江苏省环境竞争力时空演变研究——基于静态和动态双重评价分析

陈双双，赵永乐，王 芳

（1.三江学院 文化产业与旅游管理学院，江苏 南京 210012；2.河海大学 商学院，江苏 南京 211100）

江苏省环境竞争力时空演变研究
——基于静态和动态双重评价分析

陈双双1，2，赵永乐2，王 芳1

（1.三江学院 文化产业与旅游管理学院，江苏 南京 210012；2.河海大学 商学院，江苏 南京 211100）

构建PSR框架的江苏省环境竞争力评价指标体系，运用直觉模糊信息方法和改进的TOPSIS方法，对江苏省环境竞争力水平进行静态和动态评价，得出结论：2015年江苏省各地区在环境竞争力下压力、状态和响应子系统有明显的差异，江苏省各地区整体的环境竞争力水平较高，但区域内部差别较大，地域空间上整体表现为苏中＞苏北＞苏南；2001-2015年江苏省环境系统与理想解的“垂面距离”波动明显，整体呈不断减少态势，表明江苏省的环境质量在稳步提高，环境竞争力较强；江苏省各地区环境竞争力变化特征与自然资源禀赋的差异、区位条件以及不同的产业结构等紧密相关。

环境竞争力；直觉模糊信息；改进的TOPSIS；综合评价

一、引 言

当前，由于长期不合理的发展方式导致人类与自然环境的矛盾愈演愈烈。在资源和环境的约束力不断显现的情况下，人类逐渐认识到传统的粗放型发展模式已不再适应当今和未来发展的要求，国家或地区之间的竞争已不仅仅是以经济实力为主体的竞争，环境已成为国际竞争的关键要素和国家或区域间激烈竞争和博弈的新命题。目前，各个国家或地区都试图通过提高环境竞争力水平来获得竞争优势和发展后劲，环境就是竞争力越来越成为社会的广泛共识。

整体来看，目前对环境竞争力的研究还处于起步阶段。在国外研究方面，国外对环境竞争力研究主要是从企业、产品或贸易等微观角度对环境竞争力进行分析［1-2］，这与本文所指的宏观角度上的环境竞争力有不少差异。此外，国外一些相关专家学者对生态环境和可持续发展等问题进行研究［3-5］，但这些研究包含了环境竞争力思想，从而为环境竞争力评价研究提供了借鉴。从国内相关研究看，部分学者如邓宏兵、杜小军和姚蕾等分别从区域发展的角度出发考察区域投资环境竞争力［6］、人才环境竞争力［7］以及企业产品和贸易［8］等环境竞争力问题，然而这与本文研究的宏观意义上的环境竞争力也有较大差异。从宏观角度上看，国内对环境竞争力进行系统研究，代表性的成果主要有：李建平和李闽榕等对环境竞争力的内涵进行了界定，并就我国省域环境竞争力进行了系统的评价研究［9］。王荧和黄茂兴等系统地探析了环境竞争力的科学内涵，并运用动态最优经济模型进行研究，发现环境竞争力的内涵符合PSR的模型框架［10］。林寿富就区域环境竞争力评价指标体系进行专门研究，构建了由生态环境、资源环境、环境管理、环境影响力和环境协调竞争力五个模块构成环境竞争力评价指标体系［2］。苏也夫运用改进的蛛网模型就金砖国家的环境竞争力水平进行评价研究，重点分析了我国与其他金砖国家环境竞争力相比所存在的优势和劣势［11］。

尽管国内外现有关于环境竞争力的研究取得了一些研究成果，环境竞争力研究逐步深入。但是从整体来看，对环境竞争力的相关研究非常零散，相关研究的同质化现象严重，较少有从宏观意义上对某一区域开展全面系统的动态评价研究的。由此，本文力图根据江苏省的现实情况，基于相关研究建立针对性的评价指标体系，综合应用直觉模糊信息方法和改进的TOPSIS方法，从静态和动态的层面定量评价江苏省及其各地区的环境竞争力水平，以全面掌握江苏省近年来环境竞争力的演变过程和发展态势，具有十分重要的现实意义。

江苏省介于东经116°18′～121°57′，北纬30°45′～35°20′之间，位于我国大陆东部沿海。1979-2015年江苏省GDP年均增长率为12%左右，高于全国GDP增长的平均水平。2015年江苏GDP增长8.5%，首次突破7万亿大关，达到约7.06万亿元，稳居全国第二；在江苏省经济发展取得巨大成绩的同时，江苏省也付出了沉重的生态环境代价，资源和环境的双重约束作用日益显现，环境系统面临着巨大的压力，保护生态环境，提高环境承载力的任务艰巨。

二、评价指标体系和研究方法的确立

（一）评价指标的选取原则

（1）科学性。在构建江苏省竞争力评价指标体系的评价指标过程中，都必须紧扣竞争力内涵和研究对象的特点，充分论证，以确保所选的评价指标能够准确地反映其环境竞争力的现状。

（2）动态性。所选取的江苏省环境竞争力评价指标体系应该紧跟本地区经济社会发展的要求，结合相关研究成果，尽量从国际协议、国际组织的研究报告以及我国政府部门制定的相关政策文件中筛选出新的评价指标，并做动态的优化调整。

（3）可操作性。所选用的评价指标应具有典型性、容易量化和容易理解并被公众所接受等特点的评价指标，虽然一些定性指标可以量化，但是这些定性指标在量化过程中的科学性难以保证，容易造成评价指标信息的失真，就没有入选这些评价指标，而是利用相关的评价指标来代替。

（二）评价指标体系的建立

根据竞争力评价指标体系构建的原则，基于环境竞争力的内涵，借鉴王荧和黄茂兴等关于环境竞争力内涵的研究成果［10］，基于PSR理论模型，从环境系统压力、状态和响应三个维度来选择一些代表性的评价指标。同时，在江苏省的苏北、苏中和苏南地区选择有代表性的地方展开实地调研，走访了扬州市、镇江市等国家生态文明建设示范区，以及江苏省内部分环保部门，从而获得了一手的材料。在影响江苏省环境竞争力水平的各种因素中，有直接影响因素和间接影响因素。因此本文还通过咨询生态学、环境学和经济学等领域的相关专家，将专家们普遍认为重要的指标遴选出来去粗取精，并将部分评价指标归并，删去相关性较强的评价指标。通过以上工作获得的评价指标就具有很强的实用性和代表性，而最终形成了江苏省环境竞争力评价指标体系，见表1所列。

表1 江苏省环境竞争力评价指标体系

（三）研究方法

1.基于直觉模糊信息的静态评价方法

区域环境竞争力的比较问题，可以看作是在一组评价准则下对不同区域的环境状况进行综合评价问题，本文选择基于直觉模糊信息的评价方法对江苏省的环境竞争力问题进行综合研究。直觉模糊信息评价方法具体如下：

（1）评价指标标准化。为了消除不同评价指标量纲的影响，需要对其原始数据进行标准化处理，若设某评价指标cj下对象ai的指标值为xij，则评价指标的数据标准化方法如下：

对于正向指标，标准化公式为：

对于逆向指标，标准化公式为：

由于在直觉模糊集中，隶属度μij表达了评价对象在该准则下的“最差”表现，而模糊指数πij=1-隶属度(μij)-非隶属度(νij)反映了这种表现的模糊程度，即实际表现应该在区间内，其中和为在评价指标数据标准化中所得到的该区间的上下限［12］，因此，可得出根据此方法，可得不同评价指标下的直觉模糊评价数据。

（2）评价指标赋权。评价指标集中任意评价指标cj的相对重要性可用其权重Wj表示，如前所述，这种重要性应该直接取决于不同方案间的竞争态势，为了能体现这种不同方案间的竞争性，在此应该求解不同评价指标的权重。

（3）评价信息的集结与比较。在进行评价时，首先需要对不同评价指标下的直觉模糊评价结果进行集结，这涉及直觉模糊集间的运算，对于任意直觉模糊集和以及实数β≥0，其运算规则如下：

于是，对象ai在不同准则下所得到的直觉模糊评价结果为，再根据各评价指标的权向量W=(w1,…,wn)T，那么待评价对象的综合评价结果可以利用直觉模糊加权平均算子Mw表示：

由此，各对象的总体以及不同因素层下的直觉模糊评价结果分别为：

以上通过计算不同方案的综合评价结果，就可以实现对不同地区的环境竞争力状况作对比分析［12］。比较两个直觉模糊集的大小时，定义任意直觉模糊集的记分函数Δ与精确函数σ分别为：

2.基于改进的TOPSIS的动态评价方法

TOPSIS法属于多目标多属性决策方法，是一种逼近理想解的排序方法。传统TOPSIS法计算模型解决了一些多目标决策问题，受到了社会的关注。然而其自身也存在一些不足之处，主要表现在：

第一，传统的TOPSIS法计算模型并没有考虑各评价指标的重要性，并且都是按照主观上事先确定的评价指标权重来对评价对象做研究，评价指标的权重确定存在随意性。

第二，传统的TOPSIS法基于欧式距离，来判断该评价方案与正理想解的相对贴近度。但是，实际研究中有可能存在与正负理想解的欧式距离都小的情况。

针对传统TOPSIS法在评价研究中所存在的局限性，本部分对此进行改进：

（1）为了体现各个评价指标的重要性，以及对评价结果所产生的影响程度，减少主观因素对评价结果产生的影响，本文采用熵权法来计算各个评价指标的权重，在传统TOPSIS法计算模型的计算过程中将标准化矩阵Y=(yij)m×n与权重相乘，之后构造加权标准化矩阵Y'，即有：

其中，wj为熵权法确定的第j个评价指标权重。

（2）为了解决传统TOPSIS法计算模型中基于欧式距离所带来的相关问题，本文做了如下改进，即在正理想解与负理想解之间，分别过这两点作以正理想解与负理想解的连线为法向量的平面，用垂面距离代替欧氏距离。具体来看，在三维空间中，设A和B分别表示决策集中的正理想解和负理想解；X和Y为空间中的任意两点；c和d分别是以A和B为法线，并且经过X和Y的平面；P和Q分别为A和B与平面X和Y的交点，则X和Y的垂面距离即为PQ，如图1所示。

图1 垂直距离示意图

设A、B、X和Y对应的向量依次为a、b、x和y，那么X和Y的垂直距离PQ可以表示为：其中，符号∗为向量的内积。

为了便于运算，可以将坐标原点移动到正理想点，那么此时正理想解就成为（0，0，…，0），接着计算平移后的决策加权矩阵：

由于正理想解与负理想解之间的范数对于各评价方案来说为常数，故只需计算 |( a-b)(x-y)|，则各个评价方案与理想解的垂面距离Si，可用下面的公式来表示：

容易证明，与正理想解“垂面距离”近的方案也与负理想解的“垂面距离”远。也就是说各个评价方案与理想解垂面距离的值越小，则该评价方案越优，排名越靠前；相反，该评价方案则越差，排名较靠后。

3.评价指标赋权方法

根据信息论的基本原理，熵值法就是利用该评价指标所负载信息的多少来判别其实际效用价值的大小，从而确保了评价结果的可信度。由此，本文利用熵值法对评价指标赋权。利用熵理论方法来确定各个评价指标权重大小的计算步骤如下：

假设对m个待评方案中的n个评价指标进行评价，则可以得到一个多指标的评价矩阵X=(xij)m×n，其中xij是第i个待评方案第j个评价指标的原始值。

首先，对原始指标数据进行标准化处理。

其次，计算第i个评价指标的信息熵Ei：

其中，qij为评价指标xij原始数据的标准化值，qj为第j年评价指标标准化值的和，并规定当时，

最后，根据熵值法理论，在得到第i个指标的信息熵Ei

后，可得第i个评价指标的权重：

其中，Qi

4.数据来源

本文数据主要来源于《江苏省统计年鉴（2000-2016）》、《中国环境统计年鉴（2000-2016）》以及江苏省各地市发布的《国民经济和社会发展统计公报政府公报（2000-2016）》。

三、评价结果与分析

（一）静态评价结果分析

在通过应用熵值法来计算各个评价指标的权重之后，采用直觉模糊信息评价方法计算公式（1）-（13），并结合江苏省环境竞争力各评价指标的原始数据，可以获得2015年江苏省各地区环境竞争力评价指标体系系统层中各子系统及其整体的评价结果，具体见表2所列。

表2 江苏省各地区环境竞争力评价结果

研究区域 压力 状态 响应 综合值苏中苏南淮安盐城宿迁扬州泰州南通南京无锡常州镇江苏州0.034-0.054-0.056-0.036 0.103-0.095 0.117-0.042 0.094 0.105 0.112 0.117 0.092 0.103 0.129-0.073-0.046 0.116-0.086 0.121 0.130-0.103 0.107-0.037-0.011 0.087-0.061 0.093 0.133 0.124 0.101-0.074 0.138 0.101-0.013 0.046 0.119-0.009 0.103 0.115 0.074 0.096 0.079-0.060

结合表2，为深入分析江苏省各地区的环境竞争力水平，下面进一步考察其各地区在不同环境系统下的状况。

压力子系统主要体现区域经济社会发展对生态环境系统所产生的影响以及对环境系统所产生的压力强度。由表2和图2可知，从整体上看2015年江苏省各地区环境竞争力的压力值波动较大，其综合排序为：徐州＞连云港＞南京＞苏州＞镇江＞泰州＞常州＞淮安＞扬州＞无锡＞盐城＞宿迁＞南通。从地域空间来看，整体的结果为：苏南＞苏中＞苏北。相比较而言，具体来看，徐州、连云港、南京、苏州和镇江面临的环境压力相对较大。进一步分析发现，实际上这些压力主要与本地区快速的工业化发展、人口的增长和城市化发展有关，其集中表现为在经济社会的快速发展中人与环境之间的矛盾不断增多，环境系统的承载力面临诸多挑战。正因为如此，在经济社会发展相对较慢的地区，尤其是苏北的盐城、宿迁等地区所承受的环境压力较小。

图2 压力子系统评价结果

状态子系统主要体现区域环境系统的现有特征，由表2和图3可知，2015年江苏省各地区环境现状值综合排序为：镇江＞扬州＞连云港＞常州＞淮安＞南京＞徐州＞宿迁＞盐城＞南通＞泰州＞无锡＞苏州。从地域空间来看，整体的结果为：苏北＞苏中＞苏南。具体来看，2015年江苏省苏北地区的连云港、淮安、徐州、宿迁和盐城的整体环境现状最好，而无锡和苏州地区经济发展较快，社会进步明显的地区现有的生态环境状况却最差，也即是说无锡和苏州地区的环境竞争力优势并不体现在现有的环境特征上。值得注意的是，同为苏南的镇江、常州和南京其生态环境现状非常好，环境存量较多，在江苏省各地区中排名较高，远远超过了无锡和苏州，形成了鲜明的反差。

图3 状态子系统评价结果

在考察完2015年江苏省各地区环境竞争力下压力和状态子系统的表现之后，接着分析响应子系统的情况。根据表2和图4，2015年江苏省各地区环境竞争力响应子系统的综合排序为：苏州＞南京＞徐州＞无锡＞淮安＞常州＞南通＞扬州＞宿迁＞连云港＞盐城＞泰州和镇江。从地域空间来看，整体的结果为：苏南＞苏中＞苏北。进一步来看，虽然苏南地区尤其是苏州的环境压力最大，生态环境系统现状最差，但是本地区在注重保护生态环境和努力提高环境质量方面投入最多做得最好。相比起来，苏南的镇江，苏中的泰州，以及苏北的连云港、盐城和宿迁等在此方面处于落后于整体；但造成这种态势的原因又各有差异，如镇江在工业固体废物综合利用率方面采取了得力措施，而在工业废水排放达标率和环保投入占GDP的比重方面还有进一步提升的空间；而泰州则与之相反，其未来需要在工业固体废物综合利用率方面有所突破。

图4 响应子系统评价结果

由表2和图5可知，从整体上看2015年江苏省各地区的环境竞争力综合值波动较大，其综合排序为：扬州＞南京＞徐州＞南通＞淮安＞常州＞镇江＞无锡＞宿迁＞泰州＞盐城＞苏州＞连云港。

图5 江苏省环境竞争力综合评价结果

进一步从地域空间来看，2015年江苏省整体的环境竞争力水平排序为：苏中＞苏北＞苏南。具体来看，环境竞争力最强的是扬州，这主要在于本地区环境系统所承受的压力值为负，也即是本地区的环境压力较小，而状态和响应子系统的评价值相对较高所造成的。南京、徐州、南通、淮安等的环境竞争力水平紧随，其主要原因基本相同，即虽然本地区的环境系统压力非常大，但是都采取了有效的反应措施，有力地提升了环境竞争力水平。环境竞争力最弱的是连云港，其次是苏州，其主要原因在于其当前环境系统承受的压力在各地区中相对最高，同时连云港所采取的环境保护措施效果并不明显，苏州的环境现状最差而综合形成的。

综合研究可以发现，江苏省各地区环境竞争力的这种现象可以归因于各地区资源禀赋和不同的发展道路所致，各地区环境竞争力水平的差异体现了经济社会发展对生态环境所产生的不同影响。

（二）动态评价结果分析

为全面掌握江苏省近年来环境竞争力的演变过程和发展态势，根据公式（12）-（16），采用改进的TOPSIS方法做进一步分析，具体结果如图6所示。

图6 2001-2015年江苏省环境竞争力评价结果

由图6可知，2001-2015年间江苏省环境系统与理想解的“垂面距离”在整体上呈减少的态势。根据改进的TOPSIS方法中“垂面距离”的含义，表明2001-2015年江苏省的环境竞争力水平在稳步提高，可持续发展能力在逐步增强。2001年江苏省环境系统与理想解的“垂面距离”的值最大，其值达到0.026 8；之后整体以18.4%的速率逐步减少到2015年的0.001 3，达到本文研究期间的最低值。2001-2015年江苏省环境系统与理想解的“垂面距离”整体上可以以2008年和2009年为界划分为三个发展阶段：2001-2008年“垂面距离”的快速减少时期；进入2009年其垂面距离呈断崖式下降的态势；2010-2015年该垂面距离的稳步减少时期。

虽然江苏省的生态环境长期面临着沉重的压力，但是由于各地区采取了有力的措施，使得在2001-2015年间江苏省整体的环境竞争力水平在不断提高。在经济发展进入新常态，面临着产业转型升级、资源与环境的约束不断显现等背景下，江苏省环境竞争力水平的提高为其在区域发展竞争中占据优势和引领全国发展奠定了坚实的基础。

四、结论与讨论

本文在系统梳理相关研究的基础上，构建了基于PSR模型框架的江苏省环境竞争力评价指标体系，并运用直觉模糊信息方法和改进的TOPSIS方法，分别对江苏省环境竞争力水平进行静态和动态的综合分析，研究发现：

（1）在静态评价研究方面，2015年江苏省环境竞争力中各地区的评价值差异较大，从地域空间的视角来看，各地区在压力子系统上的评价结果整体表现为：苏南＞苏中＞苏北；在环境现状子系统上的评价结果整体表现为：苏北＞苏中＞苏南；在响应子系统上的评价结果与压力子系统的相一致，同为：苏南＞苏中＞苏北；江苏省各地区环境竞争力综合评价结果在地域空间上整体表现为：苏中＞苏北＞苏南。

（2）在动态评价研究方面，2001-2015年间江苏省环境系统与理想解的“垂面距离”波动较大，整体上呈减少的态势，表明2001-2015年江苏省的环境竞争力水平在稳步提高，可持续发展能力不断得到增强。环境就是竞争力，在经济发展进入新常态，面临着“中等收入陷阱”和资源与环境的约束不断显现的背景下，江苏省环境竞争力水平的不断提高有利于其突破发展的瓶颈，为其在区域发展竞争中占据优势，引领全国发展提供了坚实的保障。

（3）江苏省各地区环境竞争力在时间和空间上的差异，与各地区自然资源禀赋的差异、区位条件以及不同的产业结构等紧密相关，各地区环境竞争力水平的差异体现其经济社会发展对生态环境所产生的不同压力。为进一步提高江苏省环境竞争力水平，未来还应该改进提高全民的环境保护意识，大力提倡发展绿色经济和高新技术产业，积极推动生态文明建设等，以此来不断提升环境的质量和效益，实现可持续发展。

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Abstract:The paper constructs the evaluation index system of Jiangsu provincial environmental competitiveness based on the PSR frame⁃work.The intuitionistic fuzzy information method and improved TOPSIS method are applied to analyze the level of static and dynamic envi⁃ronmental competitiveness in Jiangsu province.The results show that:There are obvious differences in the evaluation results of pressure,state and response subsystems of Jiangsu provincial environmental competitiveness in 2015.The overall environmental competitiveness of Jiangsu province is stronger,but the regional differences are relatively large,in the geographical space as a whole:central Jiangsu＞north⁃ern Jiangsu ＞ southern Jiangsu；The"vertical distance"of Jiangsu provicial environmental system and ideal solution fluctuates significant⁃ly from 2001 to 2015,and the overall environmental quality of Jiangsu province is steadily increasing,and the environmental competitive⁃ness is stronger；The characteristics of environmental competitiveness in various regions of Jiangsu province are closely related to the dif⁃ferences in natural resource endowments,location conditions and different industrial structures.

Keywords:environmental competitiveness;intuitionistic fuzzy information;improved TOPSIS;comprehensive evaluation

［责任编辑：余志虎］

A Study on the Spatial and Temporal Evaluation of Environmental Competitiveness in Jiangsu Province—The Dual Evaluation Analysis Based on Static and Dynamic

CHEN Shuang-shuang1，2,ZHAO Yong-le2,WANG Fang1

(1.School of Cultural Industry＆ Tourism,Sanjiang llnirersity,Nanjing 210012，China;2.Business School,Hohai University,Nanjing 211100,China)

F127

A

1007-5097（2017）09-0023-07

10.3969/j.issn.1007-5097.2017.09.003

2017-01-10

国家社会科学基金项目（15CGL002）

陈双双（1981-），女，河南洛阳人，讲师，管理学博士，研究方向：区域经济，环境与产业；赵永乐（1946-），男，江苏南京人，教授，博士生导师，研究方向：区域经济，环境与产业；王 芳（1977-），女，江苏常州人，教授，硕士，研究方向：旅游文化，旅游经济管理。