广州市环境绩效评估

苏韵珲　李耀初　周劲风　陈　炜

(中山大学环境科学与工程学院，广州　510275)



广州市环境绩效评估

苏韵珲李耀初周劲风陈炜

(中山大学环境科学与工程学院，广州510275)

【摘要】本文在总结环境绩效评估实践和相关理论的基础上，以广州市作为研究对象，构建环境绩效评估指标体系，确定了评估方法、数据标准化方法、指标赋权方法，对广州市环境绩效进行评估，评估结果以环境绩效指数表示。环境绩效评估划分为污染排放总量、资源消耗、污染控制、生态环境优化四个方面，包含13项指标。结果表明，广州市的历史绩效为83.0分，目标绩效为89.3分，综合环境绩效为86.2分，与理想绩效仍有一定差距。基于环境绩效计算结果，从人口、经济、资源、环境四个方面构建系统动力学模型，运用系统动力学的理论分析出影响环境绩效的相关因素，为环境绩效的改善提供方向性的对策建议。

【关键词】环境绩效；评估；系统动力学；广州市

国际标准组织(ISO)提出环境绩效评估的定义为：在一定的管理体系下，对照组织的方针及环境目标等环境因素，测量管理所取得的结果，旨在以科学可持续发展的角度下，为决策者提供有用、可靠的信息[1]。环境绩效评估关注的是环境管理带来的成效与目标的差距，环境绩效评估是决策者追踪与检验环境管理成效的有效工具。

国际性组织开展环境绩效评估研究已有一定时间，有很多区域性的环境绩效评估实践。经济合作与发展组织(OECD)评估国家政府层面上环境管理的绩效，包括了各成员国的主要环境问题、环境改善情况，便于成员国之间进行关于制定环境政策的交流，提高整个大区域的环境绩效[2]。全球报告倡议组织(GRI)评估组织运行过程的绩效，评估周围受影响的环境状态，评估管理者为改善环境绩效所做出的努力与措施[3]。 美国环保局构建的指标体系涉及很多方面的内容，涵盖经济、环境与社会；环境指标包括物料与能源的状况、水、气、固废的状况、生物多样性的状况等共20项指标[4]。亚洲发展银行项目委员会(ADB)进行区域层面与部门层面的环境绩效评估，区域环境绩效评估包括13个国家与3个跨国界的国家，部门环境绩效评估包括了能源、农业、交通和旅游4方面[5]；耶鲁大学和哥伦比亚大学2006年进行涵盖全球133个国家的环境绩效评估，到2008年增加到149个国家，2010年增加至163个国家，指标数量也不断增多；评估内容除了关注传统的环境污染指标，还包括生态系统的活力与人类健康，共包括16项指标；对指标进行数据分析，按照环境状况、国家政策等将绩效评价结果分类，为政策改进提供指引[6]。在国内，环境绩效评估仍是一个相对较新的概念，国家相关环境规划院已启动中国环境绩效评估的相关研究[7]，一些学者也基于国外环境绩效评估的实践进行了分析研究[8]。曹颖等运用PSR模型构建了云南省环境绩效评估指标体系，选取的指标关注当地政策，也反映最需要考量与评估的5大环境问题[9]。彭靓宇等以天津市作为研究对象，运用PSR模型构建相应的环境绩效评估指标体系，构建的指标体系包括城市环境质量情况、能源利用效率、污染控制与治理情况、生态系统与气候变化等方面，并分析出影响天津市环境绩效的主要因素[10]。

本研究主要分为三个阶段：第一阶段在总结环境绩效评估实践和理论的基础上，选择表征环境绩效优良情况的指标，构建广州市环境绩效评估指标体系，选择环境绩效评估方法。第二阶段根据广州市的实际情况，以当地政策规划为导向，确定各指标的目标值，运用层次分析法对比考量各指标对城市环境绩效不同程度的影响，确定各指标的权重值，得出环境绩效评估结论。第三阶段从系统动力学的思想出发，通过对人口、经济、资源与环境系统的因果反馈分析，构建广州市环境绩效系统动力学模型，利用其分析出影响绩效的主要因素，并提出改进绩效的有关建议。

1方法与数据

1.1评价方法与指标体系的构建

1.1.1评价方法

现有的环境绩效评估方法主要有两种，一是定量评估，二是定性评估。

定性评估重点在于运用较多的文字描述现状与历史状况的差异，阐述环境绩效的进步或退步情况，如OECD进行的环境绩效评估[1]。

定量评估重点在于对研究对象的现有数据进行处理与计算得出环境绩效。如：环境绩效指数指数(EnvironmentalPerformanceIndex，EPI指数)[11]和数据包络分析方法(DataEnvelopmentAnalysis，简称DEA)，DEA属于运筹学研究领域，由运筹学家Charnes和Cooper等首创于1978年[12]。

本文采用改进的环境绩效指数方法，即目标绩效指数和历史绩效指数加和法。

基于目标的环境绩效是在一定环境管理体系下，对照相关政策、标准与规定，测量环境管理的结果[11]。但当地区的环境初始状况良好，用较小的努力与投入就能达到目标，这种情况的出现会影响环境绩效评估结果的合理性。历史进步法以历史基准值与现状值作比较，表现出环境指标的进步情况，希望能从侧面表现出地区改进环境状况的情况与对改善环境投入的情况。虽然历史进步法不能表现出与环境目标的实现情况，但能从一定程度上消除目标渐进法的缺点，将两种方法相结合，使评估结果更合理。

1.1.2指标选取依据

指标体系的科学性对环境绩效评估的客观科学性起着关键性作用，因此，构建的指标体系遵循以下原则：①政策相关性；②可操作性；③有代表性；④量变指标优先。基于以上原则综合考虑，选择指标参考市级、省级或国家级的相关政策与规划，选取与城市综合整治定量考核、人居环境整治管理规定、建设文明城市等规定中的相关指标、与规定要求相一致的指标。

构建的广州市环境绩效评估包括4各方面，分别是：污染排放总量、资源消耗、污染控制、生态环境优化，具体指标如表2所示。

1.1.3目标值确定

指标目标值的确定依据主要来源于广州市的相关政策、规划文件，最终确定指标的目标值如表1所示。

1.2评估程序

1.2.1数据标准化

(1)目标绩效—折线无量纲化法

指标体系中含有正向指标与负向指标两种。正向指标是指标的数值越大，绩效越好；负向指标是指标的数值越小，绩效越好。

正向指标按公式(1)进行数据标准化，负向指标按公式(2)进行数据标准化。

(1)

(2)

(2)历史绩效—极值法：

(3)

表1　广州市环境绩效评估指标体系目标值

*1《广州市“十二五”时期环境保护规划》；*2《广东省珠江三角洲清洁空气行动计划——第二阶段(2013年-2015年)空气质量持续改善实施方案》中规定：工业烟粉尘排放量相比2010年削减8%以上；*3《广州市国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》与《广州市“十二五”时期环境保护规划》。

1.2.2指标赋权

本研究运用层次分析法[13]，将环境绩效评估作为分析与决策的总目标，按照一定的层次将环境绩效评估总目标分解为多个目标或准则，进而再分解为多个指标，形成一个递阶层次结构。其中，一级指标为环境绩效，二级指标为影响环境绩效的若干个方面，分别为污染排放控制总量、资源消耗、污染控制和生态环境优化；三级指标为各个二级指标再分解的多指标。通过两两对比各个二级指标包括的三级指标，得出三级指标的权重。

层次分析法的优点在于能够有层次地将复杂的问题化为简单的问题，通过不断分解上一层次的目标或内容，得到最低层次的较简单、具体的分目标，从而将单一目标问题转化为多目标、多准则的问题。缺点是主观成分居多，让人难以信服，指标太多使得统计工作量增大，一致性检验不容易满足，从而权重不易得到。

在实际操作中，能通过一些改进措施弥补层次分析法的缺陷，例如选择具有该领域专业知识专家进行调查，增加可信性；尽量选择有代表性的指标，不必为了面面俱到影响了最终结果，还能避免由此产生指标重复的问题；对权重计算结果进行一致性检验，严格按照满意一致性检验的要求确定指标权重。

1.2.3环境绩效指数合成

本研究采用加法合成法，通过计算目标绩效指数与历史绩效指数的平均值得到环境绩效指数，为环境绩效的综合性评价结果。具体计算公式为：

(4)

(5)

(6)

式(4)-(6)中各符号意义同前。

1.3数据来源

选取2001年数据作为历史基准年评估历史绩效，2012年数据评估目标绩效。主要的数据来源有：《广州市统计年鉴》。例如城镇(生活)污水处理率、建成区人均公园绿地面积等。

《广州市国民经济和社会发展统计公报》。例如森林覆盖率。

《中国环境年鉴》。例如工业用水重复利用率、废气污染物排放、固废产生量等。

广州市水资源公报。例如单位GDP水耗。

1.4系统动力学模型构建

1.4.1建模目的

通过建立系统动力学模型[14]，实现以下目的：①基于环境绩效评估指标体系，通过因果分析，分析出影响环境绩效评估的因素，建立因素之间的互相关系，将复杂的关系以直观的方式展示出来。②通过改变一些参数制定不同方案，模拟不同方案得出环境绩效，选择较有效提高环境绩效的方案，为广州市环境绩效的改善提供参考建议。

1.4.2系统边界的确定

根据建模目的，将系统的边界确定为广州市行政范围，共7434平方公里。模拟时间为2001年到2012年，其中2001年为基准年。根据对环境绩效的系统分析，划分成经济、人口、资源环境3个子系统。各子系统互相关联，通过内部变量不断向其他子系统输出，同时其他的子系统也作为外部变量输入到内部变量，形成反馈机制。运用VensimPLE[15]建模，模型的运行时间为2001-2012年，仿真步长为1年。模型中的数据主要来源于《广州市统计年鉴》、《广州市国民经济和社会发展统计公报》、《中国环境年鉴》。

1.4.3因果关系分析

人口是系统发展的驱动力，资源是系统发展的物质与能量基础，环境是系统的主要研究对象，经济是影响资源消耗与环境质量的主要因素。区域的经济发展、人口增长、资源消耗与环境存在着反馈关系，广州市人口、经济与资源环境的因果关系回路图如图1所示。

图1　人口、经济与资源环境的因果关系图

各子系统中存在以下主要因果关系链，其中，“+”表示正反馈，“-”表示负反馈。

(1)经济子系统

(a)GDP→+生产性总投资→+工业投资→+工业产值→+工业三废→+环境污染排放量→-GDP。

(b)GDP→+生产性总投资→+工业投资→+工业产值→+能源消耗总量→+环境污染排放量→-GDP。

(2)人口子系统

考察人口总量是由于环境污染有相当一部分来自人们生活产生的废水与固废，通过人口总量的变动引了污染物排放量的变化：

(a)出生人口→+总人口→+出生人口。

(b)死亡人口→-总人口→-死亡人口。

(3)资源、环境子系统

资源、环境子系统考察对象主要是环境绩效中与资源消耗、环境质量、环境污染排放、污染物治理等指标相关的因素。资源环境子系统中的资源部分主要分析资源消耗的强度大小与环境污染的关系；环境部分主要考虑环境投资、环境污染排放与环境治理三方面，并分析这三方面与工业产值、总人口的因果分析。

(a)能源消耗总量→+环境污染总量→-GDP→+能源消耗总量。

(b)环境污染排放量→-总人口→-生活废水、固废→-环境污染排放量。

(c)环境污染排放量→-GDP→-环保投资→+环境污染排放量。

(d)环境污染排放量→-GDP→-环保投资→+生产性投资→+工业投资→+工业产值→+工业三废→+环境污染。

(e)环境治理→-环境污染排放量→+GDP→+环保投资→+环境治理。

1.4.4系统方程、参数估计与模型检验

本模型中包含50个方程、99个变量，在进行模型模拟之前需要对参数变量进行估计与赋值，本系统进行参数估计的方法有以下几种：①根据已有的统计数据与调查资料；②参考已有的相关文献研究；③运用估算方法进行估计，如：利用统计回归法得出两个因素之间的关系、利用多年历史数据计算其算术平均数、运用趋势外推法等。模型通过了直观检验、运行检验与历史性检验，模拟值与统计真实数据的误差能控制在合理范围内，模型的拟合程度良好，能较好与实际情况相吻合，模型有效。

1.4.5影响因素筛选

通过系统动力学模型的原因树分析和灵敏度分析得出影响绩效评估指标的主要影响因素，进而制定改善方案，调整相应的参数，使提出的改善方案切实有效。

2结果与讨论

2.1环境绩效评估

采用加权法计算出广州市的综合环境绩效指数及单项环境绩效指数(目标绩效、历史绩效；污染排放总量、资源消耗、污染控制、生态环境优化四方面的分绩效)，结果如表2所示。

表2　环境绩效指数计算结果

广州市的历史绩效为83.0，目标绩效为89.3，综合环境绩效为86.2。绩效在80分以上，达到较优秀水平。广州市在2001-2012年中，环境绩效改善的程度达到83分；基于2015年的目标值，广州市在2012年的环境绩效达到89.3分。从得分来说，广州市的目标绩效优于历史绩效，说明广州市的环境绩效离100分的目标绩效差距较小，实现目标的程度较好。

其中，污染排放总量占环境绩效的比重最大，其次是资源消耗与污染控制，最小的是生态环境优化。污染排放总量在环境绩效所占比重体现出其对改善环境绩效处于相对重要的作用，能够较大程度影响环境绩效的最终结果。污染排放总量与生态环境优化的目标绩效均比历史绩效高，说明在这两方面广州市不仅在不断取得进步，而且实现目标的进度更为显著。

2.2绩效影响因素分析

影响因素筛选结果确定了以下发展方案，见表3。

表3　发展方案

将以上方案进行模拟仿真，对比不同方案下环境绩效的变化情况，分析方案措施的优劣。

图2为各方案的环境绩效与正常情况的环境绩效的对比。从图2观察可得知以下几点。

图2　不同方案的环境绩效

方案2与方案4的历史绩效比正常情况的高，说明资源节约与技术进步均能提高环境绩效改善的程度，资源节约与技术进步都是从根本上控制环境污染的产生量，从而改善环境污染指数，使环境污染减少。方案3的历史绩效略低于正常情况，调整经济结构，适当降低工业比重、增加环保投资所得到的环境绩效改善并不明显，可能的原因是由于该方案调整的比重并不适合广州市实际情况，没有达到改善的效果，或者是广州市原本的经济结构与产业比重已经处于较良好的情况，调整不合适的比重反而没有取得改善效果。但是，方案3对某些具体指标的改善较明显，能在短时间看到改善成效，但是从一段较长时间来看，相对于方案2、4的效果较差，得到的历史绩效也没有正常情况高。方案1远低于正常情况的历史绩效，说明单纯注重经济高速发展，环境绩效难以有效提高。

从目标绩效来说，方案2与方案4高于正常情况，方案3与正常情况水平相当，方案1低于正常情况。通过技术进步与降低资源消耗促使污染排放的减少、资源利用率的提高等能够加快实现规划目标值，得到高于正常情况的达标速度，使环境绩效向着不断提高的方向进步，尽早达到目标。

从综合环境绩效来说，对比各方案与正常情况的得分，效果优劣的排序分别是方案4、方案2、方案3、方案1，其中方案2比正常情况高出2.7%，方案4比正常情况高出3.8%，对环境绩效起改善作用。因此，技术进步与资源消耗减少能促进环境绩效改善与提高。同时，也应该看到方案3对于某些指标的促进作用，实现方案3与其他改善方案的协同促进，提高环境绩效的改善程度。

3结论

环境绩效评估关注的是环境管理带来的成效与目标的差距，环境绩效评估是决策者追踪与检验环境管理成效的有效工具。国外开展环境绩效评估研究起步较早，开展了很多区域性环境绩效评估实践。如经济合作与发展组织(OECD)评估国家政府层面上环境管理的绩效；全球报告倡议组织(GRI)评估组织运行过程的绩效；美国环保局构建的指标体系涉及很多方面的内容，涵盖经济、环境与社会各个方面；亚洲发展银行项目委员会(ADB)进行区域层面与部门层面的环境绩效评估；耶鲁大学和哥伦比亚大学2006年进行涵盖全球133个国家的环境绩效评估。但在国内环境绩效评估仍是一个相对较新的概念，国家相关环境规划院已启动中国环境绩效评估的相关研究，一些学者也基于国外环境绩效评估的实践进行了分析研究。本研究首先在总结环境绩效评估实践和理论的基础上，选择表征环境绩效优良情况的指标，构建广州市环境绩效评估指标体系，选择环境绩效评估方法；其次根据广州市的实际情况，以当地政策规划为导向，确定各指标的目标值，运用层次分析法对比考量各指标对城市环境绩效不同程度的影响，确定各指标的权重值，得出环境绩效评估结论；再者从系统动力学的思想出发，通过对人口、经济、资源与环境系统的因果反馈分析，构建广州市环境绩效系统动力学模型，利用其分析出了影响绩效的主要因素，并提出改进绩效的有关建议。

综上所述，本研究总结了环境绩效评估的相关理论研究与应用实践案例，基于广州市实际情况，构建了广州市环境绩效评估指标体系，确定了广州市环境绩效评估方法，对广州市2012年的环境绩效进行评估与分析，主要研究结论如下：

(1)对环境绩效进行层次分析，将环境绩效评估划分为污染排放总量、资源消耗、污染控制、生态环境优化四个方面，构建包含13项指标的广州市环境绩效评估指标体系。

(2)环境绩效评估考虑目标绩效与历史绩效两部分，既能体现出现状值与规划目标的差距，也能考察一段时间内环境绩效的进步情况。通过专家打分计算各指标的权重，能较好地代表广州市的实际情况。运用环境绩效综合指数表征广州市环境绩效优劣情况，将目标绩效与历史绩效进行平均加权得出环境绩效综合指数，综合反映了广州市环境绩效的情况。结果表明，广州市的历史绩效为83.0分，目标绩效为89.3分，综合环境绩效为86.2分，与理想绩效仍有一定差距。

(3)为了对广州市环境绩效的改善提供方向性的建议，本研究基于系统动力学的方法理论，构建广州市人口-经济-资源环境的系统动力学模型，为环境绩效影响因素分析提供依据。根据灵敏度分析，分析出对绩效评估指标影响较大的关键变量，分别是工业GDP比重、能源消耗增量、环保投资系数等，通过改变关键变量与关键参数的状态值，设计了改善广州市环境绩效的四个方案，分别对以上方案进行仿真模拟。对比分析仿真模拟结果，得出改善环境绩效的相对最优方案，并提出广州市需要调整产业结构、加大环保投资、重视科技研发以提高资源利用效率与减少污染排放量等三方面改善环境绩效的政策建议。

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作者简介：苏韵珲，硕士，研究方向为环境规划与评价

通讯作者：李耀初，硕士，副教授，主要从事环境规划与评价研究；周劲风，博士，副教授，主要从事环境规划与模型研究

中图分类号：X21

文献标识码：A

文章编号：1673-288X(2016)04-0167-06

Environmental Performance Evaluation of Guangzhou City

SU YunhuiLI YaochuZHOU JinfengCHEN wei

(School of environmental science and engineering，Sun yat-sen university，Guangzhou，510275)

Abstract：This study summarized the application practices and theoretical basis of environmental performance evaluation . The city of Guangzhou was selected as the research object to show the process of building the environmental performance evaluation system. The results of Guangzhou environmental performance assessments was expressed as Environmental Performance Index(EPI)，which included 13 indicators，representing the four aspects of total emissions，resource consumption，pollution control，environmental optimization. The results showed that the historical performance of Guangzhou was 83.0 points，goal achievement was 89.3 points，overall environmental performance was 86.2 points，and there was still a gap to the ideal performance. A system dynamics model covering three subsystems of population，economy，resources and environment was built to find the relevant factors affecting the environmental performance. It was found that the adjustment of industrial structure，pollutant emissions control，scientific and technological progress，energy consumption save were the solutions to improve environmental performance of Guangzhou city.

Keywords：environmental performance；evaluation；system dynamics model；Guangzhou city

引用文献格式：苏韵珲等.广州市环境绩效评估[J].环境与可持续发展，2016，41(4)：167-172.