长沙市芙蓉区生态可持续发展的DPSIR模型综合评价研究

周震宇，铁柏清，雷 鸣，袁 啸，宋 淼

(湖南农业大学资源环境学院，湖南 长沙 410128)

自1994年起，我国就已经将可持续发展提到战略性高度，关于如何在保护生态环境、协调社会发展的基础上，持续高效地在经济上取得大幅增长的相关研究正在逐年增加。党中央、国务院对此更是高度重视，“十二五”规划的建议中明确提出要“加快构建资源节约、环境友好的生产方式和消费模式，增强可持续发展能力。可持续发展战略的思想已经渗入到世界的各个领域，对于可持续发展的研究在国内外再次兴起，已成为城市发展、经济转型、生态建设等方面研究的热点。

笔者在广泛研究了国内外城市可持续发展指标体系综合评价相关文献资料的基础上，以湖南省长沙市芙蓉区为研究对象，采用DPSIR模型与主成分分析法结合的方式对芙蓉区可持续发展进行综合评价，并对长沙市芙蓉区可持续发展中的问题及成因进行了分析，对今后相关方向的研究提出了设想。

1 DPSIR模型的原理

DPSIR模型是欧洲环境组织(EEA)1998年提出的，当时该模型主要运用于综合分析和描述环境问题及其和社会发展的关系。该模型涵盖经济、社会、环境三大要素，是一种在环境评价指标体系中广泛使用的概念模型。它从系统角度出发分析人与环境系统的相互作用，将一般性的自然系统评价指标分解成为驱动力(Drive)、压力(Pressure)、状态(State)、影响(Impact)和响应(Response)5部分。每个部分都代表一种类型的指标，而每类指标又分为若干指标项，它们之间的关系如图1所示。

图1 DPSIR模型

图1中如果生态效率提高，较大的“驱动力”会产生更小的“压力”；人类社会或生态系统的影响与“环境状态”之间的关系则取决于这些系统的承载力，社会是否对“影响”产生“响应”，取决于“影响”如何被认识和评价；“社会响应”对“驱动力”反作用的结果，取决于响应的效率。DPSIR模型能较好较完善地反映人类与环境系统之间的相互关系及作用力，并为生态可持续发展指标体系的建立提供了一个基本框架。

2 DPSIR模型评价指标体系的建立

长沙市芙蓉区生态可持续发展建设是一个极其复杂的建设过程，它包括了资源、经济、环境、社会、体制与管理5个部分。笔者在DPSIR模型的基础上，综合以上5个部分的关键指标，较为完善地建立了长沙市芙蓉区的生态可持续发展指标体系。

2.1 驱动力

指推动长沙市芙蓉区生态建设与城区发展的关键指标，主要包括社会经济发展方面，如人均GDP、人口密度、恩格尔系数、计划生育率等。

2.2 压 力

指通过驱动力作用后施加于生态建设之上促使生态可持续发展状态发生改变的压力。此压力主要是指人类活动对生态环境所产生的负荷，如城区TSP排放量、城区COD排放量、工业固体废弃物排放量等。

2.3 状 态

指长沙市芙蓉区城市发展建设过程中在压力指标下所处的状态，它包括各类环境要素，例如城市人均住房面积、人均公共绿地面积、城市污水处理率、工业废水处理达标率等。

2.4 影 响

指长沙市芙蓉区城市发展进程中的状态对社会经济、人民生活及健康的影响，包括城镇登记失业率、非农人口比例、千人拥有医生数量、规模以上工业企业经济效率综合指数等。

2.5 响 应

指对长沙市芙蓉区所采取抑制生态可持续发展系统变化的相应措施，如相关法律或环保政策的实施等。如高新技术产业产值占GDP比重、城市社保覆盖率、环境保护投资占GDP比例等。具体指标见表1。

表1 长沙市芙蓉区生态可持续发展综合指数指标

3 评价指标权重的确定和分析计算

3.1 指标值数据的选取

选取了2000年到2009年的指标数据，数据来源于长沙市统计年鉴、长沙市芙蓉区统计年鉴、长沙市芙蓉区环境保护局、长沙市芙蓉区土地资源管理局、长沙市芙蓉区环境统计公报及长沙市统计局、长沙市芙蓉区统计局公布的统计数据。

3.2 主成分分析法及综合指数计算

3.2.1 主成分分析法的原理 主成分分析法是利用降维思想，在损失很少信息的前提下把多个指标转化为几个综合指标的多元统计方法。这些综合指标通常被称为主成分，主成分相比原始变量而言，具有更多的优越性，即在研究许多复杂问题时不至于丢失太多信息，从而使我们更容易抓住事物的主要矛盾，提高分析效率。该方法的核心是通过主成分分析，选择n个主分量Y1，Y2 ，…，Yn ，其中Y (i=1，2，…，n)为第i个主成分的得分，以主分量Y 的方差贡献率a作为权数，构造综合评价函数：Y=a1Y1+a2Y2 +…+anYn，这样，当我们把第i个主成分的得分算出来后，便可以很快求出综合得分，并且按照得分的高低来排序。

3.2.2 综合指标计算方法 搜集完需要的数据后，因为各数据涉及范围广，变量大多具有不同的属性和单位，既有定性指标，又有定量指标，各个指标间没有统一的度量标准，难以进行比较，若直接对它们作因子分析，结果就会出现偏差，所以在对变量进行因子分析前，有必要先对数据进行无量纲化处理。无量纲化，也叫数据的标准化、归一化，是通过简单的数学变换来消除各自表量纲影响的方法。无量纲化方法有许多种，总结起来主要有三类：直线型，折线型和曲线型。研究选用Z-Score 方法将所有变量数据通过标准化转化成均值为0，方差为1 的无量纲数值。此方法能够避免由于变量均值不同导致的数据扭曲。

计算公式为：

其中，式（1）中Zi为第i个需求数值的标准化数据；式（2）为数据的平均值；式（3）中S为数据的标准差。

采用SPSS软件，运用主成分分析法，分别对指标体系中的10个驱动力系统变量，7个压力系统变量，4个状态系统变量, 4个影响系统变量，以及4个响应系统变量进行因子分析，取累计贡献率达到85%以上的公因子。

计算各系统值，其计算公式如下：

其中，式（4）中Ui就是未乘以贡献率的系统值；Zij为i系统提取的第j 个因子与指标的标准化数据，计算公式即为式（1）；Wij为i系统第j个因子的贡献率，由SPSS软件求得；n 为i 系统提取因子的总个数。式（5）中U为所求系统值，Vi即为系统某一主成分的贡献率，有多少个主成分即有多少个Vi,要求Vi的累积贡献率大于85%。

确定UESDI总指数，将5个系统值Ui进行等权相加（权重都是0.2），得到城市生态可持续发展指数。

4 长沙市芙蓉区的可持续发展指标体系计算

表2为长沙市芙蓉区可持续发展指标体系的原始数据。

综合考虑指标获取的难易程度与准确性，研究以2000～2009年作为评价的时间区域，选用了DPSIR模型对评价指标建立模型，可以反映出各评价指标之间的关系；同时按照主成分分析法用SPSS进行运算，在此基础上计算得出长沙市芙蓉区在2000～2009年间生态可持续发展综合指数的变化曲线，如图2所示。

表2 长沙市芙蓉区可持续发展指标体系原始数据

图2 长沙市芙蓉区生态可持续发展态势

参考各种统计年鉴、公报等相关资料数据及国家和国际上相应指标的标准和规范，确定指标的临界值和上下限值，结合芙蓉区实际情况，进行了可持续发展水平指数分类。其中2004年是负值与正值交接的关键年，如人均GDP突破3万元，达到中等收入水平；城镇人均可支配收入也突破万元大关、城市人均住房面积达到25 m2、工业废水处理达标率接近100%、高新技术产业产值占GPD比重较2003年约翻了一翻等。基于这些突破性因素，因此将数值0作为可持续与不可持续的分界点，将生态可持续发展水平指数在(-10，10)范围内划分为4类，按可持续发展指数数值由小到大依次命名为不可持续发展、弱可持续发展、基本可持续发展和强可持续发展，具体见表3。

5 评价结果与讨论

5.1 评价结果

从图2可知，该曲线呈直线状态，长沙市芙蓉区自2000～2009年的可持续发展指数逐年上升，在2000～2003年间处于弱可持续发展状态，2004年开始长沙市芙蓉区已经走向基本可持续发展行列，并且在2009年综合可持续发展指数上升到4.99，接近强可持续阶段。这说明长沙市芙蓉区从2000年到2009年期间生态城区创建、长沙市文明卫生城市创建等卓有成效，也意味着长沙市芙蓉区生态可持续发展总体上朝着良性的方向发展。事实上，芙蓉区近10年来经济结构的调整力度很大，特别是第三产业的大力发展，其中由高新技术产业带动的GDP发展较为显著，截止2009年底，长沙市芙蓉区的高新技术产业产值占GDP比重从2000年的7.57%上升到2009年的25.11%。节能减排工作也卓有成效，主要城区污染物的排放量都有下降，“三废”处理率保持在较高水平，二氧化硫排放量逐年下降，单位能耗及水耗也都大幅度降低，污染治理力度逐年加强。

这一系列的数据都充分反映了长沙市芙蓉区近年来可持续发展的情况，如近两年已经基本完成了养殖区的搬迁，马王堆蔬菜市场也进行了相应整顿，城区污水处理管道大部分已经完成对接，部分地区已开始布置雨污分流管道。生态环境建设的投入持续增加，以浏阳河风光带为代表的生态项目建设，坚持“立体发展、集约开发、凸显综合娱乐休闲概念、风光带与产业带有机融合”的原则，努力营造出多元化、多层次的浏阳河经济带，促进区域经济与生态的新一轮发展。因此，基于DPSIR模型建立的生态可持续发展综合评价指标体系，能客观反映长沙市芙蓉区生态可持续发展水平，可靠性较强。

表3 生态可持续发展水平指数分类

5.2 讨 论

在“十五”“十一五”期间，芙蓉区深入实施“资源整合、提质增效、开放带动、强西拓东”的发展战略，突出优势带动、投资拉动、环境推动，区域经济实现了跨越式发展。但在生态可持续发展道路的发展进程中，长沙市芙蓉区的可持续发展依然任重道远。从2000～2009年间，综合可持续发展指数最高为2009年的4.99，没有达到强可持续发展阶段，随着经济社会的快速发展，以房地产经济、第三产业为支柱产业引起的结构性污染问题仍然严重，污染投诉和纠纷日益增多，需要改善的问题依然严峻。

5.2.1 建设工地扬尘和机动车尾气对辖区环境空气质量影响较大 监测结果表明，2000～2009年间可吸入固体颗粒物（PM10）仍为辖区内的首要大气污染物，这主要与建筑工地、拆迁改造、道路施工等项目增加产生的扬尘以及城区机动车数量剧增尾气排放有关。

5.2.2 浏阳河区段河水质量有待进一步改善 花桥污水处理厂和长善垸污水处理厂建成投产后，向浏阳河直接排放的城市生活污水量大大减少，水质得到一定的改善，但沿线部分排渍涵闸由于淤塞、调度等原因造成了部分污水直接排放，沿岸部分小加工厂、小作坊的偷排，以及水上排挡经营等情况，浏阳河水质仍待进一步改善。

5.2.3 餐饮业油烟污染问题仍较为突出辖内第三产业尤其是餐饮业发达，数量多、分布广，而且大多处于繁华路段和居民聚居区。由于餐饮业申领营业执照时未将环保审批作为前置条件，所以给环保管理工作增加了一定的难度，已成为城区居民环保投诉的热点问题之一。

5.2.4 社会生活噪声扰民问题较为集中芙蓉区集中了相当多的酒吧、卡拉OK等场所，最典型的如化龙池酒吧一条街、小卡拉OK、音乐茶座等，多选址在居民密集区，又未按环保行政主管部门的要求落实有效的噪声污染防治措施，产生的噪声严重影响了周边居民的正常生活，导致居民反复投诉。

5.2.5 不锈钢、石材加工和广告制作等带来的污染扰民时有发生 部分市场功能定位有待明确，未设定行业准入条件，造成环境污染并引发纠纷。如南湖大市场金泉公寓沿线门面不锈钢加工噪声扰民情况突出；南明苑石材加工的噪声、粉尘污染引发居民多次信访；人民路广告一条街广告的喷绘、制作气味扰民等。

5.2.6 环境保护宣传力度有待进一步加强 环境保护是我国的一项基本国策，需要全社会、各个部门的支持和参与。目前，公众参与机制有待完善，公众的环境保护意识总体水平有待提高，尚未形成浓厚的舆论氛围，环境保护宣传教育的力度有待进一步加强。

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