■刘立刚 吴泽斌
人居环境是指人类聚居活动的空间,是居民赖以生存的空间场所,它是在自然环境基础上构建的人工环境,是与人类生存活动密切相关的地理空间[1]。国内很多城市提出要打造生态城市,建设资源节约型和环境友好型社会。随着城市化率的提高,城镇人口的增加,在城市化带来充裕的物质享受、便利的生活设施和高效的信息交流的同时,也会带来许多诸如环境污染、交通拥挤、住房紧张等造成人居环境恶化的问题。
城市人居环境评价是对城市人居环境的质量进行科学的定量描述和评估,建立科学合理的评价指标体系关系到评价结果的准确性。“压力、状态、响应”(Pressure-State-Response,PSR)模型是最初由加拿大统计学家Rapport 和Friend 提出,后由经济合作与发展组织(OECD)和联合国环境规划署(UNEP)于20 世纪八九十年代共同发展起来的用于研究环境问题的框架体系[2]。PSR 框架下的人居环境系统揭示了城市中人与环境之间通过“原因-效应-响应”的不断循环而达到改善人居环境的目的。目前对城市人居环境评价指标构建和评价方法的研究,多集中于人居环境的静态优劣排序评价,较少综合考虑到人居环境的系统性以及各评价指标的障碍影响大小。因此,不管从客观现实需要还是从理论探讨来讲,对PSR 框架下的城市人居环境的评价和障碍因子诊断都显得尤为必要。
随着城市化和工业化进程的加快以及城市人口的增长,城市环境将要承受越来越大的压力(P),压力之下,城市人居环境质量水平将会呈现不同的状态(S),城市环境的管理者、决策者和政策制订者将人居环境的状态及其变化做出响应(R)。响应的科学性和力度又将会影响到今后城市人居环境所承受的压力及其状态。同时,从系统学角度来看,城市人居环境系统中的压力、状态、响应各子系统变化的速率应相互均衡,任何一方的失衡都会影响到城市人居环境的质量水平。
相对于其他评价方法和模型,PSR 模型在建立人居环境系统评价指标体系上具有一定的优势,主要体现在:(1)综合性。PSR 模型能抓住城市复合生态系统中“经济-社会-环境”相互关系的特点,体现出不同人居环境系统间的共性。(2)灵活性。人居环境系统是一个动态不断变化的复合系统,仅对人居环境系统某一特定时期的状态进行评价不能全面地反映人居环境系统的实际状况。在实际评价工作中可以针对具体情况在时空的尺度上进行扩展,具有易调整性。(3)因果关系。PSR 模型强调了人口、社会、经济运作对城市人居环境系统的影响之间的联系,并通过压力、状态和响应三方面指标把相互间的因果关系展示出来。
研究思路主要分为两个方向:城市人居环境质量水平的测度量和制约城市人居环境质量水平的障碍因子诊断。
对于城市人居环境质量水平的测度实质上是对城市人居环境系统中的压力-状态-响应系统的协调性的度量。协调度越高,表明城市人居环境质量水平越高,反之,则越低。具体思路为:首先构建PSR 框架下的城市人居环境评价指标体系,然后从江西省2009-2013 年11 个市人居环境压力子系统(包括状态和响应子系统)的指标值中选取最优值组成压力系统下(包括状态和响应子系统)的参照数列,被评价单元作为比较对象,运用灰色关联法分别计算出11 个城市人居环境中的压力、状态和响应三个子系统的评价值,最后运用协调度函数来判断各评价单元人居环境中的压力-状态-响应三个子系统的协调状况。
制约城市人居环境质量水平的障碍因子诊断,主要通过建构模型测算出制约人居环境质量提升的障碍因子。针对不同因子的障碍水平,提出优化对策。
在综合参考其他相关研究成果[3][4][5][6][7][8]的基础上,根据城市人居环境的PSR 模型,遵照典型性、系统性、可量化性等原则,建立反映江西省城市人居环境的压力、状态和响应指标体系(表1),分为目标层、控制层、操作层,共15 个指标。
为了能够更全面更准确地反映评价指标的重要性,既要考虑到专家的经验和能力,也应兼顾到客观的信息数据。所以,本文以AHP 赋权法和信息熵赋权法相结合来确定各指标权重。PSR 框架下城市人居环境评价指标体系及其权重结果,如表1 所示。
表1 PSR 框架下城市人居环境评价指标体系及其权重
为了使各指标之间具有可比性,需要对各指标值进行标准化处理。本文采用参照值标准化法对指标进行规范化处理,具体是以2008 年江西省城市人居环境质量的各项指标均值为参照值,对原始数据进行无量纲化处理,即:对于正效应指标,采用eij=e'ij/e'j,式中,eij为标准化后某一指标的属性值,e'ij为某一指标的原始属性值,e'j为不同阶段江西城市人居环境质量第j 指标的原始属性值;对于负向作用指标,采用eij=e'j/e'ij,式中,eij为标准化后某一指标的属性值,e'ij为某一指标的原始属性值,e'j为不同阶段江西城市人居环境质量第j 指标的原始属性值。
对城市人居环境质量进行病理诊断,挖掘出障碍因子,为城市人居环境管理者提供决策参考。具体操作中,可通过测算城市人居环境各评价指标的障碍大小来考察,计算公式如下:
设min(cj)、max(cj)分别为操作层指标Cj的最小实际代码、最大实际代码,max(eij)为规范化数列eij在评价年度序列内的最大属性值,s 为相应操作层指标的实际代码,i=1,2,…,m;j=1,2,…,n,s∈j,定义BDs 为第s个操作层指标的障碍度,则有:
其中:
通过对单项操作层指标障碍度BDs大小的排序,从而确定各障碍因子对城市人居环境质量的影响程度。
根据上述构建评价方法与评价模型,对江西省11个地级市2009-2013 年城市人居环境的总体水平进行测算,计算结果见表2。
表2 2009—2013年江西省城市人居环境质量水平
根据表2 可以对江西省11 个市城市人居环境情况做出以下判断:
1.从区域比较来看,城市人居环境质量呈现较明显的区域差异。江西省11 个市城市人居环境的“压力-状态-响应”协调度进行排序,从高到低依次为宜春、新余、景德镇、赣州、九江、上饶、吉安、抚州、南昌、鹰潭和萍乡。11 个城市人居环境平均协调度为1.6019,其中城市人居环境质量最高为宜春 (1.6995),最低为萍乡(1.4276),两者的协调度相差0.2720。区域差异较为明显。
2.城市人居环境的PSR 指标体系对比分析。从城市人居环境的压力子系统来看,南昌排在首位,说明随着南昌工业化和城市化进程的推进,南昌承受着巨大生态环境压力,评价值为0.8814,排在最后的是新余,评价值是0.6586,区域人居环境承受的压力极其不平衡。从城市人居环境的状态子系统来看,11 个市的得分都不高,说明目前江西省城市人居环境质量现状不同,有待进一步挖掘潜力,最高为景德镇,评价值仅为0.3984。城市人居环境的响应子系统从高到低排序依次为宜春、赣州、南昌、景德镇、九江、新余、鹰潭、上饶、吉安、抚州、萍乡,说明在面对城市人居环境不断增加的压力及其现状的改变,宜春、赣州相对其他城市来说,城市管理效率更高,而萍乡排在最后,响应能力较弱。萍乡的结构性污染突出,煤炭、建材等环境代价高的产业比重大,而环境友好型的新兴产业比重偏低。
在人居环境质量整体评价的基础上,运用式1 对影响2013 年江西省城市人居环境进一步提升的因子障碍水平进行检验,并将所得计算值转换为百分制。按障碍度的大小进行排序,排名前五的因子,如表3 所示。
表3 影响江西省城市人居环境提升的障碍因素排序 (单位:%)
通过表3 可以得出以下几点结论:(1)按照操作层指标障碍度大小的排序,影响江西省城市人居环境质量的障碍因子主要集中在城市万人拥有公共交通车辆、人均拥有公益性文化娱乐设施用地面积、人均拥有城市维护建设资金、人均公共服务与基础设施资金投入和万元工业产值废气排放等四个指标。这四个指标是城市人居环境质量改善的着力点,是政策制定的出发点和落脚点。(2)城市公共交通是制约江西省人居环境质量的最大障碍因子。11 个市中有10 个城市的最大障碍因子是城市万人拥有公共交通车辆,说明江西省城市公共交通的发展与城市规模的扩大匹配度不太高,尚需大力发展城市公共交通,以缓解城市居民出行的压力。
为了更好地阐述问题,本文以每个指标障碍度值为横轴,以每个指标重要性程度(以权重表示)为纵轴,以江西省11 个城市的障碍度均值(0.0890)和构建的15 个评价指标权重均值(0.0667)作为障碍度和重要性程度的分界点。评价指标障碍度作为横轴,指标权重作为纵轴绘制四象限图(见图1)。通过四象限图能够非常直观地看出江西城市人居环境的优势和劣势到底在哪里,从而可以更有针对性确定改善江西省人居环境的着力点。
图1 制约江西省城市人居环境的障碍度及重要度象限图
象限一属于重要性高障碍度也高的象限(优先改进区)。城市万人拥有公共交通车辆、人均拥有公益性文化娱乐设施用地面积、人均拥有城市维护建设资金、人均公共服务与基础设施资金投入和万元工业产值废气排放这5 个指标均落在这个象限。此象限标志着这个5 个指标对改善江西省城市人居环境具有重要的作用,同时,这5 个指标已严重阻碍了江西省人居环境质量的进一步提升,应给予优先改进。从这5 个指标来看,完善提升江西省基础设施,增强资源要素保障能力是重要的路径选择,应把人居环境建设纳入国民经济和社会发展规划及年度财政预算中,多渠道筹措资金,确保有足够的资金投放到城市人居环境建设。
象限二属于重要性较低但障碍度高的象限(高度关注区),有万元工业产值废水排放、万元工业产值固废产生、污水处理率和建成区绿化覆盖率4 个指标。从这4 个指标来看,江西省应按照“减量化、再利用、资源化”的原则,鼓励企业循环式生产,推动产业循环式组合,倡导社会循环式消费,提高循环经济占国民经济的比重。
象限三属于重要性低障碍度也低的象限(缓关注区)。城市人口密度、生活垃圾无害化处理率和人均居住建筑面积3 个指标在这一象限中。这3 个指标从重要性和障碍度来看,对江西省城市人居环境影响并不大,但并不意味着可以忽视这些因子,如城市人口数量。如果人口增长超过了城市的经济社会环境的承载能力,将会给城市环境带来巨大压力,并进而影城市人居环境。在快速推进城市化过程中,城市人口增长要与城市容量相协调,警惕“城市病”的发生。
象限四属于重要性高障碍度低的象限(优势保持区)。具体指标有:森林覆盖率、全年城区环境空气质量优良天数和城镇登记失业率。这一象限的指标对江西省城市人居环境有着重要影响,但与其他因子相比,具有一定的优势。从这三个比较优势因子来看,江西省城市人居环境的改善应立足现状,加强对城市新生劳动力和城镇失业人员的就业技能和创业能力培训,对城市特困群体失业人员实施就业援助,保持人居环境的优势。
从评价方法来看,PSR 框架下的城市人居环境评价指标体系运用“作用—反馈—再作用”这一思维逻辑揭示了城市中人与环境之间的相互作用关系。本文根据该指标体系进行城市人居环境质量的评价,根本目的不在于区分孰优孰劣,而在于找到差距和努力的方向。运用灰色关联分析法,度量出评价对象与理想参考标准之间的差距,有利于认清形势,准确定位。通过因子障碍度的测算,为人居环境的改善找到方向,为发展资源节约型、环境友好型产业增强说服力。所以,从定量角度来看,本研究所提出的评价思想、方法和构建的评价指标体系具有一定的理论和实践价值。但有些表征人居环境质量的指标难以准确量化,比如城市居民价值取向、道德修养、邻里关系、环境政策绩效等。有些指标只是凭经验判断而得,缺少合理性论证。这些都需要在今后的研究中进一步完善。
从评价结果看,江西省在快速城市化和工业化过程中,公共服务与基础设施的发展相对滞后以及“三废”的排放量是制约其人居环境质量提升的重要因子。要改善江西省城市人居环境就必须在遵从工业区规划与城市总体规划布局的基础上,政府加大投入,公众积极参与,完善公共服务与基础设施建设,坚持新城区拓展和旧城区提质并重。同时,采取政府规制与经济激励相结合的方法,根治城市工业污染,保护水源,防止大气和噪声污染,加大废弃物处置力度。
[1]吴良镛.人居环境科学导论[M].北京:中国建筑工业出版社,2001.
[2]Organization for Economic Cooperation and Development (OECD).OECD Environmental Indicators:Development Measurement and Use (EB/ OL)(2004-05-20).
[3]李雪铭,晋培育.中国城市人居环境质量特征与时空差异分析[J].地理科学,2012,(5).
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[5]祁新华,程煜,陈烈,朱宇.大城市边缘区人居环境系统演变规律——以广州市为例[J].地理研究,2008,(2).
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