广东省生态城市建设指标体系的构建及评价

广东省生态城市建设指标体系的构建及评价广东外语外贸大学 冯秋娣、王丹、陈悦摘 要：生态城市建设指标体系的建立是衡量生态城市的规划、建设和管理成效的主要依据。本文从广东省21个省辖市的经济、社会和环境建设入手，构建具有地方特色的生态城市建设指标体系。在各指标权数的确定上，采用的是客观、简单易理解且对原始数据利用率高的变异系数法，最后使用聚类分析，对综合得分进行聚类，结果表明：广东省21个省辖市的生态城市建设可以分为四类:其中广州市、深圳市的生态建设水平较高，这个结果虽然与人们的预期有所不符，但是这却正好验证了广东省政府2008年实施的产业和劳动力双转移战略。关键词：生态城市建设；指标体系；变异系数法；聚类分析一、引言本文构建的评价系统是围绕着“生态城市”这个概念展开的，因此，在本文的开篇之际有必要对“生态城市”这个概念进行一个比较详细的阐述。目前人们对于生态城市的理解大致可以分为两种，一是从生态学的角度出发的。生态学上，生态是指生物在一定的自然环境下生存和发展的状态，生态学研究的是动植物及其环境间、动物与植物之间及其对生态系统的影响。因而在此观点下表述的生态城市，是与自然环境联系在一起的，譬如，花园城市、文明卫生城市等。另外一种观点所表述的生态城市，是一个建立在生态学概念之上的生态城市系统，但是又与其存在着很大的差异。此观点所指的的生态城市，是在70年代联合国教科文组织发起的“人与生物圈(MAB)”计划研究过程中提出的。自此以后，不同学者对于生态城市概念众说纷纭。前苏联生态学家杨尼斯基认为生态城市是一种理想城模式。而中国学者黄光宇教授则认为，生态城市是综合研究城市生态系统中人与“住所”的关系，并应用科学与技术手段协调现代城市经济系统与生物的关系，保护与合理利用一切自然资源与能源，使人与自然融为一体。尽管在定义上存在着不同，但是万变不离其宗，学者们都认为，生态城市不是一个单一的概念，而是一个协调统一发展的系统。本文采用的便是第二种观点，从经济社会生态三个方面着手，构建了广东省生态城市建设指标体系。二、国内生态城市指标体系研究概况 在体系构建原理方面，国内对生态城市指标体系的研究可大致分为两大类：一类是从城市作为一个复合生态系统角度出发，通过对城市所涵盖的各个子系统的分析，将生态城市综合评价进行指标分解。最基础的分解方式是将指标体系分为经济生态指标、社会生态指标和自然生态指标等三大指标，这类的分解方式是现在主流的研究方法，也是本文所采用的分解方法。另一类则是基于对城市生态系统的分析，从城市生态系统的结构、功能和协调度等三方面建立生态城市指标体系。 在数据标准化方面，目前绝大多数研究所使用的的无量纲化处理方法是，将原始数值与某一固定值进行对比，从而获得一个与该固定指标对应的无量纲值。这种处理方法计算原理比较简单，应用较为广泛，此外，标准指数加权综合模型评价方法也有一定的应用。本文使用的方法也正是第一种无量纲化处理方法。在指标权重确定方面，目前大部分研究采用层次分析法确定各指标的权重，该方法通过对各指标的相对重要性通过专家咨询、判断矩阵的构建以及相关计算得到二级指标的权重， 而对一级指标的权中则采用平均分配的方法。这种方法具有简洁实用性和系统性，但定量数据少，定性数据多，在一定程度上存在主观性，而且涉及对特征值和特征向量进行求值，计算较为复杂，其运算的复杂性也一定程度上局限了它的应用范围，虽然现在计算机软件发展迅速，可以借助计算机求解，但是其原理并不会因此而变简单，这会使得该方法的公信度降低。基于以上各点，本文采用的赋权方法是变异系数法。变异系数法提高了原始数据的利用度，消除了专家主观因素的影响，而且变异系数法原理简单，对统计学稍有了解的人都能很好的理解和应用。三、问题的提出近年来，广东省已经进入城市化高速发展期，城市化发展在带来巨大经济效益，推动社会进步的同时，不可避免地产生一系列诸如人口密集、用地紧张、住房短缺、交通堵塞、环境恶化、公害频发等问题，这些问题对广东省未来发展所产生的影响不容忽视。但由于目前尚缺乏适合中国国情的生态城市及其相关领域的理论基础、方法体系和实践经验，中国生态城市建设仍处于起步阶段，而国内有关广东省生态城市建设指标体系构建的研究更是少。本文结合广东省21个城市实际情况，从城市生态系统的经济建设、社会建设和环境建设三方面构建具有广东省特色的指标体系，对选取自中国经济统计数据库和2010年广东城市统计年鉴的数据上运用变异系数法对指标进行赋权，计算各城市得分，并对此进行聚类分析,获取各城市的生态信息，对其生态城市建设作综合评价。四、生态城市建设的指标体系构建1. 生态城市建设指标体系的理论基础 所谓生态城市，简单地说就是经济社会自然人工复合生态系统，蕴涵社会、经济、自然协调发展和整体生态化的人工复合生态系统。在评价一个城市是否是生态城市时，所用到的标准，也正是从经济社会自然三个方面展开。经济生态的原则是保护和合理利用一切自然资源和能源，尽可能完善社会经济生产结构，提高资源利用率，从而实现可持续生产模式；社会生态的原则是以人为本，从人口数量控制、物资资源配置及公共基础设施建设等方面，满足人们物资及精神上的需求，构建和谐社会；自然生态原则，给自然生态以优先考虑最大限度的予以保护，使开发建设活动一方面保持在自然环境所允许的承载能力内，另一方面，减少对自然环境的消极影响，增强其健康性。本文构建的广东省生态城市构建指标体系，也是从以上标准出发。综合考量经济社会自然三方面的因素影响，将广东省生态城市建设指标体系划分为三大部分，形成的级指标有3个，分别为：经济建设、社会建设和环境建设。经济建设的级指标的确定，从经济规模、经济水平、经济效益、经济结构四个方面，共选取了GDP、工业总产值等12个指标；社会建设的级指标的确定，从人口结构、基础设施、资源配置及社会文明四个方面，共选取了人口密度、高等学校在校学生数等9个指标；环境建设的级指标的确定，从绿化和环境治理两个方面，共选取了人均公共绿地面积、人均园林绿地面积等6各指标，最后形成了如下表所示的广东省生态城市构建指标体系（表1）。表1：广东省生态城市评价指标体系级指标级指标单位经济建设人均GDP元人均可支配收入元市域土地产出率万元/平方公里单位GDP能耗%地区生产总值增长率%第三产业占GDP比重%社会建设人口密度人/平方公里高等学校在校学生数人人均住房面积平方米人均道路面积平方米万人拥有病床数床万人拥有公共汽车数辆环境建设人均公共绿地面积平方米人均园林绿地面积平方米建成区绿化覆盖率%城镇生活污水处理率%生活垃圾无害化处理率%工业固废综合利用率%2. 生态城市建设指标体系评价方法关于生态城市的指标体系评价，已有很多学者进行过探讨和研究，但从他们的研究方法中不难发现，主流的方法是层次分析法（AHP），是将复杂的评价对象排列为一个有序的递阶层次结构的整体，然后在各个评价项目之间进行两两的比较、判断，计算各个评价项目的相对重要性系数，即权重。层次分析法固然好，但是该方法在进行两两比较并打分时，需要结合专家意见，因此，得分会因为专家意见的不同而产生较大的差异，最终会对权重产生很大的影响。鉴于此方法的主观性，本文采用的是更为客观的方法变异系数法。变异系数法是直接利用各项指标所包含的信息，通过计算得到指标的权重。是一种客观赋权的方法。此方法的基本做法是：在评价指标体系中，指标取值差异越大的指标，也就是越难以实现的指标，这样的指标更能反映被评价单位的差距。五、生态城市建设的评价 本文生态城市评价中有21个城市，即21个比较对象。评价指标体系中有27个指标。设有m 个比较对象,评价指标为n个,第i个对象的第j评价指标值用表示。用变异系数法确定指标权重的基本步骤为：1. 标准化处理方法由于评价指标体系中的各项指标的量纲不同，不宜直接比较其差别程度。为了消除各项评价指标的量纲不同的影响，需对原始指标值进行标准化化处理,消除量纲的影响。对于正向指标,比如人均GDP，指标值越大说明该市的经济发展越好，对于此类“效益型”正向指标，其标准化模型为:= （i=1,2，21；j=1,2，27） 对于逆向指标,比如单位GDP能耗，指标值越小说明经济建设的成本越低，能源的利用率越高，对此类“成本型”指标，其标准化模型为:= （i=1,2，21；j=1,2，27） 其中，为二级指标数值的标准化值；为指标现状值; min 为相关城市指标中最小值；max 为相关城市指标中最大值。2. 计算变异系数 分别求出不同指标评价值的平均值和标准差 = （j=1,2，n） （j=1,2，n） 求出不同指标对应的变异系数: （j=1,2，n） 式中：是第j项指标的变异系数,也称为标准差系数；3. 确定二级指标的权重求出二级指标中不同指标的权重，第j个评价指标的权重为： （j=1,2，n） 用变异系数法求得各二级指标的权重如表2所示：表2 ：各二级指标的权重一级指标人均GDP人均可支配收入土地产出率单位GDP能耗地区生产总值增长率第三产业占GDP比重权重0.03610.02730.08840.02920.09320.0154一级指标人口密度高等学校在校学生数人均住房面积人均道路面积万人拥有病床数每万人拥有公共汽车权重0.05530.1740.05310.06610.03030.0988一级指标人均公共绿地面积人均园林绿地面积建成区绿化覆盖率城镇生活污水处理率生活垃圾无害化处理率工业固体废物综合利用率权重0.08640.07810.00770.0220.0310.00774. 计算一级指标得分一级指标分经济、社会、环境三个方面评价一个城市生态建设的程度，用加权法分别计算各城市三个方面的得分。用表示城市i的一级指标得分，其中h=1,2,3分别指经济建设、社会建设和环境建设： （i=1,2，21；h=1,2,3） 5. 一级指标权重的确定对一级指标的得分运用变异系数法进行一级指标的赋权。用同样方法求得经济、社会、环境三个方面得分的平均值，标准差以及变异系数，得一级指标各指标权重： （h=1,2,3） 计算结果如表3所示，可见评价一个城市的生态程度时，一级指标中环境建设所占比重最大，为0.4278。社会建设所占比重相对较小，其值为0.2013。表3 ：一级指标权重值一级指标经济建设社会建设环境建设权重0.349590.351060.299356. 生态综合指数评价得分对广东各个城市生态程度进行综合评价时最终用到的是生态综合指数的得分情况。指数得分通过对各一级指标乘于其各自权重再加总得出,城市