基于协同发展理论的城市生态文明水平评价

张文晖，冯长春*，王 乾，王福良

(北京大学城市与环境学院，北京 100871)

基于协同发展理论的城市生态文明水平评价

张文晖，冯长春*，王 乾，王福良

(北京大学城市与环境学院，北京 100871)

从协同发展理论出发构建城市生态文明评价方法,采用协调度模型、多因素综合评价法、自组织映射等方法对国家首批生态文明示范区中的21个地级市2008—2012年的生态文明综合水平、子系统之间的协调程度和发展阶段进行实证研究.结果表明，我国生态文明建设还处于起步阶段，生态文化、生态制度建设尚不健全.从协同发展的视角评价城市生态文明水平，能够更好地规避传统评价方法因单一影响因素优异而带来的结果误差，也能更好地反映城市生态文明建设动态演进过程和可持续发展能力.

生态文明；协同发展；协调度模型

生态文明作为我国重大国家战略，已成为地理学、生态学和经济学的研究热点[1].现有的研究主要集中于其理念内涵、建设措施、指标体系、跟踪评估等方面[2-4]，涉及多学科多领域，并且概念边界模糊和内涵扩大化趋势明显[5].而生态文明评价方法主要借鉴了生态城市、宜居城市和可持续发展城市等相关理念的指标加权方法，针对不同尺度生态文明水平进行评价[6-9]，较少对生态文明系统内部关系进行考虑，基于生态文明子系统之间协同发展关系视角的评价方法研究尚属空白.

文中从协同发展理论入手,剖析生态文明理念以及内部子系统之间的关系，按照“五位一体”的建设要求构建评价指标体系，通过协调度模型对单项指标偏离最优状态的程度和子系统相互偏离程度进行综合分析与评价，以期在传统指标加权评价方法上有所突破和创新.以国家首批生态文明先行示范区中的21个地级市为例，对该评价方法的合理性和可行性进行实证分析，最后采用自组织映射方法(SOFM)探讨城市生态文明类型和协同演进的发展规律.

1 基于协同发展理论的生态文明解析

1.1 生态文明

目前国内对于生态文明理念内涵的界定繁多，有的从宏微观角度出发，探讨生态文明的根本属性[10]；有的从人与自然的关系出发，分别阐述人本位、自然本位、人与自然和谐发展三种观点下的生态文明内涵[1]；但基本上都认为生态文明的核心是“人与自然协调发展”[2].

基于已有的研究成果，笔者认为：生态文明具有人类文明发展的必然阶段和社会建设的主要任务双重属性，是人类文明发展到遵循和尊重自然规律，优化人与自然的关系，实现人与自然共生，在良好的生态环境下取得社会、经济、文化方面的成就最大化的阶段.它是以可持续发展理念为基础，从文明的高度来统筹环境、经济、社会三者的关系，在更高层次上实现自然-人-社会复合生态系统的协调发展的新型文明形态.

1.2 协同发展理论

“协同学”意为“合作的科学”，其核心是从系统的观点出发，通过对研究对象内子系统结构及相互作用的分析，解释其宏观水平上结构变化和发展演变机制.协同理论认为系统走向有序的机理，关键在于系统内部各子系统间的相互作用，而非距离平衡态远近.现在协同发展理论已经被广泛运用于环境、资源、经济、社会等城市发展子系统之间相互影响的评价[11-13]，以及对城市内部单个系统的社会经济环境效益评价[14].

1.3 基于协同发展理论的城市生态文明评价方法

现有的生态文明评价方法主要借鉴国际上可持续发展和生态城市的评价方法.联合国于1996年推出了可持续发展指标(ISD)框架和评价方法，随后国外学者和组织又提出了生态足迹法、环境可持续指数(ESI)和环境绩效指数(EPI)[15,16].我国也相继推出了中国可持续发展能力评估指标体系、生态现代化指数和资源环境综合绩效指数(REPI)[17,18].此外，国内学者和地方政府也对生态文明指标体系和评价方法进行了相关理论和实践研究，但是多为单一指标体系评价方法，较少考虑到系统内部关系.北京林业大学生态文明研究中心首次将协调水平作为指标体系目标层的一个方面进行评价，但仍然没有突破单纯指标相加的局限[19].

城市是一个复杂的巨系统，城市生态文明建设，就是要以生态伦理和方法指导人们在城市生态、生活、生产空间中的一切行为活动，以生态环境保护为出发点，以生产高效发展为核心，以生活公平和谐为目的，以意识文明低碳为根基，以体制机制创新为保障，形成协调统一、高效有序的城市发展秩序.国家发布的生态文明建设方案中，也强调了生态文明与经济、政治、文化、社会建设“五位一体”，深度融合，建立起组织协调机制.因此生态文明的评价方法，不应该仅仅局限于现有单一的指标加权法来计算生态文明综合指数，而应从系统协调发展的角度出发，对每个指标达到各子系统效益最优值的偏离水平、子系统内部及之间的相互协调水平进行综合分析，得出生态文明综合水平.从现状静态评价转变为动态发展演进规律评价，才能更好实现生态文明建设的长远目标.

2 基于协同理论的生态文明评价方法

2.1 研究对象及数据来源

考虑到评价对象应在生态文明建设中取得过一些阶段性成果，且具有权威性和可比性，文中选取了国家发展改革委等六部委公布的第一批国家生态文明先行示范区建设地区(2014年6月)中的地级市(表1)进行实证研究.数据来源主要为《中国城市统计年鉴》、《中国环境统计年鉴》、《中国区域经济统计年鉴》等公布的权威数据以及政府公布的统计公报；对于生态文明关注度指标，主要通过百度新闻上相关城市的生态文明媒体信息搜集整理得到.数据的时间跨度为2008—2012年.

表1 生态文明示范区(第一批)地级市名录

2.2 研究方法

2.2.1 协调度模型 协调度是协同理论常用度量方式，体现了系统或子系统之间在发展中彼此和谐一致的程度，目前已经广泛运用于环境、资源、经济等城市内部子系统的相互关系评价中.

具体来说,假设城市生态文明系统有N个目标Fi(x)(i=1，2,…,N)，其中N1个目标对城市生态文明系统有序化具有正功效，因此要求数据越大越好；N2个目标对系统有序化具有负功效，因此要求数据越小越好；(N-N1-N2)个目标不宜过大也不易过小，要求数据接近最优值.分别赋予这些目标一定的功效函数Ui(0≤Ui≤1)[19]：

(1)

其中,Xi为序参量实际值;X0为序参量最优值;ai,bi分别为序参量的上、下限数值;i为序参量编号(i=1,2,…,N).

Ui只能反映单个指标对城市生态文明系统有序的功效,还需根据多个目标的功效函数建立反映系统整体功能的协调度函数Ci[19]：

(2)

0≤Ci≤1.协调度函数反映了系统协调水平，Ci越接近于1，表示系统中各子系统协调水平越高;Ci越接近于0，表示协调水平越低.

2.2.2 指标体系构建 文中基于协同理论，遵循系统全面与突出特色相结合,代表性、科学性、可量化、易获得、可操作性等指标构建原则[4]，借鉴有关研究成果[20,21]，构建生态文明评价指标体系(表2)，包含1个目标层、5个系统层、18个指标层，其中目标值是指根据国家相关文件及国际权威标准设定的单个指标最优值.

表2 生态文明指标体系

表3 基于协同发展理论的城市生态文明综合得分

3 城市生态文明发展水平评价结果

3.1 城市生态文明整体水平评价

3.1.1 综合得分情况 利用协调度评价方法对各地级市2008—2012年生态文明发展综合水平进行评价，计算出各城市得分(表3).可以看出，21个生态文明示范市整体水平较高，并且有逐年提升的趋势.排名靠前的城市，得分波动幅度较小并处于上升状态;排名靠后的城市变化较大，且大部分城市得分和排名与现有生态文明研究结论有相似之处.

3.1.2 与传统指标加权法比较结果 采用神经网络法对各城市原始数据进行传统指标相加方法评价，以2012年得分为例，将协调度评价方法和传统指标法结果进行比较(表4).

表4 协调度评价方法与传统指标法结果比较

对比结果显示：

1)两种方法大部分城市得分较为接近，说明协调度评价法评价结果没有完全背离传统指标法，结果具有一定的合理性.

2)得分减少幅度较大的城市有鄂尔多斯、巴彦淖尔.由于内蒙古自治区成为我国新兴能源地区，近年来经济发展速度很快，加上人口较少，人均社会、环境资源较有优势，但是发展较为粗放，生产集约水平不高，能耗较大，虽然单项指标突出，能够弥补其他方面的不足，但是各指标之间以及社会、经济、环境与文化、制度子系统之间协调程度较差，因此影响了城市综合得分.

3)得分略有减少的城市有淄博、雅安、郑州.其中淄博市为工业主导型城市，在空气质量、能耗水平以及产业结构上有一定的劣势，生态文明制度建设也不够完善.郑州市由于交通区位优势，社会经济较发达，但是产业结构不够合理，此外也存在空气质量、生态投资力度等落后因素影响.雅安市生态环境较好，但是社会发展和制度建设方面与环境协调性较差.

4)得分增加幅度较大的城市为梅州.梅州市各项指标处于中上游水平，且系统内部发展均衡，尤其是在制度建设与其他子系统协调程度方面明显优于其他城市.

5)得分略有增加的城市有韶关、十堰、宜昌.这些城市各指标均处于中等水平，且子系统协调程度较好，其中韶关市在生产集约程度上，十堰市在生态文明意识上仍有发展空间.

通过与传统方法结果对比和差异分析，可以看出，协调度评价方法大致与现有评价结果一致，并且很好地规避了因单个系统或指标发展较好，而忽略子系统之间不协调导致的生态文明建设不可持续的情况，并且避免传统指标法中主观权重赋值所造成的偏差，结果更为客观全面.

3.2 城市生态文明子系统水平评价

运用自组织映射方法模拟人脑自主学习过程，对21个地级市5年的环境、经济、社会、文化、制度各子系统的协调度进行分类，结合城市实际情况及理论判断，将所有城市分为7种类型：协调高效型、社会发达型、环境优势型、文化引领型、制度完善型、制度缺失型、低效紊乱型(表5)，中间5种类型分别体现了生态文明5个子系统的一个或多个方面.

表5 21个地级市生态文明子系统分类结果

从表5可以看出：

1)协调度评价方法和传统指标法的得分较高者均为协调高效型，说明生态文明子系统内部的有序发展、相互促进，能够更好地提升生态文明建设水平.

2)低效紊乱型城市一般得分也较低，但是像张家口市这类虽然子系统得分较低，但是各子系统相对均衡的城市，综合得分在同类城市中会有所提升.

3)社会发达型、环境优势型、文化引领型、制度完善型和制度缺失型城市往往由于城市单个或一些子系统优势突出，导致城市生态文明综合水平落后于高效协调型城市.如果子系统之间优劣过于明显，发展较不平衡，则会导致综合得分偏低，如巴彦淖尔市.

4)从时间上看，大部分城市生态文明建设具有一个从低效紊乱向单项优势突出，再向协同高效演进的过程.具体来说(图1)：

a)第一阶段——低效紊乱的生态文明.该阶段城市处于生态文明建设初期，各子系统尚不完善，子系统之间的协同关系也未能建立，整个系统处于一种低水平无序的状态.

b)第二阶段——优势突出的生态文明.该阶段城市单一或者部分子系统发展态势良好，但是子系统之间优劣突出，发展滞后的子系统将会阻碍优势子系统发展，进而阻碍整个生态文明水平的提升.

图1 21个地级市生态文明阶段演进规律示意Fig 1 The develop pattern of the 21 prefecture-level cities’ ecological civilization

c)第三阶段——协同高效的生态文明.该阶段城市生态文明内部各子系统发展良好，组织合理，相互促进作用显著，综合水平和发展状态均处于优势.

4 结论与建议

协同发展理论和协调度模型已被广泛运用于城市系统之间相互关系与效益研究，但较少涉及生态文明建设领域.文中构建了基于协同发展理论的生态文明水平评价方法，利用协调度对全国首批生态文明示范地级市进行综合评价，可以得出如下基本结论.

1)我国城市生态文明建设水平逐年提升，但相应的文化、制度建设仍需加强.国家首批21个生态文明地级示范市均属于生态环境良好、社会经济和谐、生态文明建设较好地区，虽然各地建设水平高低不同，但是每年各地排名上下浮动较小；并且从均值来看，与生态文明建设目标逐年接近，说明各地市生态文明建设均处在稳步进行、整体提升阶段.但是从内部子系统来看，大部分城市文化、制度方面存在不足，未来生态文明建设要加强保障机制建设和人们的生态意识培育.

2)生态文明建设应注重其内部系统性、协调性，而非单一的综合指数水平.生态文明建设综合水平与内部子系统协调程度有较强的相关性,生态文明内部单个子系统发展滞后或者不和谐，将会影响其他子系统的发展，导致生态文明建设受阻；反之，系统内部协调有序，即使现状较为落后，也有利于整体水平的不断提升.因此，建设生态文明更应该考虑其内部的系统性与协调性，形成良性循环发展.

3)生态文明建设有赖于各子系统的正向促进作用，而非单个子系统的特殊优势.部分城市单一子系统优势明显，在传统指标评价方法中可以取得良好的评价结果，但是由于子系统之间悬殊较大，系统内部较为不平衡，导致在协调度评价方法中得分较低.事实证明，虽然此类地区给人风光优美、社会繁荣的直观感受，但是由于发展的集约水平较差，生态制度尚不够健全，环保意识较低，生态文明建设方式并不具有可持续性.

4)生态文明建设是一个循序渐进的过程，应针对城市所处的不同阶段，因地制宜.城市生态文明建设是从低效紊乱到优势发展再到高效协调的动态演进过程，其中，位于低效紊乱阶段的城市，应该找准发展特色，突出自身优势，建立完善各子系统之间的耦合关系，以点带面，带动其他方面的发展；位于优势发展阶段的城市，应该重点构建子系统之间的协调机制，以及劣势子系统向优势子系统的转化途径，形成良好有序的生态文明内部发展机制；而位于高效协调阶段的城市，应该进一步加强子系统之间的相互协调与促进，实现生态文明的良性发展.

生态文明建设是一个系统而又持续发展的过程，文中从协同发展理论出发对城市生态文明进行评价，不仅较好地解决了传统指标评价方法的缺陷，也更能体现国家生态文明建设的要求与核心理念，实现其长久发展目标.

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(责任编辑 惠松骐)

Evaluation of the level of city ecological civilization based on the theory of synergistic development

ZHANG Wen-hui,FENG Chang-chun,WANG Qian,WANG Fu-liang

(College of Urban and Environmental Sciences,Peking University,Beijing 100871,China)

This paper is aimed at establishing a new evaluation method of city ecological civilization based on the theory of synergistic development.Taking the 21 first demonstration areas as examples,we evaluated their levels of city ecological civilization between the year 2008 to 2012 and the extent of coordination between the subsystems with the synergisticity model,multivariate index evaluation and SOFM.The results show that the culture and political system are lacked in our ecological civilization construction for now.Moreover,the new method could do much better not only to avoid the errors due to the excellent single factor,but also to reflect the dynamic evolution process of urban ecological civilization development than the traditional ones.

ecological civilization;synergistic development；synergisticity model

2015-01-15;修改稿收到日期:2015-03-23

国土资源部公益性行业科研专项资助项目(201211023)

张文晖(1990—)，女，湖南常德人，硕士研究生.主要研究方向为城市与区域规划. E-mail:zhangwhpku@163.com

*通讯联系人，男，教授，博士研究生导师.主要研究方向为城市规划与土地利用.E-mail:fcc@pku.edu.cn

F 205

A

1001-988Ⅹ(2015)04-0092-06