基于因子分析的中國(guó)省域生態(tài)文明建設(shè)評(píng)價(jià)

王夢(mèng)媛，方厚政

(上海理工大學(xué) 管理學(xué)院，上海 200093)

生態(tài)文明建設(shè)關(guān)乎人類的生存和永續(xù)發(fā)展[1]。進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，中國(guó)在保持經(jīng)濟(jì)快速穩(wěn)定發(fā)展的同時(shí)，尤其注重加強(qiáng)資源能源節(jié)約利用、環(huán)境保護(hù)和治理以及生態(tài)保育，積極探索可持續(xù)的科學(xué)發(fā)展道路[2]。黨的十九大報(bào)告和“十四五”規(guī)劃均對(duì)生態(tài)文明建設(shè)做出了一系列指示和要求。在此背景下，對(duì)于生態(tài)文明建設(shè)的研究尤為必要。

目前，國(guó)外對(duì)生態(tài)文明建設(shè)評(píng)價(jià)的研究大多從區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)、可持續(xù)發(fā)展的角度展開(kāi)討論，主要形成了諸如環(huán)境績(jī)效指標(biāo)等較為權(quán)威的指標(biāo)體系[3]；國(guó)內(nèi)學(xué)者針對(duì)生態(tài)文明建設(shè)評(píng)價(jià)的研究大多從不同層面進(jìn)行展開(kāi)。中國(guó)相關(guān)部門先后提出了生態(tài)文明建設(shè)評(píng)價(jià)ECCI2013指標(biāo)體系[4]。隨后，汪秀瓊等基于“五位一體”總體布局從5個(gè)層面對(duì)中國(guó)區(qū)域生態(tài)文明建設(shè)進(jìn)行了綜合評(píng)價(jià)和聚類分析[5]。在省域?qū)用妫S娟等運(yùn)用TOPSIS法對(duì)江蘇省13個(gè)地級(jí)市的生態(tài)文明建設(shè)水平進(jìn)行了定量評(píng)價(jià)[6]；賈海發(fā)等以及李小娟運(yùn)用熵值法分別對(duì)青海省和陜西省的生態(tài)文明發(fā)展水平進(jìn)行了綜合評(píng)價(jià)[7-8]。在特定區(qū)域?qū)用妫瑓切」?jié)等對(duì)中西部地區(qū)生態(tài)文明建設(shè)狀況進(jìn)行了綜合評(píng)價(jià)[9]；楊紅娟等運(yùn)用AHP法對(duì)構(gòu)建的少數(shù)民族地區(qū)生態(tài)文明建設(shè)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系進(jìn)行了研究[10]；王二威等基于熵權(quán)TOPSIS方法對(duì)珠三角地區(qū)的城市生態(tài)文明建設(shè)進(jìn)行了評(píng)價(jià)研究[2]。此外，還有一些學(xué)者將生態(tài)文明建設(shè)評(píng)價(jià)研究聚焦在北京、上海和武漢等具體城市[3,11]。通過(guò)閱讀相關(guān)文獻(xiàn)可以發(fā)現(xiàn)，學(xué)界研究較多的是從不同的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系、不同的評(píng)價(jià)方法以及評(píng)價(jià)層面來(lái)對(duì)生態(tài)文明建設(shè)進(jìn)行評(píng)價(jià)并給出發(fā)展建議。

本文以中國(guó)31個(gè)省區(qū)市為研究對(duì)象，從3個(gè)層面構(gòu)建生態(tài)文明建設(shè)綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，利用因子分析模型對(duì)各省的生態(tài)文明建設(shè)水平進(jìn)行實(shí)證研究，并根據(jù)因子得分及排名做出分析和評(píng)價(jià)，并提出相關(guān)建議。

1 研究設(shè)計(jì)

1.1 評(píng)價(jià)指標(biāo)的選取

在數(shù)據(jù)可獲得的前提下，依據(jù)科學(xué)性、可操作性、準(zhǔn)確性和系統(tǒng)性的原則，從生態(tài)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、生態(tài)環(huán)境保護(hù)和資源能源利用3個(gè)層面選取了包含9個(gè)指標(biāo)在內(nèi)的生態(tài)文明建設(shè)綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)，具體見(jiàn)表1。

表1 生態(tài)文明建設(shè)綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

1.2 研究方法

因子分析法的基本思想是通過(guò)降維的方法將多個(gè)可觀測(cè)的原始變量綜合為少數(shù)的幾個(gè)不可觀測(cè)的假想變量，在保留大部分信息的同時(shí)，用個(gè)數(shù)相對(duì)較少的假想變量(稱之為因子)來(lái)替代眾多原始變量[12]。

假設(shè)一共有p個(gè)可觀測(cè)的變量，它們分別為X1,X2,…，Xp,最后濃縮提取出m個(gè)因子(m

(1)

式中：F1,F2,…，F(xiàn)m為公因子；等式右側(cè)第1項(xiàng)εi為不可觀測(cè)的變量；公因子前的系數(shù)aij為因子載荷量，它在統(tǒng)計(jì)學(xué)上稱為權(quán)，即是第i個(gè)變量在第j個(gè)公共因子上的負(fù)荷或相對(duì)重要性；最后一項(xiàng)μi統(tǒng)計(jì)學(xué)上稱其為特殊因子，它不能夠被前m個(gè)公共因子所解釋。

2 實(shí)證分析

2.1 數(shù)據(jù)來(lái)源與同向化處理

選取中國(guó)31個(gè)省區(qū)市(不包含港澳臺(tái))2017年的各項(xiàng)指標(biāo)數(shù)據(jù)，樣本數(shù)據(jù)來(lái)源于《2018年中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》和《2018年中國(guó)環(huán)境統(tǒng)計(jì)年鑒》。由于本文原始指標(biāo)數(shù)據(jù)的單位和正負(fù)取向不統(tǒng)一，為了使分析更加準(zhǔn)確，避免結(jié)果具有誤差，首先對(duì)原始指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行無(wú)量綱化和同向化處理。正向指標(biāo)和逆向指標(biāo)計(jì)算公式為

x′ij=(xij-xjmin)/(xjmax-xjmin)

(2)

x′ij=(xjmax-xij)/(xjmax-xjmin)

(3)

式中：x′ij為正向化值；xij、xjmax和xjmin分別為j項(xiàng)指標(biāo)的第i個(gè)樣本值、最大和最小樣本值。

2.2 因子分析的適用性檢驗(yàn)

需要進(jìn)行KMO與Bartlett’s球形檢驗(yàn),判斷該數(shù)據(jù)是否適合做因子分析，結(jié)果見(jiàn)表2，KMO=0.689>0.5，接近于1，且近似卡方統(tǒng)計(jì)值為162.013，顯著性水平為0.000，原假設(shè)不成立，故應(yīng)可采用因子分析且效果較好[12]。

表2 KMO和Bartlett's球形檢驗(yàn)

2.3 因子分析過(guò)程

1)利用SPSS21.0軟件進(jìn)行因子分析得到總方差解釋表，見(jiàn)表3。

表3 總方差解釋表

2)依據(jù)累計(jì)貢獻(xiàn)率達(dá)到80%，特征值均大于1的標(biāo)準(zhǔn)，基于SPSS21.0結(jié)果(表3)得出結(jié)論有，特征值比1大的因子共有3個(gè)，所以可提取3個(gè)公因子。觀察表3中因子旋轉(zhuǎn)后的情況可知，前3個(gè)因子可解釋的原始變量累計(jì)方差為83.792%，說(shuō)明這3個(gè)因子解釋了原始變量的大部分信息。通過(guò)因子碎石圖(圖1)可以觀察到前3個(gè)因子的特征值極高且變化劇烈，在圖中表現(xiàn)為陡峭的折線。自第4個(gè)因子起，特征根逐漸減小，折線的變化不顯著，故提取前3個(gè)因子較為合理。

圖1 碎石圖

3)在確定了3個(gè)公因子之后，通過(guò)因子旋轉(zhuǎn)得到旋轉(zhuǎn)成分矩陣(表4)，進(jìn)一步對(duì)因子進(jìn)行命名和解釋。

表4 旋轉(zhuǎn)成分矩陣

由表4可知:第1個(gè)公因子在X1、X2和X3指標(biāo)上有較大的載荷量，考慮到X1～X3均為生態(tài)經(jīng)濟(jì)發(fā)展指標(biāo)，所以將公因子1命名為“生態(tài)經(jīng)濟(jì)發(fā)展因子”；第2個(gè)公因子在X6～X7和X8指標(biāo)上有較大的載荷量，考慮到X6～X8均為資源能源利用指標(biāo)，所以將公因子2命名為“資源能源利用因子”；第3個(gè)因子在X4和X5指標(biāo)上有較大的載荷量，同時(shí)X4和X5兩指標(biāo)反映了生態(tài)環(huán)境保護(hù)水平，故將第3類因子命名為“生態(tài)環(huán)境保護(hù)因子”。

2.4 因子分析的結(jié)果

通過(guò)SPSS21.0處理得到成分得分系數(shù)矩陣(表5)。

由表5進(jìn)一步得到因子得分函數(shù):

表5 成分得分系數(shù)矩陣

F1=0.368X1+0.355X2+0.391X3-0.126X4-0.005X5-0.079X6-0.041X7+0.004X8；

F2=-0.080X1-0.074X2+0.039X3+0.012X4-0.210X5+0.295X6+0.385X7+

0.516X8；

F3=0.043X1+0.032X2-0.226X3+0.486X4+0.617X5+0.099X6-0.013X7-

0.298X8。

根據(jù)表3每個(gè)因子所占3個(gè)因子累計(jì)方差貢獻(xiàn)率的比例，可總結(jié)得出生態(tài)文明建設(shè)評(píng)價(jià)的綜合得分公式，即

F=0.391 2F1+0.348 2F2+0.260 6F3。

利用SPSS21.0軟件進(jìn)一步求得各省區(qū)市生態(tài)文明建設(shè)綜合得分以及排名，見(jiàn)表6。

表6 因子得分及排名

從表7中可以看出，生態(tài)文明建設(shè)綜合得分較高的是北京、上海等大城市和東南沿海地區(qū)的省份，處于中游地區(qū)的基本上為中部和東北地區(qū)，這些區(qū)域生態(tài)文明建設(shè)發(fā)展水平處于中等；處于下游地區(qū)的大多為西北地區(qū)和南部地區(qū)的部分省份，生態(tài)文明建設(shè)水平相對(duì)滯后。從整體來(lái)看，國(guó)內(nèi)生態(tài)文明建設(shè)水平呈現(xiàn)省市分布的不平衡性，生態(tài)文明建設(shè)在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)較為突出，西北部和南部地區(qū)的生態(tài)文明建設(shè)呈不斷追趕趨勢(shì)。

表7 按區(qū)域劃分各省區(qū)市生態(tài)文明建設(shè)得分排名情況

在東部沿海地區(qū)，各省份的生態(tài)文明建設(shè)綜合排名整體靠前。在生態(tài)經(jīng)濟(jì)發(fā)展方面，除山東和河北兩省排名相對(duì)靠后之外，其他省份均位居全國(guó)前列。東部地區(qū)各省份沿海，經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)，工農(nóng)業(yè)、科技等基礎(chǔ)雄厚，此外政府對(duì)生態(tài)文明建設(shè)投入的人力物力財(cái)力等資源也多，所以其投入與產(chǎn)出能力也會(huì)相對(duì)較強(qiáng)；在資源能源利用方面，東部沿海地區(qū)各省份處在全國(guó)中游位置，且彼此之間差距較小，可能與東部地區(qū)人口密集、能源資源不夠充足以及東部地區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)有一定的聯(lián)系，其中，河北和北京兩地排名相對(duì)靠后；在生態(tài)環(huán)境保護(hù)方面，東部沿海地區(qū)各省份因子得分排名比較分散，其中，海南、天津和上海相對(duì)靠后；因此，山東、河北等生態(tài)經(jīng)濟(jì)發(fā)展相對(duì)落后的省份應(yīng)當(dāng)充分借鑒北京、上海等大城市的經(jīng)驗(yàn)加大對(duì)生態(tài)文明建設(shè)的人力物力和財(cái)力的投入，增強(qiáng)生態(tài)經(jīng)濟(jì)投入與產(chǎn)出能力，進(jìn)一步提升自身生態(tài)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平；而海南、天津等生態(tài)環(huán)境保護(hù)相對(duì)落后的省份可以通過(guò)加大城市污水和生活垃圾處理力度，增加綠化覆蓋率等措施來(lái)提升自身生態(tài)環(huán)境保護(hù)水平。

在中部地區(qū)，除山西外，其他各省份生態(tài)文明建設(shè)綜合排名整體處在全國(guó)中等水平，且各省份差距較小。而在生態(tài)經(jīng)濟(jì)發(fā)展方面，中部六省排名整體處于中下游，可能與其各地人口密度、綠色經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平息息相關(guān)，可見(jiàn)這些省份需要加大生態(tài)文明投入，進(jìn)行綠色科技創(chuàng)新，增強(qiáng)投入產(chǎn)出能力，提高生態(tài)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平。在資源能源利用和生態(tài)環(huán)境保護(hù)方面，中部六省排名差距參差不齊，其中，山西和江西兩省需要加大資源能源利用效率，湖北和山西需要采取相關(guān)措施提升生態(tài)環(huán)境保護(hù)水平，爭(zhēng)取在各方面與其他省份齊頭并進(jìn)。

在東北地區(qū)，東北三省的生態(tài)文明建設(shè)綜合排名居于全國(guó)中等偏下位置。其中，遼寧的生態(tài)文明建位居三省之首，但在資源能源利用方面遠(yuǎn)落后于其他兩省，因此遼寧需進(jìn)一步提高資源能源利用率。而吉林和黑龍江在生態(tài)環(huán)境保護(hù)因子得分上排名靠后，兩省需要進(jìn)一步加大其生態(tài)環(huán)境保護(hù)力度?？傮w來(lái)看，東北地區(qū)的生態(tài)環(huán)境保護(hù)因子得分排名遠(yuǎn)落后于其生態(tài)經(jīng)濟(jì)發(fā)展因子和資源能源利用因子得分排名，因此當(dāng)?shù)卣畱?yīng)采取相關(guān)措施加大對(duì)生態(tài)環(huán)境的保護(hù)力度。

在西部地區(qū)，各省份的生態(tài)文明建設(shè)綜合排名整體靠后，西北地區(qū)尤為突出。西部地區(qū)有得天獨(dú)厚的礦產(chǎn)、石油、天然氣各種資源能源，開(kāi)發(fā)潛力大。但可能由于其特殊的地理位置和自然條件，使得西部各省份的生態(tài)文明建設(shè)成效還與中、東部存在一定的差距。其中，西藏在資源能源利用方面排名位居全國(guó)首位，從選取的指標(biāo)分析來(lái)看，西藏每單位GDP工業(yè)SO2排放量、工業(yè)固體廢物排放量和電力消耗量相對(duì)來(lái)說(shuō)是最低的。而綜合得分排名位居末位的青海，在資源能源利用和生態(tài)環(huán)境保護(hù)方面也不容樂(lè)觀，其原因可能是受其自身經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)、自然條件的約束或是面臨著資源開(kāi)發(fā)與環(huán)境保護(hù)之間的矛盾的影響。因此，青海應(yīng)把握住機(jī)遇，創(chuàng)新能源發(fā)展方式，協(xié)調(diào)資源開(kāi)發(fā)和環(huán)境保護(hù)統(tǒng)一發(fā)展，努力提高資源能源利用率和環(huán)境保護(hù)水平。

3 結(jié)論與建議

在新發(fā)展理念背景下，利用因子分析模型對(duì)中國(guó)31個(gè)省區(qū)市的生態(tài)文明建設(shè)水平進(jìn)行實(shí)證研究，進(jìn)一步分析和評(píng)價(jià)了不同區(qū)域各省份的生態(tài)文明建設(shè)差異。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)中國(guó)各區(qū)域不同省份生態(tài)文明建設(shè)差距較大，不同層面發(fā)展不均衡。具體結(jié)論如下：

1)運(yùn)用因子分析法所構(gòu)建的生態(tài)文明建設(shè)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系具有可行性，其信息貢獻(xiàn)率高達(dá)83.792%；生態(tài)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、資源能源利用和生態(tài)環(huán)境保護(hù)因子三者占總體解釋力度的比重分別為32.781%、29.176%和21.835%。

2)中國(guó)生態(tài)文明建設(shè)水平呈現(xiàn)地區(qū)發(fā)展的不平衡性，生態(tài)文明建設(shè)在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的東部地區(qū)較為突出，西北部和南部地區(qū)的生態(tài)文明建設(shè)呈不斷追趕趨勢(shì)。

3)在生態(tài)經(jīng)濟(jì)發(fā)展方面，以北京、上海等為代表的大城市以及東部沿海地區(qū)排名位居全國(guó)前列，而以廣西、安徽和河南為代表的中西部地區(qū)各省份排名較為靠后。在資源能源利用方面，西藏、甘肅排在第1、2位，而寧夏和青海位居倒數(shù)。在生態(tài)環(huán)境保護(hù)方面，江西、北京排在全國(guó)前列，西藏和青海位居末位。

結(jié)合以上結(jié)論，提出以下推進(jìn)中國(guó)各地區(qū)生態(tài)文明建設(shè)的相關(guān)建議：

1)東部地區(qū)雖然生態(tài)文明建設(shè)綜合得分位居全國(guó)前列，但各層面因子得分差距較大，各方面發(fā)展不均衡。東部地區(qū)各省份應(yīng)進(jìn)一步提高資源能源利用效率和環(huán)境保護(hù)水平。政府可以采取適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo),給予相關(guān)政策支持，引進(jìn)相關(guān)技術(shù)改善生產(chǎn)工藝,以提高資源利用率；同時(shí)加強(qiáng)群眾關(guān)于生態(tài)文明建設(shè)的宣傳和教育工作，提高公民環(huán)保意識(shí)，從自身做起，進(jìn)一步提高當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境保護(hù)水平。

2)中部地區(qū)各省份生態(tài)經(jīng)濟(jì)發(fā)展因子得分排名較生態(tài)文明建設(shè)綜合得分排名有所下降，同時(shí)其生態(tài)經(jīng)濟(jì)發(fā)展因子得分也明顯低于其他兩層面因子得分。因此，中部地區(qū)在生態(tài)文明建設(shè)中應(yīng)進(jìn)一步提升生態(tài)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、統(tǒng)籌經(jīng)濟(jì)與生態(tài)協(xié)調(diào)發(fā)展。各省份可以以改善生態(tài)為導(dǎo)向開(kāi)展經(jīng)濟(jì)工作，鼓勵(lì)推動(dòng)綠色創(chuàng)新、生態(tài)創(chuàng)新，不斷優(yōu)化調(diào)整各產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和各生產(chǎn)要素的投入比，努力推動(dòng)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和生態(tài)協(xié)調(diào)發(fā)展進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)良性循環(huán)[14]。

3)東北地區(qū)各省份生態(tài)環(huán)境保護(hù)發(fā)展因子得分較生態(tài)文明建設(shè)綜合得分排名有所下降，同時(shí)其生態(tài)環(huán)境保護(hù)因子得分低于其他兩層面因子得分。因此，東北三省應(yīng)進(jìn)一步加大環(huán)境保護(hù)力度。政府各部門可以加大環(huán)保監(jiān)督和宣傳教育工作，使得公眾樹(shù)立起綠色消費(fèi)和綠色出行環(huán)保觀念，使得企業(yè)積極承擔(dān)社會(huì)責(zé)任。同時(shí)開(kāi)拓廣大群眾監(jiān)督的渠道，努力發(fā)揮各方主體的監(jiān)督作用，讓全社會(huì)各個(gè)公民都積極投身參與到生態(tài)文明建設(shè)當(dāng)中[15]。

4)西部地區(qū)生態(tài)文明建設(shè)較為落后，各省份應(yīng)統(tǒng)籌生態(tài)經(jīng)濟(jì)、資源能源利用與環(huán)境保護(hù)各方面協(xié)調(diào)發(fā)展。加快轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式，緩解環(huán)境和資源壓力，以改善生態(tài)為導(dǎo)向開(kāi)展經(jīng)濟(jì)工作，對(duì)傳統(tǒng)和高污染產(chǎn)業(yè)進(jìn)行減產(chǎn)、技術(shù)改造和現(xiàn)代化升級(jí)，減少有害物排放；大力發(fā)展綠色產(chǎn)業(yè)，在稅收等多方面給予優(yōu)惠扶持政策，通過(guò)政府引導(dǎo)和政策激勵(lì)進(jìn)一步推動(dòng)綠色產(chǎn)業(yè)發(fā)展。