大数据背景下智慧城市绿色发展评价

李姣姣，陈 莉

(1.安徽建筑大学 城市建设学院管理系，安徽 合肥 230601；2.安徽建筑大学 经济与管理学院，安徽 合肥 230601)

随着信息与通信技术的快速发展，城市居民的工作与生活正在被信息技术潜移默化地改变着，例如电子政务、智慧公交、支付宝钱包、网上购物等，信息技术所带来的科技成果已经渗透到了城市生活的方方面面，极大地方便了城市居民的工作与生活，也推进了城市的快速发展。同时，信息技术的急速发展，伴随着云时代的到来，大数据(Big data)的应用已经渗透到各个行业中。大数据时代让人们对这个世界有了新的认识，从新的角度去思考人类发展进程中的弊端，并且快速引领新的经济发展模式。

“智慧城市”是IBM公司在2010年正式提出的一个概念，此时，全世界刚经历过2008年全球金融危机，世界各主要经济体都在寻求新的经济增长点。“智慧城市”概念的提出，让世界各国的关注点都聚集到了信息技术的发展上来，进而推动了信息技术的快速发展，同时，“智慧城市”也为各国大城市的信息化、智能化建设提供了明确的发展方向。所谓智慧城市，就是运用信息技术和通讯等手段来获取、分析、以及整合城市各项核心功能的运行信息，进而对城市各项核心功能的高效运行进行智能响应，例如环保、商业、交通、公共安全、行政等，其本质上是通过对城市各核心功能的历史大数据的智能分析，进而为城市的发展提出合理化的建议，促进城市的和谐、可持续发展。

绿色发展是指在传统发展模式的基础上的一种模式创新，是在保证生态环境容量和资源承载力的前提下，把环境保护作为实现城市可持续发展的重要手段的一种新型发展模式。绿色发展理念已经成为世界各国的共识，因此，本文通过对在大数据背景下，智慧城市的发展与绿色发展理念相结合的研究，有着重要的理论与实践意义。

1 国内外相关城市绿色发展研究

国外学者对城市绿色发展的研究最初体现在城市的发展与生态环境的关系上。英国学者爱德华最早提出了“花园城市”的概念，从而引起了国外学者对城市发展与生态环境相融合的广泛关注[1]。美国学者蕾切尔·卡逊(Rachel Carson)发表的著作《寂静的春天》(Silent Spring)，引起了全世界对环保问题的深度重视和思考[2]。1987年，世界环境和发展委员会首次提出可持续发展概念。1989年，英国学者大卫·皮尔斯等人首次提出绿色发展概念，强调经济发展与环境保护相结合，统筹兼顾，实现人与自然和谐、可持续发展。20世纪80年代末以来，可持续发展理念已经深入实践在世界各国的发展中，其中建设绿色生态城市是可持续发展理论的重要理论实践。此外，针对绿色发展评价的研究，国外众多学者也从不同的角度进行的研究，并且取得了丰富的成果。1987年挪威学者Alfsen、Bye等指出，通过对自然资源的核算可以对国家绿色经济发展评价提供数据基础[3]。2000年，美国哥伦比亚大学与耶鲁大学共同制定了环境可持续发展评价指标体系FST，并于2006年推出新的评价版本环境绩效指数EPL。2008年，标准普尔公司发布了全球替代能源指数S&PGAET。2010年，美国清洁能源研究机构极具创造性的发布了衡量能源绿化成都的纳斯达克指数CELS。

国内对于绿色发展的研究高峰始于20世纪九十年代，经济发展带来的生态环境恶化问题已经引起社会的广泛关注，由政府部门主导的环保问题学术研究成果、理论文章以及研究报告等相继发表，分别从政治、经济、环境、社会等不从层面分析环境污染对社会可持续发展的巨大危害；此外，由于政府的舆论导向，国内学术界也陆续涌现出大量环境保护方面的研究报告、学术论文等。21世纪初，“绿色发展”概念进入中国学者的视野。国内学者对绿色发展高度关注并充分肯定了绿色发展是中国社会可持续发展的必经之路，例如学者胡鞍钢陆续发表的著作《中国国情与绿色发展》《中国创新绿色发展》等，详述了绿色发展的内涵以及走绿色发展之路的重要性；刘艳华在《关于绿色经济与绿色发展若干问题的战略思考》中，从循环、低碳、生态三个方面论述了绿色发展的技术支撑[4]。此外，部分学者从定量分析的角度分析了当代中国绿色发展评价所存在的问题，例如李晓西等利用“专家赋值法”和“德尔菲法”测算了123个国家的绿色发展指数[5]；陈诗一运用了DEA模型，并在考虑生态环境的因素下对中国工业绿色生产率进行了分析[6]；汪克亮等运用“共同技术率”方法衡量了中国区域绿色经济发展效率研究，从技术和管理两个维度剖析绿色发展效率缺失的根源[7]。岳书敬等将基于 SBM - DDF 模型的绿色发展效率作为综合衡评价集聚的环境与经济经综合绩效标准，以中国277个城市为依据，测度其城市绿色发展效率，分析集聚对城市绿色发展的影响，探讨市场化转型对集聚综合绩效的调节作用[8]。

2 大数据背景下智慧城市绿色发展评价

2.1 智慧城市绿色发展评价指标体系的建立

大数据背景下的智慧城市绿色发展评价首先要充分考虑到智慧城市以及绿色发展的相关特征，例如智慧城市的建设要素、绿色发展的相关指标等，在确定智慧城市与绿色发展的相关指标之后，建立大数据指标体系，通过对大数据的有效计算，进而对大数据背景下的智慧城市绿色发展水平进行有效评价。

本文基于系统性、典型性、动态性、简明科学性以及可比、可操作、可量化等原则选取并筛选评价指标，同时参考国内已有的与智慧城市、绿色发展以及大数据发展等相关的文献，并结合2016年国家发改委印发的《绿色发展指标体系》，从绿色经济、绿色社会、绿色环境以及绿色发展协调度四个子系统构建了智慧城市绿色发展评价指标，形成备选指标集。文中指标数据主要来源于《中国统计年鉴——2016》《中国城市统计年鉴——2016》，个别指标数据来源于中国科技统计网、中国统计信息网等互联网网站。

通过利用spss19.0软件对全国中东部地区19个省会城市的2015年的备选指标集数据指标进行显著性与相关性分析，删除相关性较大的指标，确立各子系统指标集内有效指标，最终形成智慧城市绿色发展的各子系统评价指标，由此确定评价指标体系，并建立如表1所示。

本文确立的智慧城市评价指标体系从绿色经济、绿色社会、绿色环境以及绿色发展协调度等四个方向对城市的绿色发展水平进行评价。本文在传统的城市绿色发展评价因素，如经济、社会、环境等因素之外，引入人类发展指数HDI以及城市发展协调度概念，让本文针对智慧城市的绿色发展评价更加全面。

2.2 大数据背景下的智慧城市绿色发展评价

选择上文中已确定的智慧城市评价指标体系，利用SPSS19.0软件对指标体系数据集进行主成分分析，设定初始特征值大于1，累计方差贡献率大于80%，得到特征根和相应方差贡献率(表2)及成分矩阵(表3)。据此可以得出前六个特征根作为主成分，其综合指标能够包含原变量82.149%的信息。

2.2.1 计算各主成分得分：

19个地市的综合得分为成分矩阵的成分系数与各地市的17指标数据的乘积之和，即：

主成分Y1=指标值X1*0.627+指标值X2*(-0.248)+指标值X3*(-0.453)+……+指标值X17*0.187，

主成分Y6=指标值X1*0.112+指标值X2*(-0.787)+指标值X3*0.07+……+指标值X17*0.685

表1 智慧城市绿色发展评价指标体系

表2 特征根和相应方差贡献率

表3 成分矩阵

续表

2.2.2 计算各市主成分综合指数：

各市主成分综合得分为各主成分得分按方差贡献率提取之和，由此得出各市主成分分析综合指数(表4)。

表4 各市主成分综合指数

从表4中的城市绿色发展水平排名可以看出，上海、北京两个城市的绿色发展水平大幅领先其余城市。从具体指标中可以看到，上海、北京的城市GDP、再生水利用率、污水处理率、环境噪声等效声级等水平均领先于其他城市，根据2016年联合国开发计划署发布的中国可持续发展报告中指出，北京、上海、广州、南京等东部地区城市的人类发展指数也居全国前列。更多的数据表明，东部沿海发达地区的城市发展已经进入新的阶段，即由改革开放初期的片面追求GDP的增长、城市面积的扩张等经济方面的量变转变为城市服务水平建设、城市生活品质的提升等智慧城市建设方面的质变，这种由量变到质变的过程也正是城市发展的正常轨迹，并且类似北上广这些东部发达城市已经走在了这次转变的前列。同时，从绿色发展水平较低的几个城市，例如太原、昆明、石家庄、西安、重庆等市，均处于经济快速发展期。从具体指标中可以看出，这些城市的一般固体废物综合利用率、人均公园绿地面积、污水处理率、单位GDP用水量等均处于较低的水平。从这些因素中可以发现，绿色发展水平较低的城市正处在经济高速增长期，还处在前文所述的量变阶段。由于我国的特殊国情，东部沿海地区作为改革开放的前沿地带，经济优先获得了快速发展，进而带动中西部欠发达地区发展，在承接东部地区产业转移的进程中，中西部地区应该充分借鉴前者的优良经验，弥补发展时间上的差距。

3 智慧城市绿色发展评价结果讨论

在刚刚结束的党的第十九次全国代表大会上，习近平总书记重申了绿色发展理念，走绿色发展之路，也为各地区的发展指明的方向。本文从以下几点提出建议：

1)要促进城市发展理念的转变，要由传统的以经济增长为发展目标的发展理念转变为以提高城市智慧水平、提高城市居民幸福感、提升城市宜居质量为目标，让节约、环保、低碳等理念无形中融入公众生活中，引导公众自觉走低碳环保、绿色发展的消费模式。目前，我国东部沿海地区产业在快速向中西部地区转移，不仅为中西部地区的经济发展注入了新活力，也为推动东部地区城市发展转型提供了新的机遇。中西部地区在承接产业转移的同时，应借鉴东部地区城市发展的经验及教训，走可持续发展之路。

2)要建立和完善有利于城市绿色发展的体制机制，完善生态环境补偿机制，谁污染、谁治理。加快推进城市支柱产业的绿色化生产，完善发展绿色经济、低碳减排、生态环保的考核奖惩机制，鼓励企业走绿色发展之路。同时，政府要加大资金投入，加大对现有绿色经济的扶持力度，因地制宜，结合当地现有资源发展新能源技术，推广环保、节能产品。针对城市绿色经济影响较大的建筑与交通行业，用行政手段强制执行绿色建筑与绿色交通标准，进而推进其他行业的绿色发展。目前，我国许多城市已对新建住宅、公共建筑执行绿色建筑标准提出相关要求，但涉及产业范围和执行力度都有待提高。例如，应强制要求所有新建建筑执行绿色建筑一星级或更高标准；建立绿色交通标准，减少高污染、高噪音车辆使用，完善公共交通体系，大力扶植共享交通等。

3)完善智慧城市发展战略，积极探索“大数据”理念在城市绿色发展中的应用。城市绿色发展的核心是提高清洁生产水平、提升资源能源利用效率、提倡低碳环保消费。通过建立城市绿色发展大数据监测平台，对城市环保、交通、基建以及社会消费的海量数据进行分析，实时优化调节，从而最大限度地提升绿色发展水平。目前，作为我国最“智慧”的杭州市已经提出智慧城市建设目标：依托信息技术产业，在10年内建成智能交通、智慧医疗、智慧教育、智慧公共服务、智慧旅游、数字城管、智慧环境、智慧电网、智慧水务、智慧应急管理十大服务运营模式，为我国其他城市的智慧城市建设提供了现成的经验。

参考文献：

[1]Elizabeth A. Richardson,Richard Mitchell,Terry Hartig.Green Cities and Health: a Question of Scale?[J].Journal of Epilepsy,2012,66(2):160-165.

[2]王永芹.当代中国绿色发展观研究[D].武汉：武汉大学(硕士学位论文),2014.

[3]Alfsen K H.,Bye T.and Lorentsen L.Natural Resource Accounting and Analysis: The Norwegian Experience 1978-1986[M]. Statistic Sentralbyra (Oslo), 1987.

[4]刘燕华.关于绿色经济和绿色发展若干问题的战略思考[J].中国科技奖励，2010(12)：49-50.

[5]李晓西，刘一萌，宋涛.人类绿色发展指数的测算[J].中国社会科学，2014(6)：69-95，207-208.

[6]陈诗一.中国的绿色工业革命：基于环境全要素生产率视角的解释(1980—2008)[J].经济研究，2010，45(11)：21-34，58.

[7]汪克亮，杨力，程云鹤.异质性生产技术下中国区域绿色经济效率研究[J].财经研究，2013，39(4)：57-67.

[8]岳书敬，杨阳，许耀.市场化转型与城市集聚的综合绩效——基于绿色发展效率的视角[J].财经科学，2015(12)：80-91.