區(qū)域生態(tài)文明建設水平綜合評估指標

劉某承，蘇 寧，倫 飛，曹 智，李文華，閔慶文

(1.中國科學院地理科學與資源研究所，北京 100101;2.北京體育大學研究生院，北京 100084)

中國是宣布實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略最早的一個發(fā)展中國家，各級政府也都進行了有益的探索。繼十七大提出建設生態(tài)文明之后，各地積極投入生態(tài)文明建設，環(huán)保部于2008年、2009年和2011年批準了3批52個生態(tài)文明建設試點，同時明確了凡是完成了生態(tài)市、縣建設的地區(qū)，都可以直接轉(zhuǎn)入生態(tài)文明建設的試點階段。2012年黨的十八大提出“大力推進生態(tài)文明建設”，把生態(tài)文明建設放在突出地位，融入經(jīng)濟建設、政治建設、文化建設、社會建設各方面和全過程。生態(tài)文明建設是一個復合的過程，其核心在于社會-經(jīng)濟-自然復合生態(tài)系統(tǒng)各組分的和諧進步，保育優(yōu)美的生態(tài)環(huán)境，發(fā)展高效的生產(chǎn)方式和節(jié)約的生活方式，提高人民的生活福祉［1］。

在生態(tài)文明建設過程中，科學的指標體系具有重要的意義［2］。然而，現(xiàn)行的指標體系多為單要素指標的菜單式羅列，欠缺對指標之間的協(xié)調(diào)性的考量，同時無法給管理部門提供對區(qū)域生態(tài)文明建設進程的直接判斷［3］。區(qū)域生態(tài)文明建設是一個復合的過程，其核心在于社會-經(jīng)濟-自然復合生態(tài)系統(tǒng)各組分的和諧進步。生態(tài)文明建設指標的構(gòu)建需耦合資源本底、社會發(fā)展對資源環(huán)境的占用以及經(jīng)濟增長等多方面因素［4］。因此，本文基于生態(tài)系統(tǒng)服務(ES)、生態(tài)足跡(EF)和人均GDP及其所代表的資源稟賦、人類對自然生態(tài)系統(tǒng)的占用、經(jīng)濟增長之間的線性邏輯關系，構(gòu)建綜合性相對指數(shù)，從系統(tǒng)的角度來綜合評估區(qū)域發(fā)展的可持續(xù)性。

1 區(qū)域生態(tài)文明建設指標的研究與實踐

近年來，為對生態(tài)文明建設定量評估提供科學依據(jù)，不僅研究人員從不同的學科角度提出了許多創(chuàng)新性的指標體系，而且生態(tài)文明建設規(guī)劃實踐在全國各大城市紛紛展開，從實踐的角度制訂了易操作易考核的指標體系，極大的促進了這一新興領域的研究和發(fā)展［5］。

在研究層面，我國一些專家學者提出了多個指標體系并在不同層次和不同地區(qū)進行了實證研究，按評估方式可以將這些指標分為綜合評價，貨幣評價，菜單式評價以及單項評價等4大類，表1列出了每種類型的優(yōu)缺點。由于我國開展生態(tài)文明建設的時間并不長，關于生態(tài)文明建設的理論、規(guī)劃、設計和管理機制還不夠成熟，許多問題還處于探索階段，特別是指標體系在實踐過程中也反映出了一些問題，有待進一步發(fā)展和完善［6］。

在實踐層面，2003年國家環(huán)?？偩钟“l(fā)了《關于印發(fā)《生態(tài)縣、生態(tài)市、生態(tài)省建設指標(試行)》的通知》，并隨著對生態(tài)省(市、縣)建設認識的不斷深入，指標體系經(jīng)過了兩次修改，發(fā)展成為涵蓋經(jīng)濟發(fā)展、生態(tài)環(huán)境保護和社會進步3個方面的23個考核指標(表2)，在區(qū)域發(fā)展規(guī)劃中展示了強大的生命力。而目前相關部委尚未提出統(tǒng)一的生態(tài)文明建設指標要求，各地的實踐基本上依照生態(tài)省(市、縣)建設指標制訂區(qū)域生態(tài)文明建設的指標體系(表2)。貴陽、張家港、嘉善、杭州和蘇州5個城市的生態(tài)文明建設指標從大的結(jié)構(gòu)上基本一致，分為經(jīng)濟/產(chǎn)業(yè)類、環(huán)境類、人居/民生類、文化/意識類、制度/體制類等。通過對比不難看出，生態(tài)市與生態(tài)文明建設的指標分類沒有根本性地差別，生態(tài)文明建設強調(diào)了人文民生和文化意識指標，并在制度體制方面進行了補充。因此，相對于生態(tài)市建設而言，生態(tài)文明建設更注重建設全新的環(huán)境倫理觀、強調(diào)人與自然的和諧共處。在實際操作中，生態(tài)文明更注重意識形態(tài)和生態(tài)制度方面的建設［18］。

表1 各類區(qū)域生態(tài)文明評價指標體系的優(yōu)缺點對比Table 1 Advantages and disadvantages of some typical indictors

表2 生態(tài)市與部分生態(tài)文明建設試點指標對比Table 2 Comparation on indicator system between eco-city and eco-civilization construction

生態(tài)系統(tǒng)與社會經(jīng)濟發(fā)展的復雜性決定了生態(tài)文明建設的評估是一項復合性的系統(tǒng)工作，要求指標能全面、客觀地評估人與自然之間以及自然內(nèi)部各要素之間的相互作用和響應機制，以指導人類合理地安排人與自然之間的關系。而現(xiàn)行的指標體系多為單要素指標的菜單式羅列，欠缺對指標之間的協(xié)調(diào)性的考量，也無法給管理部門提供對區(qū)域生態(tài)文明建設進程的直接判斷。雖然，可以利用集對分析等數(shù)學方法將多個指標系統(tǒng)合成一個與最優(yōu)評價集的相對貼近度［19］，用來直接判斷區(qū)域生態(tài)文明建設的水平，但這種數(shù)學方法未能很好表征不同指標之間的相互關系。

2 區(qū)域生態(tài)文明建設水平綜合評估指標

區(qū)域生態(tài)文明建設是一項系統(tǒng)工程。首先，地區(qū)的自然生態(tài)環(huán)境為區(qū)域生態(tài)文明建設提供有力支撐，當然這并不意味著自然生態(tài)條件差的地區(qū)就不能建設生態(tài)文明，但也不能否認自然生態(tài)條件良好的地區(qū)有更廣闊的發(fā)展空間;同時，使用指標來衡量和監(jiān)測區(qū)域生態(tài)文明建設程度不能忽視該地區(qū)社會發(fā)展和人民生活對自然生態(tài)的消費狀況，對自然生態(tài)壓力小的地區(qū)，不僅可以實現(xiàn)自身的可持續(xù)發(fā)展，通過貿(mào)易等交流還可以帶動其他地區(qū)的發(fā)展;最后，生態(tài)文明建設還應當而且必須實現(xiàn)經(jīng)濟的增長和人民生活水平的提高，只不過這種增長和提高不是以犧牲生態(tài)環(huán)境質(zhì)量為代價得到的，事實證明，通過轉(zhuǎn)變發(fā)展模式、提高資源利用效率等一系列手段，可以實現(xiàn)經(jīng)濟效益與生態(tài)效益的雙贏。

2.1 區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)服務評估的指標選擇及測算

本文選擇生態(tài)系統(tǒng)服務(ES)［11-12］表征區(qū)域的自然生態(tài)條件，生態(tài)系統(tǒng)服務功能越大，表示該地區(qū)的自然生態(tài)條件越好，可以為生態(tài)文明建設提供更廣闊的空間。概括起來，生態(tài)系統(tǒng)服務的評估方法主要有三類:物質(zhì)量評估法、價值量評估法和能值評估法。3種方法各有利弊:物質(zhì)量評估法得到的各項服務結(jié)果的量綱不同，無法匯總;價值量評估法則囿于價值化的主觀性和不確定性;而能值評估法不能反映生態(tài)系統(tǒng)服務的稀缺性以及能值轉(zhuǎn)換率的不確定性。因此，本文用價值量評估法來計算各地區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)服務，因其有統(tǒng)一的量綱同時可以反映自然資源的稀缺性。2010年中國大陸各省生態(tài)系統(tǒng)服務價值評估參照歐陽志云［20］的具體指標和計算方法。

2.2 區(qū)域生態(tài)足跡評估的指標選擇及測算

在評價模型中，采用生態(tài)足跡指數(shù)(EFI)表征區(qū)域社會經(jīng)濟發(fā)展對資源環(huán)境的占用，這是因為生態(tài)足跡只是反映占用的絕對數(shù)量，而定量評估區(qū)域生態(tài)文明建設水平需要一個反映這種占用程度的指標。而且生態(tài)足跡指數(shù)是特定區(qū)域生物承載力與生態(tài)足跡之差占生物承載力的百分比，可視為該區(qū)域生態(tài)文明發(fā)展能力的潛力。

式中，EFI為年度區(qū)域生態(tài)足跡指數(shù);BC為年度區(qū)域生物承載力;EF為年度區(qū)域生態(tài)足跡。其中，

式中，EF為生態(tài)足跡，BC為生態(tài)承載力;j為生產(chǎn)性空間的類型，包括農(nóng)地、畜牧地、林地、漁業(yè)空間、建筑用地和能源用地;rj為第j類土地利用的均衡因子;i為消費項目的類型;ci為i種消費項目的年人均消費量;gPi和lPi分別指第i種消費項目單位面積的全球年平均產(chǎn)量和國家平均產(chǎn)量;YFi指產(chǎn)量因子(為gPi和lPi的比值);nyi為第i類消費項目的區(qū)域年總產(chǎn)量。

2.3 綜合評估指標的構(gòu)建

選擇人均國內(nèi)生產(chǎn)總值(GDP)表征區(qū)域的經(jīng)濟增長情況，雖然由于GDP存在一些缺陷，但其還是反映一個地區(qū)經(jīng)濟整體發(fā)展狀況的最有效的指標之一。

2003年，Andrea Nightingale提出了區(qū)域可持續(xù)發(fā)展評估的“房間”概念，構(gòu)建了以資源環(huán)境指標作為地基、資源環(huán)境利用效率作為立柱、社會經(jīng)濟發(fā)展作為屋頂?shù)娜S垂直模型［21］。因此，基于生態(tài)系統(tǒng)服務價值、生態(tài)足跡指數(shù)和人均國內(nèi)生產(chǎn)總值這3個指標所代表的資源稟賦、人類對自然生態(tài)系統(tǒng)的占用、經(jīng)濟增長之間的線性邏輯關系(圖1)，通過計算3個指標構(gòu)成圖形的面積，即可構(gòu)成用于評估區(qū)域生態(tài)文明建設水平的相對綜合性指數(shù):

式中，r為本文構(gòu)建的評估區(qū)域生態(tài)文明建設水平的相對綜合性指數(shù);gdp、es和ef分別為歸一化處理后的各地區(qū)的人均國內(nèi)生產(chǎn)總值、生態(tài)系統(tǒng)服務價值和生態(tài)足跡指數(shù)。

圖1 基區(qū)域生態(tài)文明建設水平綜合評估概念框架Fig.1 Comprehensive evaluation on eco-civilization construction based on ES，EF and GDP

根據(jù)公式(1)進行區(qū)域生態(tài)文明建設水平評估，需要對年度區(qū)域的生態(tài)足跡指數(shù)、生態(tài)系統(tǒng)服務價值、人均生產(chǎn)總值進行歸一化處理。本文認為，在區(qū)域生態(tài)文明建設中，區(qū)域的資源稟賦、社會經(jīng)濟發(fā)展對資源的消耗以及區(qū)域生產(chǎn)總值三個方面同樣重要，各自權(quán)重均取1。

對每個指標進行歸一化處理，公式如下:

式中，x'為歸一化后的指標;x為歸一化前的指標;xmax和xmin分別為該指標的最大值和最小值。

3 區(qū)域生態(tài)文明建設水平評價實例

運用本文提出的區(qū)域生態(tài)文明建設評估綜合指標，對中國大陸2010年各省(區(qū)、直轄市)生態(tài)文明建設水平進行評價。

3.1 數(shù)據(jù)來源

生態(tài)足跡相關計算的數(shù)據(jù)來源于《中國統(tǒng)計年鑒》(2011)，2011年中國國民經(jīng)濟和社會發(fā)展統(tǒng)計公報［22］，F(xiàn)AO 數(shù)據(jù)庫［23］，中國科學院地理科學與資源研究所數(shù)據(jù)庫［24］等，均衡因子、產(chǎn)量因子、轉(zhuǎn)換因子等關鍵參數(shù)來源文獻［25-26］;生態(tài)系統(tǒng)服務相關計算所用遙感數(shù)據(jù)來自中國科學院接收并經(jīng)過初級處理后的MODIS數(shù)據(jù)，圖像空間分辨率為1km×1km，時間分辨率為天;1∶100萬《中國植被類型圖》，1∶400萬數(shù)字化《中國植被類型圖》;1∶400萬《中國土壤質(zhì)地圖》。國內(nèi)生產(chǎn)總值和人口數(shù)據(jù)來源于《中國統(tǒng)計年鑒》(2011)。

3.2 評估結(jié)果

根據(jù)2010年中國大陸各省(市、區(qū))的相關數(shù)據(jù)利用(1)—(5)式，計算出2010年中國大陸各省(市、區(qū))生態(tài)文明建設水平(圖2)，就可以從自然稟賦、生態(tài)占用和經(jīng)濟增長三個方面對各個地區(qū)的生態(tài)文明建設水平有個整體上的判斷。

圖2 2010年中國大陸各省(市、區(qū))生態(tài)文明建設水平Fig.2 Eco-civilization construction progress of China in 2010

海南省的生態(tài)文明建設綜合評估指數(shù)最大，為0.5091，表明其生態(tài)文明建設水平較高，同時由于其較高的生態(tài)資源稟賦，可以判斷其生態(tài)文明建設的前景相對較好，但還須不斷努力，將資源優(yōu)勢轉(zhuǎn)換為經(jīng)濟優(yōu)勢，不斷發(fā)展經(jīng)濟提高人民生活水平;北京市的指數(shù)最小，為0.0377，表明由于低稟賦高消費，其生態(tài)文明建設的空間制約相對嚴重，還須通過在發(fā)展知識型經(jīng)濟、進口資源型產(chǎn)品的同時不斷改善當?shù)氐沫h(huán)境條件。從各個地區(qū)生態(tài)文明建設水平來看，除了北京和上海兩個直轄市外，就屬西北地區(qū)的發(fā)展最為困難，這與當?shù)氐淖匀粭l件貧瘠、地理條件偏遠很大關系。

3.3 分析與討論

3.3.1 生態(tài)文明建設的生態(tài)壓力評估

區(qū)域生態(tài)文明建設對當?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境的壓力一方面表現(xiàn)在其經(jīng)濟社會發(fā)展對資源、環(huán)境和生物承載力的占用和消費上，另一方面還與本地區(qū)的自然條件稟賦密切相關。本文以人均生態(tài)足跡為橫坐標，代表各地區(qū)經(jīng)濟增長對生態(tài)系統(tǒng)的需求與消費，以單位面積生態(tài)系統(tǒng)服務價值為縱坐標，代表各地區(qū)的自然生態(tài)系統(tǒng)的稟賦狀況，構(gòu)建散點圖(圖3)，每一個點對應一個省(市、區(qū))2010年的生態(tài)消費與生態(tài)稟賦狀況。在圖3中若以2010年中國人均生態(tài)足跡和單位面積生態(tài)系統(tǒng)服務價值為界限，可以將二維坐標圖分為4個象限。

位于C象限中的地區(qū)最少，嚴格來講僅只有北京、天津和上海3個直轄市，考慮到3個地區(qū)密集的人口分布，其社會發(fā)展對生態(tài)環(huán)境的壓力比圖中顯示的還要大。西北地區(qū)各省基本處于D象限。這些地區(qū)往往是經(jīng)濟欠發(fā)達地區(qū)，人均生態(tài)足跡較低，但由于其生態(tài)環(huán)境相對脆弱，單位面積生態(tài)系統(tǒng)服務的價值較低，一旦破壞很難恢復。西南和中部地區(qū)的12個省(區(qū))位于A象限，這些地區(qū)也是經(jīng)濟欠發(fā)達地區(qū)，人均生態(tài)足跡較低，但總體上西南地區(qū)的自然生態(tài)條件比西北地區(qū)要好，其生態(tài)系統(tǒng)為社會經(jīng)濟的發(fā)展提供了較為寬廣的空間。東北和華東地區(qū)的10個省位于B象限。這些地區(qū)具備良好的自然條件，但這些地區(qū)的生產(chǎn)和生活對自然生態(tài)環(huán)境的占用也較高。

圖3 2010年中國區(qū)域生態(tài)文明建設的生態(tài)壓力評估Fig.3 Evaluation on ecological pressure in eco-civilization construction of China in 2010

3.3.2 生態(tài)文明建設的生態(tài)效率評估

社會經(jīng)濟的發(fā)展是以消耗資源和生態(tài)環(huán)境為基礎的。本文以人均生態(tài)足跡為橫坐標，代表各地區(qū)經(jīng)濟增長對生態(tài)系統(tǒng)的需求與壓力，以人均GDP為縱坐標，代表各地區(qū)的經(jīng)濟狀況，構(gòu)建散點圖(圖4)，每一個點對應一個省(市、區(qū))2010年的經(jīng)濟狀況與生態(tài)消費狀況。在圖4中若以2010年中國人均生態(tài)足跡和人均GDP為界限，可以將二維坐標圖分為4個象限。

圖4 2010年中國區(qū)域生態(tài)文明建設的生態(tài)效率評估Fig.4 Evaluation on ecological efficiency in eco-construction of China in 2010

2010年全國大多數(shù)省(市、區(qū))處于C象限，均為低消耗和低產(chǎn)出的階段。這些省(市、區(qū))雖然目前經(jīng)濟水平較低，但由于其相對較低的生態(tài)消耗，經(jīng)濟增長尚有較大的潛力。華北、華東和東北大部分省(市、區(qū))處于B象限，這些地區(qū)往往是經(jīng)濟較發(fā)達的地區(qū)，但同時這些地區(qū)也消耗了大量的資源，迫切需要轉(zhuǎn)變經(jīng)濟增長方式、改變產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。山西、黑龍江、安徽和西藏4省(區(qū))處于D象限，意味著這4個地區(qū)以高于全國平均水平的資源和生態(tài)消費創(chuàng)造了低于全國平均水平的經(jīng)濟總量，在全國31個省(市、區(qū))中處于整體較差的位置。

4 小結(jié)

生態(tài)文明的提出，標志著人類在改造客觀物質(zhì)世界的同時，不斷從主觀上積極改善和優(yōu)化人與自然、人與人的關系，建設有序的生態(tài)運行機制和良好的生態(tài)環(huán)境，體現(xiàn)了人類處理自身活動與自然界關系的進步。生態(tài)文明建設也是一個長期的動態(tài)演化過程，強調(diào)演化方向的正確有序，而指標體系就在生態(tài)文明建設進程中起到了不斷調(diào)整偏離、提供演化動力的重要作用。

(1)本文基于生態(tài)系統(tǒng)服務(ES)、生態(tài)足跡(EF)和人均GDP3個指標，以及這3個指標所代表的資源稟賦、人類對自然生態(tài)系統(tǒng)的占用、經(jīng)濟增長之間的線性邏輯關系，構(gòu)建綜合性相對指數(shù)，以期對區(qū)域生態(tài)文明建設進程提供一個綜合性的直接判斷。

(2)通過計算評估了2010年中國大陸各省(市、區(qū))生態(tài)文明的建設水平。其中，海南省的生態(tài)文明建設綜合評估指數(shù)最大，為0.5091，表明其生態(tài)文明建設水平較高，同時由于其較高的生態(tài)資源稟賦，可以判斷其生態(tài)文明建設的前景相對較好，但還須不斷努力，將資源優(yōu)勢轉(zhuǎn)換為經(jīng)濟優(yōu)勢，不斷發(fā)展經(jīng)濟提高人民生活水平;北京市的指數(shù)最小，為0.0377，表明由于低稟賦高消費，其生態(tài)文明建設的空間制約相對嚴重，還須通過在發(fā)展知識型經(jīng)濟、進口資源型產(chǎn)品的同時不斷改善當?shù)氐沫h(huán)境條件。

(3)通過對2010年中國大陸各省(市、區(qū))生態(tài)文明建設的生態(tài)壓力和生態(tài)效率分析發(fā)現(xiàn)，北京、天津和上海3個直轄市處于低資源稟賦高資源消費狀況，考慮到3個地區(qū)密集的人口分布，其社會發(fā)展對生態(tài)環(huán)境的壓力還要再大一些;全國大多數(shù)省(市、區(qū))處于低消耗和低產(chǎn)出的階段，雖然目前經(jīng)濟水平較低，但由于其相對較低的生態(tài)消耗，經(jīng)濟增長尚有較大的潛力。

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