资源枯竭型城市可持续发展定量评价：以黄石市和潜江市为例

安 慧，张斓奇

(三峡大学，湖北 宜昌 443002)

绿色矿业

资源枯竭型城市可持续发展定量评价：以黄石市和潜江市为例

安 慧，张斓奇

(三峡大学，湖北 宜昌443002)

国内外对于一般性城市的可持续发展综合评价体系已经有了深入的研究，而对于资源枯竭型城市的可持续发展的评估还处于初步探索阶段。为解决资源枯竭型城市可持续发展评估的模糊性，首先结合资源枯竭型的特有属性，从经济、社会、资源和环境四个方面构建了指标体系，进而运用主成分分析法构建资源枯竭型城市的评价模型，并应用这一模型对黄石市和潜江市(2008～2015年)的综合发展情况进行定量分析评价。评价结果表明黄石市可持续发展水平呈持续上升趋势，但发展较为缓慢；而潜江市前期发展不稳定，后期可持续发展水平提升速度较快，建议枯竭型城市之间应实现优势互补，确保产业统筹发展、协调发展。

资源枯竭；可持续发展；主成分分析；对比分析

0 引 言

资源型城市是指该城市的主导产业是以本地区的矿产、森林等自然资源开采的产业的城市类，而资源枯竭型城市是指本地区累计的矿产资源采出储量已达到可采储量的70%以上，其矿产资源开发进入后期或末期阶段的城市[1]。据国务院正式发布的《全国资源型城市可持续发展规划(2013～2020年)》确定的我国现有的资源型城市为262个，其中被列为资源枯竭型城市的有69个。

资源枯竭型城市可持续发展战略的实施，无论是对于国家还是该地区来说，都是一个复杂而庞大的系统工程。针对这一问题，需要建立一套科学的可持续发展评价指标体系，来定量评价可持续发展的效果和进程。针对资源枯竭型城市可持续发展问题，国内外学者已经做了一些研究。国外学者 Bradbury[2]提出资源型城市发展 “五阶段”理论，此后Hilso[3]对资源型城市的研究转向了经济结构、劳动力市场结构、资源枯竭型城市振兴以及世界经济一体化对资源型城市的影响等方面。国内学者贾丽[4]、李小虎[5]从经济、社会、资源环境层面，运用定量的分析方法，建立指标体系对资源枯竭型城市进行综合评价与研究，突出生态环境在资源枯竭型城市可持续发展中的重要性；倪超等[6]对资源枯竭型城市转型期的土地综合承载力进行研究，提出加强土地资源管理与开发利用。

本文通过对国内外的相关文献的查阅及梳理，结合国内外资源枯竭型城市可持续发展情况及中国国情，建立了资源枯竭型城市可持续发展的评价模型，相较于之前的研究，本文不仅对城市的转型升级做了纵向评价，还针对黄石市和潜江市这两座城市的转型做了横向的对比分析。

1 构建评价指标体系

本文构建评价指标体系的方法是对评价的目标和对象分成若干部分(即子系统)，再对各子系统逐步细分(即形成各子系统的功能模块)，直到每一部分都能用具体的统计指标来描述，并且每一具体指标都有具体的数据来源。

运用上述方法，将可持续发展指标体系分为经济、社会、资源和环境四个子系统。

资源枯竭型城市综合评价指标体系建立的目的在于评价城市的发展趋势并寻求城市及周边地区的经济发展、资源的合理利用及生态维护环境保护的合理模式，以促进该地区的可持续发展[7]。根据资源枯竭型城市的自身特性，本文选取了25个代表性的指标，建立了综合评价指标体系，见表1。

表1 资源枯竭型城市综合评价指标体系

①1亩=666 67m2

2 评价模型的建立

2.1 研究范围

2008年、2009年和2012年国务院连续公布了3批共69个国家资源枯竭型城市，其中湖北省的有5个，分别为大冶市、黄石市、潜江市、钟祥市和松滋市[8]。鉴于指标数据获取的可行性和统计指标的一致性，本文选择了黄石市和潜江市作为研究对象。

2.2 数据来源

原始数据来源有《黄石统计年鉴》(2009～2016年)、《潜江统计年鉴》(2009～2015年)、《湖北统计年鉴》(2008～2016年)、《中国城市统计年鉴》(2008～2016年)、《中国城市建设统计年鉴》(2008～2016年)湖北省国民经济与社会发展统计公报、政府工作报告及有关部门统计的并公布在各市政府官网上的数据。

2.3 评价方法

在多指标的综合评价中，指标权重是对每个指标在整个指标体系中的相对重要性的量化表示[9]。权重确定是否合理对综合评价的结果和评价质量产生着决定性的影响。目前，根据原始数据的来源和种类不同，确定权重的方法可以分为主观赋权法和客观赋权法两种。其中，主观赋权法一般采用综合咨询评分的方法确定指标的权重，如综合指数法、德尔菲法等[10]。但是运用这些方法的随意性较大，易受到评价者的经验和个人偏好等因素影响。而客观赋权法则是根据各指标之间的相关关系来确定权重。这种方法能客服主观因素的不利影响，如主成分分析法、均方差决策法等均属于客观赋权法。

本文采用的是目前较为常用的主成分分析法。主成分分析法也称主分量分析，旨在利用降维的思想，将多个指标转化为少数几个综合的指标。这种方法，可以消除指标之间的相关影响，因为主成分分析在对原指标进行变换后形成了彼此相互独立的主成分，可减少指标选择的工作量。在综合评价函数中，各成分的权数为其贡献率，贡献率反应原始数据信息量占全部信息量的比重，这样确定权重是客观合理的[11]。

主成分分析法的主要步骤如下所述。

1) 对原始数据进行标准化处理，见式(1)。

(i=1，…，p；j=1，2，…，n)

(1)

式中：Yij表示标准化数据；xij表示原始数据。

2) 计算主成分贡献率，见式(2)。

(2)

式中：Pi表示主成分贡献率；λi表示特征值。

3) 计算第i个样本在主成分上的得分，见式(3)。

(3)

(i=1，2，…，p)

式中：Zim表示第i个样本在主成分上的得分；αnm表示特征向量；Yin表示标准化数据。

4) 计算第i个样本的综合得分值，见式(4)。

Wi=P1Zi1+P2Zi2+…+PmZim

(i=1，2，…，p)

(4)

式中：Wi表示综合得分值；Pm表示主成分贡献率；Zim第i个样本在主成分上的得分。

3 黄石市和潜江市可持续发展定量评价分析

3.1 评价流程

首先，对所需要的数据进行收集和整理，其次采用SPSS统计分析软件对原始数据进行标准化处理，以消除各个指标变量间量纲差异。然后对标准化后的数据进行主成分分析，得到主成分的特征值及贡献率，最后根据标准化特征向量评价值的比较。具体的评价方法和步骤如下所述。

1) 指标数据的正向化。如环境子系统中工业废水排放量、工业SO2排放量和工业烟(粉)尘排放量属于负指标，需采用倒数法将数据正向化。

2) 指标数标准化。采用Z-score法将原始数据标准化。

3) 确定主成分的个数。

4) 确定主成分的表达式。

5) 计算综合评价值。

下面以黄石市经济子系统为例说明计算各个子系统的评价公式以及各个年份的综合评价值。黄石市经济子系统主成分分析的原始指标数据见表2。表1中：a1为人均GDP(亿元)；a2为规模以上的工业总产值(亿元)；a3为高新技术产业增加值(亿元)；a4为全社会固定资产投资额(亿元)；a5为财政支出(亿元)；a6为社会消费品零售额(亿元)；a7为进出口贸易总额(亿美元)；a8为第二产业增加值(亿元)；a9为第三产业增加值(亿元)。

表2 黄石市经济指标数据

由黄石经济子系统主成分分析结果(表4)可以看出，第一个成分即人均GDP的贡献率为96.97%，能较好地反映黄石可持续发展经济指标的变动情况，从特征值的变化可以看出，从第二个指标开始特征值明显变小，故提取第一个指标的成分的系数，用以构成经济子系统的表达式。

表3 各指标的相关系数矩阵

表4 黄石市经济子系统主成分分析结果

根据第一主成分的特征向量得到黄石市经济子系统主成分方程可以表示为：F1=0.114a1+0.114a2+0.114a3+0.112a4+0.110a5+0.114a6+0.111a7+0.113a8+0.113a9。

把表2标准化处理后的数据代入上述主成分方程，即可计算出2008～2015年黄石市经济子系统评价值(表5)。

由表5可以看出，2008～2015年，黄石市经济评价值一直呈增长趋势，说明在这几年间，黄石的经济水平逐年提高，2009～2012年经济增长速度较快，2013年后增长速度变缓慢，这一发展趋势也正符合我国经济新常态“从高速增长转为中高速增长”这一特点。

3.2 评价结果

3.2.1 黄石市综合评价结果分析

经过对黄石市2008～2015年的25个指标原始数据进行标准化处理，并运用SPSS软件做主成分分析后得到黄石市4大子系统及综合评价值各年份的得分(表6)，并绘成折线图(图1)。

图1 黄石4个子系统评价值(2008～2015年)

2008～2015年黄石市的整体可持续发展水平是不断提高的，可持续发展综合评价值由2008年的-1.38675逐步上升到2015年的1.398254，增幅较大。但是从各个子系统发展过程的趋势图来看，发展都有不同程度的起伏。其中资源和环境子系统的起伏最为明显。2008～2011年资源指数从1.6698急剧下滑至0.1646。到2008年，黄石市主要矿产资源进入了晚期，矿产资源濒临枯竭，大部分矿山相继闭坑，同时因环境整治、节能减排等还关闭了一批石灰石矿，资源逐年锐减。面对这一严峻形势，黄石市全面推进企业改革、推动产业转型。通过优化产业结构，提高能源利用率，发展能源新技术、燃煤技术、余热利用技术、建筑节能等节约资源，建设低碳环保城市。在节约能源的同时，保证城市经济稳步增长。

经济、社会指数呈现“稳中有进，减速不势”的趋势。2011年之后经济发展速度稍有减慢，说明在该过程中经济发展受到某些因素的制约，当这些因素解除后，经济发展的速度便又会提升。

3.2.2 潜江市综合评价结果分析

潜江市的4大子系统及可持续发展综合评价值得分如表6所示。

表5 2008～2015年黄石市经济子系统评价值

表6 潜江市、黄石市经济、社会、资源、环境子系统及综合评价值

图2 潜江4个子系统评价值(2008～2015年)

由图2可以看出，除资源子系统以外，经济、社会和环境子系统的得分总体上均呈现上升趋势。2011年之前，较社会、环境子系统而言，经济发展较为缓慢。石油经济一直是潜江的支柱产业，在2008年全球经融危机中，石油经济严重下滑。潜江市政府意识到不能继续只依靠传统单一经济，继而确立了“一区两带三级”的经济核心战略，并且重塑传统产业，除石油加工外，潜江市基本形成了化工医药、农副产品加工、纺织服装和冶金机械等四大传统主导产业，进一步培育接续替代产业，2011年，潜江市的四大“替代产业”完成产值400亿元人民币以上，占工业总产值64%，而石油经济比重进一步下降。

2010年后环境子系统的得分明显降低，到2011年又逐渐提升，2013年再次出现波动。由于产业转型，替代产业的快速发展给潜江市带来的环境压力剧增，为了改善城市环境，潜江市政府先后做了很多努力，并收到很好的成效。如：2011年7月，争取到全国“资源枯竭型城市废弃矿山恢复治理工程项目”，项目总投资2.96亿元；2013年为落实全省开展“万名干部进万村洁万家”活动，制定了潜江农村环境综合治理方案；2015年，为改善水生态环境，潜江市进一步加强水环境综合治理，并规划三年之内，投资28.2亿元，实施水利信息化、节水、防洪排涝、供水安全等十项水环境治理工程建设。

3.2.3 对比分析

由图3可以看出，黄石市可持续发展综合得分在2008～2015年几乎呈线性向上增长趋势，但增长速度较为缓慢，由此可以得出黄石市2008～2015年工业转型发展期间，城市综合情况呈现稳步上升的态势；而潜江市总体上是上升的，从图3中可以看出，潜江市展经历了恶化→调整优化→震荡调整优化→稳定持续发展的过程，对潜江这三个阶段可持续发展趋势进行分析，结果表明潜江的可持续发展水平呈现不稳定趋势，各子系统的协调性明显下降，这一情况基本符合城市发展的实际情况。

图3 黄石市、潜江市可持续发展综合评价值

黄石市可持续发展指数提升缓慢，主要归因于矿产资源开发利用方式粗放，资源指数由2008年的1.6698下降到2011年0.1646，盲目的开采导致部分地区的优质资源即将耗尽，而次级矿产难以被开发利用，与此同时，黄石市抓住发展机遇，大力调整产业结构，对传统产业进行改造升级，发展纺织服装业、食品饮料业等新兴产业；潜江市前期波动较大，但2011年后可持续发展趋势优于黄石市，这是因为潜江市在探索城市自身产业转型，逐步形成以盐化工为主导，石油勘探与开发，有色金属冶炼与加工，现代装备制造、纺织与服装加工为主导的现代工业体系。

4 结 论

1) 总体呈向前发展趋势，但仍处于低水平。通过上述对黄石市和潜江市可持续发展综合评价，2008～2015年这两座城市总体上均呈现向前发展的趋势，说明实施的一些经济转型策略起到了一定作用，但是两座城市的可持续发展依旧处于较低的水平。

2) 黄石市应采取新的经济措施来提高经济水平，并且协调好各子系统之间的关系，尤其是注重经济与资源环境之间协调发展，节能减排，并发展精细化产业链；而潜江市在发展培育接续产业这一块成绩比较突出，政府努力引导新兴产业项目集群发展，但应加强环境保护，改变生态环境现状，并大力发展循环经济和低碳技术，不断提高生态文明水平[12]。

3) 两座城市都应把握机会，积极的融入武汉城市圈，实现城市之间的优势互补。地方政府从区域经济的发展全局出发对转型进行必要的引导和干预是实施转型可持续发展的关键，要确保产业间的统筹发展和协调发展;要坚持产业转型，走可持续发展之路;要积极主动应对后经济危机时期复杂的经济政治环境[13]。

4) 综合对黄石市和潜江市这两座资源枯竭型城市可持续发展水平的研究和分析，针对未来资源枯竭型城市可持续发展给出如下几点建议：①政府要提高对城市发展的重视程度，制定相关政策，并给予足够的财政支持；②对城市的可持续发展水平进行动态评价，及时找出阻碍可持续发展的根源所在，并制定可行的解决方案；③坚持城市原有的支柱产业的同时应协调其他非资源产业，并逐步形成稳定的替代产业；④对现有企业实行工艺改造、 技术创新，在保证资源环境不受影响的前提下发展经济。

[1] 周宪海，周进生，解寀妍.资源枯竭型城市转型路径与效果评价：以铜陵市纬例[J].中国矿业，2014，23(2)：8-10.

[2] J H Bradbury.Living with boom and cycles:towns on the resource frontier in Canada[R]． Canberra: CSIRO，1988.

[3] G Hilson．Sustainable development policies in Canada mining sector:an overview of government and industry efforts[J].Environment Science Policy，2003(3):110.

[4] 贾丽.资源枯竭型城市城区生态功能区划研究——以抚顺市城区为例[J].环境保护与循环经济,2012(8):69-72.

[5] 李小虎.资源枯竭型城市的生态位研究——以铜陵市为例[J].重庆三峡学院学报,2013(1):45-50.

[6] 倪超,雷国平.资源枯竭型城市土地综合承载力评价研究[J].水土保持研究,2011(2):164-168, 173.

[7] 李瑞军,武强.资源型城市可持续发展经济评价指标体系划分[J].有色金属,2007(2): 116-118.

[8] 黄霞，彭赟.我国资源枯竭型城市转型中生态补偿机制的构建——以湖北省大冶市为例[J].中国矿业,2009,18(2):40-43.

[9] 周海林.资源型城市可持续发展评价指标体系研究——以攀枝花为例[J].地域研究与开发,2000(1): 12-16.

[10] 李晶.城市可持续发展指标体系及评价方法研究——以资源枯竭型城市为例[J].财经问题研究,2005(6):52-56.

[11] 蒋涤非,宋杰.城市生态可持续性的内涵及其支持系统评价指标体系研究[J].生态环境学报,2012(2): 273-278.

[12] 张新营,佟连军.资源枯竭型城市生态经济建设问题分析[J].生态经济,2005(1):59-63.

[13] 王云才,石忆邵,陈田.生态城市评价体系对比与创新研究[J].城市问题,2007(12):17-21,27.

Quantitativeevaluationofsustainabledevelopmentforresource-exhaustedcities：acasestudyofHuangshicityandQianjiangcity

AN Hui，ZHANG Lanqi

(China Three Gorges University，Yichang443002，China)

At home and abroad，the comprehensive evaluation system for the sustainable development of general cities has been studied deeply，and the assessment of sustainable development of resource exhausted cities is still in the initial stage.In order to solve the fuzzy evaluation of resource-exhausted city sustainable development，combined with the unique attributes of resource exhausted，from economy，society，resources and environment4aspects to construct the index system of evaluation system，evaluation model and using principal component analysis method to construct the resource exhausted city，and the application of this model to the city of Huangshi city and Qianjiang city (2008-2015) in the comprehensive development of quantitative analysis and evaluation.The evaluation results show that the sustainable development level of Huangshi city indicates a continuous upward trend，but the development is relatively slow，and the early development of Qianjiang city is not stable.Between the exhausted city should complement each other，to ensure the overall development，coordinated development of the industry.

exhaustion of resources；sustainable development；principal component analysis；contrastive analysis

F293.1

A

1004-4051(2017)12-0128-06

2017-02-20责任编辑刘艳敏

湖北省自然科学基金项目“资源枯竭型城市的转型路径与测评模型研究”资助(编号：2015CFC835)

安慧，女，副教授，博士，硕士生导师，主要从事工程项目管理、投资经济分析和区域经济发展等方面的教学与研究工作，E-mail：anhui0504@163.com；

张斓奇(1992-)，女，湖北黄冈人，硕士研究生，研究方向为区域经济发展，E-mail：1960177508@qq.com。