江蘇省生態(tài)環(huán)境質量評價和障礙度研究

丁 惠

經(jīng)濟社會的高速發(fā)展、人口的不斷增加和轉移，導致了資源的大量消耗，使得生態(tài)環(huán)境嚴重破壞，生態(tài)問題日漸突出。 當前，我國正處于由高速發(fā)展向高質量發(fā)展過渡的經(jīng)濟轉型期，主要矛盾也轉向生態(tài)環(huán)境質量和人民日益增長的對優(yōu)美生態(tài)環(huán)境需要間的矛盾。 新時期內，江蘇提出了建設“強富美高”新江蘇的奮斗目標，成為生態(tài)環(huán)境治理體系和治理能力現(xiàn)代化試驗省。 盡管生態(tài)環(huán)境建設水平逐漸提高，但經(jīng)濟大省和資源小省的江蘇的生態(tài)問題尚未得到實質性改善，經(jīng)濟社會發(fā)展與環(huán)境承載力之間的矛盾仍較為突出，一些環(huán)境問題還沒有根本解決，如空氣污染。 根據(jù)2017 年《江蘇環(huán)境公報》，全省環(huán)境空氣質量達標率為68%，較2016 年70.2%下降2.2 個百分點，其中13 個設區(qū)市環(huán)境空氣質量均未達二級標準。

一、 相關文獻綜述

隨著生態(tài)環(huán)境問題的突出、生態(tài)文明建設的開展和“質量”概念的提出，生態(tài)環(huán)境質量研究逐漸成為學術界的關注熱點。 生態(tài)環(huán)境質量的評價對象主要分為兩類：生態(tài)類型區(qū)和行政區(qū)。 生態(tài)類型區(qū)主要包括山地、平原、濕地、水域等；行政區(qū)主要包括省、城市、農(nóng)村、區(qū)域經(jīng)濟帶等。

生態(tài)環(huán)境質量評價研究主要包括兩個方面：生態(tài)環(huán)境質量指標體系的構建和評價方法的選擇。 生態(tài)環(huán)境質量評價指標體系的構建主要包括以自然資源、經(jīng)濟發(fā)展、社會發(fā)展為基礎的歸類分層方法和壓力—狀態(tài)—響應模型(PSR)及其擴展模型。 生態(tài)環(huán)境質量評價方法主要包括熵權法、層次分析法、主成分分析法、模糊綜合評價法等。 顧成林和李雪銘采用專家打分法、層次分析法和模糊綜合評判法從自然、社會、經(jīng)濟角度構建大連市生態(tài)環(huán)境質量評價的模型；呂雄鷹通過構建壓力—狀態(tài)—響應模型，采用主成分分析法對我國生態(tài)環(huán)境質量進行評價；呂文青和李業(yè)錦運用層次分析法和熵權法相結合的方法，從生態(tài)、社會、經(jīng)濟環(huán)境三個子系統(tǒng)對北京市人居生態(tài)環(huán)境質量進行綜合評價；卿青平和王瑛通過構建驅動力—壓力—狀態(tài)—影響—響應模型，采用逐層縱橫向拉開檔次法對省域生態(tài)環(huán)境動態(tài)變化進行研究；徐麗婷從經(jīng)濟發(fā)展、生態(tài)環(huán)境保護和社會文明進步，利用熵權—TOPSIS 法對長江經(jīng)濟帶城市群生態(tài)環(huán)境質量進行了分析。

目前關于生態(tài)環(huán)境質量的研究成果較多，但生態(tài)環(huán)境質量指標體系的構建尚未形成統(tǒng)一的標準，指標選取和層次劃分主觀性較強，且以通用指標為主；生態(tài)環(huán)境質量評價方法由主觀賦權法向主客觀賦權法相結合轉變。 本文從自然、經(jīng)濟、社會生態(tài)系統(tǒng)出發(fā)，采用客觀賦權的熵權法和障礙度模型，對江蘇省生態(tài)環(huán)境質量進行評價。

二、 數(shù)據(jù)來源與方法

(一)數(shù)據(jù)來源及處理

江蘇省生態(tài)環(huán)境質量指標數(shù)據(jù)來源于2006～2017 年《中國統(tǒng)計年鑒》《中國區(qū)域經(jīng)濟統(tǒng)計年鑒》《中國環(huán)境統(tǒng)計年鑒》以及《江蘇省統(tǒng)計年鑒》。

為使指標具有可比性，采取極差標準法進行標準化處理，以消除單位和量綱的影響，即當指標為正向時，Yij＝(Xj-Xmin)/(Xmax-Xmin)；當指標為負向時，Yij＝(Xmax-Xj)/(Xmax-Xmin)。 其中Yij為標準化后的數(shù)值，Xj為第j個指標的數(shù)值。

(二)構建指標體系

根據(jù)生態(tài)學原理，生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)是由自然、經(jīng)濟和社會生態(tài)系統(tǒng)組合成的復合系統(tǒng)。 生態(tài)資產(chǎn)為經(jīng)濟提供了發(fā)展動力，為人類生存提供了良好的環(huán)境；經(jīng)濟的發(fā)展對資源環(huán)境造成一定的破壞，會促進社會的穩(wěn)定發(fā)展；人們受教育水平的提高和精神生活的豐富，能夠促進生態(tài)環(huán)境的保護和經(jīng)濟結構的優(yōu)化，從而使自然和經(jīng)濟生態(tài)系統(tǒng)質量提高。 這三者相互影響，相互促進，相互制約。

依據(jù)科學性、系統(tǒng)性、代表性、可操作性、可獲得性原則，本文從自然、經(jīng)濟、社會生態(tài)三個子系統(tǒng)出發(fā)，構建江蘇省生態(tài)環(huán)境質量指標體系。 自然生態(tài)系統(tǒng)主要包括資源環(huán)境、環(huán)境污染和環(huán)境治理，體現(xiàn)資源環(huán)境狀態(tài)和經(jīng)濟社會對生態(tài)環(huán)境的作用。 經(jīng)濟生態(tài)系統(tǒng)主要包括經(jīng)濟實力和經(jīng)濟潛力，通過人均GDP、人均財政收入等指標表現(xiàn)經(jīng)濟發(fā)展水平，通過科教支出占比財政支出之比、高新技術產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值等指標表現(xiàn)產(chǎn)業(yè)優(yōu)化升級、技術創(chuàng)新、人才培養(yǎng)引進等，從而表現(xiàn)為經(jīng)濟潛力。 社會生態(tài)系統(tǒng)主要包括人口因素和基礎設施，表現(xiàn)了對自然生態(tài)系統(tǒng)的壓力和改善。 指標體系結構如表1 所示。

表1 江蘇省生態(tài)環(huán)境質量評價指標體系

(三)熵權法

熵權法依據(jù)評價指標的變化幅度對指標的影響確定評價指標的權重，是一種客觀賦權法，能規(guī)避人為賦權的主觀性。 評價指標的變化幅度越大，則其熵值越小，其指標權重越大。 基本計算原理如下：

1. 設有n個評價指標，m年，指標矩陣為Xij(i＝1，…，m；j＝1，…，n)，用極差標準法做標準化處理，得到標準化矩陣yij，并對標準化矩陣進行歸一化處理，得到：

2. 計算第j項指標的信息熵

3. 第j項指標的權重

4. 綜合評價指數(shù)

(四)障礙度模型

在江蘇省生態(tài)環(huán)境質量評價的基礎上，引入障礙度模型，分析某項指標和某類指標對生態(tài)環(huán)境質量的負面影響。障礙度模型主要涉及三個衡量指標，即因子貢獻度Fi、指標偏離度Ii和障礙度Pi。

1. 計算因子貢獻度和指標偏離度

2. 計算第i個指標和準則層對生態(tài)環(huán)境質量的障礙度

其中Wi表示第i個單項指標的權重；Xij表示第i個單項指標所屬的第j個準則層的權重；xij表示標準化后的值。

三、 結果分析

(一)江蘇省生態(tài)環(huán)境質量評價

從圖1 中可以看出，2005～2016 年間江蘇省生態(tài)環(huán)境質量整體呈現(xiàn)較好的發(fā)展態(tài)勢，從2005 年的0.3276 上升到2016 年的0.6477，年均增幅為2.67%。 2005～2006 年，江蘇省生態(tài)環(huán)境質量呈下降趨勢，由2005 年的0.3276 下降為2006年的0.3034，該時間段內江蘇省生態(tài)環(huán)境質量相對較差，經(jīng)濟發(fā)展方式以工業(yè)發(fā)展為主，工業(yè)廢水、二氧化硫、煙粉塵、工業(yè)固體廢物等污染物排放量較高，且在環(huán)境的治理方面，無論是污染治理的投入還是基礎設施的建設都較少。 2006～2016 年，江蘇省生態(tài)環(huán)境質量呈現(xiàn)明顯的上升趨勢，可以根據(jù)導致其變化的原因分為兩個階段。 第一階段，2006 ～2008年，自然生態(tài)系統(tǒng)是江蘇省生態(tài)環(huán)境質量發(fā)生變化的主要原因，人均公園綠地面積、建成區(qū)綠化覆蓋率和造林面積的增加以及污染物排放的減少使得自然生態(tài)系統(tǒng)的質量指數(shù)增加，從而使生態(tài)環(huán)境質量上升。 此外，環(huán)境基礎設施建設的增加和完善也促使生態(tài)環(huán)境優(yōu)化。 第二階段，2009 ～2016年，經(jīng)濟生態(tài)系統(tǒng)成為影響江蘇省生態(tài)環(huán)境質量變化的主要因素，究其原因是江蘇的產(chǎn)業(yè)結構不斷優(yōu)化，第三產(chǎn)業(yè)占比不斷增加，高新技術產(chǎn)業(yè)和以互聯(lián)網(wǎng)為基礎的新興服務業(yè)快速發(fā)展。 其中，2010 年到2011 年，江蘇省生態(tài)環(huán)境質量略微下降的主要原因是，工業(yè)固體廢棄物產(chǎn)生量發(fā)生較大的變化，由9064 萬噸變?yōu)?0475.4979 萬噸。

圖1 2005～2016 年江蘇省生態(tài)環(huán)境質量變化趨勢

2005～2016 年，江蘇省自然生態(tài)系統(tǒng)指數(shù)從2005 年的0.165增長到2016 年的0.2301，期間呈波動式變化，總體呈上升趨勢；經(jīng)濟生態(tài)系統(tǒng)指數(shù)從2005 年的0.122 增長到2016年的0.2525，除2006～2008 年下降，其余年份均上升，總體呈上升趨勢；社會生態(tài)系統(tǒng)指數(shù)從2005 年的0.0406 增長到2016 年的0.165，除2005～2006 年下降外，其余年份均上升，總體表現(xiàn)為上升。 從整體而言，經(jīng)濟生態(tài)系統(tǒng)指數(shù)變化幅度最大，社會生態(tài)系統(tǒng)指數(shù)次之，自然生態(tài)系統(tǒng)指數(shù)最小。 從長期來看，產(chǎn)業(yè)結構優(yōu)化、消費和投資方式轉變、技術創(chuàng)新等經(jīng)濟指標的變化，會使經(jīng)濟生態(tài)系統(tǒng)指數(shù)成為江蘇省生態(tài)環(huán)境質量增長的主要因素。

(二)江蘇省生態(tài)環(huán)境質量障礙度診斷

根據(jù)障礙度計算公式，計算出江蘇省生態(tài)環(huán)境質量各個指標的障礙度，得出各要素層的障礙度，同時列出2005 ～2016 年由大到小排序的前七個障礙因子進行分析。

1. 要素層障礙度診斷分析

由表2 可知，各要素層指標對江蘇省生態(tài)環(huán)境質量的障礙度的變化各不相同。 資源環(huán)境、環(huán)境治理、經(jīng)濟潛力、人口的障礙度都呈波浪式變化，在增減間不斷變動；環(huán)境污染對生態(tài)環(huán)境質量的制約程度雖在2019 ～2011 年和2012 ～2014年兩段時間內增加，但總體仍呈現(xiàn)出下降的趨勢；經(jīng)濟實力、基礎設施的障礙度基本表現(xiàn)為下降，分別由2005 年的21.19、9.98 減少到2016 年的14.09、0；經(jīng)濟潛力。 從各要素層指標的障礙度均值和整體變動而言，要素層可以分為三個層次。第一層次包括經(jīng)濟實力和經(jīng)濟潛力，是主要的障礙因子，其中經(jīng)濟潛力對江蘇省生態(tài)環(huán)境質量的制約程度最大。 第二層次包括環(huán)境污染、環(huán)境治理，對生態(tài)環(huán)境質量具有較大的影響；除2016 年環(huán)境治理的障礙度明顯高于環(huán)境污染外，環(huán)境污染的影響更大。 第三層次包括資源環(huán)境、人口、基礎設施，對生態(tài)環(huán)境質量的制約性相對較??；其中基礎設施的建設不斷完善使之對生態(tài)環(huán)境質量的影響不斷下降至零。

表2 2005～2016 年江蘇省生態(tài)環(huán)境質量要素層障礙度(%)

2. 指標層障礙度診斷分析

由表3 可以看出，2005 ～2011 年，障礙度較大的指標主要是工業(yè)增加值占GDP 比重、科教支出占地方財政支出之比(以下簡稱“科教占比”)、高新技術產(chǎn)值、第三產(chǎn)業(yè)占比、人均社會消費品零售總額、人均GDP、人均財政收入，障礙因子主要集中在經(jīng)濟潛力和經(jīng)濟實力要素層。 其中2005 ～2006 年，工業(yè)增加值占GDP 比重指標的障礙度最高；2007 ～2011 年，科教占比指標成為最大的障礙因子，且障礙度不斷增大。 2012～2016 年，科教占比、人均財政收入、工業(yè)固體廢物產(chǎn)生量、人均耕地面積、第三產(chǎn)業(yè)占比對江蘇省生態(tài)環(huán)境質量起主要的制約作用，其中2012～2014 年障礙因子主要集中在經(jīng)濟潛力要素層，2015 ～2016 年，盡管科教占比和人均財政收入的影響程度最大，但環(huán)境污染要素層的工業(yè)固體產(chǎn)生量和環(huán)境治理要素層的工業(yè)廢物綜合利用率、環(huán)境污染治理投資占GDP 比重、造林總面積的影響程度也在不斷增加。整體而言，2005 ～2016 年，排名前七的障礙度因子的綜合指數(shù)從53.72 上升至94.78，這表明江蘇省生態(tài)環(huán)境質量的制約因素更加集中于幾個指標，其他指標制約效果越來越小，從而使江蘇省生態(tài)環(huán)境質量的提高和優(yōu)化能夠更加集中和更加具有針對性。

表3 2005～2016 年江蘇省生態(tài)環(huán)境質量指標層主要障礙度因子(%)

四、 結論與建議

上文運用熵權法和障礙度模型對江蘇省2005 ～2016 年間的生態(tài)環(huán)境質量進行了分析，熵權法評價結果表明江蘇省生態(tài)環(huán)境質量呈良好的上升趨勢，其中經(jīng)濟生態(tài)系統(tǒng)指數(shù)對生態(tài)環(huán)境質量的貢獻度逐漸增加；障礙度模型顯示經(jīng)濟潛力和經(jīng)濟實力對江蘇省生態(tài)環(huán)境質量的影響較大，主要的障礙因子是科教支出占地方財政支出之比和人均財政收入，環(huán)境污染和環(huán)境治理要素層的指標的制約作用也較大。 為提高江蘇省生態(tài)環(huán)境質量，主要可以從提高經(jīng)濟潛力和加大環(huán)境治理力度兩方面著手，具體措施如下：

(一)優(yōu)化經(jīng)濟結構，提升經(jīng)濟潛力

2015～2017 年，江蘇省第二產(chǎn)業(yè)和第三產(chǎn)業(yè)對GDP 的貢獻率分別為51.8%、46.5%；38.7%、60.8%；42.4%、56%。 2016年江蘇省第三產(chǎn)業(yè)對GDP 的貢獻率第一次超過第二產(chǎn)業(yè)，但2017 年較2016 年略有下降。 根據(jù)數(shù)據(jù)和障礙度因子診斷，江蘇需繼續(xù)推進經(jīng)濟結構的優(yōu)化，擺脫對工業(yè)發(fā)展的依賴。為使江蘇省生態(tài)環(huán)境質量提高，政府必須增加科技和教育的財政支出，培養(yǎng)、引進高技術人才，促使技術創(chuàng)新；搭建中小科技企業(yè)的交流交易平臺，整合互補資源，增加對其獎勵補貼；優(yōu)化蘇南蘇中高新技術產(chǎn)業(yè)布局，增加研究支出投入，鼓勵蘇北高新技術產(chǎn)業(yè)發(fā)展；增強揚子江城市群的對外開放度、集聚和融合發(fā)展，推進以互聯(lián)網(wǎng)為基礎的新興服務業(yè)、綠色金融業(yè)等發(fā)展；促進江蘇沿海經(jīng)濟帶海洋經(jīng)濟的發(fā)展，如物流業(yè)、風能潮汐能等新能源開發(fā)使用、船舶制造工業(yè)的發(fā)展等；鼓勵引導江淮生態(tài)經(jīng)濟區(qū)利用好自身良好的生態(tài)資源，生產(chǎn)綠色農(nóng)產(chǎn)品，發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)，推動以綠色、健康、體驗為主的生態(tài)旅游業(yè)的發(fā)展。

(二)加大環(huán)境綜合治理力度

在經(jīng)濟快速發(fā)展的過程中，環(huán)境污染和環(huán)境治理對江蘇省生態(tài)環(huán)境質量也具有一定的制約作用。 為提高江蘇省生態(tài)環(huán)境質量，政府需加強對排污企業(yè)、化工園區(qū)的管理、監(jiān)督、抽查、回訪；對易發(fā)生、極大可能發(fā)生環(huán)境重大污染的企業(yè)和其一線員工進行環(huán)境污染風險防范的培訓，同時政府和企業(yè)都需制定完善環(huán)境突發(fā)事件預案、處理和懲治方案；鼓勵企業(yè)淘汰落后的生產(chǎn)設施，增加排污和環(huán)境監(jiān)測設施；重視生活和農(nóng)業(yè)污染源，形成規(guī)范的監(jiān)管和治理；通過增加造林面積、降低建設用地使用強度等，對生態(tài)環(huán)境進行修復；增加群眾和政務直接服務人員環(huán)境保護、環(huán)境污染等相關知識的普及和深化教育，讓群眾監(jiān)督企業(yè)和政府，讓政府更有效率和更好地為群眾服務，從而使群眾放心和安心。