湖南省城市生态竞争力比较研究

陈文俊　洪涛　贺正楚　邓英

摘要在现有城市生态竞争力分析的国内外研究成果的基础上，依据城市竞争力和生态系统相关理论，借鉴国内外评价机构的评价模型和分析体系，构建出基于PSR框架的湖南省地级城市生态竞争力的评价指标体系，并根据2012-2013年统计数据，运用直觉模糊综合评价模型，横向比较分析了湖南省14个地级市的城市生态竞争力情况，明确了现阶段影响湖南省各城市生态竞争力的主要因素，评价了各城市的现状及潜力以及各城市间所具有的竞争优势和劣势.在此基础上，有针对性地提出了促进湖南省各个城市生态竞争力提升的政策建议.

关键词城市生态竞争力；直觉模糊；综合评价

中图分类号 文献标识码A

AbstractBase on the analysis of the existing urban ecological competitiveness studies， depending on the theory of urban competitiveness and ecological system， referring to the existing evaluation models and analysis system， a urban ecological competitiveness evaluation system is constructed based on the PSR framework for evaluating the local cities in Hunan Province. According to the statistics from 2012 to 2013， a comparative analysis of the urban ecological competitiveness of 14 Hunan local cities are conducted by using intuitionistic fuzzy evaluation model. The main factors on influencing the urban ecological competitiveness of Hunan cities in present period are cleared. The current situation and potentiality， and the relative competition advantage and disadvantage of each city is also analyzed. On this analysis， some policy recommendations for promoting the urban ecological competitiveness of various Hunan cities are putted out.

Key wordsUrban ecological competitiveness；intuitionistic fuzzy；Evaluation

1引言

城市将面对日益严重的生态环境压力问题.由于人口的持续增长和集中，对能源的需求水平持续增加，具有自己的代谢功能的城市将影响大自然的生态平衡.反过来，这对人类的生活质量也会有各种各样的负面影响.实际上，作为日益复杂的城市体系中的一部分，竞争力低的城市甚至不得不进一步以牺牲生态环境来维持自身的竞争力，而竞争力高的城市则能以高质量的生态环境作为提升自身竞争力的有力武器.因此，城市生态问题不再是简单的环境污染问题，而是直接影响一个地区的竞争力和吸引力.自进入21世纪以来，世界经济的全球化发展和生态趋势使得城市竞争越来越生态化，可以说，生态环境的竞争是未来城市竞争的一个核心.

作为经济发展处于全国中游水平，竞争力相对一般，且相互间地理、资源、文化差异较大的湖南省内各市，如何正确认识各自城市生态环境相比起其余城市的竞争优劣势，从而制定具有针对性的政策建设社会主义生态文明，进而发挥、改善各自吸引资源和高级人才的竞争力，进而推进周边地区经济、社会的可持续发展，是一个值得关注的重要发展问题.

2文献综述

经过进一步发展和深化，城市竞争力概念中逐渐演变出城市生态竞争力概念.该竞争力的性质和特点主要有：Porter[1]，Peter[2]认为城市竞争力是某一城市创造财富的能力.Lever & Turok[3]认为具有竞争力的城市能够生产提供适应地区、国家和世界范围的市场的产品和服务，同时，具有竞争力的城市可以提高居民收入和生活质量，且这种提高是可持续发展的.Martin & Simmie[4]认为城市竞争力是持续提升经营环境、技术和设施的能力，并可以吸引和留住高增长、创新型企业以及高素质、创新和创业型人才.

城市生态问题的另外一个焦点是城市生态和城市综合竞争力间的相互关系.Brian H Roberts [5]以加拿大为例，提出对工业发展进行生态方面的规划，利用生态工业园区使之达到最优.Satoshi Ohnishi等[6]以日本生态城镇为例，分析了城市发展中再循环项目的功效及其对生态和城市竞争力的影响.赵莹[7]分析了生态环境对城市竞争力的影响和作用.马交国等[8]分析了城市空间扩展、城市竞争力和生态城市建设方面的问题，论证了建设榆中新城区与解决兰州市环境问题之间的关系.李长坡等[9]利用主成分分析法，提出城市竞争力的提高将会引起经济、社会、环境等诸多方面的转变，这是一个动态的过程.杨彤、王能民[10]认为，城市与生态环境之间的关系，就像城市系统各方面与环境中的众多因素进行互动和相互动态耦合的过程，基于这一思路，利用功效函数、协调度函数，其测算了城市竞争力和生态环境的耦合度.金福子、崔松虎[11]认为，城市环境质量将会对城市竞争力的排名先后起着至关重要的影响.周大庆等[12]认为城市生态环境影响着城市竞争力的提升，对其具有着重要意义，同时，其采用PCA探究城市生态环境的结构状况、组成要素、内部相关性，探讨生态环境对城市综合竞争力的相关影响和作用.

在评价方法上，国内外学者先后运用了多种综合评价方法，形成了不同的评价模型，并以此从不同侧面对我国城市竞争力加以评价.从现有研究来看，最常用的方法是主成分分析法.倪鹏飞[13]、周永生[14]等构造了城市竞争力和基础设施竞争力的指数，并用聚类分析对中国47个城市的竞争力进行研究，据此将城市分成五大阵营.此外，江行舟等[15]构建模型评价了上海、青岛等多个城市的城市综合竞争力.除此方法外，屈晶[16]、洪兆平[17]、刘会来[18]分别用因子分析法评估分析了中原城市群、江苏省、东北地区等多地的城市竞争力.霍琳[19]应用DEA和AHP相结合的方法评价了黑龙江省的12个主要城市的城市竞争力.李霄霞、陆玉麒[20]运用BP神经网络评价了淮海经济区的20个城市的城市竞争力.王影和鄢涛[21]结合重置算法和统计方法改进了神经网络结构，并用此对江西省11个城市的城市竞争力进行了分析.万秋成[22]，满强等[23]运用熵值法评价了一些城市的城市竞争力情况.崔东旭等[24]讨论了城市竞争力问题中空间地域差异的影响，据此，运用灰色关联度方法，其提出了一种城市竞争力评价方法.

城市生态水平评价问题是城市生态问题的核心内容之一.Sharon等[25]提出了水资源处理措施.Paul[26]提出了一种统计方法来处理生态指标.成金华、吴巧生[27， 28]分析了新型工业化进程对生态环境的影响.魏建兵等[29]评价了人类活动对生态环境的影响.王云才等[30]提出了五个层次的生态城市评价指标体系.迟国泰等[31]构建了地级市行政区的生态指标体系，并实证分析了辽宁省14个城市的生态.张淑花等[32]利用AHP方法，从城市生态系统的功能、结构、协调度三个方面构建了城市生态建设指标体系，并分析了黑龙江省各城市的生态建设状况，对其进行了评级.郑醉文、沈清基[33]根据城市生态建设、用地多样性、城市规划的协同，提出了城市用地多样性评价指标体系.从能值分析的角度，张雪花等[34]提出了能值-生态足迹整合模型，并据此评价了天津市的城市生态性情况.基于TM遥感数据以及GIS平台，周永生等[35]提出了基于网格的空间模糊综合评价方法，并以此测算分析了国内一些城市的情况.周晓唯、王拓[36]基于陕西省省情，构建了生态城市指标体系，并用德尔菲法和语义变量分析法相结合的方法计算权值，并分析和评价了2008年陕西省建设生态城市的情况.

3城市生态竞争力评价指标体系构建

为了对城市生态竞争力进行评价分析，需要利用实际数据对其进行测度，该工作需要首先建立适合进行这种测度的指标体系，这一体系需要按照一定的构建原则并在科学的理论框架下加以构建.

3.1指标体系构建原则

本文以综合导向性、典型代表性、客观可测性和可操作可比性原则来构建城市生态竞争力评价指标体系.

（1）综合导向性.在设计过程中，让每一个指标所标明的属性具有代表性，从而层次化的描述生态竞争力.这也就意味着每一个指标对于整个指标体系的贡献度是不一样的，要确保各指标之间的关联性，彼此之间有联系却又互有区别.

（2）典型代表性.在构建评价指标体系时，能选用的指标有很多.因此，在指标选择上必须具有代表性.由于许多指标具有较强的相关性，因此需要尽量避免重复选择，而应抽取关键的信息，指标的选取并不是越多越好，在建立指标体系时既要尽力避免疏漏，又要努力减少重复.

（3）客观可测性.应该尽量选取可测度的客观指标来保证数据的可靠度，减少选取那些需要依靠专家经验通过调查打分评价给出的主观指标.通过这些具有实际经济意义并容易量化的指标，能更好的反映生态与经济发展的状况.

（4）可操作可比性.选取的评价指标不但用以从不同的角度定义城市生态竞争力的内涵，而且需要用来对其进行测量分析，因此，指标体系中的各项数据要能被广泛认可且容易获取.

3.2基于PSR框架的城市生态竞争力评价指

标体系

本文所建立的评价体系以国际经济合作与发展组织提出的“压力-状态-响应”框架为基础，该框架后又被引申为“驱动力-状态-响应”框架、“驱动力-压力-状态-影响-响应”体系[37， 38].

在具体的评价指标设计上，参考了陈文俊等所设计的城市生态竞争力评价指标[39]，这一体系参考了联合国可持续发展委员会[40]、联合国环境规划署[41]、国家环境保护总局等所提出的指标体系[38，42]，经过综合筛选得出最后的12个评价指标后所建立的指标体系如表1所示.其中，正向指标表示竞争力越强的评价对象所对应该指标值越大，负向指标则表示竞争力越弱的评价对象所对应该指标值越大.

4湖南省各地级市城市生态

竞争力评价方法与步骤

本文所针对的城市生态竞争力问题，可以看作一类特殊的在一组评价准则下对生态环境质量的综合评价[43].对这类问题进行评价的方法较多，分别适用于不同的研究层面[44].从城市竞争力层面来看，现有的方法未能很好的体现城市生态竞争力概念中的竞争性.

近年来，模糊综合评价方法也已逐渐被应用到城市生态安全、生态系统健康、生态环境质量的评价[45-48]等方面.随着模糊理论的发展，传统的模糊集理论被扩展为直觉模糊集[49-50].直觉模糊理论可以包含更多的不确定信息，放松对隶属度设定的限制，且又能更好的适应于小样本数据环境.

因此，本文采用直觉模糊综合评价方法来对湖南省的长沙、株洲、湘潭、衡阳、邵阳、岳阳、常德、张家界、益阳、郴州、永州、怀化、娄底和湘西土家族苗族自治州共14个地级市的城市生态竞争力进行综合评价分析，并采用离差最大客观赋权法来体现生态竞争力评价的竞争性和相对性.

4.1直觉模糊综合评价方法

采用直觉模糊综合评价模型来处理所针对的城市生态竞争力问题，可利用一个评价矩阵=ijm×n 来表达，其中的直觉模糊集元素ij=〈μij，νij〉表示对象ai 在准则cj 下的评价结果.数学上，有限论域X上的直觉模糊集被定义为[51]=〈x，B（x），B（x）〉|x∈X.其中， 函数B：X→0，1，B：X→0，1分别代表了集合中元素x∈X对的隶属度与非隶属度.对于任意x∈X都有0≤B（x）+B（x）≤1.此外，B（x）=1-B（x）-B（x）被称为中元素x的直觉指数或犹豫度[52].当 中只有一个元素时， 退化为=〈x，B（x），B（x）〉，可简记为=〈B，B〉.

由于μij描述了评价对象在该准则下的“最差”表现.而模糊指数πij=1-μij-νij则用来反映这种表现的模糊程度，即实际表现应该在区间μlij，μuij=μij，1-νij内，其中μlij和μuij为通过数据获取的该区间上下限，进而可得出μij=μlij，νij=1-μuij[134].

在进行综合评价时，需要对这些直觉模糊评价结果进行运算和集结，对于任意直觉模糊集和 以及实数β≥0，其运算规则为[49， 53]：

+=〈x，B（x）+Q（x）-B（x）Q（x），

B（x）Q（x）〉|x∈X；

=〈x，B（x）Q（x），B（x）+Q（x）

-B（x）Q（x）〉|x∈X；

β=〈x，1-1-B（x）β，B（x）β〉|x∈X；

β=〈x，B（x）β，1-1-B（x）β〉|x∈X

同时，为了比较两个直觉模糊集的大小[54， 55]，定义任意直觉模糊集 =〈A，A〉 的记分函数Δ与精确函数σ分别为

Δ（）=A-A∈-1，1，

σ（）=A+A=1-A∈0，1.

于是有[56]对于任意直觉模糊集=〈A，A〉和=〈B，B〉，

（1） 若Δ（）>Δ（），则 大于，记为>～.

（2） 若 Δ（）=Δ（）则

（2a） 当σ（）>σ（）时，>～

（2b） 当σ（）=σ（）时，等于，记为 =～

（2c） 当σ（）<σ（）时，小于，记为<～

由于对象ai在不同准则下所得到的直觉模糊评价结果为ij=〈μij，νij〉（j=1，…，n），而各准则的权向量 W=（w1，…，wj，…wn）T（其中wj∈[0，1]，j=1，…，n， 且∑nj=1wj=1），因而综合评价结果可用直觉模糊加权平均算子Mw[57]获得：

i=Mwi1，i2，…，in=∑nj=1wjij

=∑nj=1wj〈μij，νij〉

=〈1-∏nj=11-μijwj，∏nj=1νijwj〉

在上式中一个最为关键的元素是W=（w1，…，wj，…wn）T，如前所述，为了进一步体现不同方案间的竞争性，此处采用离差最大化方法求解.

城市生态竞争力评价相比起一般的生态环境评价的特殊之处在于它需要反映出概念中所体现的竞争性.现有的评价模型中的竞争特性表达缺失的问题主要来自于模型中对评价准则体系中各准则的权重设定通常采用层次分析法等加以预先赋权.最大离差法[58]作为一种客观赋权法，能较好的反映上述竞争性[59].这一方法目前逐渐被采用[38， 60].

该方法中，定义两个直觉模糊集=〈μ，ν〉和=〈μ，ν〉间的Hamming距离[61]

d，=12μ-μ+ν-ν.

反映了两者之间的差异程度.被评价对象在准则cj下的评价分别对应不同的直觉模糊集ij=〈μij，νij〉（i=1，…，m），直觉模糊集之间的离差定义为：

Dj=∑mi=1∑mk=1dij，kj

离差越大，区别越明显.因此使用下述离差最大化模型[143]：

max ∑nj=1wjDj=∑nj=1∑mi=1∑mk=1wjdij，kjjs.t. ∑ni=1w2j=1，wj0，j=1，2，…，n

求解上述模型并归一化， 可获得权重[62]

wj=∑mi=1∑mk=1μij-μkj+νij-νkj∑nj=1∑mi=1∑mk=1μij-μkj+νij-νkj，

j=1，2，…，n

4.2直觉模糊综合评价方法的评价步骤

第1步：建立评价准则体系并确定对应指标；

第2步：收集指标数据，记某指标cj下对象ai的指标值为yij；

第3步：归一化；

数据可以分为正向、负向两类评价指标.若值越大，评价者越认可，则为正向指标.可分别采用如下方式归一化：

zij=yij-ymin jymax j-ymin j（cj为正向指标）；

zij=ymax j-yijymax j-ymin j（cj为负向指标）

其中ymax j和ymin j分别为准则cj下不同对象指标值中理论取值上下限.若认为不同对象的表现具有正态性，可令ymax ij=y-j+3σj，ymin ij=j-3σj，其中j和σj分别为准则cj下各对象指标值的平均值与标准差.

第4步：获得直觉模糊评价矩阵；

cj下ai的归一化指标值可能有多个值时（例如同时考虑不同周期下的取值）， 其中最小的则可记为μlij， 最大的为μuij，从而得到直觉模糊评价矩阵中的μij=μlij， νij=1-μuij

第5步：利用离差最大化模型给准则赋权；

第6步：利用直觉模糊加权评价算子计算对象综合评价结果并加以分析比较.

4.3原始数据的获取与处理

评价对象在各指标下的数据大部分来自2013年、2014年的《中国城市统计年鉴》[63， 64]、《湖南省统计年鉴》[65， 66]，其中的指标的变化率=（当年值-上年值）/上年值.若仅用一年的数据，则可能会导致某些特殊年份出现异常波动，造成结果失真，因此本文的原始评价数据为连续两年的统计数据，见表2、3、4.

4.5评价结果分析

将14个参评城市不同准则层和综合直觉模糊计分值用条形图的形式直观展示出来，可以从图中看到各城市相对于其他城市而言的生态竞争力的大致情况.总的来说，计分值为正说明在该准则层下其表现在整体平均水平以上，而计分值为负则说明在平均水平之下.

值的注意的是，所有的评价和分析均是建立在待评价对象间的相互比较的基础之上的，所列出的竞争优势和劣势均是与其余的评价对象相比较而言的，也就是说，它不反映一种绝对水平，是一种相对的优势和劣势.这正说明了竞争力这一概念的相对性属性.这样一来，也就会出现在某些准则下可能某评价对象的绝对表现其实很不错，但是别的城市可能在这方面表现更好，导致了在最后的评价结果尽管其绝对表现不错，但是评价结果却表现出劣势.

就现有状态而言，可以看到长沙、株洲、常德、张家界的表现较好，说明这几个城市的生态环境现状更好，比起其余城市竞争力更强.衡阳、怀化、娄底则在这方面则处于相对劣势.

就所面临的生态压力而言，可以看到常德、张家界、永州、吉首较小，按照当前的发展趋势，在短期内比其他城市的竞争处于较为有利的地位.而株洲、岳阳则相对压力较大.

从各城市的响应而言，可以看到湘潭、岳阳、郴州更为积极，而株洲、邵阳、吉首相比起别的城市则稍显落后.但也应该注意到吉首市和其余两市有些不同，它的这种弱势响应可能更多的源于其城市生态压力不大而引起.

综合来看，长沙、常德、张家界、吉首的生态竞争力靠前，而衡阳、怀化、娄底的生态竞争力靠后.具体而言，可以按照综合计分从大到小的顺序排序后分为4组（表10），第I组为生态竞争力综合实力强的城市，第IV组为生态竞争力弱的城市.从地理分布上来看，除省会长沙外，湘西北吉首、张家界、常德三相邻城市生态竞争力优势明显；而生态竞争力偏弱的城市则以湘中娄底市为中心，东西一线相邻几市.

5增强湖南省城市生态竞争力的政策建议

提高城市生态竞争力的根本目的是为了社会经济的可持续良性发展，同时也是为了提高当地人民群众的生活水平.因此，对于不同的城市，其所采用的具体对策也应该根据各自城市的特点，因地制宜.

5.1不同类型城市生态竞争力建设的思路

1）GDP较低、生态竞争力较高：发展绿色经济，提高资源利用效率.根据表2和表10，吉首市、张家界市的生态竞争力分别排名前两位，但是其地区生产总值却位于倒数两位；永州市也具有较好的城市生态竞争力表现，但是地区生产总值也不高.这表明上述城市的经济发展与生态竞争力并不匹配，均有较大程度的滞后.在其城市经济发展中应着力提高资源利用效率，通过发展绿色经济来实现可持续发展.

2）GDP较高、生态竞争力较低：发展循环经济，加强生态修复.根据表2和表10，衡阳市生态竞争力最低，岳阳市排名第10，但地区生产总值却均位于全省前列；株洲市地区生产总值位于全省城市中前半区，但城市竞争力排名位于后半区.这些城市在经济发展的过程中，带来了对环境的较大破坏，所以应一方面加大环境防治力度，另一方面大力发展生态工业园，形成以循环经济为基础的绿色产业链.

3）GDP与生态竞争力均较低：加大科技投入，经济与环境协调发展.根据表2和表10，怀化市、娄底市、邵阳市、益阳市等城市的生态排名和地区生产总值的排名差距较小，但都较靠后.这些城市同时面临发展经济和生态环境治理的现实权衡，这样的城市应当注重新技术在产业转型和升级中的巨大作用，侧重加大科学技术创新，争取尽早投入到同时兼具环境和经济效益的新兴产业建设中来，抢夺新一轮产业布局的先机.

4）GDP与生态竞争力均较高：建立创新机制，提升国内国际竞争力.长沙市、常德市、郴州市、湘潭市其城市生态竞争力排名和地区生产总值排名均较靠前，两者比较均衡.在与省内其余城市的竞争中处于相对有利的地位.因此，他们有机会参与到更为广阔的国内外城市竞争中，并有机会成为本区域经济发展的“增长极”，起到带动作用，所以，这些城市在发展中应开阔视野、立足于国内、面向国际，进一步提高其竞争力.

5.2提高城市生态竞争力的对策

作为地处华中腹地的湖南省各地级市，为提高生态竞争力，在当前的态势下，可以主要从环境治理和提高资源利用效率这两个大方面来入手，根据各自的特点，点面结合，提高城市生态质量和效益，促使生态环境的良性循环.

1）加快产业转型升级.提高城市生态竞争力，转变传统产业结构向新兴低碳产业发展是最为关键的问题.因此，首先应优选并大力培育发展具有可持续经济特征的新能源、新材料、生态农业等战略性新兴产业.这一过程中，可以积极参考引进国内外先进技术经验.同时，努力增强自主创新意识，着重鼓励专业技术人才的技术创新和探索.

2）强化落实政府职能.产业转型升级仅靠市场机制是难以完成的，提高城市生态竞争力，需要政府主导，制定完善相关法律法规，理清各种利益相关群体在城市生态建设中的责任和权力，建立高效的利益协商和沟通机制，寻找行之有效的生态环境保护和恢复路径.政府应逐步加强生态监管力度，建立系统的监控、监测政策，规定排放标准.在日常工作中加强对重点行业、重点企业的动态监控.并根据目前各行业的技术水平和需求，分别制定节能减排时间表.

3）加大财政支持力度.建立生态环境建设财政支持机制，将其纳入财政预算，划拨专项资金用于发展公共交通、推广生态公益项目、优化城市布局、建设公园绿地等.同时，对低碳产业提供多方面政策优惠，综合运用财政补贴、政府采购、税收政策等在税收、信贷等方面予以政策倾斜.通过逐步加大财政支持力度，为开发新产品提供财政保障.建立和生态竞争力相适应的税收体系，通过税收减免来促使企业和个人节约能源.

4）改善资源利用效率.首先，为提高城市生态竞争力，应大力开发可再生清洁能源，使清洁新能源能够更广泛地应用于各个领域中，实现不可再生能源的节约，并达到减少温室气体排放的目的.鉴于水资源的特殊性，尤其应注意加强水源地和区域水资源保护，注意避免工农业生产和居民生活对水体造成的交叉污染.另外，要促进再生资源的回收、循环和再生利用，达到节能减排、缓解资源紧缺的目的.

5）倡导节能低碳生活.提高全民环保意识，鼓励社会各界积极的参与生态环境保护工作.大力宣传“节能减排”意识，对居民生活方式、消费习惯进行引导，动员全社会采用一些简单易行的方法一起进行“低碳生活”.此外，在城市规划中还可以从推广人居建筑设计上入手，如推进太阳能热水系统和建筑一体化、有序推进建筑能耗监测技术研发等.

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