傅晓华,王 赫,梁颖宜,傅泽鼎,郑清星,宋心语
(1.中南林业科技大学 生态环境管理与评估中心,湖南 长沙 410004;2.长沙理工大学 水利与环境工程学院,湖南 长沙 410114)
生态环境是生产力本底,是一种基本的竞争力,在区域发展中起关键作用,保护生态环境就是保护生产力,绿水青山就是金山银山。“现在的经济竞争力,主要表现在环境竞争力上,表现在环境保护这方面做得怎么样”[1]。叶琪[2]对环境竞争力理论进行了历史回顾,发现大多数研究把生态环境作为竞争力的影响因子并赋予相应的权重参与评价;随着区际间生态环境测度研究逐渐增多,宁越敏等[3]把生态环境质量作为测度城市竞争力十大指标体系之一;倪鹏飞等[4]构建了“弓弦箭模型”,将环境竞争力归结为城市综合竞争力的硬实力;王桂新等[5]将生态环境竞争力当作城市发展的三维竞争力中的重要一维。研读以往相关可持续发展和绿色发展的文献,21世纪以来,区域竞争力与区际补偿逐渐得到重视,区际之间生态环境日益受到社会各界的高度关注[6],但评价指标以自然资源和环境现状为主,即以“绿水青山”为主,对“金山银山”评价相对不足。随着人们生态环境意识的提高和自然资源在经济社会发展中作用的不断凸显,综合而全面测度“两山论”实践效果越来越成为生态文明建设不可缺失的重要环节。基于具体区域且将经济社会、环境管理与发展潜力评价准则纳入评价指标的评价方法更有可靠性和实践性。
对于“两山论”的实践探索成果,多在哲学社会科学领域,研究主要基于对“两山论”进行学理解读或定性研究,或基于研究经验及成果借鉴给出不同阐述。在自然科学领域,对“两山论”实践效果研究较少见,相关研究更多偏向于对生态环境竞争力研究。鲁金萍等[7]将生态环境生产力当成区域对自然资源利用、生态环境治理和社会经济发展的能力;李宗尧等[8]认为生态环境竞争力是区域生态环境基础及资源利用和环境保护治理的能力;何炎炘等[9]则将生态环境生产力看成区域内的生态资源支撑其经济社会可持续发展所具备的资源优化配置能力。尽管描述各异,研究者都认可生态环境竞争力不仅是区域的自然资源状态、环境质量现状,也是经济社会发展、人类管理响应的水平[10]。但“两山论”实施效果是一个长期和动态的过程,诸多驱动力必定导致“两山论”实践效果从量变到质变。针对不同“绿水青山”和“金山银山”的状态和压力,人们产生不同响应,并采取相应的对策措施,以适应和利用生态环境变化,这种响应与对策反过来成为生态环境变化的驱动因素[11]。因此,“两山论”实践是生态环境与区域社会发展之间相互作用的协同能力,表现为自然资源、生态环境、经济社会、人文基础等综合最大化人类福祉的能力。其既包含自然资源与生态环境的“绿水青山”,也包括生态环境支撑人类、经济、社会可持续发展的能力,即“金山银山”。
“两山论”是中国概念和理论,国外没有现成相关理论模型,但M.E.Porter在探索区域和城市竞争力时提出的“钻石模型”[12]和倪鹏飞提出的“弓弦箭模型”[13]有一定的参考价值。在联合国环境规划署和经合组织建立的城市生态环境压力(pressure)-状态(state)-响应(response)模型即PSR模型基础上[14],结合联合国可持续发展委员会拓展PSR模型提出驱动力(driving force)-状态(state)-响应(response)模型即DSR模型[15],众多学者改良的较适合生态-经济-社会系统综合评价的驱动力(driving force)-压力(pressure)-状态(state)-影响(impact)-响应(response)模型即DPSIR模型,被普遍应用于环境、生态安全评价等相关领域[16]。此外,生态足迹模型(ecological footprint,EF)[17]、环境可持续性指标模型(environmental sustainability index,ESI)[18]、能值分析法模型(energy analysis model,EAM)[19]、指标体系综合评价模型(sustainability evaluation using indicators,SEI)[20]等也是测度复合生态系统实践的常用模型。基于生态文明和绿色发展,科研工作者们还在不断地提出改良评价模型,如李妍创建的“绿色模型”[21]。
“两山论”实践效果测度是一个新命题,其基于实践推进而不断完善,故而修正了生态环境测评偏向于自然生态领域而忽略人文生态的现象。“两山论”是生产力理论,是社会发展理论,生产力的主体是人,人文生态必定是“两山论”实践的重要层面。因此,本文基于自然生态与人文生态的内在统一性,结合湖南特征,构建“两山论”实践效果测度模型。
目前生态环境测度比较成熟与常用的评价方法包括主成分分析法、层次分析法TOPSIS分析法等[22]。尚晓丽等[23]采用主成分分析法定量计算和评价了湿地教育实践情况;范佳洁等[24]运用主成分分析法对我国西部地区生态环境对区域竞争力的影响进行了分析;陈运平等[25]构建了省域绿色竞争力评价指标体系,通过将层次分析法和德尔菲法相结合的方式对该体系进行了实证检验;雷勋平等[26]采用熵值法为各评价指标赋权,并利用TOPSIS模型对安徽省资源环境承载力进行评价;陈双双等[27]基于PSR模型,运用直觉模糊综合评价法与TOPSIS分析法,对江苏省生态环境竞争力进行了综合分析。本研究拟借鉴DPSIR模型和熵值法等,构建湖南“两山论”实践效果测度模型。
考查众多模型,选取DPSIR模型为基础进行“两山论”实践效果评估模型的构建,遵循如下原则:1)协调性。“两山论”实践效果体现出资源、环境、社会、经济、体制等多层面的协调能力;2)显著性。评价模型选择尽量多的指标能在一定程度上提升评价结果的综合性,但会增加数据收集和处理难度,本研究选取能反映关键意义的显著指标;3)直接性。尽量选取客观可测的定量评价指标,避免选用需依靠专家经验或主观判断的主观定性指标;4)可操作性。模型的最终目标是应用于实证分析,确定指标要充分考虑人力物力条件的可行性。
一般DPSIR模型中驱动力(D)、压力(P)、状态(S)、影响(I)和响应(R)5类指标因子以递进关系为主(图1),除最后响应(R)环节有多层次关系外,其他因子以单向关系为主。
图1 一般性DPSIR模型Fig.1 General DPSIR model
“两山论”实践效果测评既是过程链评估,更偏向综合结果的评估,对此,在遵守DPSIR模型过程链评估基础上强化综合结果评估,构建模型如图2所示。
图2 “两山论”实践效果评估模型Fig.2 A practical effect evaluation model of“Theory of Two Moutains ”
改进后的评估模型,不仅关注生态环境的直接压力因子(如污染排放、环境基础设施建设等),更关注如何通过一定的因果关系模型预测直接压力因子可能对环境现状造成的影响。
表1为“两山论”实践效果测评指标。
表1 “两山论”实践效果测评指标Table 1 Evaluation index screening of practical effect of the“Theory of Two Mountains”
目标层即“两山论”实践效果,准则层选取生态资源、环境现状、经济社会、管理响应、环境潜力5个显著性层次因子,指标层选取森林覆盖率、耕地面积等可操作性和有直接数据来源的指标。
基于以上指标组成,选用熵权法计算湖南“两山论”实践效果,再使用Oringin 2017和ArcGIS 10.5软件进行准则层和指标数据的优劣势比较。
熵是一个物理概念,熵值大表明系统中的能量可利用率低,熵值小表明能量可利用率高。熵值法的关键问题就是赋权[28],权重代表着某一评价指标在评价体系中的重要程度,采用主观赋权法和客观赋权法相结合。
2.5.1 标准化处理
以常用而易操作的极差法进行标准化处理[29]。评价指标存在正逆区别,正向指标值越大,“两山论”实践效果越好;逆向指标值越大,“两山论”实践效果越差。计算公式如下:
式中:Zij为标准化处理后的指标值;xij为第i个城市的第j项指标的原始数值;xij,max和xij,min分别为第j项指标中的最大值和最小值。
2.5.2 指标赋权
1)因赋权计算过程中需要对相应的数值取对数,标准化后指标数值存在0值,为保证所赋权值有意义,将各标准化值加上0.001进行修正。
2)计算第j项指标下第i个市(州)的特征比例或贡献度,为
3)计算第j项指标的熵值,为
4)根据熵值Hj计算差异性系数,为Ej=1-Hj;
5)计算指标权重,为
式(3)~(5)中:n为样本数,即参与评价的区域数量;i=1, 2, …,n;m为评价指标数;j=1, 2, …,m。
2.5.3 计算综合得分
根据熵值法为各评价指标赋权后,按照加权求和综合评分法,计算评价“两山论”实践效果准则层得分和综合总得分。
式中:Ki为影响“两山论”实践效果的第i个评价因子得分;Wij为某区域第j项指标的权重;Ti为i区域“两山论”实践效果综合总得分。
特定年份统计数据可能因偶然因素而出现异常波动,若仅采用1 a的数据进行测度,容易造成结果失真,缺乏说服力和实用性,故采集2014—2018年连续5 a统计数据平均值为原始数据。因14个市州从2015年开始统一使用《环境空气质量标准》(GB3095—2012)计算空气质量综合指数,故环境空气质量综合指数采用2015—2018年连续4 a的统计数据平均值。数据来源于2014—2018年《湖南省统计年鉴》、各市州2014—2018年统计公报、相应年份《湖南省水资源公报》和湖南省生态环境厅网站的各种公报。
基于上述步骤和熵值法,测算指标权重,结果如表2所示。
表2 准则层和指标层赋权结果Table 2 Weighting results of factor layer and indicator layer
根据权重和熵值法赋值,计算14个市州“两山论”实践效果选取的5个准则层及综合值与排名,结果见表3,表中湘西州为湘西土家族苗族自治州简称,后同。
表3 湖南省“两山论”实践效果综合评价结果Table 3 Comprehensive evaluation results of the practice effect of the Theory of Two Mountains in Hunan
图3为湖南“两山论”实践效果比较图。
图3 湖南“两山论”实践效果比较图Fig.3 Comparison of the practical effects of the Theory of Two Mountains in Hunan Province
目标层是测度湖南“两山论”实践效果整体水平,整体上呈“川”字形分布,即东西两翼“两山论”实践效果比较好,中部区域实践效果普遍较低。具体而言,最好的是长沙和郴州,郴州第一,长沙居次。其他市州“两山论”实践水平相差不大,综合得分处于0.216~0.304之间(表3),娄底稍显劣势。
为便于比较验证和动态比较分析,再采用2014—2018年数据进行综合得分逐年动态分析。结论是:5 a的动态走势图与5 a均值综合分析基本吻合(见图4)。
图4 湖南“两山论”实践效果变化曲线(2014—2018)Fig.4 Change curves in the practice of the Theory of Two Mountains in Hunan Province(2014—2018)
准则层比较分析,使用Oringin 2017和ArcGIS 10.5软件将14市(州)准则层分值以柱状图和空间分布图进行直观比较,该比较是基于评价对象间相互比较,不代表绝对值。如湘潭生态资源因子得分并不低,但其他市(州)该得分更高,导致该市评价结果排名较低。因我国南方丘陵地区,森林覆盖率、水资源环境等因素相对全国而言较好[30],但相对比较更能体现湖南境内的真实性。
4.2.1 生态资源
图5为湖南生态资源状况比较(2014—2018)。
图5 湖南生态资源状况比较(2014—2018)Fig.5 Comparison of ecological resources in Hunan Province(2014—2018)
从图中可以看出,郴州和怀化的生态资源因子分值最高,分别为0.208和0.187,株洲、邵阳、常德、张家界、益阳、永州和湘西州的生态资源因子分值接近平均水平,而长沙、湘潭、岳阳和娄底低于平均值,其中,湘潭生态资源得分的最低,仅0.008。从空间分布看,湖南省的生态资源大致形成西部和南部较丰富,中部和东北部较贫瘠的地理格局。
4.2.2 环境现状
图6为湖南生态环境现状比较(2014—2018)。从图中可以看出,湘西州生态环境现状最佳,株洲、常德和郴州较好,说明这些城市环境质量状况更好,环境保护更有力。湘潭、衡阳、邵阳在环境现状方面相对较弱,在测评期内与其他市州相比处于较为不利地位,长沙、岳阳、张家界、益阳、永州、怀化和娄底的环境现状在平均值附近浮动。总体而言,湖南环境现状空间格局呈现出西北和东南两翼较好,中间形成一条西南至东北走向的生态环境质量弱势区格局。
图6 湖南生态环境现状比较(2014—2018)Fig.6 Comparison of the current situation of the ecological environment in Hunan Province(2014—2018)
4.2.3 经济社会
图7为湖南经济社会状况比较(2014—2018)。
图7 湖南经济社会状况比较(2014—2018)Fig.7 Economic and social comparison in Hunan Province(2014—2018)
从图中可以看出,长沙处于领先地位,张家界、湘潭和湘西州分列第二、三、四名,衡阳、邵阳、永州和怀化则处于相对劣势地位。株洲、岳阳、常德、益阳、郴州、娄底差距较小,得分均处于0.051~0.055范围内。湖南各市州“两山论”实践效果中经济社会层面除了中部长沙、湘潭两市和西北部的湘西州和张家界市表现较好外,其他城市普遍表现一般。
4.2.4 管理响应
图8为湖南生态管理响应比较(2014—2018)。
图8 湖南生态管理响应比较(2014—2018)Fig.8 Management response comparison in Hunan Province(2014—2018)
根据管理响应因子分值,可将14个地市划分为4个层级。第一层级为湘潭和郴州,分值为0.147和0.150,远高于全省的均值(0.059),表明这两个市(州)在生态环境管理响应方面更为积极。长沙和岳阳组成第二层级,分值高于大部分区域,但与第一层级区域相比有一定差距。张家界和怀化在管理响应方面最差,得分远低于全省平均值,为第四层级。其余市州归入第三层级。管理响应能力空间分布呈现出自东向西逐渐减弱的趋势,其中以东南和东北两个方向的城市表现较为突出。
4.2.5 环境潜力
各市(州)在环境潜力方面差距十分显著,长沙分值为0.327,遥遥领先于其他城市。郴州环境潜力也明显高于除长沙以外的其余区域。株洲、湘潭、衡阳、岳阳和益阳的环境潜力水平相近,而邵阳、常德、张家界、永州、怀化、娄底和湘西州的环境潜力与其他区域相比处于较低水平。湖南各市(州)环境潜力竞争力在空间分布上呈现出东高西低格局,东部区域明显比西部区域具备更大的环境潜力(图9)。
图9 湖南生态环境潜力比较(2014—2018)Fig.9 Comparison of environmental potential in Hunan Province(2014—2018)
以15项测度指标得分为依据,选用ArcGIS 10.5制作雷达图。15个 坐标轴对应指标体系15项指标。雷达图坐标轴以-0.03为起始刻度,以0.15为最大刻度(见图10)。为便于市州间横向比较,结合指标计算值和雷达图,识别明显优势和劣势因子。
图10 湖南各市州“两山论”实践效果优劣势因子比较(2014—2018)Fig.10 Comparison of advantages and disadvantages of practical effect of the“Theory of Two Mountains”among cities and prefectures in Hunan Province (2014—2018)
基于雷达图,根据相关研究文献[31]和前期研究成果[32],确定明显优势指标得分不小于0.050,明显劣势因子不大于0.010,筛选出各市州明显优劣势因子比较(表4),可从整体上展现湖南14市州“两山论”实践效果各项指标基本情况。
表4 湖南14市州“两山论”实践单项指标优劣势比较Table 4 Comparison of advantages and disadvantages of single index of the implementation of the“Theory of Two Mountains”in 14 cities of Hunan Prorince
“两山论”实践整体效果既基于各单项指标数量(得分值),也基于指标质量(权重)。森林覆盖率(A11)、环保投入占GDP比(A41)两项指标以明显优势指标出现4次,其次是大中型水库蓄水量(A13)出现3次,表明湖南践行“两山论”亮点是森林和水利方面。与此同时,在明显劣势中,森林覆盖率(A11)、大中型水库蓄水量(A13)也出现4次,其中森林覆盖率是洞庭湖区的明显劣势,大中型水库蓄水量是长株潭地区的劣势,说明优势劣势在湖南同时出现,且呈现区域特征,与湖南实际相吻合。总体而言,环境潜力的3个指标,湖南呈现明显劣势几率较大,高新技术产业增加值(A51)、城市公共交通(A52)、环保产业从业人数(A53)都出现3次,表明湖南“两山论”实践的发展后劲和可持续方面还需加强。
前面数据分析的柱状图和使用Oringin 2017生成的空间分布图以及ArcGIS 10.5软件制作的雷达图,直观形象地展现了14市(州)“两山论”实践效果和优劣势比较,得出的结论如下:
1)实践效果整体水平。最好为郴州,其次是长沙,娄底最弱,其余市(州)实践效果差距不大,分值处于0.225~0.325之间;将实践综合得分划为三个等级:长沙和郴州为第一等级,娄底为第三等级,其他市州为第二等级。
2)实践效果的准则层。郴州生态资源最丰富,湘潭劣势最明显;湘西州环境质量状况最好,邵阳面临环境压力最大;长沙经济社会水平最高,邵阳最低;郴州在管理响应方面表现突出,湘潭紧随其后,张家界收效甚微,处于最弱位置;环境潜力方面,怀化最小,长沙则遥遥领先。
3)2014—2018年间各市州实践效果基本上稳定在小范围内波动,没出现突变状况,说明湖南发展相对稳定,也说明“两山论”实践改善不是一朝一夕就能做到的,需要长时间积累才能达成。但动态变化表明“两山论”实践状态是可改变的,正是测评意义所在。不断发挥优势并及时补足劣势,实践效果可不断提升,如永州这5 a就在不断攀升。
1)测评借鉴大量文献基础,并结合湖南实际进行指标设计和数据计算,因指标选取和测评方法等因素,研究结果相较于以往成果有所不同。需特别说明的是,选取原始数据时众多学者更多考虑指标逻辑性,对实践性和针对性方面相对忽视。“两山论”实践效果评价目的是为生态文明建设提供数据支撑,评价结果要体现实践价值:可为区域发展规划和政策决策提供数据支撑,找出湖南各市州发展中存在的不平衡因素。
2)针对各市(州)明显优劣势因子,制定因地制宜的相关措施。长沙、湘潭、岳阳经济发展较好,城市管理措施到位且有效,环境潜力远算不错,但在生态资源和环境质量方面还有待加强。这些城市应该借助其先进的科学技术水平、丰富的管理响应经验和良好的经济基础,加大环境治理力度,加快产业转型升级,落实节能减排措施,发展“两型”经济。邵阳、常德、张家界、永州、怀化、湘西州的生态资源丰富,环境质量现状优良,但经济社会发展和管理响应成效的水平较低,环境潜力相对较小。应该借助现有生态环境优势,通过提高资源利用率、优化生产要素配置,发展绿色经济,如大力发展生态农业、旅游业等产业,以提高其在经济和社会管理方面的竞争力。株洲、衡阳、益阳、郴州、娄底在生态资源、环境现状、经济社会、管理响应和环境潜力5方面的水平均相差不大,应该从推进清洁生产和循环经济、优化城市基础设施、倡导绿色出行和低碳生活等提升综合效果。