湖北生态文明评价及环境-经济-社会系统协调发展研究

聂 晓， 张 弢， 李 柱， 冯 芳

（湖北文理学院汉江研究院，湖北襄阳441053）

随着快速城镇化和工业化等人类活动对社会经济发展的推动，自然生态系统遭到破坏，资源能源过度消耗、生态退化、环境恶化等问题频发，环境-经济-社会系统的不协调问题日益凸显，人类开始重新思考人与自然的关系［1-3］，生态文明的概念也随之被提出来［4-6］.生态文明是以人与自然、人与人、人与社会和谐共生、良性循环、全面持续协调发展为核心的文明形态.客观评价生态文明发展水平，找到关键制约因素，从而推进生态文明建设，促进环境-经济-社会系统的协调发展是未来中国发展最紧迫的任务［7-8］.国内学者提出了省域、区域、城市等多套生态文明评价指标体系［8-12］，但很少有研究以系统耦合协调为出发点，在系统论的视角下协同分析生态文明建设水平和协调发展水平.

湖北省地处长江流域的中游，是我国重要的工农业生产基地，也是我国“中部崛起”战略的支点、中心，经济发展迅速，人均GDP从2001年的6 867元增长到2014年的47 193元，增长了近7倍，居我国中部省份第一位，但经济发展也带来了一系列环境问题：资源消耗量高，投入产出效率低，空气、土壤、水污染问题已经凸显等.同时南水北调中线工程的实施，也给湖北汉江流域的区域发展带来了战略性的机遇和挑战［13］.在此背景下，客观评价湖北省生态文明发展水平及区域环境-经济-社会系统的协调发展程度，寻找生态文明建设和协调发展的关键制约因素，对针对性制定政策推动湖北省生态文明建设、协调人地关系、实现环境-经济-社会系统的协调可持续发展具有重要意义.

1 评价指标体系、数据来源与研究方法

1.1 指标体系构建 本文建立生态文明指标体系的原则是：以环境-经济-社会系统协调发展的格局为出发点和落脚点，集中体现经济发展、社会进步的同时生态环境改善的水平；强调经济发展、环境效益、民生保障同步的理念.因此本文运用层次分析法构建生态文明评价体系，结合湖北省的实际情况，经过科学筛选，选取了环境保护、经济发展、社会进步三大子系统的30个指标，将评价体系从上到下分解为目标层、准则层和指标层（表1）.

1.2 数据来源 本文以湖北省为研究对象，选择2001—2014年14 a间的湖北省纵向追踪数据，以及2014年湖北省13个地级市的横向追踪数据为评价对象，对湖北省生态文明及环境-经济-社会系统协调发展水平的演化规律及地域差异进行分析.综合评价数据资料，来自于2002—2015年《湖北省统计年鉴》、2002—2015年《中国区域统计年鉴》、2002—2015年《中国城市统计年鉴》、2002—2015年《中国城市竞争力年鉴》、2002—2015年《中国环境统计年鉴》、2015年湖北省各地级市的统计年鉴，2002—2015年的各类统计年鉴提供的是2001—2014年的相关统计数据.为了克服指标正负取向的不同给评价结果带来的影响，在数据分析之前，首先将指标数据进行同向化处理［14］.

正向指标越大越好，负向指标越小越好，正向指标和负向指标的同向化计算公式分别为：

其中，x*是同向化后的标准值，xij、xj，min、xj，max分别是第j项指标的第i个样本值、第j项指标的最小样本值、第j项指标的最大样本值.

1.3 研究方法

1.3.1 准则层指数（子系统指数）计算 本文采用主成分分析法计算准则层指数.当指标数目较多时，它可以将多个指标因子转化成少数几个综合指标，起到降维的效果.主要步骤包括：通过指标层相关系数矩阵、特征值、特征向量的获得，确定各主成分变量公式；通过各主成分贡献率的获得确定主成分参评变量；将贡献率占比确定为参评主成分的权重，通过加权叠加求得准则层（子系统）指数值.

1.3.2 生态文明指数计算 本文采用层次分析法确定准则层权重.主要通过使用Saaty的1～9标度法构造判断矩阵，确定准则层权重，并通过一致性检验.生态文明指数值（目标层指数值）通过准则层指数值的加权叠加获得.生态文明指数值越高，说明生态文明建设水平越高.生态文明指数值为1，表明生态文明建设水平达到最理想的情景，实现环境-经济-社会系统全面协调可持续发展，实现经济社会发展与环境保护的双赢，实现社会持续繁荣以及资源高效、循环利用，真正建成资源节约型和环境友好型社会.

1.3.3 协调发展水平评价 本文采用应用广泛的耦合协调度模型方法来评价湖北省环境-经济-社会系统的协调发展水平.具体计算过程采用协调发展度（D）计算模型［7，15］

D为协调发展度，C为协调度，R为综合评价指数，R（X）、R（Y）、R（Z）分别为环境、经济、社会子系统的综合评价指数（分别为准则层环境保护、经济发展、社会进步的指数值），α、β、γ的取值采用等权重的处理方式［16］，K为调节系数，K≥2，通常情况下K 取值为2［7，13］.为了直观地分析系统间的协调发展水平，参考已有研究成果［17-19］，系统协调发展阶段按照表2进行分类.

表1 评价体系及准则层权重Tab.1 Evaluation system and weights of guideline layer

2 结果与分析

2.1 湖北省纵向生态文明评价及协调发展水平分析从生态文明评价结果（图1）来看，湖北省生态文明建设水平总体上保持持续增强的趋势，生态文明指数从2001年的0.056 8增加到2014年的0.817 4.图1还显示，经济发展水平和社会进步水平也总体上保持持续增强的趋势，特别是社会进步指数从2009年后呈现快速增长的趋势，2014年社会进步指数达到0.890 2，这得益于快速的城镇化、农村居民人均纯收入的大幅度提升以及城镇登记失业率的快速下降.从图1还可以发现，2001—2012年环境保护水平总体上呈持续增强的趋势，而2012年后呈下降趋势，主要是近2 a随着快速城镇化和工业化，湖北省的环境污染日益显现，而污染治理力度不够（2014年环境污染治理投资占GDP之比仅为1%），城区环境空气质量差（2014年空气质量评价优良天数比例为79%，达到历年最低）、工业固体废物综合利用率不高（2014年为76.68%，相比2010年的81.03%有所下降），这说明产业绿色化发展水平没有得到有效提升.

表2 协调发展水平评价标准和类型Tab.2 Evaluation criteria and types of coordinated development level

图1 2001—2014年湖北各子系统指数及生态文明指数变化趋势Fig.1 Trends of subsystem index and ecological civilization index in Hubei from 2001 to 2014

图2 为湖北省2001—2014年环境-经济-社会系统协调发展度变化趋势.结果显示，湖北省环境-经济-社会系统的协调发展水平日益提高，协调发展度从2001年的0.079 0增加到2014年的0.908 6，协调发展水平从2001年的极度失调上升为2014年的优质协调发展，这与湖北省在保护生态环境的同时，加速经济社会的发展进程有关.从图1可以看到，2014年经济发展指数和环境保护指数相当，社会进步指数已经高于环境保护指数，这说明湖北省将来在稳步发展经济、保障民生的同时，要加强生态环境的保护工作，将社会经济发展规划和生态环境保护目标有机结合起来，提升生态经济发展水平，确保湖北省环境-经济-社会系统一直保持优质协调发展.

图2 2001—2014年环境-经济-社会系统协调发展度变化趋势Fig.2 Change trend of coordinated development degree of environment economy social system from 2001 to 2014

2.2 湖北省横向生态文明评价及协调发展水平分析 湖北省包括13个地级市、3个省管辖县级市（仙桃、天门、潜江）和1个林区（神农架）.由于3个省管辖县级市（仙桃、天门、潜江）和1个林区（神农架）环境统计等方面数据缺失，本文仅对湖北省地级市域的生态文明水平和协调发展水平进行评价.从评价结果（表3）来看，生态文明综合水平位列前三的市为武汉、宜昌、襄阳，其中最高的武汉生态文明指数为0.719 0，而最低的荆州生态文明指数仅为0.230 4.13个地级市的协调发展类型从轻度失调衰退到良好协调发展，协调发展度最低的随州为0.359 5，最高的武汉为 0.843 6，其中，处在濒临失调和勉强协调的最多，共有8个，两者占到61.5%，这说明湖北大部分地级市还处在过渡发展阶段.各地级市生态文明和协调发展水平存在的差异性与湖北省区域经济发展的极度不平衡以及资源环境禀赋的差别密切相关.

表3显示，武汉的环境保护指数低于经济发展指数和社会进步指数，经济发展指数和社会进步指数为全省最高，而环境保护指数为全省第8，环境保护水平相对较低，说明武汉的经济发展、民生保障优于生态环境的保护，因此武汉未来的发展应在发展经济、保障民生的同时，加强生态环境的保护工作，进一步调整产业结构，大力发展绿色产业和高附加值行业，继续推进循环经济的发展，将经济社会发展的效益注入到改善生态环境中来，最终实现环境-经济-社会系统的优质协调发展.荆州的生态文明指数为全省最低，协调发展度也不高，其万元 GDP 能耗（1.2 t标准煤）和水耗（237 m3）在全省都处于较高的水平，说明其处在过度消耗资源来带动经济发展的阶段，在未来的发展中要改变粗放型的发展方式，注重经济增长方式转变与加强环境治理相结合.除武汉和荆州外，其他各地级市的经济发展指数和社会进步指数总体上都低于环境保护指数，因此这些区域在未来的发展中经济社会发展还有较大的提升空间，在继续保护生态环境的同时，要加快经济增长，改善民生，加大教育、科技等领域的投入，通过科技进步推动社会经济的快速优质发展，同时结合自然资源优势发展生态农业、文化生态旅游业等，最终实现这些区域环境-经济-社会系统的优质协调发展.

表3 2014年湖北省各地级市域生态文明水平及协调发展水平Tab.3 Ecological civilization level and coordinated development degree of cities on Hubei Province in 2014

3 结论

本文以2001—2014年湖北省纵向数据以及2014年湖北省13个地级市的横向数据为研究对象，采用主成分分析法和层次分析法，依据环境保护、经济发展、社会进步及其下面的三级指标构建评价体系，对湖北省及其各地级市的生态文明水平进行了实证分析，并运用耦合协调度模型对湖北省及其各地级市的环境-经济-社会系统的协调发展水平开展了实证评价，结果表明：

1）从湖北省纵向数据评价结果来看，2001—2014年间，湖北生态文明建设水平持续提高，环境-经济-社会系统的协调发展水平日益提高，经济社会的发展进程较快，环境保护水平总体上较经济社会发展水平高但有下降的趋势，说明湖北转变经济发展方式、调整产业结构收到一定成效，但随着城市化和经济的快速发展，环境压力将呈现增大的趋势，主要体现为环境污染治理力度不够，环境空气质量差，固体废物综合利用率低等.因此，未来湖北省应进一步转变经济增长方式，加快生态经济发展水平，推进绿色产业的发展进程，同时加强环境污染的治理工作，改善生态环境质量.

2）从湖北省地级市域的生态文明评价结果来看，无论是生态文明建设水平，还是耦合协调发展情况，市域之间存在一定程度的差异性.生态文明建设水平最高为武汉，最低为荆州；从协调发展水平来看，湖北省大部分城市还处在过渡发展阶段，即向协调发展的目标过渡.各城市需要根据自身优势和发展特点，因地制宜地采取经济社会宏观规划和生态环境保护措施，不断提高生态文明建设水平，实现环境-经济-社会系统的优质协调可持续发展.

3）对比湖北省生态文明以及协调发展水平的纵向分析结果和横向分析结果，可以看出2014年全省的生态文明指数及协调发展水平明显高于13个地级市，原因可能是未统计的3个省管辖县级市（仙桃、天门、潜江）和1个林区（神农架）的影响，将在未来的工作中重点进行论证.