中国省域生态文明建设水平：测度、时空差异及集聚特征

刘潇潇， 李占风， 郭本初

（1.中南财经政法大学 统计与数学学院 ，湖北 武汉430073； 2.每日互动股份有限公司，浙江 杭州 310012）

一、引 言

党的十七大以来，党和政府围绕生态文明建设进行了一系列的部署，已将其提升到国家战略高度，生态文明建设成为我国社会主义现代化建设不可分割的一部分。在党的二十大报告中，习近平总书记再次指出“我们坚持绿水青山就是金山银山的理念，坚持山水林田湖草沙一体化保护和系统治理，生态文明制度体系更加健全，生态环境保护发生历史性、转折性、全局性变化，我们的祖国天更蓝、山更绿、水更清”。生态文明建设经过多年的实践，客观量化各省域生态文明建设的成果对于我们从整体上把握我国现阶段生态文明建设的现状，对有效引导生态文明建设发展过程中的薄弱环节进行改善，对促进生态文明建设水平全面协调发展与稳步提升具有重要意义。

对于生态文明建设相关问题的研究，政府部门和诸多学者都投入其中。学术界对生态文明建设水平的测度，主要是基于对生态文明内涵理解从国家、省域、城市、特定区域等不同空间尺度出发，通过构建指标体系评价系统进行测评。如，朱松丽等（2010）[1]、李伟等（2014）[2]构建了国家层面的指标体系，严耕等（2012）[3]、张欢等（2014）[4]构建了省域层面的生态文明指标体系。余茹等（2019)[5]、程广斌等（2021）、李丽丽等（2022）构建了城市层面的生态文明指标体系。以城市或特定区域为研究对象测度生态文明建设水平，更多基于研究对象的特色性、差异性等多方面因素，生态文明建设水平评价体系会包含具体城市特色，这使得指标体系难以推广。以省域为研究对象，在省域范围内自然、社会、经济等各方面条件相对而言具有更多共性，构建的指标体系具有较强的普适性，对省域之间进行比较具有较强的可操作性。

在生态文明建设水平评价指标体系信息合成方法上，对生态文明建设评价指标的赋权方式主要可以分成三大类：主观赋权（李艳芳等[6]、牛敏杰等[7]）、客观赋权（张欢等[4]、罗辉等[8]）以及主客观相结合赋权（成金华等[9]）；从评价方法上看，主要有动态因子分析法（成金华、李悦等）、AHP-Fuzzy模型（余茹［5］）、组合分析法（毕杰等[10]）等方法对评价体系的信息提取与信息合成。综合来看，目前有关生态文明建设水平评价指标体系构建仍存在指标体系通用性与系统性不足，软性指标开始出现但数量及可行性仍需提高。综合评价方法众多，各有优劣。

本文依据生态文明建设的内涵、构成及特点，构建了省域生态文明建设水平评价指标体系，通过综合评价法对各省生态文明建设水平进行测度，从静态、动态、空间三个角度对省域生态文明建设水平的时序差异及集聚性进行分析，希望能够对我国生态文明建设的永续发展提供有益的参考。

二、中国省域生态文明建设水平评价体系的构建

（一）生态文明建设的内涵、主要内容及特征

关于生态文明的内涵由于其丰富性，目前并没有形成公认的明确定义，但无论从哪个角度对生态文明的内涵进行界定，均需要从“生态”和“文明”两个维度进行思考。“生态”意味着整个有机系统和无机系统可以在一定程度上实现平衡，使得在整个系统中生存的生命体能够平衡发展。“文明”与自然相对，与人类关系密切，广义的文明将会涉及到社会的各个方面，凡是人类对自然状态下的事物进行科学合理的改造与开发的过程都叫文明，表明人类应对自然环境和社会环境时所创造的积极成果。严耕提出生态文明是自然与文明共赢的文明[11]。生态文明内涵主要体现在尊重自然环境、肯定生态价值、追求自然和社会双赢、提倡绿色消费等方面。

生态文明建设是以人、社会、自然三者之间相互依存、和谐共生、互相发展为基础的复杂系统工程。其要求人类在利用和改造客观世界的过程中，不断调整社会生产生活方式来改善人与自然的关系，并克服自然界带给人类社会的负面影响，因此，凡是能够反映人类进步、社会发展和生态环境共同进步的事物都应该属于生态文明的范畴。党的十七大、十八大、十九大和二十大报告都强调了要建设生态文明、加快生态文明制度建设等内容。由此将生态文明的内在构成概括为以下五个方面：一是有效保护生态环境，提高生态环境质量；二是合理有效利用资源；三是改变经济发展方式，发展循环经济；四是改善人民生活环境，促进社会发展；五是加快生态文明制度建设，有效解决生态问题。进一步总结，可将这五个方面概括为生态环境、资源环境、经济发展、社会进步及生态文明制度建设五个方面。相应地，生态文明建设作为一个庞大的复杂的系统工程，包含生态环境子系统、资源环境子系统、经济发展子系统、社会进步子系统以及生态文明制度建设子系统等，子系统之间相互依存，相互作用，相互制约，不断地运动，共同促进生态文明的发展。因此，生态文明建设具有系统性、和谐性及动态性的特征。

（二）省域生态文明建设水平评价指标体系的构建

依据生态文明建设理论以及党的十七大、十八大和十九大报告阐述的生态文明建设的内容，借鉴学者们已有的研究成果以及2016年国家发展改革委推出的《生态文明建设考核目标体系》，建立生态文明建设评价指标体系初选指标池，然后遵循科学性、全面性及可行性原则，运用频数统计分析法、专家咨询法、相关性分析等方法对指标精简、优化与筛选，剔除冗余指标，最后分别从生态环境、资源环境、经济发展、社会进步和生态文明制度建设五个方面一共选取了37个指标构建省域生态文明建设水平评价指标体系。如下页表1所示。

表1 省域生态文明建设水平评价指标体系

（三）数据来源与评价方法

1.数据来源及预处理

考虑数据的可得性，本文研究的时间段为2008—2017年中国31个省(市、区)生态文明建设水平，样本数据为中国31个省（市、区）2008—2017年数据。数据来源于国家统计局、EPS数据平台、中国环境保护数据库等。

在省域生态文明建设水平评价指标体系中，由于选取指标的性质不同，数据计量单位也不同，且数量级差异大。为便于各指标间进行比较和加权，需将数据进行标准化及归一化处理，以此确保数据之间的可比性。

其中，μ为各个指标的均值，σ为各个指标的标准差。归一化公式：

2.评价方法

在对生态文明建设水平进行系统分析时，其评价指标体系中的各个因素较为复杂且彼此之间相互关联、相互制约。为了准确、客观地描绘出彼此之间的关系，克服AHP方法的缺陷，我们采用改进的层次分析法（COV-AHP）来构造判断矩阵，以此来确定省域生态文明建设水平指标体系中每个指标的权重。

COV-AHP[12]方法以定量指标所形成的协方差矩阵为依据，通过变换、计算等，构造反映各要素相对重要性的判断矩阵，然后经过计算和检验，以获得某一层相对于高一层说明各定量指标相对重要性的权数。在此基础上计算出各层次要素对于系统目标的组合权数。COV-AHP方法避免了人们的主观判断，使得判断过程更加客观、准确，提高了决策的科学性。

首先根据已经处理好的指标数据，计算其协方差矩阵X，其元素为xij。然后对协方差矩阵X进行变换，构造判断矩阵Y，其元素为yij。即将协方差矩阵X中每一个元素xij除以其对应列中的元素xii得到矩阵A，其元素记为aij，矩阵A对角线上的元素均为1；对矩阵A的每一个元素aij进行变换，变化公式为：

变换得到的矩阵Y，满足yij＞0，yij·yji=1且yii=1，因此矩阵Y可以作为判断矩阵。对判断矩阵进行一致性检验，判断矩阵通过检验后，矩阵 Y 的最大特征根所对应的特征向量就是满足要求的各个指标权重向量，然后对所得特征向量进行归一化处理即可得到各个指标的权数。计算所得省域生态文明建设水平评价指标体系各指标权重如上页表1所示。

最后，根据省域生态文明建设水平指标体系中各个指标的归一化结果及其由COV-AHP法确定各个指标的权重，采用加权求和法计算合成省域生态文明建设水平，计算公式为：

其中，ECI为省域生态文明建设水平，W为由COV-AHP法确定的各个指标的权重，X为各个指标的归一化数据。

三、中国省域生态文明建设水平的测度及其变动特征分析

（一）中国省域生态文明建设水平的计算

根据COV-AHP的赋权方法，得到生态文明建设水平各评价指标的权重，在此基础上，按照“目标层—准则层—指标层”的层级关系将各指标加权求和，得到中国31省（市、区）在2008—2017年生态文明建设水平的综合得分，具体结果如表2所示。

表2 2008—2017年中国31个省（市、区）生态文明建设水平

（二）中国省域生态文明建设水平时空差异分析

1.省域生态文明建设水平的时序变动特征分析

依据表2各省域10年来的生态文明建设水平，计算得到2008—2017年期间生态文明建设水平的平均数据及发展变化情况，具体结果如图1所示。可见，不同省份的生态文明建设水平均值存在一定差异，排名前五的都分布在东部地区。10年间生态文明建设平均水平较高的省（市）依次为北京、浙江、广东、福建、江苏，这五省市经济发展水平较高，良好的经济发展水平为促进能源消费结构升级、科学技术投资、政策法制建设提供了坚实的经济基础。作为我国省域发展的先行区域，这五个省市逐渐从以经济为主的发展模式转向和谐可持续发展，紧跟国家方针，积极开展产业结构调整、环境污染治理、环境政策设立，多举措推进生态文明建设事业的细化开展。

图1 2008—2017年中国31个省（市、自治区）生态文明建设水平均值和增长变化情况

整体来看，生态文明建设水平均值排名前十的地区中（北京、浙江、广东、福建、江苏、天津、重庆、海南、云南、上海）属于东部地区的有8个，西部地区的有2个，中部地区没有。生态文明建设水平相对较高的省份主要集中在东部地区，其次是西部地区，中部地区相对较差。

从时间上来看，各省份2008—2017年的生态文明建设水平都呈现一定趋势的上升，大部分省份的增长率处于20%～30%。增长速度超过30%的省域主要集中在中西部，增长率最高的省份为湖北省，见图1。

2.东、中、西部区域生态文明建设水平差异分析

考虑到不同区域生态文明建设水平存在差异，本文将31个省份划分为东部、中部、西部三个区域，按年份求得各个区域的生态文明建设水平均值。整体上，东部、中部、西部及全国的平均生态文明建设水平均呈现上升的趋势。中部、西部地区的生态文明建设水平在这10年内始终落后于东部地区和全国平均水平，但“十二五”以来，西部地区开始加快经济发展、城市化建设的步伐，推动了生态文明建设水平的提升，从2011年开始，西部地区生态文明建设水平略高于中部地区。

从各区域的生态文明建设水平环比发展速度来看，虽然各地区近年来生态文明建设水平均为升势，但环比发展速度有下降的趋势。东、中、西部三大区域的平均环比增长速度分别为4.20%、4.39%、4.61%，西部地区的增长速度相对较快。

3.省域生态文明建设水平各子系统计算结果的差异分析

生态文明建设评价体系由五个子系统构成，同前文的计算方法，可得到各省域在2008—2017年各子系统的建设水平、平均水平及排名情况（因篇幅限制，表略）。依据其计算结果分析各省域和各区域之间在生态环境、资源环境、经济发展、社会进步、生态文明制度的时序差异。

生态环境建设水平均值位于前十的省域有北京、天津、海南、青海、西藏、重庆、宁夏、上海、福建、贵州，其中生态环境水平最高的三个省(市)分别为北京、天津、海南，这三个省市的生态环境水平一直较高，但10年来的增幅并不大。贵州作为生态环境水平第十名的省份，10年来在生态环境水平上有12.72%的增幅，可见该省这10年来在生态环境改善方面做出了巨大的努力。生态环境水平均值排名前十的省域中属于东部地区的有5个，西部地区的有5个，而中部地区没有。可见，中部地区在生态文明建设过程中，应在保持各方面稳步发展的情况下，努力改善生态环境水平，实现生态文明建设的均衡发展。

资源环境建设水平均值位于前十的省域是西藏、云南、黑龙江、吉林、海南、福建、江西、四川、陕西、北京。从增长率上看，宁夏的增长率位居第一，但其平均水平仍然靠后。针对资源环境建设水平情况，有些省份在2017年的水平甚至不如十年前，例如西藏的微微降低，新疆却较大幅度减少，这说明两地应从保护资源，开发资源方面进行改善。

经济发展建设水平均值位于前十的省（市、区）有上海、北京、天津、江苏、浙江、海南、广东、内蒙古、重庆、福建。2000年西部大开发会议召开，2008年奥运会在我国举办，各地借此东风，大力发展经济，成效显著，尤其是西藏的经济发展建设水平2017年甚至为2008年的10倍，而其他地区也均在一倍到四倍之间。社会进步水平均值位于前十的省（市、区）有北京、广东、浙江、江苏、山东、河南、上海、福建、陕西、湖北。从增速来看，西藏、云南、安徽社会进步水平增长很快，说明各地对社会进步建设的重视。

生态文明制度建设水平均值位于前十的省域有广东、江苏、山东、河北、河南、浙江、四川、山西、云南、辽宁。排名前十的地区中东部地区有6个，中部地区有2个，西部地区有2个，东部地区在制度建设方面也是领先于其他地区，东部地区生态文明建设水平在五个方面均可以作为全国生态文明建设的标杆。

四、省域生态文明建设水平空间集聚性分析

（一）相关理论方法介绍

1.地理距离权重矩阵 对省域生态文明建设水平的空间集聚性进行分析，需要通过空间权重矩阵计算空间自相关指标来衡量空间自相关强度，因此需构建空间权重矩阵，将不同的空间区域两两之间的位置关系通过矩阵的形式刻画出来。设有n个地区，这n个地区的空间权重矩阵为一个n×n的对称矩阵，其表达式如下：

其中，wij表示地区i和地区j之间的邻近关系，由于空间中自身与自身不能构成邻近，所以对角线上的元素全为0，其他元素根据定义的不同有着不同的取值。从研究的实际问题出发，本文选取地理距离权重矩阵来阐述各省域之间的空间效应。

在地理距离权重矩阵中，距离对于空间效应的强度起决定性作用。一般来说，距离越近，省域之间的空间效应就越强；反之，则越弱。其具体定义为：

其中，a为距离摩擦系数，b为边界共享效应系数，dij为i区域与j之间的距离，βij为i区域和j区域共同边界长度占i区域总边界长度的比例。

在公式（7）中，我们通过经纬度来计算各省会城市之间的距离，令a=2，b=0来设置权重。

2.Moran's I指数 其计算公式为：

其中，n为研究的区域数，wij为地理距离权重，xi、xj分别为i地区和j地区的观测值、xˉ为观测值的均值。

Moran's I指数的取值范围为[-1,1]，取值的正负表明空间相关性的方向，取值为负且显著，说明变量间在空间上存在负的空间相关性，即区域间存在高-低或低-高分布状况；取值为正且显著，表明变量间存在正的空间相关性，即区域间存在高-高或低-低的分布状况。Moran's I指数有全局的与局部的之分。全局Moran's I指数是从所研究范围的整体出发，描述变量在空间上的相关关系；局部Moran's I指数主要是用来检验局部地区是否存在相似或相异的观察值集聚在一起，用于识别不同空间位置存在的不同关联模式，计算公式如下：

其中，S2为观测值的样本方差。Ii为正且显著，说明区域i与邻近区域之间的观测值相似；Ii为负且显著，表明高值区域i被低值区域包围或低值区域i被高值区域包围。局部 Moran's I 指数能更好地描述空间相关性的分布和变化情况。

（二）省域生态文明建设水平空间集聚性结果分析

本文采用全局Moran's I 指数，运用R软件对2008—2017年31个省份的生态文明建设水平进行全局空间自相关性检验，选择地理距离权重矩阵作为空间权重矩阵，得到2008—2017年31个省份的生态文明建设水平的全局Moran's I 指数及检验结果如表3所示。

表3 全局空间相关性的moran'I指数

由表3可知，在5%的显著性水平下，2008—2017年31个省份的生态文明建设水平的全局Moran's I指数均通过显著性检验，表明10年间31个省域的生态文明建设水平在空间上表现出较强的空间相关性。测度结果显示我国2008—2017年31个省域的生态文明建设水平在空间上存在正相关性，生态文明建设水平较高的省份容易出现相邻的情况，生态文明建设水平较低的省份也是一样，这与实际情况也比较相符。

为了进一步检验省域之间的空间效应关系，需进行局部空间相关性检验。各个年份局部Moran's I指数的计算方法类似，考虑到分析10年的局部空间相关性会使文章比较冗长，因此本文以2017年的数据为例，做局部Moran's I指数的散点图及LISA分布图（考虑到篇幅限制，图略），可以更直观地展现省域之间的局部空间相关性的具体效应。结果显示，省域之间局部空间相关性显著。其中，北京、天津、河北、山西和山东这五个区域的生态文明建设水平呈现高-高相邻模式，也就是说该区域生态文明建设水平较高，与其相邻省份的生态文明建设水平也较高；云南省的生态文明建设水平呈现低-低相邻模式，也即云南省的生态文明建设水平较低，与其相邻省份的生态文明建设水平也较低；辽宁省的生态文明建设水平呈现低-高相邻模式，也即辽宁省的生态文明建设水平较低，但与其相邻省份的生态文明建设水平较高。

检验结果表明，31个省域中有8个省份生态文明建设水平的局部空间相关性显著，这8个省份的生态文明建设水平存在局部空间效应，其他省份的生态文明建设水平的局部空间效应不明显。其中北京、天津、河北和山西四个省份在1%的显著性水平下检测结果显著，辽宁、山东、云南和海南四个省份在5%的显著性水平下检验结果显著。

综合以上分析，我国各省域之间的生态文明建设水平存在相互影响，这可能是生态资源和经济要素的流动性导致的。通过全局空间相关性和局部空间相关性分析可以发现，虽然全局空间相关性显著，但部分省域生态文明建设水平的局部空间相关性并没有通过检验，由此可知，我国各省域的生态文明建设水平的空间效应很大部分取决于局部地区的空间效应。

五、研究结论与对策建议

（一）研究结论

1.省域生态文明建设水平评价指标体系构建方面 本文参考党的十七大、十八大、十九大以及全国两会报告内容，利用系统论思想将生态文明建设水平分为生态环境、资源环境、经济发展、社会进步和生态文明制度建设五个子系统，构建了由37个可观测指标组成的省域生态文明建设水平评价指标体系。

2.省域生态文明建设水平空间差异方面 无论从省域还是从东、中、西部区域来看，生态文明建设水平的发展均呈现上升的态势。对省域而言，10年间大部分省份的增长率处于20%～30%，增长速度超过30%的省份主要集中在中、西部，增长率最高的省份为湖北省。中部、西部地区的生态文明建设水平在这10年内始终落后于东部地区和全国平均水平，但西部地区在2011年开始，生态文明建设水平略高于中部地区。生态文明建设水平相对较高的省份主要集中在东部地区，其次是西部地区，中部地区相对较差。

3.省域生态文明建设水平子系统方面 生态环境建设水平均值排名前十的地区中属于东部地区的有5个，西部地区的有5个，中部地区没有，西部地区在生态环境建设方面要明显优于中部地区和东部地区；资源环境建设水平均值排名前十的地区中属于东部地区的有8个，中部地区没有，西部地区的有2个；经济发展水平均值排名前十的地区中属于东部地区的有8个，中部地区没有，西部地区的有2个；社会进步建设水平均值排名前十的地区中属于东部地区的有7个，中部地区2个，西部地区的有1个；生态文明制度建设水平均值排名前十的地区中属于东部地区的有6个，中部地区有2个，西部地区的有2个。可见，东部地区在五个方面均表现优异。

4.省域生态文明建设水平空间集聚性方面 在研究期间内，各省域生态文明建设水平均具有显著的全局空间相关性，且moran'I指数结果表明生态文明建设水平的空间效应越来越明显。同时，2017年LISA分布图显示，虽然全局空间相关性显著，但部分省份生态文明建设水平的局部空间相关性并没有通过检验，由此可知，我国各省域的生态文明建设水平的空间效应很大部分取决于局部地区的空间效应。

（二）对策建议

虽然研究时期内我国各省域的生态文明建设水平呈现不断提升的趋势，但是我国生态文明建设的发展过程中仍存在较多问题，依据本文研究的实证结果，提出以下对策建议：

1.加强省域之间生态文明建设的联系，增强生态文明建设的协同力 不同区域间生态文明建设水平存在一定的差异性和空间相关性，各省域之间的生态文明建设水平存在相互影响。生态文明建设是个复杂的系统工程，各地要充分利用好生态文明建设的空间溢出效应，推动地区间生态环境的协调发展。各个省域之间应相互联系，共同为生态文明建设付出努力，利用好自身优势，针对区域特点有效制定生态文明建设发展规划，推动区域间生态文明建设水平不断健康发展。

2.升级产业结构，优化生产方式 不合理的生产方式，往往会带来许多的环境问题，会对环境带来更大的压力。应加快转变生产方式，推动绿色节能产品的生产，升级产业结构，建立环保、高效、节能的生产体系。不断优化生产方式，形成高效节能的生产体系，才能保证我国生态文明建设健康可持续发展。

3.普及生态文明意识，培养生态文明理念 生态文明理念一直以来在我国广大人民群众中是比较欠缺的，广大人民群众是社会的主体，人们有必要了解生态文明的相关理论知识，增强生态文明建设的意识。生态文明理念的形成有赖于生态文明教育，因此政府部门可以通过网络平台或线下平台进行生态文明理念方面的相关推广宣传活动，如生态文明科学知识的讲座、研讨会和培训等，或者通过网络课程、广告宣传和知识竞赛等形式进行普及，这些措施将有效促进我国生态文明建设的发展。

4.不断加强生态文明制度建设，强化生态文明建设的制度保障 健全、完善的生态文明建设制度体系是稳步推进生态文明建设可持续发展的法治保障。生态文明制度建设是不断发展的，在研究中发现，部分省份在生态文明制度建设方面比较薄弱，政府部门应加强制度建设的主动性。比如保护生态环境，不但需要建立和完善环境监管制度、提高环境监管能力，还需要促进绿色制度创新、建立促进绿色低碳发展的各项制度。为了保证生态文明建设的公平性，需将生态文明建设以法律的形式规定相应的奖惩制度，从而监督相关政府部门及企业有效地执行生态文明建设制度。

需要说明的是，尽管文中对生态文明建设水平测度相关问题进行了大量的研究，但由于生态文明建设内容复杂性以及自身学术水平有限、搜集数据困难等因素限制，在某些方面的研究还有待进一步推进。如，对生态文明的内涵、构成要素以及相关理论基础涵盖的内容有待深入；构建指标体系时，因生态文明衡量的标准具有动态性、时代性，一些能很好反映生态文明建设制度方面的指标，如生态红线执行率、居民生态环境满意度等数据不易获得性等因素制约，限制了指标的选择；本文对指标体系包含指标权重的计算采用了COV-AHP法，也可尝试其他赋权方法，如模糊计算法、专家评价法和熵值法等，再次对省域生态文明建设水平进行测算，以便对比分析，进一步完善。