东江湖流域生态经济可持续发展评价指数研究

徐佳娈

(湖南省林业科学院， 湖南 长沙 410004)

东江湖流域生态经济可持续发展评价指数研究

徐佳娈

(湖南省林业科学院， 湖南 长沙 410004)

以研究东江湖流域生态经济发展可持续性为目的，将东江湖流域涵盖的4个市县作为基本单位，采取系统性、可行性和科学性的原则，结合东江湖流域现状，建立东江湖流域生态经济可持续发展评价指标体系。该指标体系分为3个层次，下设3个子系统，涵盖15项指标。采用熵值法对东江湖流域生态经济系统的可持续发展进行探讨，结果表明：影响东江湖流域生态经济系统可持续发展指标最重要权重值在0.0800～0.1070之间波动，其中代表是从业人员人数(0.1060)；次要权重区间为0.0600～0.0800，以农业总产值(0.0785)为代表指标；最次要的权重区间在0.0500～0.0600之间。东江湖流域生态经济可持续发展系数在4个县市之间存在一定的差异，上游地区市县生态环境优良，提供了优良的生态经济可持续发展基础，可持续发展系数得分较高，其中桂东县为0.3611，汝城县为0.2951，宜章县为0.2461，资兴市为0.1869。

生态经济系统； 可持续发展； 东江湖流域

流域一词本源自地理学科，指的是围绕河流为中心，被分水线所包围的河流集水区。包含地面集水区和地下集水区两种类型，通常所指的是地面集水区[1]。把流域从自然环境领域内延伸到经济领域后，它既是单独的水文单元，又是组成经济区划系统的重要部分，能够有助于管理组织国民经济中的特殊部分即流域经济与社会系统。流域本包含在区域的范畴内，但是当做生态经济学的研究载体与研究对象之后，流域生态经济成为了区域生态经济中的特例[2]。因流域生态经济涉及的范围主要是以河流为中心，支流所及的区域都包含在内，把流域的上游、中游、下游都囊括起来，整个流域区域内的经济发展相互制约影响，打破了行政区域所划定的范围[3]。流域生态经济研究指的是把水资源开发利用作为中心，在水文循环流域的范围内来调控规划流域经济系统的结构状况，达到该流域经济系统的协调、稳定、可持续发展[4]。

目前学者主要针对流域区域和行政区域间的协调关系、流域概念的探讨、流域空间结构历史演变及特征、流域与社会经济的耦合关系等方面进行了研究。本文主要是根据东江湖流域的生态经济现状，以市县为基本单位来建立指标体系，采用熵值法评价东江湖流域内的生态、经济及社会三个生态经济系统，最后得出东江湖流域的可持续发展系数，为东江湖流域的生态经济系统的未来可持续发展提供一定依据。

1 研究区概况

东江湖地处湖南省东南角郴州市境内，位于东经113°15′11″—113°36′08″，北纬25°34′09″—26°00′04″，行政区域主要涉及资兴、汝城、桂东、宜章4个县市[5]。作为长江流域湘江水系一级支流耒水上游，东江湖不但具备防洪、发电功能，而且将成为长沙、株洲、湘潭、衡阳等城市以及全省生产建设的生活饮用水第二水源地。东江湖湖体距资兴城区13km，流域总面积达4703km2，拥有14.78%耕地面积，入湖河流主要包括浙水、滁水、沤江等，资兴市占有东江湖湖水面95%；东江湖流域全流域基本属亚热带季风性湿润气候，雨量充沛，多年平均降雨量1487mm[6]。

2 研究方法

2.1 评价指标体系的框架

以东江湖流域内的4个市县为基本单位，按照构建指标体系的原则，选用“从上至下”和“从下至上”相统一的甄选指标方法，把东江湖流域生态经济可持续发展指标体系划为目标层、准则层、指标层3 个层次，其中有生态子系统、经济子系统、社会子系统3 个子系统，共15项指标(见表 1)。

表1 东江湖流域生态经济系统可持续发展评价指标体系Tab.1 Evaluationindexsystemofeco-economicsystemsus-tainabledevelopmentofDongjiangLakeBasin目标层准则层指标层生态经济系统可持续发展评价研究有效灌溉面积(千hm2)农作物播种面积(千hm2)生态子系统农业总产值(万元)林业总产值(万元)渔业总产值(万元)人均可支配收入(万元)综合能源消耗量(万t标准煤)公共财政预算收入(万元)经济子系统工业生产总值(万元)地区生产总值(万元)人均GDP(万元)人口密度(万人/千hm2)各县市常住人口(万人)社会子系统中等学校在校人数(万人)从业人员人数(万人)

2.2 评价指标体系的权重

可持续发展评价是个多方面综合评价的过程，如指标体系的选取采用单一指标类型过于单调，不能全面评价对象情况，因此本文指标体系的选取采用的是指标体系综合评价类型。

而可持续发展评价的方法目前类型较多，常见的有模糊综合评判法、专家咨询法、生态足迹法、经济分析法、空间分析法、层次分析法、功效系数法、主成分分析法、熵值法等[7]。

熵值法的原理是根据指标对象的信息熵来评价该指标。熵值是信息无序度的度量，当熵值下降时，信息的无序度随之下降，则该指标的信息效用值上升，相应的该指标的权重越大；反之当熵值上涨时，信息的无序度上升，则该指标的信息效用值减小，权重就会越小。本文选取熵值法进行定量分析，计算东江湖流域生态经济各指标的权重。相较于用层次分析法或德尔菲法求出的权重，熵值法得出的权重能更深刻的反映出指标对象的效用价值，具有更高的可信度，能为东江湖流域生态经济指标体系可持续发展的综合评价提供更加客观的科学依据[8]。

使用下列公式组建原始指标数据矩阵，先假设有待评方案m项，评价指标n项：

X={Xij}m,n(0≤i≤m,0≤j≤n)。

(1)

Xij在式(1)中代表第i个待评方案第j个指标的指标值。

具体计算权重的步骤：

(1)原始数据的标准化

因原始数据在正负取向与量纲上标准都各不相同，所以要对原始数据采取标准化。由于在原始数据标准化过程中可能会产生极端值“0”，本文在选取功效系数方法的同时对其进行相应的修改：

我国建筑耗能巨大，冬季采暖大部分能耗是煤炭，耗能巨大且污染十分严重，国内绝大多数采暖地区围护结构热功能都比气候相近的发达国家差许多，单位建筑面积采暖能耗是发达国家标准的3倍以上[3]，因此发展节能建筑、保护资源、保护环境，是中国发展进程中的重大课题，也是人类发展进程中必须认真思考的时代课题，建筑节能任重道远。

(2)

根据修改，在式(2)中本文选定α=0.6[10]：原始数据由xij表示，最小值由xh代替，最大值由xs代替，标准化处理后的值由Xij表示。

(2)计算比重(i代表第i个项目，j代表第j个指标)：

(3)

(3)求熵值(第j个指标)：

0≤ej≤1；

(4)

(4)求变异系数(第j个指标)：

(5)

(5)最后得出权重(第j个指标)：

(6)

2.3 评价指标体系的发展指数及可持续系数

在20世纪90年代初，经济学家科斯坦萨(Costanza)等人认为生态经济学是“可持续性的科学和管理”[9]，爱德华·B·巴比尔(Edivard·B·Barbier)等人把可持续发展定义为“在保持自然资源的质量及其所提供的服务的前提下，使经济发展的净利益增加到最大限度”。

2.3.1 环境发展指数、经济发展指数和社会发展指数 在针对需评价指标用熵值法求得的生态、经济、社会3个子系统的评价值后，再分析其发展状况[10]。针对第i个样本有：

(7)

在公式(7)中，i为第i个样本，j为第j个指标，n为指标数目，k=1，2，3分别指生态、经济和社会发展指数，Wj为权重，Xij为标准值，Fki为相应指数。

2.3.2 发展可持续系数 流域发展可持续系数通常所指的是在一定的区域和时期内生态环境系统的功能结构和社会经济活动的规模方向，两者之间互相协调的水平和程度，这个水平和程度就是该流域区域的发展可持续的水平。发展可持续系数可以综合反映流域内的综合发展水平趋势和整体水平能力[11]。

发展可持续系数的第i个样本：

(8)

在公式(8)中，k代表该流域内所包括的可持续发展可持续系数的指数数目，本文中k=3。

最后计算得出的可持续系数数值在0～1区间。当可持续系数离0越近时，该指标对该样本的可持续系数贡献就越小，当反过来越接近1的同时贡献越大。在0～1区间内，当样本的整体指标值越靠近目标值0时，整个样本的可持续系数就在较低的水平位置上，反之亦然。根据可持续系数在0～1区间的具体大小所体现具体位置来为流域生态、经济和社会的发展方向和侧重点提供科学理论依据。

3 结果与分析

3.1 指标体系权重的确定

依据指标体系构建的独立性、可比性、科学性等原则，将从《湖南省统计年鉴—2014》获得的原始数据，根据熵值法公式(2)～(6)分别计算出原始数据标准化值(见表2)和各指标权重值(见表3)[12]，再利用各指标权重值来综合分析评价东江湖流域生态经济系统的可持续发展情况。

比较三个准则层的权重，对东江湖流域的生态经济系统可持续发展影响最大的子系统是经济子系统，说明东江湖流域发展生态经济还是主要依托经济的发展，用经济这辆“马车”来拖动社会发展和生态优化，从权重值来看经济子系统在三个准则层中具有较强的可持续性[13]。

比较指标层中各个指标权重来看，从业人员人数的权重最大(0.106 0)，表明该流域内的从业人员已经成为了影响东江湖流域内的经济发展的重要因素，体现出了当地全部劳动力资源的实际利用情况良好，为今后的生态可持续发展提供依据；综合能源消耗量的权重次之为0.102 7，表明综合能源消耗量已经成为了一个影响该流域可持续发展的关键因素，要加强对综合能源消耗量的调控和监管，进而有助于生态环境的改善；林业总产值为0.062 0属于中游值，可以看出该流域内林业的发展仍有上升的发展空间，为流域内的林业发展敲响警钟，提醒我们在维持已有的林业发展的同时，也要注重林业持续的深层次发展为生态可持续发展提供源动力；中等学校在校人数的权重值0.054 9处于下游值，表明可持续发展的重点还要注意教育的问题，注重社会因素。

表2 东江湖流域生态经济可持续发展指标数据标准化Tab.2 DatastandardizationofecologyeconomysustainabledevelopmentofDongjiangLakeBasin市县有效灌溉面积(千hm2)农作物播种面积(千hm2)总产值(万元)农业林业渔业人均可支配收入(万元)综合能源消耗量(万t标准煤)公共财政预算收入(万元)资兴市0.68120.74340.53340.40000.40000.40000.40000.4000桂东县1.00001.00001.00000.93421.00001.00001.00001.0000宜章县0.40000.40000.40001.00000.87940.88000.90430.7181汝城县0.70500.72940.49940.69970.98680.98530.40000.9162市县工业生产总值(万元)地区生产总值(万元)人均GDP(万元)人口密度(万人/千hm2)各县市常住人口(万人)中等学校在校人数(万人)从业人员人数(万人)资兴市0.40000.40000.40001.00000.81200.77800.4000桂东县1.00001.00001.00000.86481.00001.00001.0000宜章县0.76880.66660.85130.40000.40000.40000.4000汝城县0.97000.94660.97010.94680.82750.77280.9387

表3 东江湖流域生态经济可持续发展指标体系及赋权Tab.3 Evaluationcriterionweightofeco-economicsystemsustainabledevelopmentofDongjiangLakeBasin目标层准则层指标层权重生态经济系统可持续发展评价研究生态子系统0.3136有效灌溉面积(千hm2)0.0566农作物播种面积(千hm2)0.0552农业总产值(万元)0.0785林业总产值(万元)0.0620渔业总产值(万元)0.0614经济子系统0.4702人均可支配收入(万元)0.0613综合能源消耗量(万t标准煤)0.1027公共财政预算收入(万元)0.0601工业生产总值(万元)0.0614地区生产总值(万元)0.0648人均GDP(万元)0.0604人口密度(万人/千hm2)0.0594社会子系统0.2162各县市常住人口(万人)0.0555中等学校在校人数(万人)0.0549从业人员人数(万人)0.1060

3.2 东江湖流域可持续发展系数

通过公式(7)和(8)的运算，最后获得东江湖流域4个市县的可持续发展系数(见图1)，可以借鉴该计算结果来了解所选流域内的可持续发展度：桂东县可持续发展系数高达0.361 1，其次为汝城县0.295 1，两个市县的可持续发展系数相较其他县市处于上层水平，最接近目标值，从各个方面都为该流域可持续发展做出了重要的贡献，并且两个市县的地理位置都位于森林资源丰富的东江湖流域上游，给予了良好的生态环境；宜章县地区发展可持续系数值为0.246 1，相较其他县市森林覆盖率较低，水源和经济林遭到一定破坏，产生水土流失，导致该地区的生态环境遭到破坏；资兴市为0.186 9，位于东江湖流域的下游，由于矿业、旅游业等公共大企业的发展造成了生态环境的破坏，原生植被和次生林遭到一定程度的破坏。

图1 东江湖流域生态经济可持续发展系数Fig.1 Coefficient of eco-economic system sustainable development of Dongjiang Lake Basin

4 结论与讨论

比较东江湖流域生态经济系统可持续发展的因子的权重值：最重要的指标权重值处于区间0.080 0～0.107 0，从业人员人数的权重最大(0.106 0)，说明劳动力资源因素已然对生态可持续发展造成很严重的影响，要着重加强对从业人员的管理；综合能源消耗量的权重次之为 0.102 7，可以看出综合能源消耗产生的经济效益为东江湖流域的经济社会发展做出了重要的贡献，在今后的发展中要继续引导能源经济的发展，发挥经济基础的作用；次要的指标比重值在0.060 0～0.080 0之间，林业总产值权重为0.062 0，可见林业在东江湖流域的生态经济可持续发展中并没有起到它应有的作用，今后更要注重林业的保护与发展，为生态经济可持续发展奠定基础；权重值在0.050 0～0.060 0之间的指标是最次要的，中等学校在校人数0.054 9的权重是最低的，警示我们并不能忽视教育问题[14]。

通过对东江湖流域以资兴、桂东、宜章、汝城四个市县为基本单位的发展可持续系数的计算[15]，从中找出东江湖流域的生态经济可持续发展现状：中上游地区的发展系数高达0.361 1，主要原因是位处森林资源丰富的地段，森林覆盖率较高，拥有良好的自然生态条件优势；下游地区的发展可持续系数得分在0.2左右，因为人为因素对当地生态造成了破坏，导致生态系统较薄弱，阻碍了当地的生态经济可持续发展，因此该流域段属于东江湖流域发展生态经济的薄弱一环。

从东江湖流域发展可持续系数中可以看出，该流域不同流域地段生态经济可持续发展程度的差异，在该流域的上游地区的生态条件比下游地区较良好，更加有利于整个流域的生态社会经济发展，对于下游地区要加强改善生态、经济和社会各方面因素，来促进东江湖流域整个生态经济发展可持续系数的提升。

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Sustainabledevelopmentappraisalindicatorforeco-economyinDongjiangLakeBasin

XU Jialuan

(Hunan Academy of Forestry, Changsha 410004, China)

In order to study the sustainable development of eco-economy in four countries in Dongjiang Lake Basin, a sustainable development appraisal indicator system was established, in accordance with the systematic, plausibal and scientific principles, taking into consideration of current situation in Dongjiang Lake Basin.The system was divided into 3 levels, containing three subsystems, covering 15 indicators.The entropy evaluation method was used in this research. The results showed that among the indicator weight values for sustainable development of eco-economy in the Dongjiang Lake Basin, the most important weight values ranged between 0.0800～0.1070, with the number of employment (value 0.1060) as the representative; the secondary indicator weight values were between 0.0600～0.0800, with the total output value of agriculture (value 0.078 5) as the representative; and the least indicator weight values varied between 0.0500～0.0600.Furthmore, differences of sustainable development coefficients for eco-economic system existed among the counties in Dongjiang Lake Basin. The counties in upper reaches enjoyed excellent ecological environment, which laid a good foundation for the area’s development, so the sustainable development coefficients were higher in this area: Guidong County was 0.3611, Rucheng County was 0.2951, and Yizhang County was 0.2461, and Zixing County was 0.1869.

eco-economic system; sustainable development; Dongjiang Lake Basin

2015-06-08

国家林业科学数据平台建设与运行服务(2005DKA32200-12)。

O 652.62；S 481+8

A

1003 — 5710(2015)05 — 0035 — 05

10. 3969/j. issn. 1003 — 5710. 2015. 05. 009

(文字编校：张 珉)