基于空间关联分析的新疆资源环境绩效评价

杜佳娟，马琼，吴秋屹，姚心雨，何丽娟

（塔里木大学经济与管理学院，新疆 阿拉尔 843300）

2018年，习近平总书记在全国生态环境保护大会中指出“生态文明建设是关系到中华民族永续发展的根本大计，生态兴则文明兴，生态衰则文明衰。［1］”在中国特色社会主义建设的总体布局中，党的十八大把生态文明建设列入了五位一体中，同时，为实现“两个一百年”奋斗目标，实现中华民族伟大复兴、可持续发展、建设美好中国依赖于生态文明建设。新时代的生态文明建设，需坚持人与自然和谐共生，良好的生态环境是最普惠的民生福祉。多年来，新疆加大生态环境的整顿力度，取得一定的成效。但是，以目前情况来看，在自然资源缺乏的条件下，整顿力度跟不上社会发展带来的资源消耗速度，新疆生态系统紊乱情况仍然存在，生态环境污染治理力度还需加强。近年来，新疆雾霭污染及沙尘天气对人们生活和健康影响现象普遍存在，人们在生态环境中已处于弱势地位。社会发展进步的同时需要深刻认识到“绿水青山就是金山银山”，复杂的生态问题要求我们必须坚持生态文明建设这项工作，以避免将来付出更高的代价，生态文明建设影响着新疆人民的幸福和未来的可持续发展。在此背景下，选取2019年新疆14个地州市自然资源和环境相关数据，计算出各地区的资源环境综合绩效指数，并进行空间关联性分析，旨在为改善新疆资源环境绩效提出可供参考的政策。

1 国内外研究概况

在国外，许多发达国家在经济快速发展的同时，意识到生态文明建设对社会及经济可持续发展的重要性，其资源环境绩效评价发展较早，并在发展过程中投入大量的人力和物力，经过多年发展与创新，目前已较为完善，如世界可持续发展企业委员会(WBCSD)提出了在世界范围内具有影响力的生态效益基本公式等［2］。相比之下，我国的资源环境绩效评价缺乏完善的环境信息系统，缺少优秀的专业人才，起步相对较晚。我国资源绩效的概念起源于生态行政，随着时间的发展成为一种适应并遵循自然生态规律而实施的具体政府行政行为［3］，其目的在于保护资源与环境、促进人类与自然和谐共同发展［4］。资源环境绩效评价中的绩效包括“绩”和“效”两个方面，现阶段的研究中，较多学者对“效”即资源利用效率进行了研究，关于资源环境绩效评价文章较少，特别是针对新疆地区的相关研究较少。本研究中分别从资源绩效的评价方法以及空间关联性两个方面进行文献梳理。

1.1 评价方法

我国环境治理工作开展相对较晚，尚未形成统一的评估规范和标准，但在环境治理工作的不断发展进步中，资源环境绩效评价得到了进一步发展，到1999年，资源环境绩效评估被纳入中国绩效评估理论研究。目前，资源环境绩效评估方法相对较多，虽然评价方法和指标体系具有离散化特征，但与我国发展相适应。一般的资源环境绩效评价方法包括环境成本效益分析、环境经济评价、比较分析、经济计量、决策分析、因子分析和层次分析等［5］。常规的资源环境绩效评价方法包括数据包络分析、BP神经网络分析、资源环境绩效指数法、生态痕迹法、环境优值模型等［6］，比较常用的是资源环境绩效指数法，本研究也将采用此种方法。目前，我国针对资源环境绩效评价比较权威的是在中科院“中国可持续发展新评估体系的战略构想”中对资源环境绩效的评价模型，提出了相对完善的绩效评价指标体系，具有较强的可操作性［7］。同时，国家人事部中国政府绩效评估研究课题组将环境绩效评价纳入政府绩效考核体系，环境绩效评价在进一步发展完善。

1.2 空间关联性

空间计量最基础的概念是距离越近则关联性越强，近距离之间的行为会相互影响，其表述中较为直观的是溢出效应，所谓的溢出效应是由于经济活动或过程的外部性，对周围环境或过程产生影响。近年来，将空间计量方法与资源绩效评价相结合的研究陆续出现，并得到了学者们广泛认可，空间计量方法与资源绩效评价相结合，有利于整体资源绩效的监管和改善。目前，针对新疆地州市之间关于空间关联度的资源绩效评价相关研究尚不深入，最早的学者对新疆各县市的经济进行了空间关联分析［8］，随着研究的深入，对不同产业之间进行了空间关联分析［9］，或对经济发展与水资源利用之间进行了空间关联分析［10］，经文献梳理发现，更多空间关联分析偏向于经济方面的研究，能找到的文献局限于中国西部干旱地LUCC空间影响因子分析，以新疆于田绿洲进行研究［11］。

考虑到新疆地域分布对资源环境绩效会产生影响，结合关联性分析能直观地了解不同地域之间资源环境绩效的关系，即某个地区的资源环境绩效对临近周围区域的溢出效应表现形式，此效应可为正向，可为负向。从而根据研究结论采取具有针对性的措施，促进新疆整体资源环境绩效改善，同时为政府及有关部门决策提供参考。

2 资源环境绩效评价实证分析

要使资源环境绩效评价实证分析结果满足信息的有用性和可视化的要求，以达到令人信服的程度，得到广泛认可。本研究路径使用资源环境绩效指数研究法，在该方法的运用中，以资源绩效评价内涵为基础，根据相关性和有效性原则，找出相关数据，借助前人研究基础选取系列指标形成指标体系，并根据中科院对资源环境绩效评价研究提出的模型［7］，对新疆14个地州市的资源环境综合绩效进行分析。当资源环境综合绩效指数越高时，资源环境绩效越好，其次依据空间计量理论对绩效指数进行空间关联性分析，得出相关结论。

2.1 数据来源及评价指标选取

自然资源数据来源于《新疆统计年鉴2020年》［12］，《新疆生产建设兵团统计年鉴2020年》［13］。从资源环境绩效基本含义出发，影响绩效的主要因素是自然资源要素投入、产出与生态环境污染之间的关系，根据前人对资源环境绩效评价指标体系的研究，再结合新疆实际情况出发，本研究选取以下评价指标：农业用地面积（X1）、建设用地面积（X2）、人均土地资源（X3）、农业用水量（X4）、工业用水量（X5）、森林储蓄量（X6）、水资源总量（X7）、单位土地面积水资源量（X8）、生活用水量（X9）、年平均降水量（X10）、人均水资源（X11）、人均湿地面积（X12）、人均水产品捕捞量（X13）、废水排放量（X14）、化学需氧排放量（X15）、氨氮排放量（X16）、工业废水排放量（X17）、二氧化硫排放量（X18）、氮氧化物排放量（X19）、环境污染治理投资总额（X20）、造林总面积（X21）、森林病虫害防治面积（X22）。

2.2 方法的选取及模型构建

常见的客观权重赋权法有三种，熵权法、标准离差法、CRITIC法，由于熵权法和标准离差法的计算结果较为接近，且基本思路相似，出于稳健性考虑，分别采用熵权法和CRITIC法［14］计算权重。

2.2.1 熵权法

熵权法是根据指标变化的大小为基本思路得出客观权重，其原理是指标的信息熵较小，则表明该指标具有更大的可变性，所提供的信息量越多，在综合评估中所起作用越大，则权重也就越大，相反，指标的信息熵越大，表明指标值的变异程度越小，其提供的信息量越少，在综合评价中的作用越小。

1）将各个指标的数据进行标准化处理。

假设给定了k个指标X1，X2，……，Xk，其中

假设对各指标数据标准化后的值为Y1，Y2，……，Yk，那么：

2）求各指标的信息熵

第j项指标的信息熵计算方式为：

其中m为被评价对象的数目，n为评价指标数目，并且

如果Pij=0定义:

3）确定各指标权重

利用信息熵来计算各指标客观权重的方式为：

2.2.2 CRITIC法

CRITIC法是由DIAKOULAKI D等[15]提出的。指标的客观权重是根据两个基本概念来明确，第一个是对比强度，第二个是评估指标之间的冲突。第j个指标和其他指标的冲突性量化指标为：

其中rtj为评价指标t和j之间的相关系数。

设Cj表示第j个评价指标所包含的信息量，则Cj可以表示为:

Cj越大，第j个指标所包含的信息量越大，指标相对重要性也越大，所以第j个指标的客观权重Qj为：

在计算权重时，需对数据进行0.1～0.9的标准化处理和正规化处理，结果如表1所示。

表1 指标权重设置

2.2.3 资源环境绩效指数方法

根据我国现有的评价方法，从科学便捷的角度考虑，在评价分析中选择REPI。并借用中国科学院可持续发展研究小组［16］提出的资源环境综合绩效指标作为评估模型，公式是：

式中REPIj表示该区域的资源环境综合绩效指标，Wi表示第i个评估指标的权重，Xij表示第j个区域的第i个指标值，Xio表示该省的指标值，gj表示第j个地区的GDP，Go代表新疆的GDP。

研究新疆各地州市的空间关联性，本文选用全局莫兰指数来体现，其取值范围为-1～1，当莫兰指数大于0时表示正相关，反之则为负相关。进行局部分析时，则用局部莫兰指数（LISA）集聚图，分析是否存在变量集聚现象。

2.3 数据分析与REPI计算

2019年新疆14地州市GDP总量和工业用水量如图1所示，可以直观地看出14地州市的GDP排名中，乌鲁木齐市位居首位，直观反映出作为省会城市的重要性，靠近乌鲁木齐市的昌吉回族自治州次之，同时也可以看出不同地区之间存在发展不均衡，差异较大的现象。乌鲁木齐市的GDP是博尔塔拉蒙古自治州、阿勒泰地区、和田地区、克孜勒苏柯尔克孜自治州GDP之和的1.15倍，其中克孜勒苏柯尔克孜自治州的GDP排名最低。然而GDP与资源要素投入和造成的环境污染并不是简单的线性关系。以各地州市的工业用水量和GDP总量为例，昌吉回族自治州、阿克苏地区和巴音郭楞蒙古自治州的GDP相对较高，分别排名第2、第3、第5，其工业用水量排名第9、第14、第11，而差距最大的喀什地区，GDP排名第6，其工业用水量排名第1，且各地州市2019年与2018年的GDP与工业用水量也大不相同。由以上分析可以得出，每个地方的GDP和自然资源要素投入和产生的生态环境污染排放并不仅是简单的正相关或负相关，各地区资源环境绩效存在差异。为此，为反映出各地州市资源环境绩效水平，将通过计算各地州市资源环境综合绩效指标来体现。

图1 2019年新疆14地州市的GDP和工业用水量

对2019年新疆14个地州市的资源环境综合绩效分别采用熵权法和CRITIC两种赋权方法，计算得出REPI，分析采用熵权法赋值计算结果。

综合图1和表2分析，GDP和REPI相差最大的城市是克孜勒苏柯尔克孜自治州和乌鲁木齐市，克孜勒苏柯尔克孜自治州的GDP最小，资源环境综合绩效指数排名第4，乌鲁木齐市之所以出现那么大的差距，其主要原因可能是工业发达，自然资源要素投入较多，造成的环境污染较严重，污染治理投资力度与之不匹配，加之人口众多，资源要素的拥有量在细化之后比较小，不能与较快的社会发展速度相适应。克孜勒苏柯尔克孜自治州有较高的资源环境综合绩效指数，可能受其独特的地理优势、自然资源和环境禀赋的影响，工业发展相对缓慢，造成的环境污染排放相对较低。和田地区的资源环境综合绩效最低，与其地理位置和自然资源拥有量有一定关系。此外，伊犁哈萨克自治州的资源环境综合绩效表现最高，毗邻的阿勒泰地区、克拉玛依市和塔城地区的资源环境综合绩效表现相对较低。由此可见，伊犁哈萨克自治州并未对周边城市起到良好促进作用，甚至可能对周边城市的资源环境绩效产生不利影响，应加大对低绩效地区的政策扶持和相应的环境监管力度，鼓励高绩效地区帮扶低绩效地区，低绩效地区向高绩效地区学习借鉴，促进各地区之间共同发展。

表2 2019年新疆14地州市资源环境综合绩效指数

2.4 分地区描述性统计

根据新疆地理环境特征，以天山为分界线，将新疆划分为三个主要地区，分别是天山以南的新疆南部地区（以下简称南疆），天山以北的新疆北部地区（以下简称北疆），以及天山附近的新疆东部地区（以下简称东疆）。南疆地区包含了和田地区、喀什地区、巴音郭楞蒙古自治州、克孜勒苏柯尔克孜自治州和阿克苏地区，北疆地区包含了乌鲁木齐市、伊犁哈萨克自治州、克拉玛依市、塔城地区、阿勒泰地区、博尔塔拉蒙古自治州和昌吉回族自治州，东疆地区仅包含了吐鲁番市和哈密市。由于各地区的地理位置优势、环境禀赋和经济发展速度不同，考虑到各地区资源环境绩效存在差异性，通过描述性统计对各指标数据进行分析。指标值越大，表示对资源环境绩效指数的影响程度越大。

通过表3描述性统计结果可以看出，北疆地区的结果最好，每个指标的最大值基本上集中在北疆，东疆地区的结果最差，指标最低值几乎集中在东疆。东疆地区的农业用地指标较为薄弱，标准化后最大值仅为0.15，主要原因依赖于自然环境相对恶劣，以东疆地区中的吐鲁番市为例，四面环山，是比较典型的大陆暖温带沙漠气候，阳光充足，热量充沛但极其干燥，夏季极端高温为49.6℃，地表温度多在70℃以上，植被稀缺，降雨稀少，众多因素作用下导致吐鲁番市农业用地面积少。北疆地区的人均水资源最多，标准化处理后平均值0.49，但最小值为0.20，最大值为0.77，差异很大，位于北疆地区的阿勒泰地区，人均水资源拥有量最多，从《新疆统计年鉴2020年》［12］中得知，阿勒泰地区人均水资源拥有量16 523 m3，是新疆人均水资源量（3 806 m3/人）的4倍之多。由资源环境绩效排序可知，北疆地区优于南疆地区，南疆地区优于东疆地区。

表3 2019年新疆各地区各指标描述性统计结果

续表3

2.5 空间关联性分析

因地域相互之间对资源环境绩效有影响，将各地州市资源环境绩效与空间关联性分析结合，运用GeoDa软件对REPI值进行空间关联性分析，空间权重矩阵运用距离权重法计算得出，且用LISA集聚图表示变量值在区域和其周围地区四种类型的局域空间联系［17］，即高高、高低、低低、不显著四种关系。

2.5.1 全局空间自相关

对新疆14地州市REPI值进行全局自相关分析，经过多次测试，Euclidean距离阈值设置为2，得到全局自相关莫兰指数图，如图2所示，新疆14地州市资源环境绩效的空间相关性莫兰指数为0.163 107，相关指数大于0。使用999次重复排列方法进行假设检验后，P值约为0.280，Z值得分为0.612，通过显著性水平0.01的检验，说明存在正向的关联关系，即新疆14地州市之间的资源环境绩效存在空间关联性，在空间分布上表现为显著的正相关关系，存在相互促进的积极作用。

图2 2019年新疆14地州市REPI全局自相关莫兰散点图

2.5.2 局部空间自相关

为了进一步说明新疆14地州市的资源环境绩效指数在局域范围内的邻近空间聚类情况，分析地区与邻近地区之间正负相关程度，在全局空间自相关的基础上绘制局部空间自相关LISA集聚图，如图3所示。局部空间关联性指标在0.05显著性水平下通过检验，从图3可以看出，昌吉回族自治州、克孜勒苏柯尔克孜自治州与临近地区呈现高值被低值包围的现象，属于典型负向溢出效应，表明昌吉回族自治州、克孜勒苏柯尔克孜自治州的资源环境绩效没有对临近地区起到促进作用。乌鲁木齐市、博尔塔拉蒙古自治州、伊犁哈萨克自治州与周围临近地区资源环境绩效存在高值聚集，表现出高高特征，存在正溢出效应。喀什地区、巴音郭楞蒙古自治州、塔城地区体现了低值被低值包围的性质，表明存在周边地区的低值聚集现象。

图3 2019年新疆14地州市局部空间自相关聚集图

3 结论

通过对新疆2019年资源环境绩效分析和空间相关性分析可知，资源环境绩效较高的地区集中在乌鲁木齐市、博尔塔拉蒙古自治州、伊犁哈萨克自治州。北疆地区自然资源和地理位置相对优越，环境禀赋高，经济发展相对较快，但处于北疆地区的这三个地区并没有促进周边城市的资源环境绩效改善，周边城市资源环境绩效较低，塔城地区和克拉玛依市周围是具有高REPI值的城市，其资源环境绩效表现较低。南疆地区的克孜勒苏柯尔克孜自治州的资源环境绩效表现相对较好，但其周围城市的资源环境绩效表现相对较低，特别是距离克孜勒苏柯尔克孜自治州最近的喀什地区，说明克孜勒苏柯尔克孜自治州没有将自身发展的优势推广到临近地区，未形成正向溢出效应。

综上，新疆资源环境绩效表现大致可分为三个部分：第一部分是北疆地区，资源环境绩效较高的地区集中在北疆，使得北疆整体资源环境绩效较高，其中乌鲁木齐市作为新疆的省会城市，在资源环境绩效方面表现较好，且经济发展速度较快，应重点加强对周边城市的带动作用，发挥其正外部性，促进整体改善。第二部分是南疆地区，克孜勒苏柯尔克孜自治州和阿克苏地区的资源环境绩效表现较好，而周围相对较差，这表明影响周边城市资源环境绩效低的因素可能是克孜勒苏柯尔克孜自治州、阿克苏地区城市发展带来了负向的溢出效应。因此，在城市发展的同时，应重点监管资源环境管控，做到事前、事中的有效监督和管控，杜绝先污染后治理的模式出现，加大惩治力度。第三部分是东疆地区，东疆地区整体资源环境绩效较低。在东疆，自然资源要素缺乏是不可逆的事实，加之产业链比较单一，产出水平低，自然资源要素合理配置和生态环境保护，是东疆重点要解决的问题。同时，在政府部门的带头作用下，向资源环境绩效较高的地区学习治理模式，并结合自身禀赋的实际情况，加强治理和监管力度。

4 对策建议

根据以上的实证分析，为了促进自然资源合理利用，提高新疆资源环境绩效，提出以下建议。

4.1 提高全域资源环境绩效的建议

1）改变传统固有的旧观念。国家出台有关政策的积极引导和宣传，发挥各地政府的带头作用，学校老师的传授作用，提升社会公民自身的资源环境保护意识。把资源环境绩效评价放在社会发展中的重要位置，加大惩处力度，提高破坏生态环境的隐性成本和显性成本。

2）加强资源环境绩效评价技术创新。新疆各地州市应根据自身禀赋建立专门的评估机构、加强生态绩效评价技术创新、培养相关专业的评价人才、用制度去约束评价工作流程的规范。其次，高等院校可开展自然资源环境核算和审计的相关研究课程，为规范和提高资源环境绩效评价提供理论依据同时，在探索绩效评估技术的基础上应结合计量经济学和统计学，以便得出更加完善的评估体系。

3）依靠供给侧结构性改革。利用市场机制，依靠市场活力来治理，把环境保护推向市场，充分发挥市场资源配置功能，使环境资源商品化。同时，在环境保护领域引入市场价格机制和竞争机制，形成全社会参与环境保护，提高资源环境绩效的驱动力。

4.2 提高区域性资源环境绩效的建议

1）南疆地区：从政策入手，因地制宜。南疆是新疆的能源大本营和粮食产区，矿物质资源丰富，但资源环境绩效呈现低值聚集的现象，其原因是由于产业结构水平低，开放程度低，自然资源利用率不高所导致的。为了提高该地区的生态绩效水平，消除南部地区低值集聚效应，必须从政策出发，结合自身禀赋的实际情况，合理利用矿物质资源，实现生态和经济效益双赢的局面。

2）北疆地区：一是积极开展生态文明示范区建设，发挥模范带头示范作用。建设生态文明示范区，带动周边地区资源环境绩效低的城市共同进步，促进整体资源绩效得到改善。强化乌鲁木齐市作为省会城市的核心地位，在经济快速发展的同时，重视资源绩效水平的提高，促使生态文明建设与经济发展相匹配。充分发挥省会城市的正向溢出效应，带动周边城市经济发展与提高资源环境绩效。二是依靠政府的强制手段。北疆地区资源环境绩效较高，但重工业主要集中于北疆地区，工业发达，污染物排放比较严重，长期下去会对环境造成严重污染，政府应加大监管力度，严抓严打废水废气不合格的排放，督促工厂完善或重建废水废气的处理器，加强生态绩效审计，把地方当局的资源环境绩效作为评估地方政府职能的指标之一。

3）东疆地区：贯彻落实“环保优先，生态立区”的发展原则。东疆地区环境相对恶劣，在有限的自然资源条件下，应加大生态经济的发展力度，减少农民因病虫害防治和风沙侵害造成的损失。在生态环境治理方面，通过在农田园周围种植大量生态林和经济林，使农田生态环境得到有效恢复，提高东疆地区的资源环境绩效。