的特征向量作为比较因素的权向量，其不一致程度应该在允许的范围之内。已给出n阶一致阵的特征根为n，定理已证n阶正互反矩阵的特征根n，而当n时是一致阵。根据定理可知，n越大，A的不一致程度越大，可以将以下指标作为衡量不一致程度的度量：1nCIn将上式定义为一致性指标。为确定A的不一致程度的容许范围，需要找出衡量一致性的指标CI的标准。我们引入随机性指标RI，RI的定义为对于固定的n,随机得构建正互反阵，然后计算CI，得到的均值计为RI。Table4.Thevalueoftheaverageconsistencyindex表4.平均一致性指标RI取值矩阵阶数12345678910RI000.580.91.121.241.321.411.451.49然后定义一致性比率CR的概念，当0.1CRCRRI认为A的不一致程度在允许的范围之内。可以认为该标准化的权向量为所求的解。在本题中求得比较矩阵的特征值及对应的特征向量为4.0206(0.1639,0.1767,0.8837,0.4011)W对上述结果进行一致性检验：4.02064140.006871nCIn，RI=0.9，0.1CRCRRI所以满足条件。将特征向量按照和法进行归一化得到权向量为：(0.103,0.108,0.532,0.257)w综合指数模型的建立假设题设中的四个部分涵盖了海上丝绸之路的所有的内容，根据已知权向量和各分量影响力指数，确定总影响力指数，列以下等式：41iiiixakXK111222333444XakXakXakXakKX=41iiiibak其中K为总的影响力指数，ib为每一部分经济占总体的比重，本问题中，我们根据部分经济所占比重、权向量和各分影响力指数得到影响力指数K=1.4306。4模型评价模型在经济因素的选取上，篇幅有限，不能完全涵盖。本模型中的经济因素考虑不足的问题，可以通过收集其它数据并按照本文中建立的单因素指标评价模型所提到的方法进行建模，并最终纳入到所建层次分析模型中，从而对问题达到更好的解决。衡量重大事件的影响力没有一个固定的标准，我们建立模型探索用相对综合指标对经济影响力进行评价，可靠性较强。通过对所收集到的数据进行量化分析得出了海上丝绸之路对工业经济的影响力，本文所建模型的评价方法，也可用于对奥运会、世博会的经济影响力进行定量评价。参考文献[1]杨司微,毛艳华.丝绸之路在二十一世纪贸易便利化合作和能力建设[J].国际经济与贸易的探索,2015,04：101-112.[2]中国国际经济交流中心咨询研究部副部长王军中国国际经济交流中心,李峰博士.通过六大战略支点创造二十一世纪的海上丝绸之路[N].证券日报,2014-02-25A03.[3]刘惊吓得,阳华龙,郑斌.灰色预测GM（1,1）模型改进及其在实践中的应用与应用[J].2011,23：39-46.[4]邓丽娟，反秦。的实证研究在过渡时期台湾经济成长的因素：基于偏最小二乘分析[J]。台湾研究杂志，2013,03：55-63.[5]楚燕臣,尤加辉.利用层次分析法评估上海世博会影响力[J].