中国城市层面低碳环保发展指数评价及对比

■ 郑林昌 副教授 付加锋（、河北大学经济学院 河北保定 0700、中国环境科学研究院气候影响中心 北京 000）

引言

为全面反映发展内容，引导社会重视环境保护和大气稳定性，本文提出低碳环保发展指数。该指数主要用于宏观判断我国地区层面经济社会发展、环境保护和碳浓度控制的现状、时空演变及其三者之间关系。

目前，国内外人文社会和资源环境领域有关发展的指数有很多，如联合国开发计划署推出的人类发展指数，该指数仅采用三项指标（生活水平、健康长寿和教育获得）衡量发展，道琼斯可持续发展指数从经济、社会和环境三个方面考察发展。中国衡量发展的指数也有很多，如中国发展指数采用了15项指标衡量发展，可持续发展能力指数运用45项指标衡量发展，中国综合发展指数和中国绿色发展指数分别利用了45项指标和55项指标来衡量发展，这些指数不仅考虑到了经济社会发展，同时考虑到了经济社会发展过程中的资源环境状况，但它们所涉及的指标都比较多，有些指数忽视了当前全球气候变化以及碳排放在发展中所发挥的作用。资源环境领域中的专业指数更多，如环保领域中的环境可持续发展指数、环境绩效指数、气候竞争力指数、中国公众环保民生指数、生态足迹指数等，它们关注环境的质量、稳定性以及持续性，低碳领域中的G20低碳竞争力指数、低碳经济指数、中国城市低碳城市评价指标体系、中国低碳指数、低碳50指数等关注的则是经济社会活动的碳排放。目前，国内外仍缺乏一个包含低碳、环保和发展三项内容的综合性指数来反映三者变化及其相互之间的关系。为促进中国经济社会可持续发展，保障可持续发展所依赖的环境质量和气候稳定性，反映中国地区（城市）发展进程中低碳和环保状况及其变化，本文借鉴国内外其它指数编制经验，选取能够反映低碳、环保和发展内容的指标，利用指数编制方法，将低碳环保发展内容综合汇总而形成一种指数，称之为低碳环保发展指数。

城市低碳环保指数指标体系构建

（一）构建地区低碳环保指数指标体系

1.指标体系构建技术路线。城市层面低碳环保指数构建技术路线示意图如图1所示。首先，依据发展观的再认识，结合低碳和环保的内涵与实质，借鉴国内外相关指标体系，初步构建低碳环保指数指标体系。其次，采用专家咨询方法（Delphi），把初步构建的指标体系征求专家意见，根据专家意见和建议对初步设想指标体系进行指标增减处理，形成专家意见下的低碳环保指数指标体系。再次，进一步剔除掉那些没有统计和收集困难的指标，同时为减小评价研究工作量，采用敏感性分析方法消除那些相关性较高、差异性较小的指标。最后，依据前期工作基础，邀请相关高层次专家针对计量分析下的指标体系做进一步论证，最后形成城市层面的低碳环保发展指数指标体系。

2.城市低碳环保发展指数指标体系。在上述工作技术路线基础上，最后形成了城市低碳环保发展指数指标体系，该指标体系共包括20项具体指标（见表1）。

（二）指数指标体系权重赋值

指数指标体系权重赋值采用均值赋权重的方法，城市低碳环保发展指数各项指数和各项指标权重赋值情况如表1所示。

（三）数据处理及低碳环保发展指数模型

1.数据处理。指标数据来源。本研究数据主要来源于：历年《中国城市年鉴》、《中国城市建设统计年鉴》以及城市统计年鉴。

指标数据逆向化处理。指标体系中有些指标与指数方向相反，为此，需要对这类指标采用倒数法进行逆向化处理，处理公式如下：

基期数据的选择。城市低碳环保发展指数基期数据为2005年284个城市指标数据的均值（，即2005年284个城市第j项指标均值）。

指标数据的无量纲化处理。低碳环保发展指数各项指标值量纲相差较大，为便于各项指标之间的对比，采用显性比例法对指标进行无量纲化处理方法，具体公式如下：

2.低碳环保发展指数评价模型。环保指数评价模型可以表示如下：

其中，δEPI为δ年度环保指数，m为环保指数系统中指标数量，ρm为环保指数系统中第m项指标的权重，δx*epm为δ年度环保指数系统中无量纲处理后的第m项指标。

低碳指数评价模型可以表示如下：

其中，δLCI 为δ年度的低碳指数，n为低碳指数指标数量，ωn为低碳指数系统中第n项指标的权重，δx*lcn为δ年度低碳指数系统中无量纲处理后的第n项指标。

发展指数评价模型可以表示如下：

其中，δDI 为δ年度发展指数，p为低碳指数指标数量，σp为发展指数系统中第p项指标的权重，δx*dp为δ年度低碳指数系统中无量纲处理后的第p项指标。

第δ年度低碳环保发展综合指数评价模型可以表示如下：

其中，η低碳、η环保、η发展分别为低碳指数、环保指数和发展的权重。

中国城市低碳环保发展指数评价

（一）低碳指数

1.低碳生产指数。近年城市低碳生产指数总体有所增加，2005-2011年有217个样本城市的指数评价得分有所增加，得分下降的城市只有68个；指数评价得分均值由2005年的11.11分增加到2011年的14.13分，年均增幅4.09%。从空间上看，华北及周边地区成为低碳生产指数的塌陷地，西南、西北地区的个别城市的指数有不俗表现，且近期这种格局并未发生明显改变。从城市类型看，低碳生产指数表现出城市规模越大、指数越高的特点，2011年人口规模100万以上城市的低碳生产指数明显要高于人口规模100万以下的城市，而表现最差的是50-100万人口规模的城市。2011年中国城市低碳生产指数和低碳消费指数空间分布格局示意图如图2所示。

2.低碳消费指数。城市低碳消费指数下降趋势明显，2005-2011年样本城市中有264个城市的低碳消费指数评价得分出现了不同程度的下降，只有21个城市的指数评价得分是增加的；得分均值由2005年的1.11分下降到6.20分，年均下降幅度9.24%。城市低碳消费指数空间分布格局更特殊，虽然指数空间分布相对分散，但总体呈现出“西高-东低和中间高-两头低”的特征。低碳消费指数在不同类型城市间也有不同表现，特大城市低碳消费指数表现较差，大型城市的低碳消费指数相对较好，而其它类型城市的消费指数表现一般，即适宜的城市规模容易形成相对较高的低碳消费指数，超大型城市则容易出现较低的低碳消费指数。

3.低碳资源指数。近年城市低碳资源指数不断增加，2005-2011年有近九成样本城市的低指数评价得分有所增加，只有37个城市的指数评价得分有所下降；指数评价得分均值由基准年度的11.11分增加到2011年的16.10分，年均增幅6.38%。目前，国内几乎所有城市都把绿地视为城市环境指标之一，城市人均绿地面积差异并不是太大，因此城市低碳资源指数评价得分差异也不大，指数在空间上的分布非常分散。正因为如此，城市低碳资源指数与城市类型关系并不是太大，但总体仍有“中间小两头大”的特点。2011年，人口规模超过200万和小于50万的城市指数评价得分相对较高，而人口规模在50-100万、100-200万城市的指数评价得分相对要低。2011年中国城市低碳资源指数和低碳指数空间分布格局示意图如图3所示。

4.低碳指数。在低碳生产指数、低碳消费指数和低碳资源指数的共同作用下，近期城市低碳指数也有所增加，指数评价得分均值由起初的33.33分增加到2011年的36.43分，年均增幅1.50%，增幅并不大。三者的叠加作用使得低碳指数空间分布格局较为分散，并没有呈现出明显空间规律性，有些低碳指数高地并没有处在东部沿海地区，也没有分布在南方地区，相反低碳指数表现不错的几个城市，却分布在了我国中西部地区。城市低碳指数在不同类型城市之间表现出明显的“两头高-中间低“的特征，即超大型城市和小城市的低碳指数评价结果表现较好，而中小型城市的低碳指数评价结果表现相对较差，人口规模50万以下和200万以上城市的低碳指数评价得分均值总体要高于其它类型城市。

（二）环保指数

1.环境污染指数。城市环境污染指数空间分布相对分散，但总体有“东低-西高”的特征，经济发展水平和居民消费水平相对较高的东部地区，环境污染指数评价得分一般较低，而经济发展水平和居民消费水平相对较低的中西部地区，环境污染指数得分一般较高，但其中又有跳跃点。从环境污染指数评价得分变动情况看，近期城市环境污染指数变动方向并不明显，2005-2011年指数评价得分上升的城市有125个，下降的城市有160个，城市增减数量大致相当，但指数评价得分均值却由2005年的11.11分下降到了2011年的8.93分。不同类型城市的环境污染指数差异较大，总体表现出城市规模越大，其环境污染指数越低的特点。人口规模低于50万城市的环境污染指数评价得分均值最高，人口规模超过200万城市的环境污染指数评价得分均值最低。2011年中国城市环境污染指数和环境管理指数空间分布格局示意图如图4所示。

图1 城市层面低碳环保指数构建技术路线示意图

图2 2011年中国城市低碳生产指数和低碳消费指数空间分布格局示意图

表1 城市低碳环保发展指数指标体系及权重

图3 2011年中国城市低碳资源指数和低碳指数空间分布格局示意图

图4 2011年中国城市环境污染指数和环境管理指数空间分布格局示意图

图5 2011年中国城市环境质量指数和环保指数空间分布格局示意图

图6 2011年中国城市发展指数和低碳环保发展综合指数空间分布格局示意图

2.环境管理指数。近年城市环境管理指数不断增加，2005-2011年有255个样本城市的环境管理指数评价得分有所增加，得分下降的城市只有30个，指数评价得分均值也由2005年的11.11分增加到2011年的15.05分。城市环境管理指数的空间分布格局与环境污染指数恰恰相反，总体呈现出“东高-西低”的特征，东部地区城市的环境管理指数评价得分较高，而中西部经济城市的环境管理指数评价得分要低。与其它不同，城市环境管理指数严格保持由大到小逐步降低的特点，即城市规模越大，城市环境管理指数表现越好，人口规模超过200万城市的指数得分均值最高，100-200万人口规模城市的指数得分均值其次，然后是50-100万人口规模的城市，得分最低的是50万以下人口规模的城市。

3.环境质量指数。城市环境质量指数评价得分集中分布在了11-12分值之间，城市间的指数得分差异很小，造成指数的空间分布规律性较差（由于城市空气质量指数数据仅有2011年数据，故无法做城市环境质量指数变化分析）。从城市类型上看，人口规模50万以下城市的环境质量指数评价得分均值明显要高于其它类型城市，而其它三种类型城市之间的环境质量指数相差并不大，这说明只要城市规模大到一定程度，城市环境质量指数就会出现恶化，一旦出现恶化后，这种状态就会稳定地保持下来。2011年中国城市环境质量指数和环保指数空间分布格局示意图如图5所示。

4.环保指数。在环境污染指数、环境管理指数和环境质量共同作用下，城市环保指数表现出“东低-西高”和“北高-南低”的特征，广大东部地区的城市环保指数较低，而中西部地区的一些城市的环保指数较高，南北方向上看北部地区城市的环保指数表现总体要优于南部地区的城市。从动态看，近年城市环保指数趋于增长，2005-2011年环保指数评价得分增加的城市有209个，得分下降的城市只有76个，指数评价得分均值由2005年的33.33分增加到35.10分，年均增幅0.87%。环保指数在不同类型城市也有不同表现，城市规模越小，环保指数表现越好。2005-2011年人口规模50万以下城市的环保指数评价得分均值最高，人口规模200万以上城市的环保指数评价得分均值比较低，人口规模50-100万和100-200万城市的指数评价得分均值位于两类城市之间。

（三）发展指数

相比其它指数，近年几乎所有城市的发展指数评价得分都有所长增加，指数评价得分均值由2005年的33.34分增加到2011年的67.50分，年均增幅高达12.49%。从指数分布情况看，城市发展指数在空间上总体呈现出“东高-西低”的特征，东部沿海地区多数城市的发展指数评价得分相对较高，而中西部地区多数城市的发展指数评价得分相对较低，但其中也存在很多跳跃点，比如西部地区的克拉玛依市、自贡市等指数评价得分就很高。受城市规模经济、城市发展战略、城市发展政策等因素的影响，近年超大型城市发展明显要优于其它类型城市，2005年指数得分均值比全部城市得分均值高近16分，到2011年分值差扩大到了近28分，超大型城市发展指数与其它类型城市不仅存在明显差距，且差距在快速扩大，其它类型城市低碳指数之间的差异并不明显。2011年中国城市发展指数和低碳环保发展综合指数空间分布格局示意图如图6所示。

（四）低碳环保发展综合指数

近年城市综合指数增长趋势也很明显。2005-2011年，有265个样本城市的指数评价得分增加了，也有20个城市的得分出现了下降，评价得分均值也由基准年度的100分增加到后期的139.03分，年均增幅5.65%。受低碳指数、环保指数和发展指数的共同作用，综合指数空间分布规律性不强，总体看中间地带塌陷现象比较严重。此外，综合指数在不同类型城市表现出“两头高中间”的特征，人口规模200万以上城市的综合指数评价得分均值明显要高于其它类型城市，人口规模50万以下城市的综合指数表现其次，人口规模在50-100万和100-200万城市的综合指数得分均值居于期间。即城市规模越大和城市规模越小的城市指数表现越好，居于其间类型城市的综合指数表现较一般。

图7 2011年地区低碳生产指数与低碳消费指数评价得分对比情况

图8 2011年地区环境管理指数与环境污染指数评价得分对比情况

图9 2011年地区低碳指数、环保指数、发展指数之间的对比情况

指数相关关系分析

（一）低碳生产指数与低碳消费指数

城市低碳生产指数明显高于低碳消费指数。2011年，城市低碳生产指数评价得分均值为14.13分，但低碳消费指数评价得分均值只有6.20分，低碳生产指数评价得分指数低碳消费指数评价得分的两倍多。不同于地区低碳生产指数和低碳消费指数之间的关系，城市低碳生产指数和低碳消费指数之间并不存在明显的相关性，图7显示不论两类指数评价得分形成的散点，还是两类指数排名构成的散点都很分散。

（二）环境污染指数与环境管理指数

城市环境污染指数则要低于环境管理指数。2011年，城市环境污染指数评价得分均值只有8.93分，而环境管理指数评价得分均值为15.05分，环境管理指数得分均值是环境污染指数得分的1.69倍。图8则显示，两者之间存在一定的负相关关系，即环境污染指数评价得分较高、排名靠前的城市，其环境管理指数评价得分较低、排名较为靠后。

（三）低碳指数、环保指数和发展指数

城市低碳指数、环保指数和发展指数之间也存在一定的差异，其中低碳指数与环保指数的差异相对较小，但发展指数与低碳指数、环保指数之间的差异相对要大。2011年，城市低碳指数评价得分均值为36.43分，略高于环保指数评价得分的均值（35.10分），两类指数与发展指数的差异则相差很多，发展指数评价得分均值高达67.50分，得分均值是低碳指数和环保指数得分均值的近两倍。城市低碳指数、环保指数与发展指数之间的关系比较特殊，其中低碳指数与环保指数并不存在明显的相关关系，低碳指数与发展之间的相关关系也不明显，但环保指数与发展指数之间却存在一定的负相关关系。三类指数评价得分和排名构成的散点图显示，低碳指数与发展指数评价得分和排名构成的散点比较分散，低碳指数与环保指数评价得分和排名构成的散点也没有明显规律性，但发展指数和环保指数评价得分、排名构成的散点却呈现出明显的负线性关系，即经济社会发展水平相对较高的城市，其环保指数的表现往往不好。2011年地区低碳指数、环保指数、发展指数之间的对比情况如图9所示。

结论

低碳指数空间分布格局较分散，并没有明显空间规律性；环保指数表现出“东低-西高”和“北高-南低”的特征；发展指数则呈现出“东高-西低”的特征。

低碳指数、环保指数和发展指数在不同类型城市有不同表现，低碳指数在超大型城市和小城市有良好表现，而中小型城市的低碳指数表现相对较差；环保指数则表现出随城市规模变小、环保指数表现越好的特点；发展指数在超大型城市中有良好表现，其它类型城市发展指数间的差异并不大。

近期城市低碳指数、环保指数和发展指数均有所优化，其中发展指数改善幅度远大于低碳指数和环保指数。低碳生产指数与低碳消费指数的变化背道而驰，低碳生产指数日趋优化，但低碳消费指数不断恶化；环境污染指数与环境管理指数也有反方向变动的特点，环境管理指数优化趋势明显，但环境污染指数有所恶化。

低碳指数与环保指数之间关系并不明显，低碳指数与发展指数之间关系也很微弱，但环保指数与发展指数之间的负相关关系明显，即经济社会发展水平相对较高的城市，其环保指数表现较差。环境污染指数与环境管理指数之间也存在一定负相关性，但低碳生产指数与低碳消费指数之间的相关性并不明显。

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