江苏省生态环境质量评价和障碍度研究

丁 惠

经济社会的高速发展、人口的不断增加和转移，导致了资源的大量消耗，使得生态环境严重破坏，生态问题日渐突出。 当前，我国正处于由高速发展向高质量发展过渡的经济转型期，主要矛盾也转向生态环境质量和人民日益增长的对优美生态环境需要间的矛盾。 新时期内，江苏提出了建设“强富美高”新江苏的奋斗目标，成为生态环境治理体系和治理能力现代化试验省。 尽管生态环境建设水平逐渐提高，但经济大省和资源小省的江苏的生态问题尚未得到实质性改善，经济社会发展与环境承载力之间的矛盾仍较为突出，一些环境问题还没有根本解决，如空气污染。 根据2017 年《江苏环境公报》，全省环境空气质量达标率为68%，较2016 年70.2%下降2.2 个百分点，其中13 个设区市环境空气质量均未达二级标准。

一、 相关文献综述

随着生态环境问题的突出、生态文明建设的开展和“质量”概念的提出，生态环境质量研究逐渐成为学术界的关注热点。 生态环境质量的评价对象主要分为两类：生态类型区和行政区。 生态类型区主要包括山地、平原、湿地、水域等；行政区主要包括省、城市、农村、区域经济带等。

生态环境质量评价研究主要包括两个方面：生态环境质量指标体系的构建和评价方法的选择。 生态环境质量评价指标体系的构建主要包括以自然资源、经济发展、社会发展为基础的归类分层方法和压力—状态—响应模型(PSR)及其扩展模型。 生态环境质量评价方法主要包括熵权法、层次分析法、主成分分析法、模糊综合评价法等。 顾成林和李雪铭采用专家打分法、层次分析法和模糊综合评判法从自然、社会、经济角度构建大连市生态环境质量评价的模型；吕雄鹰通过构建压力—状态—响应模型，采用主成分分析法对我国生态环境质量进行评价；吕文青和李业锦运用层次分析法和熵权法相结合的方法，从生态、社会、经济环境三个子系统对北京市人居生态环境质量进行综合评价；卿青平和王瑛通过构建驱动力—压力—状态—影响—响应模型，采用逐层纵横向拉开档次法对省域生态环境动态变化进行研究；徐丽婷从经济发展、生态环境保护和社会文明进步，利用熵权—TOPSIS 法对长江经济带城市群生态环境质量进行了分析。

目前关于生态环境质量的研究成果较多，但生态环境质量指标体系的构建尚未形成统一的标准，指标选取和层次划分主观性较强，且以通用指标为主；生态环境质量评价方法由主观赋权法向主客观赋权法相结合转变。 本文从自然、经济、社会生态系统出发，采用客观赋权的熵权法和障碍度模型，对江苏省生态环境质量进行评价。

二、 数据来源与方法

(一)数据来源及处理

江苏省生态环境质量指标数据来源于2006～2017 年《中国统计年鉴》《中国区域经济统计年鉴》《中国环境统计年鉴》以及《江苏省统计年鉴》。

为使指标具有可比性，采取极差标准法进行标准化处理，以消除单位和量纲的影响，即当指标为正向时，Yij＝(Xj-Xmin)/(Xmax-Xmin)；当指标为负向时，Yij＝(Xmax-Xj)/(Xmax-Xmin)。 其中Yij为标准化后的数值，Xj为第j个指标的数值。

(二)构建指标体系

根据生态学原理，生态环境系统是由自然、经济和社会生态系统组合成的复合系统。 生态资产为经济提供了发展动力，为人类生存提供了良好的环境；经济的发展对资源环境造成一定的破坏，会促进社会的稳定发展；人们受教育水平的提高和精神生活的丰富，能够促进生态环境的保护和经济结构的优化，从而使自然和经济生态系统质量提高。 这三者相互影响，相互促进，相互制约。

依据科学性、系统性、代表性、可操作性、可获得性原则，本文从自然、经济、社会生态三个子系统出发，构建江苏省生态环境质量指标体系。 自然生态系统主要包括资源环境、环境污染和环境治理，体现资源环境状态和经济社会对生态环境的作用。 经济生态系统主要包括经济实力和经济潜力，通过人均GDP、人均财政收入等指标表现经济发展水平，通过科教支出占比财政支出之比、高新技术产业产值等指标表现产业优化升级、技术创新、人才培养引进等，从而表现为经济潜力。 社会生态系统主要包括人口因素和基础设施，表现了对自然生态系统的压力和改善。 指标体系结构如表1 所示。

表1 江苏省生态环境质量评价指标体系

(三)熵权法

熵权法依据评价指标的变化幅度对指标的影响确定评价指标的权重，是一种客观赋权法，能规避人为赋权的主观性。 评价指标的变化幅度越大，则其熵值越小，其指标权重越大。 基本计算原理如下：

1. 设有n个评价指标，m年，指标矩阵为Xij(i＝1，…，m；j＝1，…，n)，用极差标准法做标准化处理，得到标准化矩阵yij，并对标准化矩阵进行归一化处理，得到：

2. 计算第j项指标的信息熵

3. 第j项指标的权重

4. 综合评价指数

(四)障碍度模型

在江苏省生态环境质量评价的基础上，引入障碍度模型，分析某项指标和某类指标对生态环境质量的负面影响。障碍度模型主要涉及三个衡量指标，即因子贡献度Fi、指标偏离度Ii和障碍度Pi。

1. 计算因子贡献度和指标偏离度

2. 计算第i个指标和准则层对生态环境质量的障碍度

其中Wi表示第i个单项指标的权重；Xij表示第i个单项指标所属的第j个准则层的权重；xij表示标准化后的值。

三、 结果分析

(一)江苏省生态环境质量评价

从图1 中可以看出，2005～2016 年间江苏省生态环境质量整体呈现较好的发展态势，从2005 年的0.3276 上升到2016 年的0.6477，年均增幅为2.67%。 2005～2006 年，江苏省生态环境质量呈下降趋势，由2005 年的0.3276 下降为2006年的0.3034，该时间段内江苏省生态环境质量相对较差，经济发展方式以工业发展为主，工业废水、二氧化硫、烟粉尘、工业固体废物等污染物排放量较高，且在环境的治理方面，无论是污染治理的投入还是基础设施的建设都较少。 2006～2016 年，江苏省生态环境质量呈现明显的上升趋势，可以根据导致其变化的原因分为两个阶段。 第一阶段，2006 ～2008年，自然生态系统是江苏省生态环境质量发生变化的主要原因，人均公园绿地面积、建成区绿化覆盖率和造林面积的增加以及污染物排放的减少使得自然生态系统的质量指数增加，从而使生态环境质量上升。 此外，环境基础设施建设的增加和完善也促使生态环境优化。 第二阶段，2009 ～2016年，经济生态系统成为影响江苏省生态环境质量变化的主要因素，究其原因是江苏的产业结构不断优化，第三产业占比不断增加，高新技术产业和以互联网为基础的新兴服务业快速发展。 其中，2010 年到2011 年，江苏省生态环境质量略微下降的主要原因是，工业固体废弃物产生量发生较大的变化，由9064 万吨变为10475.4979 万吨。

图1 2005～2016 年江苏省生态环境质量变化趋势

2005～2016 年，江苏省自然生态系统指数从2005 年的0.165增长到2016 年的0.2301，期间呈波动式变化，总体呈上升趋势；经济生态系统指数从2005 年的0.122 增长到2016年的0.2525，除2006～2008 年下降，其余年份均上升，总体呈上升趋势；社会生态系统指数从2005 年的0.0406 增长到2016 年的0.165，除2005～2006 年下降外，其余年份均上升，总体表现为上升。 从整体而言，经济生态系统指数变化幅度最大，社会生态系统指数次之，自然生态系统指数最小。 从长期来看，产业结构优化、消费和投资方式转变、技术创新等经济指标的变化，会使经济生态系统指数成为江苏省生态环境质量增长的主要因素。

(二)江苏省生态环境质量障碍度诊断

根据障碍度计算公式，计算出江苏省生态环境质量各个指标的障碍度，得出各要素层的障碍度，同时列出2005 ～2016 年由大到小排序的前七个障碍因子进行分析。

1. 要素层障碍度诊断分析

由表2 可知，各要素层指标对江苏省生态环境质量的障碍度的变化各不相同。 资源环境、环境治理、经济潜力、人口的障碍度都呈波浪式变化，在增减间不断变动；环境污染对生态环境质量的制约程度虽在2019 ～2011 年和2012 ～2014年两段时间内增加，但总体仍呈现出下降的趋势；经济实力、基础设施的障碍度基本表现为下降，分别由2005 年的21.19、9.98 减少到2016 年的14.09、0；经济潜力。 从各要素层指标的障碍度均值和整体变动而言，要素层可以分为三个层次。第一层次包括经济实力和经济潜力，是主要的障碍因子，其中经济潜力对江苏省生态环境质量的制约程度最大。 第二层次包括环境污染、环境治理，对生态环境质量具有较大的影响；除2016 年环境治理的障碍度明显高于环境污染外，环境污染的影响更大。 第三层次包括资源环境、人口、基础设施，对生态环境质量的制约性相对较小；其中基础设施的建设不断完善使之对生态环境质量的影响不断下降至零。

表2 2005～2016 年江苏省生态环境质量要素层障碍度(%)

2. 指标层障碍度诊断分析

由表3 可以看出，2005 ～2011 年，障碍度较大的指标主要是工业增加值占GDP 比重、科教支出占地方财政支出之比(以下简称“科教占比”)、高新技术产值、第三产业占比、人均社会消费品零售总额、人均GDP、人均财政收入，障碍因子主要集中在经济潜力和经济实力要素层。 其中2005 ～2006 年，工业增加值占GDP 比重指标的障碍度最高；2007 ～2011 年，科教占比指标成为最大的障碍因子，且障碍度不断增大。 2012～2016 年，科教占比、人均财政收入、工业固体废物产生量、人均耕地面积、第三产业占比对江苏省生态环境质量起主要的制约作用，其中2012～2014 年障碍因子主要集中在经济潜力要素层，2015 ～2016 年，尽管科教占比和人均财政收入的影响程度最大，但环境污染要素层的工业固体产生量和环境治理要素层的工业废物综合利用率、环境污染治理投资占GDP 比重、造林总面积的影响程度也在不断增加。整体而言，2005 ～2016 年，排名前七的障碍度因子的综合指数从53.72 上升至94.78，这表明江苏省生态环境质量的制约因素更加集中于几个指标，其他指标制约效果越来越小，从而使江苏省生态环境质量的提高和优化能够更加集中和更加具有针对性。

表3 2005～2016 年江苏省生态环境质量指标层主要障碍度因子(%)

四、 结论与建议

上文运用熵权法和障碍度模型对江苏省2005 ～2016 年间的生态环境质量进行了分析，熵权法评价结果表明江苏省生态环境质量呈良好的上升趋势，其中经济生态系统指数对生态环境质量的贡献度逐渐增加；障碍度模型显示经济潜力和经济实力对江苏省生态环境质量的影响较大，主要的障碍因子是科教支出占地方财政支出之比和人均财政收入，环境污染和环境治理要素层的指标的制约作用也较大。 为提高江苏省生态环境质量，主要可以从提高经济潜力和加大环境治理力度两方面着手，具体措施如下：

(一)优化经济结构，提升经济潜力

2015～2017 年，江苏省第二产业和第三产业对GDP 的贡献率分别为51.8%、46.5%；38.7%、60.8%；42.4%、56%。 2016年江苏省第三产业对GDP 的贡献率第一次超过第二产业，但2017 年较2016 年略有下降。 根据数据和障碍度因子诊断，江苏需继续推进经济结构的优化，摆脱对工业发展的依赖。为使江苏省生态环境质量提高，政府必须增加科技和教育的财政支出，培养、引进高技术人才，促使技术创新；搭建中小科技企业的交流交易平台，整合互补资源，增加对其奖励补贴；优化苏南苏中高新技术产业布局，增加研究支出投入，鼓励苏北高新技术产业发展；增强扬子江城市群的对外开放度、集聚和融合发展，推进以互联网为基础的新兴服务业、绿色金融业等发展；促进江苏沿海经济带海洋经济的发展，如物流业、风能潮汐能等新能源开发使用、船舶制造工业的发展等；鼓励引导江淮生态经济区利用好自身良好的生态资源，生产绿色农产品，发展生态农业，推动以绿色、健康、体验为主的生态旅游业的发展。

(二)加大环境综合治理力度

在经济快速发展的过程中，环境污染和环境治理对江苏省生态环境质量也具有一定的制约作用。 为提高江苏省生态环境质量，政府需加强对排污企业、化工园区的管理、监督、抽查、回访；对易发生、极大可能发生环境重大污染的企业和其一线员工进行环境污染风险防范的培训，同时政府和企业都需制定完善环境突发事件预案、处理和惩治方案；鼓励企业淘汰落后的生产设施，增加排污和环境监测设施；重视生活和农业污染源，形成规范的监管和治理；通过增加造林面积、降低建设用地使用强度等，对生态环境进行修复；增加群众和政务直接服务人员环境保护、环境污染等相关知识的普及和深化教育，让群众监督企业和政府，让政府更有效率和更好地为群众服务，从而使群众放心和安心。