特大型城市生态文明建设评价指标体系构建——以上海市为例

钱敏蕾，李 响，徐艺扬，谢玉静，王祥荣

（复旦大学 环境科学与工程系，上海 200433）

20世纪60年代以来，人类文明逐渐步入第四代文明模式——生态文明.生态文明体现了人与自然的和谐关系，是现代人类文明的重要组成部分，更与时代发展紧密相连［1］.自“十八大”报告明确提出，将生态文明建设融入经济建设、政治建设、文化建设、社会建设各方面和全过程的“五位一体”中国特色社会主义建设格局［2］，加强生态文明建设成为各级政府的重要工作.从生态文明建设目标的提出到生态文明建设程度的量化，指标体系的构建是其中必不可缺的环节.提出一套合理且具有可行性的指标体系来衡量特大型城市生态文明建设的状况，有利于确定特大型城市生态文明建设的基本方向，对促进城市可持续发展，实现特大型城市经济转型期的平稳快速发展具有现实意义.

本文通过总结国内外生态文明建设评价指标体系的研究现状，在剖析特大型城市生态文明建设瓶颈问题的基础上，运用PSR 模型构建了一套适用于特大型城市生态文明建设评价的指标体系，并以上海市为例进行实证研究，以期为特大型城市的生态文明建设评价提供重要的参考与启示.

1 生态文明建设评价指标体系研究现状

随着国内外生态文明建设的不断推进，各界学者围绕区域生态文明建设的评估及预警机制开展了大量研究，期间也形成了一部分运用较成熟或仍处于理论研究范畴的指标体系框架.

国外的相关研究和实践中，形成了一些较为权威的可持续发展评价指标体系，如环境可持续性发展指标（ESI）、环境绩效指标（EPI）、人类发展指标（HDI）、世界发展指标（WDI）等［3－4］.各大生态城市，如阿拉伯马斯达尔、瑞典哈马碧［5］等，也相继推出了各具特色的生态城市建设指标.

国内的相关研究中，众多学者从理论层面提出了适用于不同区域及不同尺度的生态文明建设评价指标体系（表1），这些指标体系框架各具特色，评价领域划分不一，指标数量也不尽相同.在实践层面，国家环保局（现国家环保部）继2003年印发了《生态县、生态市、生态省建设指标（试行）》、2007年颁布了其修订稿［6］之后，于2013年5月发布了《国家生态文明建设试点示范区指标（试行）》文件，这些评价标准的出台有力地推动了各区域的生态文明建设进程.另外，厦门、贵阳、嘉善、杭州和苏州等市也相继推出了各自的生态文明建设评价指标体系.

尽管现有指标体系日趋完善，但由于我国区域发展水平各异，而生态文明建设又是一个漫长而复杂的过程，因此现行指标体系仍存在着很多不足.主要表现在：

（1）区域功能定位不清晰

当前国家环保部发布的指标体系虽从不同尺度提供了相关标准，但我国地域差距较大，仅有一套标准难以适应发展水平各异的各地区.多数研究仅参考国家颁布的统一标准，未因地制宜，易造成实施难度过高或抑制区域发展的后果.在指标体系的实证研究上，也存在着指标体系目标定位不够准确，目标同质化等现象.

（2）指标制定缺乏针对性

针对不同类型城市（如特大型城市或中小型城市），我国暂未颁布相应的指标体系.在全国各区域指标体系框架的构建上，也缺乏特色指标，需加强区域本地化特征，如沿海城市可以考虑增加海洋环境功能指标，工业城市需多考虑清洁生产类指标等.另外，由于生态文明建设同样注重生态制度、生态文化方面的内容［7］，如何解决此类指标较难量化、不易统计的问题，也是指标实施过程中的重点和难点.

（3）理论研究多于实际运用

从上文的分析可以看出，我国生态文明建设指标体系的构建多处于理论研究阶段，付诸实践的指标体系为数不多.由于我国目前仍处于生态文明建设的探索阶段，生态文明建设的相关理论、规划、设计和机制还不够成熟［8］，指标体系的实践过程中也存在着一系列问题，有待于进一步完善和发展［9］.

2 特大型城市生态文明建设瓶颈问题剖析

根据2014年3月国务院出台的《国家新型城镇化规划（2014—2020年）》，特大型城市指市辖区常住总人口超过5.00×106人的城市.按此定义，截至2013年底，我国大陆已有特大城市18座，其中，上海、北京、重庆、广州、天津、深圳、武汉等城市人口已超过2.00×107人.作为我国社会、经济和文化发展的动力引擎，特大型城市承担着我国生态文明建设的先进示范作用.为构建出能反映特大型城市生态文明建设特点的评价指标体系，需明确特大型城市生态文明建设所面临的、须迫切解决的瓶颈问题.

2.1 城市规模与承载力的匹配

特大型城市在近几十年来经历了快速城市化发展过程，资源能源消耗和环境污染排放面临着巨大压力.高强度的土地利用开发和人口增长，使城市的规模扩张与其生态承载力之间的矛盾日益突出.城市规模与承载力的匹配矛盾一方面表现在城市生态空间受到人为的蚕食、挤压，城市内涝、热岛效应、空气污染等城市病问题凸显；另一方面表现为区域环境污染呈现“区域性、复合型、压缩型”［17］态势，地表水污染、大气复合型污染、土壤污染等隐患难以彻底解决，城乡环境差距明显，城市生态系统健康面临威胁.

2.2 经济利益与环境效益的博弈

当前是特大型城市经济发展方式转变的关键时期，面临着提高城市经济增长质量、调整产业结构和加强科技创新能力等挑战，在取得经济利益的同时，也需要付出巨大的生态环境代价，并可能遭遇到短期经济利益和长远发展利益之间的取舍和博弈.随着全球化竞争的日益激烈，低碳、绿色已成为世界各国之间政治、贸易、科技、外交博弈的新筹码，而特大型城市比一般中小型城市更直接地融入全球合作与竞争的氛围中，承担着把握世界发展新趋向、履行自身环保责任和提升国际形象的重任，如何正确地进行生态文明建设，获取经济发展与环境保护双赢，是其面临的一大瓶颈问题.

3 特大型城市生态文明建设评价指标体系的构建

面对我国经济转型期的艰巨任务，特大型城市亟需走出一条生态文明发展的新路，形成一套符合其现状和特点的生态文明建设评价指标体系.

3.1 评价模型选择

本文采用经济合作发展组织（OECD）提出的PSR（Pressure－State－Response）模型，即“压力－状态－响应”概念模型.该模型从人类与环境的相互作用出发，对生态文明建设指标进行组织分类，具有较强的系统性［18］.从系统论角度看，生态文明的发展过程符合“压力－状态－响应”模式，即外在因素（压力变化）对城市生态系统产生压力，构成刺激输入，系统状态发生变化（受到正面或负面影响），并对刺激发生反应，产生不同形式的响应.因此，本文从压力、状态、响应三个方面分别选取了能够反映特大型城市生态文明建设水平的指标.其中，压力指标用以表征人类活动给城市生态系统带来的胁迫和影响；状态指标用来衡量城市生态文明的状况，是生态文明变化驱动因子时空耦合的综合反映；响应指标则体现人类为促进城市生态系统可持续发展所付出的努力.

3.2 指标筛选流程

指标筛选秉承科学性、代表性、可获得性等原则，参考了《国家生态文明试点示范市建设指标》、《生态县、生态市、生态省建设指标》、《宜居城市科学评价标准》、联合国可持续发展指标体系等，同时结合理论分析法、频度统计法和专家咨询法等建立起反映特大城市发展状况及其建设方向的PSR指标体系框架（指标筛选流程见图1）.该框架共包括28项指标，划分入3个准则层和8个主题层中（图2）.其中，根据特大型城市的特点，选取重工业产值比重、城市文明指数、R＆D 经费支出占GDP比重、新增立体绿化面积、生态文明制度建设、公众生态文明建设参与率等6项特色指标，以全面评价特大型城市生态文明建设的综合能力.

图1 指标筛选流程Fig.1 Screening process for evaluation index

图2 特大型城市生态文明建设评价指标体系框架Fig.2 Framework of comprehensive evaluation index system of ecological civilization construction in megacities

3.3 数据标准化处理

由于原始数据量纲不同，需对实测值进行标准化处理.对于正向指标，其值在一定范围内越大越好；而对于逆向指标，其值在一定范围内越小越好，故采用功效函数得出各指标的标准化值：

其中，Sj为各指标目标值，xij为指标实测值，yij为标准化后的指标值.由此得出指标判断矩阵Y＝｛yij｝m×n（i＝1，2，…，m；j＝1，2，…，n），其中，m 为评价年份个数，n为主题层指标个数.

3.4 指标权重计算

本文采用熵值法计算指标权重，并采取实地调研和专家咨询的方式对权重系数作进一步修正.熵值法的具体步骤如下［19］：

（1）计算判断矩阵Y 中的yij与其所在列向量中元素之和之比pij：

（2）计算第j个指标的熵值ej：

（3）计算各指标的效用价值gj：

（4）计算指标权重wj：

3.5 各级指数评估

目标层、准则层和主题层指数的值通过加权的方法得到：

其中，Ai为目标层、准则层和主题层的指数值，Bi为各级指数下一级的指数值，Wi表示Bi相对于Ai的权重，n为Bi级指标的数量.

3.6 评价等级确定

生态文明建设评价等级的确定是对评估结果的科学评判，参考国内外研究案例，将该评价等级分为5级，以生态文明建设综合指数（ECI）的值作为评价标准（表2）.

表2 生态文明建设水平标准Tab.2 Classification standards for ecological civilization index

4 实证研究——上海市生态文明建设评价

上海作为我国别具国际影响力的特大型城市以及国内最大经济区“长三角经济圈”的龙头，在推进生态文明建设、带动周边区域乃至全国同类型城市生态化转型方面具有重要的引领和示范作用.现运用本文提出的特大型城市生态文明建设评估指标体系，以上海市为例进行评价研究.

4.1 数据来源

指标数据来自2008年至2012年各年份《上海统计年鉴》、《上海市环境状况公报》《上海市水资源公报》、《上海市国民经济和社会发展统计公报》、《中国城市统计年鉴》、《中国统计年鉴》、《中国海洋环境质量公报》，以及上海市统计局、上海市水务局、国家统计局提供的相关资料.指标目标值主要根据以下原则确定：（1）参考国家颁布的相关生态文明或生态城市、宜居城市建设标准，以及上海市相关建设规划目标值；（2）对于已达到国家和地区相关建设规划标准的指标，参照国内外相同类型发达城市指标值；（3）对于少数未有标准值的指标，采用现状值外推的方法确定目标值，目标年份为2020年.指标目标值及各准则层、主题层和指标层权重见表3（第394页）.

表3 生态文明建设各级评价指标目标值及权重Tab.3 Target values and weights of index system for ecological civilization construction

4.2 评估结果

4.2.1 生态文明建设压力评估

上海市2008年至2012年生态文明建设的压力指数变化趋势见图3，为方便计算生态文明建设综合指数，压力层面的指标都以实测值越小、归一化值越大的规则进行标准化，即指标实测值越小，压力指数越大，反映的生态文明建设压力越小.由图3可知，在研究区间内，上海市生态文明建设的社会压力指数有所下降，代表社会压力增大，这主要是由于城市人口密度和重工业比重的增加.2012年，上海市重工业增加值占全市工业总产值比重为77.4%，重化工业中后期阶段特征更趋明显，导致能源资源趋紧，并加剧了废水、废气及固体废弃物等各类污染的排放.压力系统中，资源压力和环境压力指数都有所上升，反映出城市资源和环境压力相对减弱，其中，2012年的单位GDP能耗和水耗都比2008年下降了25%以上，废水、废气的排放强度也大幅度下降.总体上，生态文明建设压力指数从2008年的0.515上升到2012年的0.619，可见，尽管城市化过程中的人口增长和经济发展会带来生态文明建设压力的增加，但资源和环境压力的减弱可在一定程度上削减建设压力.

4.2.2 生态文明建设状态评估

上海市生态文明建设状态指数受环境状态指数的影响，在年际时间尺度上主要表现为波动性变化，最高时为2011年的0.751，最低时为2010年的0.652（图4）.2010年和2012年的环境状态指数较低，主要是因为水环境质量下降，地表水环境氮磷污染长期超标，水体富营养化严重，城市骨干河道优良水质比例低于2008年时的值，而近岸海域海水水质都未满足Ⅲ类以上标准.人居状态指数从2008年的0.730上升到2012年的0.827，主要体现在农村居民家庭收入的提高、居民文化和居住条件的改善，以及城市文明指数的提升.

图3 上海市2008～2012年压力指数及其主题层指数变化图Fig.3 Trend of pressure index and relative subindexes in Shanghai during 2008—2012

图4 上海市2008～2012年状态指数及其主题层指数变化图Fig.4 Trend of state index and relative subindexes in Shanghai during 2008—2012

4.2.3 生态文明建设响应评估

由图5可知，上海市生态文明建设的响应指数在研究区间内呈波动性上升，从2008年的0.656上升至2012年的0.770，平均每年上升0.028，其变化趋势受经济、环境、社会响应三个方面的共同影响.其中，经济响应指数有小幅度上升，尽管环保投入占GDP比重有所下降（2008年至2012年共下降0.28%），但R＆D 经费支出占GDP比重逐年上升，体现了城市知识创新和自主创新能力投入水平的提升；同时，工业固体废物综合利用率和工业用水重复利用率也有了一定的提高.环境响应指数在2008至2010年时迅速上升，但2011年起有所下降，主要是因为城市新增立体绿化面积有所减小；而城市生活垃圾无害化处理率和污水集中处理率都逐年上升.社会响应指数提升较快，表现在家庭天然气用户比例、生态文明制度建设能力和公众生态文明建设参与率的提高.

4.2.4 生态文明建设综合评估

图5 上海市2008～2012年响应指数及其主题层指数变化图Fig.5 Trend of response index and relative subindexes in Shanghai during 2008—2012

图6 上海市2008～2012年综合指数及准则层指数变化图Fig.6 Trend of comprehensive index and sub－criterion layer index in Shanghai during 2008—2012

基于上述压力、状态、响应指数的分析，根据综合评估指数的计算公式，得到2008—2012年上海市生态文明建设评价指数变化（图6）.2012年上海市生态文明建设评价指数为0.692，比2008年提高了0.086；从变化趋势来看，在研究区间内，“压力”得到一定程度的控制，“状态”得到保持和提升，“响应”水平也逐步提高，使上海市生态文明建设水平在Ⅱ级稳定阶段中处于上升趋势，其中2009年和2011年增长速度最快.从分析结果可看出，综合评价指数受压力、状态、响应三者的共同影响，任何一方面的波动都会引起一定的综合指数的变化，因此，对生态文明建设过程中的任何方面都不能掉以轻心.而从各准则层的权重来看（表3），压力层大于响应层，可见生态文明建设须摒弃走“先污染，后治理”的老路，只有防患于未然，方能走上可持续发展之路.

4.3 上海市生态文明建设对策

4.3.1 控制规模，构建生态安全格局

建立“倒逼机制”［17］，从空间上约束生态保护的红线范围，同时兼顾人口规模、建设用地、污染物排放及能源消耗红线控制.须通过组织推动立体绿化创造绿地补偿［20］.

4.3.2 深化治理，改善环境民生深入排查沿河沿湖各主要污染源，加强海洋环境保护，完善区域合作污染防治体制［21］.严格限制高污染、高消耗和高风险行业发展，驱使经济结构逐渐向轻型化转变.

4.3.3 强化引导，完善激励约束机制

通过构建市场化碳减排机制、健全公众参与机制、制定生态补偿政策等途径完善生态文明建设激励机制；通过建立生态文明绩效考核机制、严格项目环保审批、完善生态文明相关法律法规等手段健全生态文明建设约束机制.

本文基于生态文明建设评价指标体系研究现状和特大型城市生态文明建设瓶颈问题分析，构建了特大型城市生态文明建设评价指标体系，有利于从宏观角度全面指导转型期特大型城市生态文明建设的具体实践工作，督促政府、企业和公众树立牢固的生态文明观，履行其生态环境建设的社会责任，形成有机统一、运转协调高效的生态文明建设综合管理体系.

（1）从生态文明建设压力－状态－响应的逻辑关系入手，运用PSR 模型构建了生态文明建设评价指标体系，为特大型城市生态文明的建设水平评估提供综合性判断.

（2）通过计算评估了2008年至2012年上海市生态文明建设状况.结果表明，上海市生态文明建设综合指数由2008年的0.606提高到2012年的0.692，在生态文明建设稳定阶段中稳步上升.

（3）基于各主题指标值的分析，从构建生态安全格局、改善民生和完善激励约束机制三个角度提出了上海市生态文明建设的对策.

（4）本文建立的生态文明建设评价模型体系可作为评估特大型城市生态文明建设状况的一种有效模式，其评估结果可作为区域制定生态文明发展政策的参考依据.

本文在选取评价指标时，已尽量选择能够涵盖并代表生态文明建设各方面内容的指标，但受各种因素影响，可能会不同程度地遗漏或放弃某些指标，特别是某些具有代表性的定性指标因数据缺乏而被舍去，这就对指标体系的完整性产生了一定影响.鉴于生态文明理论尚未形成完整的研究体系，而生态文明建设又是一个长期复杂的动态过程，指标体系需要在实践中进一步完善，有关管理部门也应尽快将具有应用价值的评价指标纳入统计范畴.

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