DPSIR測度框架下生態(tài)系統(tǒng)服務指標化研究

夏仕亮， 段婧婧， 范婷婷

(1.淮陰師范學院 經濟管理學院， 江蘇 淮安 223001； 2．河海大學 商學院， 江蘇 南京 210098)

【經濟·社會·管理】

DPSIR測度框架下生態(tài)系統(tǒng)服務指標化研究

夏仕亮1，2， 段婧婧1， 范婷婷1

(1.淮陰師范學院 經濟管理學院， 江蘇 淮安 223001； 2．河海大學 商學院， 江蘇 南京 210098)

生態(tài)系統(tǒng)服務研究是生態(tài)文明建設的基礎性工作之一。生態(tài)系統(tǒng)服務指標化是人與環(huán)境復雜系統(tǒng)研究的重要內容，也是為了滿足生態(tài)資源開發(fā)與保護政策制定的實際需要。具體到生態(tài)系統(tǒng)服務指標制定與挑選環(huán)節(jié)，相關主體需要考慮生態(tài)系統(tǒng)服務指標的分類邏輯、表述方式、復雜程度，特別是要能與實際應用過程契合。為了增強生態(tài)系統(tǒng)服務指標化的內在邏輯關系，建議引入DPSIR框架，將生態(tài)功能、生態(tài)服務供給、人類福祉連接起來，強化指標系統(tǒng)設定的統(tǒng)一性。生態(tài)系統(tǒng)服務指標有效性的提高，可以從增進指標與指標化對象內在關系的理解，重視生物多樣性、生態(tài)功能、生態(tài)系統(tǒng)工程及生態(tài)商品與服務供給聯系的分析，增進指標系統(tǒng)構件邏輯銜接，提高指標框架制定的公眾可理解性，增強指標設定政策與過程透明性，減少指標設定偏差，加強對指標不確定性風險研究等方面入手。

生態(tài)系統(tǒng)服務；指標化；DPSIR框架；生態(tài)功能

一、引言

黨的十八大召開以來，生態(tài)文明建設再次成為熱點話題。從黨的十五大提出“可持續(xù)發(fā)展目標”，十六大提出建設資源節(jié)約、環(huán)境友好型“兩型社會建設”，十七大明確提出“建設生態(tài)文明新要求”，十八大提出努力建設“美麗中國”目標，可以看出，人與環(huán)境的關系日益受到重視。人類社會從農業(yè)文明進入工業(yè)文明以來，社會生產力空前解放，勞動生產率得到極大提高，物質資料、消費資料日益豐富。從世界范圍內來看，工業(yè)化成為眾多欠發(fā)達乃至發(fā)展中國家擺脫貧窮的不二選擇，在工業(yè)化過程中，往往以放任環(huán)境破壞、過度開發(fā)自然資源換來經濟的快速發(fā)展。事實與經驗證明，高能耗、高污染的粗放型發(fā)展模式是難以持續(xù)的。所以，如何適度開發(fā)資源，保護環(huán)境，就成了眾多社會、經濟決策面臨的難題。

基于成功破解現實社會經濟發(fā)展困局與應對未來發(fā)展不確定性的需要，生態(tài)經濟學理論得到快速發(fā)展。生態(tài)經濟學主要研究生態(tài)系統(tǒng)與經濟系統(tǒng)兩者之間的關系，而這兩者之間的關系是全球社會廣泛關注的諸如財富資源分配不均、可持續(xù)性、全球變暖、物種多樣性喪失等問題的根源，生態(tài)經濟學運用經濟學方法研究經濟活動對環(huán)境與生態(tài)的影響，也包括用其他新的方法研究生態(tài)、經濟系統(tǒng)之間的關系[1]。生態(tài)經濟學的重要研究內容之一是生態(tài)系統(tǒng)服務研究。從西方國家研究歷程來看，19世紀末期國外的生態(tài)學及其分支學科就已有關于生態(tài)系統(tǒng)服務功能的報道；然而由于受到科學水平、技術手段的限制,當時的認識只能停留在較低層次的定性描述階段。20世紀70年代左右,生態(tài)系統(tǒng)服務概念經過Holdren和Ehrlich等人的探討和擴展后得以提出,并逐漸為人們所接受和普遍使用。20世紀90年代以后,國外的一些生態(tài)經濟學家對生態(tài)系統(tǒng)服務經濟價值的綜合測算進行了探索,尤其是Costanza、Daily等人以及聯合國等有關機構與國際組織為此作出了重要貢獻。

雖然我國早在古代就有對生態(tài)系統(tǒng)服務功能零散的感性認識與實踐,但是從科學的高度對生態(tài)系統(tǒng)服務的價值研究活動開展較晚。20世紀80年代以后,我國生態(tài)系統(tǒng)結構與功能的定位觀測研究開始向縱深發(fā)展[2]。20世紀末,中國的一些生態(tài)學和生態(tài)經濟學研究者對生態(tài)系統(tǒng)服務功能及其評價理論、方法和實踐應用等方面進行了初步探索,特別是21世紀以來,在不同尺度、不同地區(qū)和不同類型的生態(tài)系統(tǒng)服務方面開展了大量基礎性研究工作,積累了豐富的數據資料,取得了一些有價值的研究成果。中國工程院院士李文華認為，生態(tài)系統(tǒng)是由植物、動物和微生物群落和它們的無生命環(huán)境交互作用形成的一個動態(tài)復合體；生態(tài)系統(tǒng)具有多種服務功能，在提供多種產品、維系生命支持系統(tǒng)、保持自然系統(tǒng)的動態(tài)平衡方面，起著不可替代的作用。它具有產品功能、調節(jié)功能、支持功能；此外，它還有文化功能，提供文化多樣性、精神和宗教價值、教育價值、美學價值、文化遺產價值、休閑旅游價值等。總之，生態(tài)系統(tǒng)服務對人類的安全、健康、維持高質量的生活和良好的社會關系具有重要作用[3]。

2011年中國政府在第七次全國環(huán)保大會上明確將提供基本的環(huán)境質量作為政府履行提供公共產品的基本公共服務職能，首次明確各級政府具有提供合格環(huán)境產品不可推卸的職責，將生態(tài)環(huán)境質量納入公共產品范疇，明確了生態(tài)系統(tǒng)服務的顯性價值。這些工作對于正確認識生態(tài)資產、積極實施生態(tài)保護措施起到了極大的促進作用。生態(tài)系統(tǒng)服務科學研究與政策制定過程中，涉及諸多經濟、環(huán)境變量術語的定義與指標測度問題。準確地設置和量化生態(tài)指標需要考慮解決兩個問題。一是指標術語的準確定義與設定問題。模糊的專業(yè)術語在應用時，往往需要研究者花很大精力去界定，其中包括一些大眾耳熟能詳的名詞，諸如生物多樣性、荒漠化、干旱區(qū)、植被、群落同質化等。如果指標術語定義出現偏差，會使得依賴于特定變量術語的理論無法進行驗證，甚至會帶來交流溝通上的障礙，特別是在基于具體協(xié)定利益存在分歧時，各方傾向于接受有利于各自利益的解釋。二是人與環(huán)境系統(tǒng)存在極為復雜的內在聯系，如何構建分析框架使得生態(tài)系統(tǒng)服務指標設定更具系統(tǒng)性與統(tǒng)一性。

二、生態(tài)系統(tǒng)服務指標設定研究回顧

生態(tài)系統(tǒng)服務指標主要應用于社會、生態(tài)、經濟問題的決策，國外學者稱之為“邊界標識物”。Star和Griesemer(1989)將“邊界標識物”定義為“橫跨數個社會領域滿足眾多信息主體需要的分析性概念”。邊界標識物因為在不同社會領域內被轉化、識別，因此既要滿足科研人員的學術規(guī)范性要求，又要能滿足政策制定的實務性要求。然而邊界標識物畢竟因連接不同使用主體而具備特定情境下的概念延伸性(plasticity)，從而會使得學界與政界對于指標含義的理解產生差異和分歧[4]。Porksen(1988)認為，除了延伸性之外，指標設定還面臨同一性與差異性程度的取舍問題，指標設置要考慮到延伸與個性的均衡[5]。一個指標與其他指標在定義的屬性上相似度越近，則應用的領域越寬，指標個性化越弱，會導致指標間含義的混淆和模糊。指標模糊會帶來諸多同義反復的問題，給經驗科學研究、監(jiān)測與評估生態(tài)景觀多樣性帶來界定和應用上的困難。指標概念越寬泛，政策性指引被誤讀的風險會越高。政策制定者如果在應用指標時沒有清晰界定其含義，那么可以認為指南應用工作方面還存在瑕疵(Loughlin,2002)。

Henpel(1952)根據亞里士多德“屬加種差”的傳統(tǒng)邏輯定義法，認為指標定義應該包括兩部分：“屬”主要考慮被定義對象屬于哪種寬泛的大類，而“種差”則考慮如何抓住其典型特征，以便將其與大類中的其他客體區(qū)分開來[6]。從表述方式來看，指標可分為描述性與規(guī)范性兩大類。描述性指標旨在反映被定義對象屬性(Zehlius-Eckert,1998)，描述系統(tǒng)狀態(tài)(Walz,2000)，分析環(huán)境變化(McGeoch,1998)。Zehlius-Eckert(1998)認為，指標與被定義對象之間應該存在高度相關性，這種定義方式比僅描述系統(tǒng)狀態(tài)變量的指標定義更加嚴格，強調了指標的“描述”“反映”“代表”功能，而且還要求指標與被定義客體之間存在直接因果關系[7]。McGeoch(1998)認為，生態(tài)指標應該反映生物界某個或某些物種的狀態(tài)，或者反映環(huán)境變化對生態(tài)群落或系統(tǒng)的影響，或者反映特定區(qū)域中具體分支類屬多樣性的變化[8]。這種定義方式開啟了生態(tài)指標在評估環(huán)境狀態(tài)、環(huán)境變化、生物多樣性方面的廣泛應用。規(guī)范性指標主要包括預設型指標(prescriptive indicator)與評估型指標(evaluative indicator)，預設型指標主要依賴那些直接受到管理行為干預的屬性，評估型指標主要基于管理行為帶來的變化。預設型指標與評估型指標經常相互配套使用。Rempel(2004)利用規(guī)范性預設指標(森林粗死木殘體數)測度森林生態(tài)棲息地未來的狀況，測試最終是否達到預定的環(huán)境狀態(tài)[9]。預設型指標物種通常是焦點型物種(Lambeck,1997)或傘型保護種(Roberge&Angelstam,2004)。除了描述性與規(guī)范性指標以外，學者在實際運用中還經常進行混合指標(mixed indicator)設置。Noss(1990)認為，指標是向公眾提供諸如生物多樣性終值時的可測度替代物[10]，指標的選擇依賴于具體政策與管理問題的提出。此項定義對于指標的描述性與規(guī)范性功能沒有清晰界定。一方面，強調環(huán)境終值的可測度性，另一方面也強調終值參數的公眾可理解性，這使得很多基于研究興趣而設定的自然科學指標無法保持“中性”價值。Alfsen和Sabo(1993)認為，環(huán)境指標通常用反映環(huán)境或狀態(tài)的數值來指示，指標主要起到提供有關測量或觀察對象參數值或統(tǒng)計值的信息的作用[11]。因此，指標很少僅僅是一個數值，應該提供在特定背景下指標的推測值。一般認為，描述性指標多用于表達科學目標設定，而規(guī)范性指標多用于政策目標設定，強調指標選用時應該聯系具體環(huán)境背景對指標值進行分析。

指標化對象復雜程度也是指標設置時需要加以考慮的。單一指標一般從一個維度，反映單獨、短期的狀態(tài)變化。復雜指標系統(tǒng)一般是多維度，集成反映較大時空、較大范圍，囊括不同領域的信息。通常認為指標化過程需要對指標化對象進行抽象，指標設置預期能夠最大程度反映指標化對象的復雜屬性。例如，經常使用某一特定種群豐富度作為生物多樣性指標，但這至多能反映被考察不同種群間相關性關系，并不能反映在種群豐富度之外其他維度，諸如不同指標層次下特定生態(tài)過程、生態(tài)結構的生物多樣性特征(Pearman&Weber,2007)。從指標時空性角度來看，一般希望構建的物種指標能夠提供較長時期、涵蓋環(huán)境變遷的信息(Zonneveld,1983)。對于跟蹤生態(tài)系統(tǒng)變化，Karr(1991)提出了理想指標概念，并認為理想指標應該是復合指標系統(tǒng)，它對人類社會施加于生態(tài)系統(tǒng)的各種壓力極為敏感，同時也能感受到自然界變化對生態(tài)圈的影響[12]。指標是否能夠跨時期集成地提供信息，一般不作為物種指標的共同屬性。因為很多場合，指標系統(tǒng)對單個因素與環(huán)境急劇變化中的敏感性要求較高(Franzle,2006)。為了識別壓力因子，應特別關注的是：物種指標只對某一因素敏感，而對其他因素不敏感。Zehlius和Eckert(1998)認為，如果指標與被指標化對象之間存在直接或者單項因果關系，從而反映為他們參數值之間的高度相關性，這可以評價出指標設置的優(yōu)劣程度[13]。

三、生態(tài)系統(tǒng)服務指標DPSIR框架

完善的生態(tài)系統(tǒng)服務分析框架是指標化工作的重要基礎。指標化框架的構建依賴于對人與環(huán)境系統(tǒng)的理解，而該系統(tǒng)又由充滿交叉聯系、存在多項因果關系的復雜構件組成，所以基于不同角度或者依據，框架的建立會存在差異。目前能夠將人與環(huán)境系統(tǒng)關系有序結構化、得到廣泛認可的是驅動—壓力—狀態(tài)—影響—響應(簡稱為DPSIR)理論框架(Borja,2006;Burkhard,2008;Degroot 2010;Vanoudenhoven,2012)。DPSIR框架單個構件體現為在環(huán)境管理與監(jiān)控中存在動態(tài)因果關系。DPSIR框架的基本觀點認為，社會、人口、經濟發(fā)展、生產消費模式變革等作為驅動因子(Driver)會給環(huán)境生態(tài)帶來壓力(Pressure)。這些壓力源主要包括人類活動中的污染物質排放，自然界中有機無機資源、土地、能源的消耗從外部輸入環(huán)境系統(tǒng)。Burkhard和Muller(2008)認為，全球氣候變化因素也應該在壓力因子系統(tǒng)中占有特殊位置[14]。各種輸入及壓力會改變環(huán)境系統(tǒng)的狀態(tài)(Status)，主要指發(fā)生在特定環(huán)境方面、物理方面、生化方面的各種變化。這些變化的產生，對人類與自然系統(tǒng)的影響(Impact)就會產生，主要體現為社會經濟系統(tǒng)中的生態(tài)系統(tǒng)服務供給發(fā)生變化。最后，基于這些動態(tài)變化對人與環(huán)境系統(tǒng)產生的負面影響，為了最小化這些負面影響，社會與政府方面應采取相應的措施去響應(Response)這種變革。

圖1 基于DPSIR框架的人與環(huán)境自適應管理系統(tǒng)

除了展示DPSIR構件之外，從圖1還可以看出，基于Haines-Potschin生態(tài)系統(tǒng)服務的環(huán)狀流程圖，環(huán)境狀態(tài)描述(生態(tài)系統(tǒng)與生物多樣性)與人力系統(tǒng)(人類福利)被視為自適應管理循環(huán)的兩部分。在DPSIR框架中，狀態(tài)要通過一些生態(tài)屬性的生物結構與過程變量反映(連接于生態(tài)系統(tǒng)功能的環(huán)狀構件)，他們被理解為生態(tài)系統(tǒng)服務的基本供給者。從影響方面看，我們可以將生態(tài)系統(tǒng)服務對人類福利影響與其自身價值進行區(qū)別對待。

四、生態(tài)系統(tǒng)服務指標優(yōu)化的主要途徑

(一)拓展指標與指標化對象因果相關關系的背景知識，以便更準確地理解指標與指標化對象之間存在的聯系。從DPSIR框架來看，指標的基本要求是能夠綜合反映被考察壓力、狀態(tài)及影響的相關性。其前提是這些關系必須要被理解透徹并清晰表達出來。否則，如果指標化對象信息掌握不夠充分，相應的測度指標與管理策略也很可能會失效。生態(tài)系統(tǒng)服務定量化研究需要充分的信息支撐，但就需求角度而言，有時信息供給是不夠充分的，所以只能通過變量集來綜合反映指標化對象。特別是有時因為量化數據缺失，只能用替代指標表示。有時當指標化對象本身比較復雜時，往往指標只能局部反映指標化對象的部分屬性。指標提出者和使用者應該關注到，對于生態(tài)系統(tǒng)服務而言，綜合性指標集合能夠反映更多的指標化對象范圍而不僅僅只能指示某方面單一特性。這種需求在權衡不同生態(tài)系統(tǒng)服務以及土地規(guī)劃決策存在競爭性方案時非常重要。因此，良好的生態(tài)系統(tǒng)服務指標系統(tǒng)，一方面能夠綜合反映指標化對象的復雜性，另一方面應該具備容易被測度特征。

(二)提高對DPSIR框架各構件及指標集合相互關系的理解。在運用DPSIR時，不僅要分析單個構件之間的關系，而且要分析單個構件自身的內部關系。這些網絡化分析對于分析生物多樣性與生態(tài)系統(tǒng)服務供給十分有益。另外，對于生態(tài)系統(tǒng)服務自身的應用，也可以提供構件之間相互支持、競爭、排除關系。Elmqvist(2010)認為，未來的研究應該重視生物多樣性、生態(tài)功能、生態(tài)系統(tǒng)工程及生態(tài)商品與服務供給聯系的分析[15]。他們認為，人與環(huán)境復雜耦合系統(tǒng)十分需要考慮到DPSIR框架構件的相關知識增加(包括對物種、生態(tài)系統(tǒng)與景觀尺度的交互式影響)。而且，生態(tài)系統(tǒng)服務的動態(tài)性需要考察不同服務種類之間的交互作用。生態(tài)系統(tǒng)服務改進型方法隨著空間景觀貢獻不斷發(fā)展，相應的評估指標也應該對應發(fā)展，但是交互作用范圍尺度的確定將是未來研究的關鍵挑戰(zhàn)之一。De Groot(2010)通過對生態(tài)系統(tǒng)服務的研究，認為需要一套集中的模型化策略，開發(fā)綜合性指標集合，反映生態(tài)系統(tǒng)服務的屬性、生態(tài)功能、生態(tài)系統(tǒng)服務，從而可以更準確地計算生態(tài)系統(tǒng)服務，可以復制性地、系統(tǒng)性地反映指標化對象[16]。

(三)提高指標設計策略思想的透明度，改善公眾可理解性。在DPSIR框架中，生態(tài)系統(tǒng)服務指標包含多個構件部分，存在多種關聯。理解其中關聯的難度更是現實中生態(tài)系統(tǒng)服務估價研究進展緩慢的重要原因之一(Koschke,2012)。最終決策過程需要被闡明以確保生態(tài)系統(tǒng)服務的精度水平(Scolozzi,2012)。未來這一領域需要深入研究。指標應用的時候，使用者一定要能夠弄清指標參數本身的含義，否則模糊使用指標測度，使用者也只能胡亂使用。因此，生態(tài)系統(tǒng)服務指標設定的相關概念，以及生態(tài)功能、生態(tài)系統(tǒng)服務與收益的指標計算、單位設定，一般要以詳細的使用手冊指南明示。

(四)尋找具體情景式最優(yōu)程度指標集合，改進信息交換策略與相關術語。由于指標主要基于解決實際問題，以及他們的精度受制于分析目的，經常使指標陷入科學研究、政策應用的兩難境地。從科學制定角度來看，指標數量愈多愈詳細，安全性與顯著性愈好。然而政策考評時，則希望量化指標數量越少越好。所以，對于價值量統(tǒng)一貨幣化后能否集合反映特定區(qū)域內所有生態(tài)系統(tǒng)服務供給，我們必須意識到單個指標集合會使得信息供給有限，使得特定種類信息隨著指標被壓縮概括，信息會被過濾而產生反映能力不足的問題。因此，指標層級設計十分重要，可以考慮進行不同層級的指標管理從而提供多層級的信息。最好是能對不同層級在信息反映過程中的信息損失都能夠予以說明，使使用者知曉層級信息損失。國際生態(tài)系統(tǒng)服務伙伴組織(ESP)及生物多樣性和生態(tài)系統(tǒng)服務政府間科學—政策平臺(IPBES)應該擔負起該方面工作的主要職責，促成科技界與決策者的溝通交流，提高可測度性與服務認定。如果不具備定量或者定性特征的話，指標就失去了作用。幸運的是，生態(tài)模型與相關指標已經相當完善，許多已被應用在生態(tài)系統(tǒng)服務與環(huán)境管理上。因此，有些研究組織在研究生態(tài)系統(tǒng)服務的量化，相應的報告會改進現有的方法，綜合性生態(tài)系統(tǒng)服務數據基礎與生態(tài)系統(tǒng)服務檢測系統(tǒng)會最終被提出并開發(fā)出來。

(五)合理評估指標集合的規(guī)范性荷載，評估指標不確定性。幾乎所有的指標集合都通過核心構件反映出制定者與使用者各自的目標和基本觀點?；诮徊鎸W科基礎研究過程中降低生態(tài)指標規(guī)范荷載很容易實現，因為價值評估過程無法擺脫規(guī)范影響。運用指標時，這些潛在偏差應該有所反映、討論、記載。特別是在進行社會經濟價值評估偏差無法避免時要特別重視。因此，指標集合規(guī)范載荷分配應該被囊括在價值評估研究當中。指標的設置擬定過程需要誠實地面對相關不確定性的論證并能加以公布。這些信息會增強指標工具的可靠性，也會讓潛在使用者對于指標集合的應用產生的潛在偏差有所估計。Scolozzi(2012)建議定義生態(tài)系統(tǒng)服務評估“可接受”水平的不確定性，因為不同決策背景下需要結果的精確程度會存在差異。除了應用的必要相關性外，指標不確定性研究也可能會帶來創(chuàng)新性的方法，而目前這方面相關的研究文獻鮮見[17]。

此外，生態(tài)系統(tǒng)和生物多樣性經濟學(TEEB)研究呼吁更多的管理實踐，充分利用有效的工具與治理機構，增進對生態(tài)系統(tǒng)及生態(tài)系統(tǒng)服務更加全面的理解。生態(tài)系統(tǒng)服務的供給與完善涉及眾多經濟、社會、政治問題，包括非市場化商品的管理與估價。關于估值與生態(tài)系統(tǒng)治理，Degroot(2013)等人認為，需要合適的經濟與社會價值估價方法；而且他們認為調和經濟與社會對于生態(tài)系統(tǒng)服務價值評估方法的一致性、可比性問題很重要[18]。關于人與環(huán)境系統(tǒng)復雜性，他們認為應該考慮基于所有利益相關者的收益—成本的分析以及有效參與制定生態(tài)系統(tǒng)服務政策與方法、工具、策略。

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責任編輯：王榮江

F062.2

A

1007-8444(2014)06-0734-05

2014-07-08

2014年度江蘇省高校哲學社科基金項目(2014SJD671)；淮安市科技支撐計劃社會發(fā)展項目(HAS2013092)。

夏仕亮(1980-)，講師，博士研究生，主要從事生態(tài)、技術經濟研究。