我国30个大中城市生态文明建设评价

尚 华，谢昆明，李 慧

(1.华北科技学院 理学院，北京 东燕郊 065201；2.湖北工业大学 理学院，湖北 武汉 430068)

我国30个大中城市生态文明建设评价

尚 华1，谢昆明2，李 慧1

(1.华北科技学院 理学院，北京 东燕郊 065201；2.湖北工业大学 理学院，湖北 武汉 430068)

在综合国力迅速发展的今天，生态文明建设问题受到了越来越多的关注，生态文明的健康良好运行被认为是一个国家逐渐变得强大的前提。因此构建生态文明评价体系并以此指导生态文明建设日益重要。构建生态文明建设评估指标体系，是评价我国生态文明建设的重要研究方法。本文基于我国30个大中城市2015年的数据，构建了一个生态文明建设评估指标体系。通过运用层次分析法和yaahp软件构建层次结构模型，并选取权重排序在前的10个指标，对其进行因子分析综合评价，并根据综合得分得出各个城市排名情况。同时，运用系统聚类分析方法得出聚类图，将各个城市划分为不同的类别并给出相应建议。

层次分析法；因子分析；聚类分析；综合评价

0 引言

2012年11月，党的十八大报告指出了将“生态文明建设”列为“五位一体”的总布局体系之一。这个总布局的提出，意味着把生态文明建设放到了一个新的位置，新的高度，也反映着政府也愈加重视生态文明的建设，生态文明的建设问题也越来越受到人们的关注和重视。只有生态环境、生态平衡机制保持一个良好的运行状态，人们才有条件去创造财富，才能营造一个美好的绿色家园，破坏了生态环境平衡我们迟早将会付出代价，后果将是灾难性的，我们应该时刻重视与警惕。

生态文明建设的重要性已经无需质疑，究竟应如何加强生态文明建设呢？除了政府出具相关政策以外，还应该建立生态文明建设评估指标体系，以此量化衡量生态文明建设程度，并能从相关因素分析进一步指导生态文明建设。国内出现有关生态文明建设评价研究的文献不少，主要总结如下。

文献[1]综合国内外的生态文明研究理论和具体实践，从可持续发展的角度并且结合我国国情和发展特征，论述了我国生态文明建设的进展和不足、思路和所遵循的原则，并从生态环境、资源利用、社会进步、经济发展、制度建设五个大的方面来构建了生态文明建设评价指标体系，针对我国具体情况并提出合理的建议。

文献[2]从自然、经济、政治、文化、社会五个角度出发从多方面比较，比较全面的设计了关于生态文明建设的34个评价指标，来评价人与自然之间，人与人之间以及经济与社会之间的关系，以及对不同指标的发展情况进行深入分析，并指出我国生态文明的不足之处和需要加以改进的地方，同时也为制定有关决策措施提供依据。

文献[3]运用了层次分析法和Delphi法确定指标权重。构建生态文明建设评价体系，以此来定量综合评价西安市的经济、环境、社会和生态文明建设状况，并运用自回归预测模型进行分析预测，为西安市的全面健康发展提供依据。

文献[4]对现有的生态文明建设内涵、理论意义以及研究指标体系基础上，从经济、社会、生态三个大的方面，构建指标体系，分3个层次，共38个具体指标，结合专家打分法，确定各项指标权重，并且根据地区差异适当调整部分指标的权重，建立符合地区发展特点的指标体系。

文献[5]结合不同地区环境差异，从生产环境、生态环境、生活环境三个方面出发，比较全面的设计出了我国生态的文明建设评价指标体系。

文献[6]将生态文明建设评价指标分为资源环境节约子系统、环境友好子系统、生态平衡子系统、社会文明程度子系统四个大的方面，进一步细分为24个小的具体指标，用AHP确定权重，利用基于属性识别的综合评价模型来评价温州市的生态文明建设情况。

文献[7]对生态文明指标的重要性进行评价，论述生态文明方法研究，最后构建了生态文明的分层建设和跟踪评估指标体系。并对加强生态文明建设给出了需要完善和改进的几个重要研究方面。

文献[8]结合武汉市具体环境和地理差异以及经济发展与环境之间的矛盾具体分析，来制定了较为合理的生态文明评价体系。根据构建的评价体系对武汉市的生态文明环境各方面进行具体评价，并制定出合理的方案和对策。

文献[9]结合党的十八大报告中生态文明建设的阐述，构建了4个一级指标和20个二级指标，考虑到指标具体数据收集有困难或者不全，建立了模糊灰色综合评价的数学模型，以及最后利用重庆市的相关数据，进行了模型的实证性分析和评价。

本文基于文献[1]，从生态环境、资源利用、社会进步、经济发展、制度建设五个大的方面来构建了生态文明建设评价指标体系，通过层次分析法和yaahp软件构建层次结构模型，将通过一致性检验后的特征向量作为权向量，即权重，选取权重排序在前的10个指标，对其进行综合因子分析，得到综合得分。根据综合得分排名，得出各个城市的排名情况，同时运用系统聚类分析得出聚类图，将各个城市划分为不同的类别并给出相应建议。

1 构建指标体系

1.1 层次结构指标的构建

借鉴国内外相关理论和已有的实践，本文将生态文明主要分为资源利用、生态环境、经济发展、社会进步、制度建设五个大方面，总共包含20个子指标，以此构建我们生态文明建设的评价体系。具体的指标体系构建如下图1：

图1 指标体系结构图

1.2 指标权重的确定

yaahp(Yet Another AHP Software)软件是一款层次分析法的辅助软件，用来构建层次结构模型，构造成对比较矩阵，以及一致性检验，用来计算的一款软件，为人们运用层次分析法来分析问题时提供了很多便捷。

使用层次分析法软件yaahp并结合主观性，构建成对比较矩阵(判断矩阵)并进行一致性检验，结果如下表1：

表1 中间层的成对比较矩阵

对此成对比较矩阵求其特征值和特征向量，并对其进行一致性检验，得到权重向量如下表2：

表2 中间层的权重

再分别对资源利用、生态环境、经济发展、社会进步、制度建设分别进行一致性检验，发现在5%显著性水平下，都通过一致性检验，由此确定的成对比较矩阵计算出来的特征向量就是权向量，即权重。最终的各指标权重的确定如下表3：

表3 各个指标的权重

续表

根据表3，我们选取前十个指标即森林覆盖率(x1)、第三产业增加值占GDP比例(x2)、城市绿地面积(x3)、公共交通客运总量(x4)、垃圾无害化处理率(x5)、人均GDP(x6)、单位GDP能耗变化率(x7)、建成区绿化覆盖率(x8)、城镇登记失业率(x9)、人均财政收入(x10)来衡量生态文明建设。其中资源利用方面由单位GDP能耗变化率体现，生态环境方面由森林覆盖率、城市绿地面积和垃圾无害化处理率体现，经济发展方面由第三产业增加值占GDP比例、人均GDP和人均财政收入体现，社会进步方面由公共交通客运总量和城镇登记失业率体现，制度建设方面由建成区绿化覆盖率体现。

这十个指标中，用来衡量生态环境、经济发展和社会进步的指标共有八个，其中衡量生态环境、经济发展的指标有六个。说明在生态文明建设中，其主要问题和主要矛盾是生态环境、经济发展之间的矛盾。这与当前我国的现实也是相符的，当前我国应在保证生态环境的前提下，促进我国经济发展，保证社会进步，最终才能确保我国生态文明建设。

2 综合评价

论文的主要数据来源于中国统计局、2015年各省区市国民经济和社会发展统计公报和统计年鉴，数据来源准确，真实可靠。

对上述十个指标进行基于主成分的因子分析综合评价[10]，得出排名情况。

(1) 首先对筛选指标的数据导入SPSS软件进行标准化处理；

(2) 分析得到的解释的总方差表和成分矩阵表以及碎石图分别如下表4、表5和图2；

表4 特征值和总方差

表5 成分矩阵

图2 碎石图

上述数据进行因子分析后得到了5个因子，其方差累计贡献率 达到了 87.829%(>85%)符合因子分析方差提取原则。其中第一因子主要是第三产业增加值占GDP比例、城市绿地面积、垃圾无害化处理率、人均GDP和人均财政收入的综合反映，它代表生态文明建设中经济发展和生态环境的共同作用，体现了生态文明建设的主要矛盾。因为由第一因子来评价我国生态文明建设已有36.436%，所以经济发展和生态环境是反映生态文明建设的主要指标。第二因子主要是森林覆盖率和公共交通客运总量的综合反映，它代表生态文明建设中人口数与森林覆盖率的共同作用，体现了生态文明建设的次要矛盾。第二因子来评价我国生态文明建设有19.135%，与第一因子一起的累积方差贡献率达到55.571%。第三因子主要是公共交通客运总量、绿化覆盖率体现和城镇登记失业率的综合反映，它代表生态文明建设中社会进步和制度建设的共同作用，说明社会进步的同时必定要有相应的制度建设。第三因子来评价我国生态文明建设有12.949%，与第一、第二因子一起的累积方差贡献率达到68.521%。第四因子主要是城镇登记失业率的反映，它代表生态文明建设中的制度建设。第三因子来评价我国生态文明建设有9.989%，与前三个因子一起的累积方差贡献率达到78.510%。第五因子主要是森林覆盖率的反映，它代表生态文明建设中的生态环境。第三因子来评价我国生态文明建设有9.320%，与前四个因子一起的累积方差贡献率达到87.829%。

(3) 以每个因子所对应的特征值占总特征值的比例作为权重，计算因子综合得分。代入数据并计算因子综合得分并对我国30个城市进行排名，如下表6：

表6 综合得分排名表

从上表可以看到排名在前面的主要有北京、广东、上海、江苏、浙江等省市，其第一因子得分都是大于1的，尤其是北京，第一因子得分最高，说明北京在经济发展和生态环境治理方面都比较优(相对于我国其它大中城市)。排名在后面的主要有黑龙江、贵州、新疆、吉林、青海、甘肃等城市，这些城市的第一因子得到都为负值，说明这些省市的经济发展和生态环境都相对较差。排在中间省市的生态文明建设处于我国的中等水平，其第一因子得分几乎也是处于全国的中等水平。

3 聚类分析

前面根据因子综合得分，给出了我国30个大中城市进行排名。下面重新利用系统聚类法对上述数据进行聚类，将聚类结果与因子综合得到排名结果相比较，检验两种方法得到的结论是否相一致。主要步骤如下：

(1) 将收集的10个指标的数据导入SPSS并进行标准化处理。

(2) 对标准化之后的数据进行系统聚类分析得到树状聚类图如下：

图3 使用Ward联结的树状图

如果将全国各省市分为3类，就从距离大概为12的地方往下切，得到3个分类，其结果如下：{1：北京、上海、天津、广东，山东、江苏}；{2：青海，甘肃，宁夏，新疆}；{3：河北、安徽、河南、湖北、山西、内蒙古、湖南、四川、重庆市、福建、贵州、云南、吉林、黑龙江、江西、广西、辽宁、陕西、浙江、海南}。第1类中北京因子综合得分排名第一，上海因子综合得到排名第三，天津因子综合得到排名第十二，广东因子综合得到排名第二，山东因子综合得到排名第六，江苏因子综合得到排名第四，是生态文明比较好的地区。第2类是中青海因子综合得分排名第二十九，甘肃因子综合得分排名第三十，宁夏因子综合得分排名第二十二，新疆因子综合得分排名第二十七，生态文明相对较差的地区，第3类包含的城市的生态文明建设水平处于居中。其聚类结果和由因子综合得分得到的排名基本相符，但也有其不同之处，比如排名第五的浙江被聚到了第三类，而排名第十二的天津被聚到了第一类。

我们结合因子分析排名和聚类分析的结果特点，可以看出，生态文明建设较好的城市主要有北京、天津，以及山东、江苏、上海、浙江、福建、广东这类比较发达的城市和沿海城市，而生态文明建设处于中等的主要是中部的城市，而生态文明建设相对较差的主要是西北部地区，如新疆、青海、甘肃、宁夏等城市。

4 结论

本论文将生态文明主要分为资源利用、生态环境、经济发展、社会进步、制度建设五个大方面，总共包含20个子指标，以此构建我国生态文明建设的评价体系。首先使用层次分析法软件yaahp并结合主观性，构建成对比较矩阵(判断矩阵)并进行一致性检验，通过一致性检验后将特征向量作为权向量，即权重。选取权重较大的前十个指标，随后进行因子分析法和聚类分析。因子分析法提取了五个因子，并对每个因子进行分析，其第一因子说明我国生态文明建设的主要矛盾是经济发展和生态环境之间的矛盾。结合因子得分排名，发现北上广等城市排名较靠前，且其第一因子得分也较高，说明这些城市的经济发展和生态建设都较优。而一些青海、甘肃、新疆、云南等城市排名在最后，同时其第一因子的得分也都较低，说明这些城市的经济和生态建设都较差。这就为我们提供了一个思路，要加强一个地区或城市的生态文明建设，主要应注重该地区或城市的经济发展和生态环境建设。根据第二因子，说明生态文明建设和人口数和森林覆盖率紧密相关。根据第三、四、五因子，说明生态文明建设同样也与社会进步和制度建设有关。因子分析法提取的这五个因子，为以后加强或改进这些城市的生态文明建设提供的方向和建议，为我国大中城市的生态文明建设给予指导。同时通过系统聚类分析，得出聚类图，将我国30个大中城市大致分为3大类，其聚类结果和由因子综合得分得到的排名基本相符。对于同一类别的城市，可以进一步考察这些城市的生态文明建设特点是否相似，对于相似城市的生态文明建设，政府可以通过实施相同的政策或策略，来加强这些城市的生态文明建设。

本论文分析的优点是将所有指标作为一个整的系统来分析，不割裂每一个部分，整体结构比较系统。同时运用因子分析法，能将多个指标组合成少数几个包含较多信息的综合变量，更容易抓住问题的主要矛盾和实质。本论文也有不足或者需要改进之处：选择的指标的全面性还有待加强，而且层次分析法主观性比较强，在对指标进行比较时，自己确定的成对比较矩阵里面元素的重要度可能不是很合理，应该提前进行调查或者请了解较多的学者或老师来对指标间的重要程度进行测评和讨论。

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Discussiononecologicalcivilizationconstructionof30largeandmedium-sizedcitiesofChina

SHANG Hua1,XIE Kun-Ming2,LI Hui1

(1.SchoolofScience,NorthChinaInstituteofScienceandTechnology,Yanjiao, 065201,China; 2.SchoolofScience,HubeiUniversityofTechnology,Wuhan, 430068,China)

Ecological civilization is receiving more and more attention as the nation is advancing remarkably in many aspects in the world today, and it is widely believed healthy and well-functioned ecological civilization is a prerequisite of growing into a great nation. Therefore it is of growing importance to build an evaluation system and to guide the construction of ecological civilization. The setup of an evaluation index system is a critical methodology of evaluating the nation of ecological civilization buildup process. In this paper, we build an ecological civilization evaluation index system, which is based on data of year 2015 of 30 cities of China. We build a hierarchical model with stratified analysis and the yaahp software, and then do a principal component analysis (PCA) of the 10 most weighted factors to come up with a ranking list of those cities. Meanwhile, we using cluster analysis to get the cluster map of these cities, and offer our suggestions based the resulted clusters.

Analytic hierarchy process (AHP); factor analysis ; cluster analysis; comprehensive evaluation

2017-07-02

中央高校基本科研业务费资助(3142017005)；廊坊市科学技术局资助项目(2016013102)；教育科学研究课题(HKJYZD201724)

尚华(1981-),女，河南新乡人，博士，华北科技学院理学院讲师，主要研究方向：统计、数据挖掘。E-mail:2016shanghua@ncist.edu.cn

X821

A

1672-7169(2017)04-0112-08