基于DPSIR模型的长沙市低碳经济发展水平变化评价

李民，邓楚雄，谢炳庚，刘彬斌，雷国强（湖南师范大学资源与环境科学学院，湖南 长沙 410081）

基于DPSIR模型的长沙市低碳经济发展水平变化评价

基于DPSIR模型框架，构建起低碳经济发展评价指标体系，采用专家打分法、熵权法、线性加权法相结合的方法，对长沙市低碳经济发展水平变化进行定量评价，探讨长沙市低碳经济发展的路径。结果表明，长沙市低碳经济发展水平变化过程中，驱动力子系统评价指数呈稳步上升的发展态势，由2000的0.040 6上升到2013年的0.166 5；压力子系统评价指数个别年份有小幅下降，但总体增长趋势明显；状态子系统评价指数持续降低，2013年下降趋势得以遏制；影响子系统评价指数经历先降后升的发展阶段后，2013年再次回落；响应子系统评价指数经前期的波浪式增减后快速稳步提升。2000-2005年系统综合评价指数基本稳定在0.36左右，长沙市经济低碳化经过前期低水平均衡阶段后，系统综合评价指数由2005年的0.380 6持续稳步增长到2013年的0.680 5。研究表明，长沙市低碳经济发展水平尽管实现了等级跨越，但目前尚处于中高碳经济发展的起步阶段，仍有极大的提升空间。因此，优化产业结构和能源消费结构，倡导低碳生产、生活方式，增加碳汇能力，是长沙市低碳经济未来发展方向。

低碳经济；评价指标；DPSIR模型；长沙市

李民， 邓楚雄， 谢炳庚， 刘彬斌， 雷国强. 基于DPSIR模型的长沙市低碳经济发展水平变化评价［J］. 农业现代化研究，2016， 37（3）: 453-459.

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李民，邓楚雄*，谢炳庚，刘彬斌，雷国强
（湖南师范大学资源与环境科学学院，湖南 长沙 410081）

随着全球气候变暖、生态环境恶化及能源危机等问题的日趋严重，发展低碳经济，促进经济社会与资源环境的协调可持续发展已成为全球人类的共同诉求，也是未来经济发展的必然趋势。低碳经济是经济发展的一种重要模式，它具有能源消耗低、环境污染小、碳排放量低等特征。其目的在于通过技术与制度的创新、产业的转型升级以及研发推广新能源等多种途径来提高经济增长质量，构建新型能源生产、消费结构，减少能源的消耗，降低污染物的排放，实现区域经济社会与资源环境的可持续发展。长沙是长株潭城市群的首位城市，是长江中游城市群的核心城市之一，发展低碳经济，创建低碳城市，走资源节约、环境友好、低碳排放之路，对带动长株潭城市群、推动长江中游城市群低碳经济发展有着十分重要的现实意义。

目前，学术界对低碳经济发展水平评价研究尚处于探索阶段，因存在不同的视角与衡量标准，故尚未形成比较权威、统一的评价指标体系。吕学都等［1］认为，低碳经济指标能够客观衡量并引导地区低碳经济发展，但评价指标的选择要遵循全面、相关、有效、适用、前瞻性原则。唐笑飞等［2］从社会经济资源基础、能源消费、碳排放、碳吸收能力和低碳产业发展等5个方面23个评价指标，选取30个省级行政单位的低碳经济发展水平进行评价和聚类。王怡［3］指出，低碳经济复杂系统是由社会、资源、经济和环境4个相互独立又相互联系的子系统构成，并从4个子系统中选取36个指标组建了综合评价指标体系，对2005-2009年中国低碳经济复杂系统进行动态变化评价。胡林林等［4］从碳排放现状、碳源控制水平、碳捕获能力、人文发展水平、城市化水平等方面选取10个评价指标，采用FAHP-TOPSIS法对我国省域低碳发展水平变化进行评价。王喜等［5］基于PSIR模型，选取碳排放强度、人均碳排放等25个指标，对黄河中下游主要省份1991-2010年低碳经济发展水平进行评价与空间差异分析。曹炳汝等［6］从经济发展水平、产业低碳水平、科技支撑水平、环境支撑水平4个方面21个指标，采用主成分分析法测算2011年长江三角洲各省市低碳经济发展水平。周泽炯和胡建辉［7］基于Super-SBM模型，从投入、期望产出、非期望产出3个方面7个指标，对中原经济区15个地市低碳经济发展绩效进行评价。金小琴和杜受祜［8］从低碳效率、低碳环境、低碳科技3个方面19个评价指标，采用PCA、熵值法和聚类分析法，对我国西部12个省（市、区）低碳竞争力进行评价。冯碧梅［9］从自然生态系统、产业生态系统、人文生态系统的碳排放、碳源控制和碳汇建设方面选取24个指标，采用层次分析法，对湖北省低碳经济发展进行实证评价。屈小娥和曹珂［10］分别从低碳产出、低碳排放、低碳消费、低碳资源和人民生活等5个方面18个指标，计算评价陕西省低碳经济发展水平。张旺和赵先超［11］从基础、能源、产业、建筑、交通、环境、社会低碳化和碳汇能力等8个方面30个指标，测评中国36个主要城市低碳化发展指数。宋伟轩［12］从社会经济、生产生活碳排放、碳减排与碳捕集3个方面25个指标，对长江沿岸28个城市低碳化指数进行聚类分析与评价。刘骏等［13］从生产、交通、建筑、居民生活碳源与森林、绿地碳汇等方面，构建起一套包含13个评价指标的低碳城市测度指标体系，对国家确定的36个低碳试点城市进行测算与分类。可见，由于研究目的和对象的不同，考虑的因素不一样，选取的指标及指标数都存在有明显的差异。

DPSIR概念模型（驱动力—压力—状态—影响—响应模型）基本上包含了区域经济、人口、资源、社会发展与生态环境5大要素，能较好地揭示人类经济社会活动与资源环境之间的因果关系及各子系统之间的内在逻辑，且具有综合性、整体性、系统性、动态性、灵活性等优点，因此而被广泛应用到资源与生态环境评价等领域［14-15］，也在低碳经济发展评价中得到初步应用［16-17］。参考已有研究成果，充分考虑数据的全面性、可得性、有效性，结合区域经济社会发展实际，本文以DPSIR概念模型为框架，构建起低碳经济发展水平评价指标体系，综合采用专家打分法、熵权法和线性加权法，对长沙市低碳经济发展水平变化进行定量评价，探索长沙市低碳经济发展的路径，以期能为长沙市低碳经济稳健发展提供科学指导和参考依据。

1 DPSIR概念模型

DPSIR概念模型（图1），是由PSR概念模型发展演变而来，由欧洲环境署（EEA）于1998年首次提出。DPSIR概念模型中，“驱动力”可以看成是区域资源与环境变化的潜在原因，主要指区域社会经济活动的内在动力及发展趋势；“压力”主要指区域生产活动与需求获取对周边资源、环境的影响，是资源环境变化的直接原因；“状态”是指区域资源与环境在上述驱动力、压力之下所呈现出的各种状况，是“驱动力”和“压力”两大因素共同作用与影响结果；“影响”是指区域系统所处的各种状态对区域社会、经济、资源、环境及人类健康的反馈结果与影响程度；“响应”是指人类为促进区域社会经济可持续发展所采取的积极调控措施。

图1 DPSIR概念模型Fig. 1 DPSIR conceptual model

2 研究方法

2.1 指标选择及其权重确定

本文根据DPSIR概念模型和低碳经济的内在要求，遵循科学性、系统性、层次性、可操作性等原则，借鉴相关成果，结合区域经济社会发展实际，构建起长沙市低碳经济发展水平综合评价指标体系。该评价指标体系包含系统层、子系统层与指标层三个层次，共26个具体指标（表1）。本文采用专家打分法与熵权法综合确定低碳经济发展水平评价指标的权重。

2.2 数据来源及处理

本文原始数据主要来源于相关年份湖南统计年鉴、长沙统计年鉴、长沙市国民经济和社会发展统计公报、湖南省环境公报、湖南经济社会发展60年统计资料等，评价指标值通过相应计算生成。为便于对比和评价指数集成，采用如下极差法对评价指标原始值进行标准化处理，正向指标计算方法为：

负向指标计算方法为：

式中：ai为评价指标标准化值；xi为评价指标原始值；xmin、xmax分别为第i个评价指标的最小值与最大值。正向评价指标标准化值越大越有利于区域经济低碳化发展，越小越阻碍区域经济低碳化发展，负向指标则反之。

表1 长沙市低碳经济发展水平综合评价指标体系Table 1 Comprehensive evaluation index system of Changsha low-carbon economy development level

2.3 评价指数集成

定量综合评价中，评价指标权重的确定有着举足轻重的作用。为既能规避指标权重赋予的主观随意性，又能合理解释评价指标对低碳经济发展系统动态变化的影响。根据评价指标的标准化值及其相应的权重，采用线性加权法，累加集成长沙市低碳经济发展子系统评价指数和系统综合评价指数。计算方法为：式中：Z为子系统评价指数值或系统综合评价指数；ai为评价指标标准化值；wi为评价指标权重；n为评价指标个数。

2.4 评价标准

为了直观刻画长沙市低碳经济发展的阶段变化，参照已有标准［17-18］，对长沙市低碳经济发展水平进行等级划分，共分为6个等级（表2）。

表2 低碳经济发展水平评价标准Table 2 Evaluation criteria of urban low-carbon economy development

3 结果及分析

3.1 长沙市低碳经济发展水平影响因素分析

驱动力子系统评价指数呈稳步上升的发展态势，由2000年的0.040 6较大幅度地稳步增长到2013年的0.166 5（表3）。2000-2013年长沙市人均GDP、地均GDP、城镇居民人均可支配收入、城镇化水平分别由2000年的11 699元/人、605.22万元/hm2、7 530元/人和42.32%，快速增长到2013年的99 570元/人、6 053.79万元/hm2、33 662元/人和70.60%。长沙市是湖南省省会城市、长株潭城市群的核心增长极，近年来，区域经济特别是非农产业的快速增长、人们收入水平的大幅提升、土地集约利用程度的不断提高、城镇化的稳步推进驱使着驱动力子系统评价指数稳步上升。人口密度以年均6.56人/km2的速度由2000年的519.37人/km2增加到2013年的611.16人/km2，非农人口的大量迁入集聚使得人口密度高位持续增加，不利于驱动力子系统评价指数的全面提升。

表3 长沙市低碳经济发展子系统评价指数Table 3 Evaluation index of Changsha low-carbon economy development

压力子系统评价指数个别年份有小幅下降，但总体增长趋势明显。压力子系统评价指数除2002年和2010年较前一年份稍有所下降外，总体由2000年的0.062 0上升到2013年的0.157 2。“两型社会”建设有序开展中降耗政策的严厉实施和节能技术的推广应用使得单位经济增长的能源消耗量大幅减少，主导着压力子系统评价指数总体增长的趋势；人们生活条件的改善或多或少地增加了对资源环境的压力，影响着压力子系统评价指数增长的稳定性；经济总量扩大所致的人均能源消耗量持续走高，抑制了压力子系统评价指数增长的幅度。2000-2013年长沙市单位GDP能耗和单位工业增加值能耗分别由1.57和5.02吨标准煤/万元大幅减少到0.58 和1.00吨标准煤/万元；城镇居民人均住房面积和公交车保有量分别由18.23 m2/人和13.07辆/万人不同程度地增加到41.42 m2/人和16.28辆/万人。

状态子系统评价指数持续降低，2013年下降趋势得以遏制。状态子系统评价指数由2000年0.173 3连年下降到2012年的0.048 4，2013转增为0.074 9。产业结构的合理与否决定着经济质量的高低，产业的转型升级有利于经济质量的提升。相比第三产业而言，处于成长阶段的第二产业具有单位经济增长量资源环境代价高的特点。长沙市第二产业在国民经济中的比重由2000年的38.89%增长到2012年的56.13%，2013年转降为55.18%，相应地第三产业在国民经济中的比重由2000年的50.75%下降到2011年的39.58%，2013年转增为40.70%，工业主导型的产业结构驱使着经济发展与能源消耗脱钩指数由2001年的2.38波动式减低到2012年的-1.93，人均碳排放量由2000年的0.18 t/人稳步上升到2011年的0.56 t/人。在工业化加速发展过程中，欠合理的产业结构和较为粗放的经济增长迫使着长沙市状态子系统评价指数连年下降。随着产业转型升级和经济增长方式逐步转变，长沙市单位经济碳排放量和人均碳排放量分别由2003年的0.22 t/万元、2011年的0.56 t/人降低到2013年的0.04 t/万元、0.44 t/人。单位经济碳排放强度逐步减轻和后期人均碳排放量逐渐减少，减缓了长沙市状态子系统评价指数下滑的幅度，阻止了长沙市状态子系统评价指数持续走低的势头。

影响子系统评价指数先由2000年的0.081 5下降到2004年的0.045 3，转而上升到2012年的0.116 5，2013年再次下降到0.089 4。长沙市单位工业增加值碳排放量由2000年的0.49 t/万元增长到2002年的0.72 t/万元后，逐年下降到2013年的0.09 t/万元，城市空气质量优良天数由2000年的165天逐年攀升到2011年的341天，2013年回落到196天。经济发展对环境的负面影响不断减轻左右着长沙市影响子系统评价指数上升的趋势。单位土地面积碳排放量由2000年的92.98 t/hm2连年增长到2011年的334.99 t/hm2后，下降到2013年的268.30 t/hm2。经济总量增加导致的单位土地面积碳排放量多年持续走高阻碍着影响子系统评价指数的增长幅度。城镇居民家庭恩格尔系数2000-2012年在31.56%-36.88%之间摆动，2013年跌破30%，下降到29.49%，城镇人口登记失业率2000-2009年在3.12%-4.20%之间徘徊，2010年及以后基本保持在2.88%左右。城镇居民家庭恩格尔系数和城镇人口登记失业率交互增减促成了影响子系统评价指数变化的波动性。

响应子系统评价指数经前期的波浪式增减后快速稳步提升。响应子系统评价指数先由2000年的0.005 1波浪式增减到0.059 5后快速稳步到2013年的0.192 5。2000-2013年长沙市环保支出、R&D经费占GDP的比重分别由4 246万元和0.39%大幅增长到21.49亿元元和1.53%，城市建成区绿化覆盖率由2003年突破30%以后维持在32.13%-37.32%之间，人均公共绿地面积也由2000年的4.77 m2/人逐年递增到2013年的11.67 m2/人，工业固体废弃物综合利用率除2000年为74.01%以外，其余年份均处于86.47%-99.73%之间，城市污水集中处理率经过2000-2007年低水平增长，于2008年突破60%、2010年突破90%后，稳定在95%以上。针对经济发展过程中出现的环境问题，响应的滞后和调控的有所侧重是2000-2005年响应子系统评价指数不稳定的主要原因，随着地方财政实力的增强和生态宜居城市建设步伐的加快，有预见性的响应和逐渐较为全面稳定的调控力推响应子系统评价指数快速稳步提升。

3.2 长沙市低碳经济发展水平综合评价分析

长沙市经济低碳化经过前期低水平均衡阶段后，呈稳步上升的趋势。2000-2005年系统综合评价指数基本稳定在0.36左右，之后持续稳步增长到2013年的0.680 5（图2）。2005年后，驱动力子系统的强劲发展、调控措施逐渐较为全面稳定的实施，使得经济发展质量趋好，对生态环境压力和负面影响不断降低，但人口与经济总量不断增长的驱动下，以煤为主的工业能源消费结构和每万人公交车保有量偏低使得压力子系统评价指数总体下降，有碍于系统综合评价指数内涵式增长。

图2 长沙市低碳经济发展水平综合评价指数变化Fig. 2 Comprehensive evaluation index change of Changsha low-carbon economy development level

2000-2005年长沙市低碳经济发展水平系统综合评价指数为0.339 3-0.380 6，发展等级为Ⅰ级，处于超高碳经济发展阶段；2006-2012年长沙市低碳经济发展水平系统综合评价指数为0.434 9-0.646 0，发展等级为Ⅱ级，处于高碳经济发展阶段；2013年低碳经济发展水平系统综合评价指数为0.680 5，略高于Ⅲ级标准的下限，步入中高碳经济发展起步阶段。结果表明，长沙市低碳经济发展水平实现了等级跨越，但仍有极大的提升空间。

4 结论与建议

基于DPSIR概念模型构建的长沙市低碳经济发展水平综合评价指标体系，很好地揭示了低碳经济发展系统内各子系统间的逻辑关系，可以用于城市低碳经济发展水平的评价和指导调控城市低碳经济发展。

从子系统评价指数变化来看，除状态子系统评价指数持续下降的趋势到2013年才得以遏制外，驱动力子系统、压力子系统、影响子系统、响应子系统评价指数总体表现为上升的态势，经济低碳化经过前期（2000-2005年）低水平均衡阶段后，实现了跨等级跨越，步入了中高碳经济发展的起步阶段；高密度的人口集中、大体量的经济规模、较为粗放的经济增长方式、欠合理能源消费结构和人们生活条件改善所导致的人均能源消耗量持续增长和人均、地均碳排放量高位运行是长沙市低碳经济发展水平较低的主要原因。评价结果基本符合长沙市经济社会发展的实际，原因的归纳提出可为长沙市低碳经济调控和高效发展提供客观参考依据。

针对“二三一”型的产业结构特征，改造三类传统产业（机械装备产业、落后产能、轻功劳动密集型产业）、提升三大现代服务业（旅游产业、生产服务业、消费服务业）、壮大七大战略性新兴产业（先进装备制造、新材料、文化创意、生物、新能源、电子信息和节能环保产业），构建以“两型”产业为核心的新型产业体系，转变经济增长方式，提高经济增长质量，降低能源消耗和碳排放总量；针对工业生产以煤炭为主的能源消费特征，积极发展、推广新能源和清洁能源应用，改善能源消费结构，不断提高节能、降耗、减排与能源综合利用水平；针对公交车保有量偏低、私家车数量大幅增长的现状，加快湘江过江隧、桥建设进程，结合地铁、磁悬浮、城际铁路发展，提高通行能力，积极倡导公交出行方式；针对生态环境响应调控能力有待进一步提升完善的实际，加强海绵城市建设，增加碳汇能力，开展低碳社区、低碳家庭试点示范建设，自觉践行低碳生活方式，减少生活污染物排放。

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（责任编辑：童成立）

Evaluation on the level variation of low-carbon economy development of Changsha City based on the DPSIR Model

LI Min， DENG Chu-xiong， XIE Bing-geng， LIU Bin-bin， LEI Guo-qiang
（College of Resources and Environment Science， Hunan Normal University， Changsha， Hunan 410008， China）

Applying the expert scoring method， entropy weight method， and linear weighting method， this paper built an evaluation index system of the low-carbon economy development under the DPSIR model framework to quantitatively evaluate the low-carbon economy development level in Changsha City， and to explore the optimal paths for the low-carbon economy development in Changsha. Results show that 1） in the low-carbon development process of Changsha City， the evaluation index of driving force subsystem showed a steady upward development trend， increased from 0.040 6 in 2000 to 0.166 5 in 2013； 2） the evaluation index of pressure subsystem declined slightly in some years， but the overall growth trend was obvious； 3） the evaluation index of status subsystem continued to decrease till 2013 and then began to change； 4） the index of impact subsystem fell again in 2013 after experiencing downs then ups； 5） the evaluation index of response subsystem displayed steady and rapid growth after some fuctuations； and 6）the comprehensive system evaluation index was stabilized at around 0.36 from 2000 to 2005， and then continued to grow steadily from 0.380 6 in 2005 to 0.680 5 in 2013 after low-balanced development stage. This research also found that the economy development of Changsha had some breakthroughs， but it still stayed the initial stage of the middlehigh-carbon economic development， and has great potential to improve. Therefore， this paper suggests that the future development direction of Changsha low-carbon economy should focus on the optimizing the industrial structure and energy consumption structure， promoting low-carbon production and lifestyle， and increasing the capacity of carbon sinks.

low-carbon economy； evaluation index； DPSIR model； Changsha City

Major Project of Humanities and Social Sciences Key Research Base of Ministry of Education （14JJD720016）； Research Project Funded by Education Department of Hunan Province （15C0815， 14C0774）； the Third Cooperative Base Project of Hunan Normal University.

DENG Chu-xiong， E-mail: dcxppd@hunnu.edu.cn.

16 December， 2015；Accepted 14 February， 2016

F061.5

A

1000-0275（2016）03-0453-07

10.13872/j.1000-0275.2016.0012

教育部人文社会科学重点研究基地重大项目（14JJD720016）；湖南省教育厅资助科研项目（15C0815，14C0774）；湖南师范大学第三批产学研合作基地项目。

李民（1963-），男，江苏南京人，教授，博士生导师，主要从事区域经济与产业规划研究，E-mail: lim868@163.com；通讯作者：邓楚雄（1974-），男，湖南衡阳人，博士，副教授，主要从事资源评价与区域规划研究，E-mail: dcxppd@hunnu.edu.cn。

2015-12-16，接受日期：2016-02-14