河南省绿色发展空间演化及障碍因子分析

刘青利，杜晓静，岳晨宇，张洁琼

(安阳师范学院资源环境与旅游学院，河南 安阳 455000)

绿色发展是以循环经济、绿色经济、可持续发展、低碳经济等内容为基础，随着时代发展内容不断创新的一种经济增长和社会发展方式。实现绿色发展，既是当今世界各国的共同选择，也是中国生态文明建设的根本途径[1]。习近平总书记在2019年两会中指出：“要探索以生态优先、绿色发展为导向的高质量发展新路子。”[2]河南省是中国人口大省、农业大省以及重要的经济大省，工业化、城镇化以及农业现代化均处于快速发展阶段，2019年和2020年河南省政府工作报告中均指出了产业转型升级任务艰巨、生态建设任重道远等问题，可见绿色发展依然是河南省经济社会发展中亟需解决的问题，河南省委省政府高度重视绿色发展评价工作，2017年8月，河南省发改委等部门联合制定印发了《河南省绿色发展指标体系》，作为对各省辖市绿色发展和开展生态文明建设的评价考核依据。因此，研究河南省各省辖市的绿色发展水平、空间演变趋势及其障碍因子，提出针对性建议，对提升河南省绿色发展水平具有一定的现实意义。

目前，绿色发展的研究主要集中在对绿色发展的内涵[3-4]、机制[5-7]、理念[8]、战略路径[9-11]和综合评价[12-20]等方面。其中，综合评价方面，多在构建绿色发展指标体系的基础上采用一定的确权方法计算绿色发展的综合指数，以绿色发展综合指数作为量化指标对研究区域进行综合评价。从指标体系的构建来看，不同学者构建的指标体系差异较大，且与研究区政府发布的绿色发展指标体系重叠内容较少；从采用的研究方法来看，绿色发展综合指数计算方法多采用熵权法[12-14]、主成分分析法[15-17]等，而采用熵权TOPSIS法计算贴近度指数研究绿色发展水平的还相对较少。从绿色发展的空间演变和障碍因素研究来看，多集中在全国区域[18-19]及部分省份[20-21]，针对河南省的研究还极少。鉴于此，本研究以河南省各省辖市为研究对象，依据《河南省绿色发展指标体系》，遵循科学性和可得性原则，构建河南省绿色发展水平测度指标体系，以2013—2017年为研究期，运用熵权TOPSIS模型，以贴近度指数为量化指标分析河南省各省辖市绿色发展水平、空间演变趋势，并采用障碍度模型诊断各省辖市绿色发展主要障碍因子，最后依据研究结论提出针对性政策建议，以期为提升河南省绿色发展水平提供参考依据。

1 河南省绿色发展水平评价体系构建

根据城市绿色发展多维度相互协调的要求，以《河南省绿色发展指标体系》为依据，充分考虑河南省绿色发展现状，遵循科学性和可得性原则，形成以资源利用、环境治理、治理能力、增长质量、绿色生活5个方面为一级指标、25个二级指标构成的河南省绿色发展水平评价指标体系(表1)。

表1 河南省绿色发展水平评价指标体系Table 1 Evaluation index system of green development level in Henan Province

续表1 Continuing table 1

2 研究方法与数据来源

2.1 基于熵权TOPSIS法

TOPSIS法是一种多目标决策方法、逼近理想解的排序方法，主要根据研究对象与正、负理想解的距离进行相对优劣的评价[22]。熵权法是基于利用指标自身的信息来判断指标有效性和价值，是一种客观的赋权方法[23]。采用熵权TOPSIS模型，通过熵权法客观地对各指标赋权，利用TOPSIS模型得到各研究对象的优劣排序，弥补了传统TOPSIS模型的不足[24]。本研究通过熵权TOPSIS法来测度河南省各省辖市绿色发展靠近正理想解和远离负理想解的程度，来反映各省辖市的综合评价值，然后根据综合评价值的大小对各省辖市进行排序，从而客观全面地评估各省辖市绿色发展水平。计算方法如下。

(1)数据标准化处理

设绿色发展原始评价矩阵如下：

(1)

采用极差法进行数据标准化处理：

(2)

(3)

式中:Vij为第i个指标第j市的初始值，rij为第i个指标第j市标准化值，i=1,2,…,m，j=1,2,…,n。

(2)确定指标权重

(4)

(5)

(6)

式中:fij=0时，fij·lnfij=0。

(3)构建加权规范化矩阵

(7)

(4)确定正、负理想解

(8)

(9)

(5)计算距离

(10)

(11)

(6)计算贴近度

贴近度表示各市评价目标与最优方案的接近程度，用Tj表示，取值范围在0～1之间，其值越大，表示该省辖市绿色发展水平越靠近最优水平，计算公式如下：

(12)

2.2 障碍度模型

在河南省绿色发展水平指标体系的基础上，采用障碍度模型进行绿色发展障碍因子分析，明确影响河南省绿色发展的影响因子。参照相关文献[25]，计算公式为：

xij=1-rij

(13)

(14)

式中:xij称为指标偏离度，wi为第i个指标权重，zij为第j市各单项指标对该市绿色发展的障碍度。

2.3 数据来源

氮氧化物排放总量减少率、生活垃圾无害化处理率、居民人均可支配收入等社会经济数据来源于《河南统计年鉴》(2014—2018年)，用水总量、用水普及率等水资源数据来源于《河南省水资源公报》(2014—2018年)。

3 结果与分析

3.1 河南省绿色发展综合评价

利用各省辖市评价指标数据，按公式(1)—(12)计算出各省辖市2013—2017年绿色发展贴近度指数及排名(表2)。根据贴近度定义，贴近度数值大于0.5，表示研究对象整体上更接近正理想解，远离负理想解；贴近度数值小于0.5，表示研究对象整体上更接近负理想解，远离正理想解。据此结合表2中贴近度数值将贴近度指数划分为4级：0.3≤T<0.4，低值区；0.4≤T<0.5，次低值区；0.5≤T<0.6，次高值区；0.6≤T<0.7，高值区。

表2 2013—2017年河南省各省辖市绿色发展贴近度及排名Table 2 Proximity degree and ranking of green development of cities in Henan Province from 2013 to 2017

河南省大多数省辖市绿色发展贴近度指数处于次低值区。济源市绿色发展水平整体位于第1位，绿色发展贴近度平均值为0.60，处于高值区；济源市在资源利用方面，单位工业增加值用水量降低率，一般工业固体废弃物综合利用率都远高于多数省辖市，用水总量在全省最少；环境治理方面，氨氮排放总量减少率排名靠前，单位工业增加值废水排放量和单位耕地面积化肥使用量最少，单位耕地面积农药使用量也较少；增长质量方面，居民人均可支配收入和研究与试验发展经费支出占GDP比重2项指标排名在前3位；治理能力和绿色生活各项指标排名均优势明显，从而其绿色发展综合水平明显高于其他省辖市，属于高水平。郑州、洛阳、许昌、三门峡4个省辖市绿色发展水平居前列，贴近度指数在0.5～0.6，处于次高值区。郑州是河南省省会，绿色发展各个方面整体水平较高，但排名有下降趋势；资源利用方面，单位GDP能耗降低率，单位GDP用水量下降率和单位工业增加值用水量降低率均处于前6位；环境治理方面，单位工业增加值废水排放量，单位耕地面积化肥使用量，单位耕地面积农药使用量3个负向指标值均处于中等偏下，氨氮排放总量减少率位居前5位；增长质量方面，除人均GDP增长率外，其余指标值均遥居前位；治理能力和绿色生活方面，除建成区绿化覆盖率和燃气普及率处于中等偏上水平外，其余各项指标优势突出。洛阳在环境治理、治理能力和增长质量方面大部分指标具有优势，许昌的绿色发展优势主要在资源利用和增长质量方面，而三门峡在环境治理方面优势非常突出，资源利用和治理能力方面居于中等偏上水平。商丘和周口绿色发展水平最低，贴近度指数小于0.4，属于低水平，其他11个省辖市绿色发展水平均处于次低值区。

续表2 Continuing table 2

3.2 河南省绿色发展空间演化分析

根据各市绿色发展贴近度，按照上面划分标准，利用Arcgis软件做出2013年、2015年、2017年河南省绿色发展空间演化分布图(图1)。

整体来看，河南省绿色发展呈现出西北高东南低的态势，具有明显的空间集聚性和依赖性。从5年平均值来看，绿色发展水平从西到东逐步降低，绿色发展水平位居前列的济源、郑州、许昌、洛阳、三门峡分别位于豫北、豫中和豫西，处于低水平的商丘和周口位于豫东，其他省辖市贴近度指数均处于次低值区，空间集聚性明显。

河南省绿色发展水平空间变化较明显。从2013年、2015年和2017年的空间分布图来看，2013年绿色发展贴近度指数高值区域主要分布于郑州、济源和洛阳，次高值区域分布于许昌和新乡，低值区域分布于东部的商丘和周口，其他省辖市为次低值区域；至2015年，高值区域仅限于济源，郑州和洛阳贴近度指数降为次高值，次高值区域范围扩大，分布于郑州、三门峡、洛阳、南阳和鹤壁，漯河和驻马店由次低值区域降为低值区域，处于次低值区域的省辖市数量明显减少；至2017年，高值区域转为中部的许昌市，次高值区域只剩西北部的济源和洛阳，信阳成为低值区域，其他省辖市均处于次低值区域。

河南省各省辖市绿色发展水平差距在逐步缩小。由表2可得，贴近度的极差从2013年到2017年由0.34减少为0.24，说明高水平省辖市与低水平省辖市的差距明显缩小；由图1可见，从2013年到2017年，高水平省辖市数量由3个降为1个，低水平省辖市数量从2个降为1个，较低水平省辖市数量从11个上升为14个，各省辖市绿色发展水平整体差距在缩小。2013—2017年，河南省大部分省辖市处于次低值区域，说明大部分省辖市离最优值(正理想解)距离大于离最劣值(负理想解)的距离，因此，整体上河南省绿色发展还有很大的提升空间。

3.3 河南省绿色发展子系统空间演化分析

在计算出河南省各省辖市绿色发展5个子系统贴近度指数的基础上，为使其空间分布图更清晰，将河南省绿色发展5个子系统贴近度指数按5大区域进行统计计算，做出2013年、2015年、2017年5大区域绿色发展子系统贴近度指数空间分布图(图2)。

图2 河南省绿色发展子系统空间分布图Fig.2 Spatial distribution of the green development subsystem in Henan Province

河南省绿色发展子系统发展水平时空差异显著。从绿色发展整体水平来看，2013年和2015年绿色发展水平从高到低依次为豫中(郑州、许昌、平顶山和漯河)、豫北(安阳、濮阳、鹤壁、新乡、焦作和济源)、豫西(三门峡、洛阳和平顶山)、豫南(南阳、驻马店和信阳)及豫东(开封、商丘和周口)，2017年绿色发展水平从高到低的顺序变为豫西、豫北、豫中、豫南及豫东。相对于其他区域，豫中绿色发展水平有下降趋势，结合表2和图1可知，主要是郑州排名和贴近度指数等级下降；豫西水平上升的主要原因是洛阳排名有所上升。从绿色发展各子系统来看，豫中各子系统发展水平相对平衡，2013年各子系统均具有相对优势，其中绿色生活优势相对明显，2015年环境治理水平相对下降明显，治理能力优势明显，2017年资源利用和治理能力水平相对较低，其他3个子系统具有优势但不显著，导致整体水平相对下降；豫北在2013年和2015年资源利用、治理能力和绿色生活发展水平较高，环境治理和增长质量发展水平相对较低，2017年，豫北资源利用水平相对下降明显；豫西2013年和2015年各子系统发展水平相对稳定，环境治理、治理能力、增长质量发展水平较高，资源利用和绿色生活发展水平较低，2017年，资源利用和环境治理水平相对下降明显，治理能力和绿色生活发展水平相对上升明显；豫南环境治理、治理能力和增长质量发展水平相对稳定，其中环境治理、治理能力水平较高，而增长质量一直是豫南的弱项，资源利用水平在2017年相对下降，绿色生活方面提升明显。豫东整体水平较低，2013年和2015年只有资源利用具有相对优势，其余4个子系统均处于劣势，2017年资源利用从优势降为劣势，环境治理和绿色生活具有相对优势，其中环境治理水平波动明显，2015年环境治理水平相对下降明显，豫东3个省辖市环境治理各项指标均排位靠后，导致豫东环境治理水平较低，2017年环境治理水平明显上升，主要原因在于3个省辖市氮氧化物排放总量减少率、二氧化硫排放总量减少率排位提升明显，另外，开封和商丘的化学需氧量排放总量减少率和氨氮排放总量减少率提升也非常大。综合来看，河南省大部分区域资源利用子系统相对于其他子系统发展较慢，主要原因还在于科技创新能力不足，资源利用率较低，单位GDP能耗下降慢，单位工业增加值用水量降低较慢等方面。

图1 河南省绿色发展空间分布图Fig.1 Spatial distribution of green development in Henan Province

3.4 河南省绿色发展障碍因子分析

根据公式(13)—(14)，计算出2013年、2015年和2017年河南省各省辖市障碍度位居前3位的障碍因子(表3)。

河南省存在具有普遍影响的障碍因子。通过对表3中障碍因子进行频次统计，3年综合来看，研究与试验发展经费支出占GDP比例(A44)、卫生厕所普及率(A54)、化学需氧量排放总量减少率(A26)、单位工业增加值用水量降低率(A15)、单位GDP能耗降低率(A12)、单位耕地面积化肥使用量(A24)和第三产业增加值占GDP比例(A43)7个因子出现的频次均大于等于12次，研究与试验发展经费支出占GDP比例(A44)出现频次最高，达到31次。因此，这7个因子是对河南省绿色发展具有普遍影响的障碍因子。2013年出现频次最多的前3个指标依次是A44(11次)、A54(10次)、A43(7次)。研究与试验发展经费支出占GDP比例(A44)和第三产业增加值占GDP比例(A43)2个指标都属于增长质量子系统，意味着2013年河南省绿色发展中普遍存在着增长质量较低的问题，而增长质量较低的主要原因在于研究与试验发展经费投入相对较少，第三产业增加值占GDP比例(A43)还比较低，产业结构还不合理；卫生厕所普及率(A54)也成为2013年河南省绿色发展普遍存在的障碍因子。2015年出现频次最多的前3个指标依次是A26(16次)、A44(10次)、A54(7次)。除西南部的三门峡和南阳外，其余16个省辖市的前2位障碍因子均包含化学需氧量排放总量减少率(A26)，成为河南省环境治理中最主要的障碍因子，意味着2015年河南省在废水处理方面普遍滞后；研究与试验发展经费支出占GDP比例(A44)和卫生厕所普及率(A54)在2015年仍然是主要的障碍因子。2017年出现频次最多的前3个指标依次是A15(15次)、A12(14次)、A44(10次)。第三产业增加值占GDP比例(A43)、卫生厕所普及率(A54)和化学需氧量排放总量减少率(A26)在2017年出现的频次均小于等于1次，表明至2017年，河南省产业结构相对更加合理，废水处理水平明显提升，卫生厕所普及率明显提高；而单位工业增加值用水量降低率(A15)和单位GDP能耗降低率(A12)2个指标出现频次很高，表明2017年河南省资源利用水平普遍较低，成为主要的绿色发展障碍子系统，研究与试验发展经费支出占GDP比例(A44)仍然出现频次较高，从前3位障碍因子来看，都与科技创新发展水平有关，因此，河南省在科技创新方面应投入更多的发展经费，真正提高科技创新水平，从而提升绿色发展水平。

表3 2013、2015、2017年河南省各省辖市绿色发展前3位障碍因子Table 3 Top three obstacle factors of green development in Henan Province in 2013,2015 and 2017

续表3 Continuing table 3

4 结论与建议

4.1 结论

1)河南省绿色发展整体上呈现出西北高东南低的态势。从研究期综合来看，济源、郑州、洛阳、许昌、三门峡5个省辖市绿色发展水平为高水平或较高水平，商丘和周口绿色发展水平为低水平；从空间演变趋势来看，相对高水平、较高水平和低水平的省辖市数量有减少的趋势，河南省大部分省辖市处于相对较低水平且有增多的趋势，各省辖市绿色发展水平整体差距在逐步缩小，河南省绿色发展还有很大的提升空间。

2)河南省绿色发展子系统空间分布和演化趋势差异显著。从全省来看，治理能力和绿色生活相对处于较高水平且具有稳步上升的趋势，其他3个子系统相对处于较低水平且有下降的趋势，其中增长质量发展水平最低。从5大区域来看，豫中整体水平较高，各子系统发展水平相对平衡，除增长质量较稳定外，其他4个子系统发展水平有相对下降趋势；豫北治理能力和绿色生活相对稳定在高水平，具有明显优势，其他3个子系统相对处于较低水平；豫西除资源利用外，其他4个子系统发展水平相对较高，但环境治理相对下降趋势明显；豫南环境治理和治理能力稳定在较高水平，资源利用由相对较高水平下降为相对低水平，绿色生活由相对低水平上升为相对较高水平，增长质量一直为全省最低水平；豫东整体来看各个子系统发展水平均较低，其中环境治理和绿色生活上升趋势明显，由相对低水平上升为相对较高水平。

3)河南省存在具有普遍影响的障碍因子。从研究期综合来看，出现频率大于20%的障碍因子依次是研究与试验发展经费支出占GDP比例、卫生厕所普及率、化学需氧量排放总量减少率、单位工业增加值用水量降低率、单位GDP能耗降低率、单位耕地面积化肥使用量和第三产业增加值占GDP比例。其中研究与试验发展经费支出占GDP比重出现频率大于57%，是最主要的障碍因子，单位工业增加值用水量降低率和单位GDP能耗降低率逐渐演变为重要的障碍因子。

4.2 建议

根据本研究结论，提出以下政策建议。

1)河南省应着重提升增长质量、资源利用和环境治理的发展水平。首先，应高度重视科技创新引领绿色发展，充分认识到科技创新是绿色发展的根本动力和重要支撑，提高科技创新经费投入，尤其是研究与试验发展经费的投入，支持工业中水回用、循环用水等节水技术改造，推广生物法、物理法等绿色废水处理技术，通过科技创新的发展，减少污水排放率和提高废水处理能力，降低能源的消耗率，从而提高化学需氧量排放总量减少率、单位工业增加值用水量降低率、单位GDP能耗降低率等指标值，在提升增长质量的同时，也将提高资源利用和环境治理的发展水平。其次，继续推进产业结构转型升级，提升第三产业比例，促进区域服务业协调发展，重点发展互联网产业、文化创意、信息服务业等，政府应加大服务业发展的政策扶持力度。

2)各区域应发挥优势，补给短板。豫中应充分发挥地理位置优势和郑州省会优势，对全省起到辐射带动作用，提高全省增长质量发展水平，郑州应着重降低能源消耗率提升经济发展质量，漯河应主要通过提高公共管理业的投资比例和科研经费、积极发展第三产业等措施来提升治理能力和增长质量发展水平，体现其豫中城市的优势。豫北和豫西应继续保持治理能力和绿色生活方面的优势，重点提升资源利用和环境治理水平，可充分发挥济源、洛阳和三门峡的带动作用，大力发展循环经济，节约能源，加快有机肥的推广使用和推进种养结合[26]，发展生态农业，保护耕地质量，提升绿色发展整体水平。豫东和豫南在科技创新方面应投入更大，抢抓机遇，引入高新产业，走绿色发展之路，加快经济发展，提高增长质量发展水平，从而提升绿色发展水平。