湖北生態(tài)文明評價及環(huán)境-經(jīng)濟(jì)-社會系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展研究

聶 曉， 張 弢， 李 柱， 馮 芳

（湖北文理學(xué)院漢江研究院，湖北襄陽441053）

隨著快速城鎮(zhèn)化和工業(yè)化等人類活動對社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的推動，自然生態(tài)系統(tǒng)遭到破壞，資源能源過度消耗、生態(tài)退化、環(huán)境惡化等問題頻發(fā)，環(huán)境-經(jīng)濟(jì)-社會系統(tǒng)的不協(xié)調(diào)問題日益凸顯，人類開始重新思考人與自然的關(guān)系［1-3］，生態(tài)文明的概念也隨之被提出來［4-6］.生態(tài)文明是以人與自然、人與人、人與社會和諧共生、良性循環(huán)、全面持續(xù)協(xié)調(diào)發(fā)展為核心的文明形態(tài).客觀評價生態(tài)文明發(fā)展水平，找到關(guān)鍵制約因素，從而推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)，促進(jìn)環(huán)境-經(jīng)濟(jì)-社會系統(tǒng)的協(xié)調(diào)發(fā)展是未來中國發(fā)展最緊迫的任務(wù)［7-8］.國內(nèi)學(xué)者提出了省域、區(qū)域、城市等多套生態(tài)文明評價指標(biāo)體系［8-12］，但很少有研究以系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)為出發(fā)點，在系統(tǒng)論的視角下協(xié)同分析生態(tài)文明建設(shè)水平和協(xié)調(diào)發(fā)展水平.

湖北省地處長江流域的中游，是我國重要的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基地，也是我國“中部崛起”戰(zhàn)略的支點、中心，經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，人均GDP從2001年的6 867元增長到2014年的47 193元，增長了近7倍，居我國中部省份第一位，但經(jīng)濟(jì)發(fā)展也帶來了一系列環(huán)境問題：資源消耗量高，投入產(chǎn)出效率低，空氣、土壤、水污染問題已經(jīng)凸顯等.同時南水北調(diào)中線工程的實施，也給湖北漢江流域的區(qū)域發(fā)展帶來了戰(zhàn)略性的機(jī)遇和挑戰(zhàn)［13］.在此背景下，客觀評價湖北省生態(tài)文明發(fā)展水平及區(qū)域環(huán)境-經(jīng)濟(jì)-社會系統(tǒng)的協(xié)調(diào)發(fā)展程度，尋找生態(tài)文明建設(shè)和協(xié)調(diào)發(fā)展的關(guān)鍵制約因素，對針對性制定政策推動湖北省生態(tài)文明建設(shè)、協(xié)調(diào)人地關(guān)系、實現(xiàn)環(huán)境-經(jīng)濟(jì)-社會系統(tǒng)的協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義.

1 評價指標(biāo)體系、數(shù)據(jù)來源與研究方法

1.1 指標(biāo)體系構(gòu)建 本文建立生態(tài)文明指標(biāo)體系的原則是：以環(huán)境-經(jīng)濟(jì)-社會系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展的格局為出發(fā)點和落腳點，集中體現(xiàn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會進(jìn)步的同時生態(tài)環(huán)境改善的水平；強(qiáng)調(diào)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、環(huán)境效益、民生保障同步的理念.因此本文運(yùn)用層次分析法構(gòu)建生態(tài)文明評價體系，結(jié)合湖北省的實際情況，經(jīng)過科學(xué)篩選，選取了環(huán)境保護(hù)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會進(jìn)步三大子系統(tǒng)的30個指標(biāo)，將評價體系從上到下分解為目標(biāo)層、準(zhǔn)則層和指標(biāo)層（表1）.

1.2 數(shù)據(jù)來源 本文以湖北省為研究對象，選擇2001—2014年14 a間的湖北省縱向追蹤數(shù)據(jù)，以及2014年湖北省13個地級市的橫向追蹤數(shù)據(jù)為評價對象，對湖北省生態(tài)文明及環(huán)境-經(jīng)濟(jì)-社會系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展水平的演化規(guī)律及地域差異進(jìn)行分析.綜合評價數(shù)據(jù)資料，來自于2002—2015年《湖北省統(tǒng)計年鑒》、2002—2015年《中國區(qū)域統(tǒng)計年鑒》、2002—2015年《中國城市統(tǒng)計年鑒》、2002—2015年《中國城市競爭力年鑒》、2002—2015年《中國環(huán)境統(tǒng)計年鑒》、2015年湖北省各地級市的統(tǒng)計年鑒，2002—2015年的各類統(tǒng)計年鑒提供的是2001—2014年的相關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù).為了克服指標(biāo)正負(fù)取向的不同給評價結(jié)果帶來的影響，在數(shù)據(jù)分析之前，首先將指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行同向化處理［14］.

正向指標(biāo)越大越好，負(fù)向指標(biāo)越小越好，正向指標(biāo)和負(fù)向指標(biāo)的同向化計算公式分別為：

其中，x*是同向化后的標(biāo)準(zhǔn)值，xij、xj，min、xj，max分別是第j項指標(biāo)的第i個樣本值、第j項指標(biāo)的最小樣本值、第j項指標(biāo)的最大樣本值.

1.3 研究方法

1.3.1 準(zhǔn)則層指數(shù)（子系統(tǒng)指數(shù)）計算 本文采用主成分分析法計算準(zhǔn)則層指數(shù).當(dāng)指標(biāo)數(shù)目較多時，它可以將多個指標(biāo)因子轉(zhuǎn)化成少數(shù)幾個綜合指標(biāo)，起到降維的效果.主要步驟包括：通過指標(biāo)層相關(guān)系數(shù)矩陣、特征值、特征向量的獲得，確定各主成分變量公式；通過各主成分貢獻(xiàn)率的獲得確定主成分參評變量；將貢獻(xiàn)率占比確定為參評主成分的權(quán)重，通過加權(quán)疊加求得準(zhǔn)則層（子系統(tǒng)）指數(shù)值.

1.3.2 生態(tài)文明指數(shù)計算 本文采用層次分析法確定準(zhǔn)則層權(quán)重.主要通過使用Saaty的1～9標(biāo)度法構(gòu)造判斷矩陣，確定準(zhǔn)則層權(quán)重，并通過一致性檢驗.生態(tài)文明指數(shù)值（目標(biāo)層指數(shù)值）通過準(zhǔn)則層指數(shù)值的加權(quán)疊加獲得.生態(tài)文明指數(shù)值越高，說明生態(tài)文明建設(shè)水平越高.生態(tài)文明指數(shù)值為1，表明生態(tài)文明建設(shè)水平達(dá)到最理想的情景，實現(xiàn)環(huán)境-經(jīng)濟(jì)-社會系統(tǒng)全面協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展，實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展與環(huán)境保護(hù)的雙贏，實現(xiàn)社會持續(xù)繁榮以及資源高效、循環(huán)利用，真正建成資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會.

1.3.3 協(xié)調(diào)發(fā)展水平評價 本文采用應(yīng)用廣泛的耦合協(xié)調(diào)度模型方法來評價湖北省環(huán)境-經(jīng)濟(jì)-社會系統(tǒng)的協(xié)調(diào)發(fā)展水平.具體計算過程采用協(xié)調(diào)發(fā)展度（D）計算模型［7，15］

D為協(xié)調(diào)發(fā)展度，C為協(xié)調(diào)度，R為綜合評價指數(shù)，R（X）、R（Y）、R（Z）分別為環(huán)境、經(jīng)濟(jì)、社會子系統(tǒng)的綜合評價指數(shù)（分別為準(zhǔn)則層環(huán)境保護(hù)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會進(jìn)步的指數(shù)值），α、β、γ的取值采用等權(quán)重的處理方式［16］，K為調(diào)節(jié)系數(shù)，K≥2，通常情況下K 取值為2［7，13］.為了直觀地分析系統(tǒng)間的協(xié)調(diào)發(fā)展水平，參考已有研究成果［17-19］，系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展階段按照表2進(jìn)行分類.

表1 評價體系及準(zhǔn)則層權(quán)重Tab.1 Evaluation system and weights of guideline layer

2 結(jié)果與分析

2.1 湖北省縱向生態(tài)文明評價及協(xié)調(diào)發(fā)展水平分析從生態(tài)文明評價結(jié)果（圖1）來看，湖北省生態(tài)文明建設(shè)水平總體上保持持續(xù)增強(qiáng)的趨勢，生態(tài)文明指數(shù)從2001年的0.056 8增加到2014年的0.817 4.圖1還顯示，經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和社會進(jìn)步水平也總體上保持持續(xù)增強(qiáng)的趨勢，特別是社會進(jìn)步指數(shù)從2009年后呈現(xiàn)快速增長的趨勢，2014年社會進(jìn)步指數(shù)達(dá)到0.890 2，這得益于快速的城鎮(zhèn)化、農(nóng)村居民人均純收入的大幅度提升以及城鎮(zhèn)登記失業(yè)率的快速下降.從圖1還可以發(fā)現(xiàn)，2001—2012年環(huán)境保護(hù)水平總體上呈持續(xù)增強(qiáng)的趨勢，而2012年后呈下降趨勢，主要是近2 a隨著快速城鎮(zhèn)化和工業(yè)化，湖北省的環(huán)境污染日益顯現(xiàn)，而污染治理力度不夠（2014年環(huán)境污染治理投資占GDP之比僅為1%），城區(qū)環(huán)境空氣質(zhì)量差（2014年空氣質(zhì)量評價優(yōu)良天數(shù)比例為79%，達(dá)到歷年最低）、工業(yè)固體廢物綜合利用率不高（2014年為76.68%，相比2010年的81.03%有所下降），這說明產(chǎn)業(yè)綠色化發(fā)展水平?jīng)]有得到有效提升.

表2 協(xié)調(diào)發(fā)展水平評價標(biāo)準(zhǔn)和類型Tab.2 Evaluation criteria and types of coordinated development level

圖1 2001—2014年湖北各子系統(tǒng)指數(shù)及生態(tài)文明指數(shù)變化趨勢Fig.1 Trends of subsystem index and ecological civilization index in Hubei from 2001 to 2014

圖2 為湖北省2001—2014年環(huán)境-經(jīng)濟(jì)-社會系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展度變化趨勢.結(jié)果顯示，湖北省環(huán)境-經(jīng)濟(jì)-社會系統(tǒng)的協(xié)調(diào)發(fā)展水平日益提高，協(xié)調(diào)發(fā)展度從2001年的0.079 0增加到2014年的0.908 6，協(xié)調(diào)發(fā)展水平從2001年的極度失調(diào)上升為2014年的優(yōu)質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展，這與湖北省在保護(hù)生態(tài)環(huán)境的同時，加速經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展進(jìn)程有關(guān).從圖1可以看到，2014年經(jīng)濟(jì)發(fā)展指數(shù)和環(huán)境保護(hù)指數(shù)相當(dāng)，社會進(jìn)步指數(shù)已經(jīng)高于環(huán)境保護(hù)指數(shù)，這說明湖北省將來在穩(wěn)步發(fā)展經(jīng)濟(jì)、保障民生的同時，要加強(qiáng)生態(tài)環(huán)境的保護(hù)工作，將社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃和生態(tài)環(huán)境保護(hù)目標(biāo)有機(jī)結(jié)合起來，提升生態(tài)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平，確保湖北省環(huán)境-經(jīng)濟(jì)-社會系統(tǒng)一直保持優(yōu)質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展.

圖2 2001—2014年環(huán)境-經(jīng)濟(jì)-社會系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展度變化趨勢Fig.2 Change trend of coordinated development degree of environment economy social system from 2001 to 2014

2.2 湖北省橫向生態(tài)文明評價及協(xié)調(diào)發(fā)展水平分析 湖北省包括13個地級市、3個省管轄縣級市（仙桃、天門、潛江）和1個林區(qū)（神農(nóng)架）.由于3個省管轄縣級市（仙桃、天門、潛江）和1個林區(qū)（神農(nóng)架）環(huán)境統(tǒng)計等方面數(shù)據(jù)缺失，本文僅對湖北省地級市域的生態(tài)文明水平和協(xié)調(diào)發(fā)展水平進(jìn)行評價.從評價結(jié)果（表3）來看，生態(tài)文明綜合水平位列前三的市為武漢、宜昌、襄陽，其中最高的武漢生態(tài)文明指數(shù)為0.719 0，而最低的荊州生態(tài)文明指數(shù)僅為0.230 4.13個地級市的協(xié)調(diào)發(fā)展類型從輕度失調(diào)衰退到良好協(xié)調(diào)發(fā)展，協(xié)調(diào)發(fā)展度最低的隨州為0.359 5，最高的武漢為 0.843 6，其中，處在瀕臨失調(diào)和勉強(qiáng)協(xié)調(diào)的最多，共有8個，兩者占到61.5%，這說明湖北大部分地級市還處在過渡發(fā)展階段.各地級市生態(tài)文明和協(xié)調(diào)發(fā)展水平存在的差異性與湖北省區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的極度不平衡以及資源環(huán)境稟賦的差別密切相關(guān).

表3顯示，武漢的環(huán)境保護(hù)指數(shù)低于經(jīng)濟(jì)發(fā)展指數(shù)和社會進(jìn)步指數(shù)，經(jīng)濟(jì)發(fā)展指數(shù)和社會進(jìn)步指數(shù)為全省最高，而環(huán)境保護(hù)指數(shù)為全省第8，環(huán)境保護(hù)水平相對較低，說明武漢的經(jīng)濟(jì)發(fā)展、民生保障優(yōu)于生態(tài)環(huán)境的保護(hù)，因此武漢未來的發(fā)展應(yīng)在發(fā)展經(jīng)濟(jì)、保障民生的同時，加強(qiáng)生態(tài)環(huán)境的保護(hù)工作，進(jìn)一步調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，大力發(fā)展綠色產(chǎn)業(yè)和高附加值行業(yè)，繼續(xù)推進(jìn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，將經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的效益注入到改善生態(tài)環(huán)境中來，最終實現(xiàn)環(huán)境-經(jīng)濟(jì)-社會系統(tǒng)的優(yōu)質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展.荊州的生態(tài)文明指數(shù)為全省最低，協(xié)調(diào)發(fā)展度也不高，其萬元 GDP 能耗（1.2 t標(biāo)準(zhǔn)煤）和水耗（237 m3）在全省都處于較高的水平，說明其處在過度消耗資源來帶動經(jīng)濟(jì)發(fā)展的階段，在未來的發(fā)展中要改變粗放型的發(fā)展方式，注重經(jīng)濟(jì)增長方式轉(zhuǎn)變與加強(qiáng)環(huán)境治理相結(jié)合.除武漢和荊州外，其他各地級市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展指數(shù)和社會進(jìn)步指數(shù)總體上都低于環(huán)境保護(hù)指數(shù)，因此這些區(qū)域在未來的發(fā)展中經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展還有較大的提升空間，在繼續(xù)保護(hù)生態(tài)環(huán)境的同時，要加快經(jīng)濟(jì)增長，改善民生，加大教育、科技等領(lǐng)域的投入，通過科技進(jìn)步推動社會經(jīng)濟(jì)的快速優(yōu)質(zhì)發(fā)展，同時結(jié)合自然資源優(yōu)勢發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)、文化生態(tài)旅游業(yè)等，最終實現(xiàn)這些區(qū)域環(huán)境-經(jīng)濟(jì)-社會系統(tǒng)的優(yōu)質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展.

表3 2014年湖北省各地級市域生態(tài)文明水平及協(xié)調(diào)發(fā)展水平Tab.3 Ecological civilization level and coordinated development degree of cities on Hubei Province in 2014

3 結(jié)論

本文以2001—2014年湖北省縱向數(shù)據(jù)以及2014年湖北省13個地級市的橫向數(shù)據(jù)為研究對象，采用主成分分析法和層次分析法，依據(jù)環(huán)境保護(hù)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會進(jìn)步及其下面的三級指標(biāo)構(gòu)建評價體系，對湖北省及其各地級市的生態(tài)文明水平進(jìn)行了實證分析，并運(yùn)用耦合協(xié)調(diào)度模型對湖北省及其各地級市的環(huán)境-經(jīng)濟(jì)-社會系統(tǒng)的協(xié)調(diào)發(fā)展水平開展了實證評價，結(jié)果表明：

1）從湖北省縱向數(shù)據(jù)評價結(jié)果來看，2001—2014年間，湖北生態(tài)文明建設(shè)水平持續(xù)提高，環(huán)境-經(jīng)濟(jì)-社會系統(tǒng)的協(xié)調(diào)發(fā)展水平日益提高，經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展進(jìn)程較快，環(huán)境保護(hù)水平總體上較經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展水平高但有下降的趨勢，說明湖北轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式、調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)收到一定成效，但隨著城市化和經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，環(huán)境壓力將呈現(xiàn)增大的趨勢，主要體現(xiàn)為環(huán)境污染治理力度不夠，環(huán)境空氣質(zhì)量差，固體廢物綜合利用率低等.因此，未來湖北省應(yīng)進(jìn)一步轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)增長方式，加快生態(tài)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平，推進(jìn)綠色產(chǎn)業(yè)的發(fā)展進(jìn)程，同時加強(qiáng)環(huán)境污染的治理工作，改善生態(tài)環(huán)境質(zhì)量.

2）從湖北省地級市域的生態(tài)文明評價結(jié)果來看，無論是生態(tài)文明建設(shè)水平，還是耦合協(xié)調(diào)發(fā)展情況，市域之間存在一定程度的差異性.生態(tài)文明建設(shè)水平最高為武漢，最低為荊州；從協(xié)調(diào)發(fā)展水平來看，湖北省大部分城市還處在過渡發(fā)展階段，即向協(xié)調(diào)發(fā)展的目標(biāo)過渡.各城市需要根據(jù)自身優(yōu)勢和發(fā)展特點，因地制宜地采取經(jīng)濟(jì)社會宏觀規(guī)劃和生態(tài)環(huán)境保護(hù)措施，不斷提高生態(tài)文明建設(shè)水平，實現(xiàn)環(huán)境-經(jīng)濟(jì)-社會系統(tǒng)的優(yōu)質(zhì)協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展.

3）對比湖北省生態(tài)文明以及協(xié)調(diào)發(fā)展水平的縱向分析結(jié)果和橫向分析結(jié)果，可以看出2014年全省的生態(tài)文明指數(shù)及協(xié)調(diào)發(fā)展水平明顯高于13個地級市，原因可能是未統(tǒng)計的3個省管轄縣級市（仙桃、天門、潛江）和1個林區(qū)（神農(nóng)架）的影響，將在未來的工作中重點進(jìn)行論證.