張楊,嚴金明,熊浩宇
(1.中國人民大學(xué)公共管理學(xué)院,北京 100872;2.國土資源部資源環(huán)境承載力評價重點實驗室,北京 065201;3.哈爾濱工業(yè)大學(xué)城市水資源與水環(huán)境國家重點實驗室,黑龍江 哈爾濱 150090;4.武漢國土資源與規(guī)劃局東湖開發(fā)區(qū)分局,湖北 武漢 430079)
進入21世紀(jì)以來,由于城市和經(jīng)濟的快速發(fā)展,伴生了資源枯竭和環(huán)境破壞等現(xiàn)象,資源和環(huán)境問題成為人們普遍關(guān)注的焦點[1-5]。近年來我國城市發(fā)展迅速,人口數(shù)量猛增,面臨著資源、環(huán)境承載力等方面的巨大壓力[6-8]。針對城市生態(tài)環(huán)境問題,國內(nèi)外開展了大量關(guān)于城市可持續(xù)發(fā)展的研究,其中關(guān)于可持續(xù)發(fā)展協(xié)調(diào)性的定量研究較多[9-13],但是將“兩型社會”理念融入城市可持續(xù)發(fā)展研究的鮮有涉及。2007年12月,國務(wù)院批準(zhǔn)武漢城市圈和長株潭城市群成為全國資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會(簡稱“兩型社會”)建設(shè)綜合配套改革試驗區(qū),要求兩地以建設(shè)兩型社會為目標(biāo),加快轉(zhuǎn)變經(jīng)濟發(fā)展方式,促進經(jīng)濟社會發(fā)展與人口資源環(huán)境相協(xié)調(diào),切實走出一條新型城市化的可持續(xù)發(fā)展之路。隨著國家中部崛起戰(zhàn)略和“資源節(jié)約型、環(huán)境友好型綜合改革試驗區(qū)”的獲批,武漢城市圈迎來了有史以來最好的發(fā)展機遇,其戰(zhàn)略支點地位也日益凸顯。
基于“兩型社會”理念構(gòu)建城市圈可持續(xù)發(fā)展綜合測度指標(biāo)體系,研究“兩型社會”理念下的武漢城市圈可持續(xù)發(fā)展?fàn)顟B(tài),對武漢城市圈區(qū)域生態(tài)建設(shè)、引導(dǎo)兩型社會創(chuàng)新實踐、率先建成“生態(tài)城市圈”以及實現(xiàn)城市圈整體社會、經(jīng)濟、資源環(huán)境可持續(xù)發(fā)展具有重要的現(xiàn)實意義。
基于“兩型社會”理念的城市可持續(xù)發(fā)展研究必須在區(qū)域可持續(xù)發(fā)展框架下,根據(jù)區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展水平及資源環(huán)境承載力,以“環(huán)境友好型、資源節(jié)約型”為導(dǎo)向,確定城市可持續(xù)發(fā)展的限制因素,從而尋求城市良性的可持續(xù)發(fā)展之路。根據(jù)城市可持續(xù)發(fā)展的內(nèi)涵以及“環(huán)境友好型、資源節(jié)約型”兩型社會的建設(shè)需求,在遵循系統(tǒng)性、科學(xué)性、定性與定量、可操作性等原則的基礎(chǔ)上構(gòu)建武漢城市圈可持續(xù)發(fā)展綜合測度指標(biāo)體系,共選取了38個指標(biāo)(表1)。
假設(shè)有n個指標(biāo)和m個評估年份,形成一個待評估的原始數(shù)據(jù)矩陣X=(xij)m,n,在信息論中,用函數(shù) H(x)=-∑f(xk)lnf(xk)(k=1,2,3,…,n)度量系統(tǒng)無序程度,H(x)稱為信息熵,∑f(xk)lnf(xk)為信息。信息熵與信息兩者絕對值相等,符號相反[14,15]。若某項指標(biāo)值變異離散程度越大,H(x)越小,而信息越大,則該指標(biāo)的權(quán)重越大;反之亦然。所以本研究根據(jù)各項指標(biāo)值在m個評估年份中的離散程度,以信息熵作為研究方法,計算各個指標(biāo)的權(quán)重,從而實現(xiàn)“兩型社會”理念下城市圈可持續(xù)發(fā)展能力的綜合測度。

表1 武漢城市圈可持續(xù)發(fā)展綜合測度指標(biāo)權(quán)數(shù)Table 1 Comprehensive estimate indicator weight of Wuhan city circle sustainable development
在熵值法計算過程中,由于負值不能直接參與計算,極值應(yīng)做相應(yīng)變動,對這類指標(biāo)數(shù)據(jù)應(yīng)進行一定的變換。在城市可持續(xù)發(fā)展能力綜合測度中,各個指標(biāo)數(shù)值代表的含義不同,正向指標(biāo)的值越大越好,負向指標(biāo)的值越小越好,所以采用功效系數(shù)法對熵值法進行改進,這樣就避免了負值不能參與運算的弊端。其計算步驟主要包括:
(1)功效系數(shù)法改進:設(shè)總共確定評價指標(biāo)k個,當(dāng)前若包含p個指標(biāo)呈正效應(yīng)時,記第i個評價對象第j項指標(biāo)為xij,則第i個評價對象第j項指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)值的測算公式為:

式中:xij為d(xij)第i個評價對象第j項指標(biāo)的功效系數(shù),d(xij)為該指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)值;p為正效應(yīng)評價指標(biāo)個數(shù),k為評價指標(biāo)的總數(shù)目。當(dāng)d(xij)=1時,指標(biāo)代表的項目達到最佳狀態(tài),d(xij)=0時,達到最差狀態(tài)。

(4)第j項指標(biāo)的差異性系數(shù):gi=1-ej,熵值越小,指標(biāo)間差異性越大,指標(biāo)就越重要。
考慮到指標(biāo)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性及獲取的難易程度,本研究以2003-2011年為評價的研究時段并選取38個評價指標(biāo),按照改進熵值法的計算步驟,確定各個評價指標(biāo)的權(quán)數(shù)(表1)。通過武漢城市圈可持續(xù)發(fā)展綜合測度指標(biāo)權(quán)重值,可以看出經(jīng)濟增長因素最為重要,累計權(quán)重值為0.250448;其次是資源節(jié)約和環(huán)境友好因素,累計權(quán)重值分別為0.217135和0.214049;再次是社會繁榮和科技進步因素,累計權(quán)重值分別為0.159656和0.158711。這與我國推進可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的指導(dǎo)思想一致。所以武漢城市圈應(yīng)首要發(fā)展生產(chǎn)力,促進經(jīng)濟快速增長,同時在“兩型社會”建設(shè)的目標(biāo)下,通過科技進步、節(jié)約資源、改善區(qū)域環(huán)境促進社會的繁榮發(fā)展。
城市可持續(xù)發(fā)展能力綜合指數(shù)(Urban Sustainable Development Capability Index,USDCI)計算方法為:

式中:m為評價指標(biāo)個數(shù),pij為第j項指標(biāo)下第i年份指標(biāo)值的比重,wj為該指標(biāo)的權(quán)重。
依據(jù)城市可持續(xù)發(fā)展能力綜合指數(shù)計算公式,可得2003-2011年武漢城市圈各城市評價子項可持續(xù)發(fā)展能力指數(shù)及綜合指數(shù),結(jié)果如表2和表3所示。

表2 2003-2011年武漢城市圈各城市評價子項可持續(xù)發(fā)展能力指數(shù)Table 2 Sustainable development capability indexes of evaluation items in Wuhan city circle from2003 to 2011

表3 2003-2011年武漢城市圈各城市可持續(xù)發(fā)展能力綜合指數(shù)Table 3 Sustainable development capability comprehensive indexes in Wuhan city circle from2003 to 2011
表2顯示:1)2003-2011年武漢城市圈資源節(jié)約可持續(xù)指數(shù)中天門市排名第一,為5.16,從萬元GDP能耗、電耗、工業(yè)廢水廢氣排放達標(biāo)率等指標(biāo)看,天門市在資源節(jié)約方面表現(xiàn)十分優(yōu)越;而黃石市則排名最后,其工業(yè)耗能最高,廢棄物排放達標(biāo)率則最低;咸寧市、仙桃市和潛江市在研究時段內(nèi)資源節(jié)約可持續(xù)指數(shù)則表現(xiàn)為下滑,主要是由于這些市在2007年前能源消費以煤電為主,并且消耗量大,在城市圈被確立為“兩型社會”建設(shè)示范區(qū)后,政府加大了對節(jié)能減排的投入,并大力推進節(jié)能技術(shù)進步,三市資源節(jié)約可持續(xù)指數(shù)開始逐步回升。2)武漢城市圈環(huán)境友好可持續(xù)指數(shù)中天門市仍排名第一位,黃石市仍居末位,咸寧、仙桃和潛江市仍有先下滑后升高的變化趨勢。由于資源節(jié)約和環(huán)境友好關(guān)系密切,兩者可持續(xù)發(fā)展指數(shù)變化較為接近。3)武漢城市圈經(jīng)濟增長可持續(xù)指數(shù)中武漢市穩(wěn)居第一位(為7.57)。武漢市是中部地區(qū)的中心城市,在中部崛起戰(zhàn)略下,近年來經(jīng)濟發(fā)展迅速,承擔(dān)著承東啟西的重要作用,其GDP增長率、人均GDP、人均工業(yè)總產(chǎn)值等指標(biāo)遠遠高于城市圈內(nèi)其他城市。4)武漢城市圈科技進步可持續(xù)指數(shù)中武漢市排名第一位(為4.23),潛江市排名最后(為1.62)。武漢是我國重要的教育中心城市,高等教育水平居全國第三,僅次于北京和上海,也是全國唯一承擔(dān)國家知識產(chǎn)權(quán)局專利管理、交易、產(chǎn)業(yè)化及知識產(chǎn)權(quán)示范的全面試點工作的城市,其高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)增加值占GDP的比率是潛江市的6.13倍。5)武漢城市圈社會繁榮可持續(xù)指數(shù)中武漢市排名第一位(為7.97),仙桃市排名最后(為2.78)。因為社會繁榮程度與區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展水平密切相關(guān),所以城市經(jīng)濟發(fā)展水平越高的城市,社會繁榮程度也越高。
從表3看,2003-2011年武漢城市圈各城市可持續(xù)發(fā)展能力綜合指數(shù)呈逐年增高的趨勢,武漢市可持續(xù)發(fā)展能力綜合指數(shù)最高(為28.68),遠遠高于城市圈內(nèi)其他城市。綜合指數(shù)排名依次為武漢市、孝感市、天門市、鄂州市、黃岡市、咸寧市、黃石市、潛江市和仙桃市。變化幅度最大的為武漢市,最小的為仙桃市。
通過表2和表3可以發(fā)現(xiàn):1)武漢城市圈可持續(xù)發(fā)展能力總的趨勢是逐年增強,其中咸寧、仙桃和潛江市在研究時段內(nèi)出現(xiàn)了波動(2003-2006年資源節(jié)約和環(huán)境友好評價子項中三市指數(shù)下降);2)2007年在確立武漢城市圈為全國資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會(簡稱“兩型社會”)建設(shè)綜合配套改革試驗區(qū)后,各城市可持續(xù)發(fā)展能力指數(shù)都有了明顯提高,武漢市在城市圈內(nèi)首位度最高,可持續(xù)發(fā)展能力綜合指數(shù)遠高于其他城市;3)武漢城市圈可持續(xù)發(fā)展能力綜合指數(shù)逐年提高,說明了城市圈內(nèi)部各個城市正在經(jīng)歷著由過渡耗費資源獲取經(jīng)濟增長、以損失環(huán)境效益獲取經(jīng)濟增長方式到節(jié)能降耗、循環(huán)利用的可持續(xù)增長方式的轉(zhuǎn)變階段,也表明武漢城市圈資源節(jié)約、環(huán)境友好的“兩型社會”建設(shè)開始取得實質(zhì)性的進展。
本研究基于“兩型社會”理念,構(gòu)建武漢城市圈可持續(xù)發(fā)展指標(biāo)體系,應(yīng)用改進型熵值法對武漢城市圈可持續(xù)發(fā)展能力進行綜合測度。研究結(jié)果表明:2003-2011年,武漢城市圈可持續(xù)發(fā)展能力逐年增強,雖然在研究時段內(nèi)咸寧、仙桃和潛江市在資源節(jié)約、環(huán)境友好評價子項中出現(xiàn)了波動,但是武漢城市圈整體在朝著可持續(xù)發(fā)展方向邁進,尤其是在被確立為“兩型社會”建設(shè)綜合配套改革試驗區(qū)后,各城市可持續(xù)發(fā)展指數(shù)提高更加明顯。可見以資源節(jié)約和環(huán)境保護為目標(biāo)的“兩型社會”建設(shè)是城市可持續(xù)發(fā)展的重要保障。
因此,應(yīng)以“兩型社會”建設(shè)為契機,把武漢城市圈建成我國中部地區(qū)最具實力、最具活力的增長極之一,實現(xiàn)又快又好的可持續(xù)發(fā)展。主要建議如下:1)樹立資源節(jié)約、環(huán)境友好與經(jīng)濟發(fā)展的雙贏觀念,實行綠色GDP、人均綠色GDP的經(jīng)濟社會發(fā)展指標(biāo)體制改革,并將其納入?yún)^(qū)域經(jīng)濟發(fā)展考核指標(biāo);2)加快推進“1+8”城市管理協(xié)調(diào)體制的改革,構(gòu)建“兩型政府”、“兩型企業(yè)”、“兩型家庭”,將資源節(jié)約和環(huán)境友好的各項指標(biāo)落實到政府、企業(yè)、家庭的每項活動中,使“兩型社會”理念成為政府、企業(yè)、家庭等內(nèi)化為執(zhí)政、生產(chǎn)、生活的核心理念;3)推動產(chǎn)業(yè)向優(yōu)勢區(qū)域集聚,優(yōu)化城市圈各城市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),在“兩型社會”理念指導(dǎo)下,將科技創(chuàng)新與商業(yè)創(chuàng)新有機結(jié)合,大力發(fā)展兩型產(chǎn)業(yè),降低高消耗、高排放產(chǎn)業(yè)在經(jīng)濟結(jié)構(gòu)中的比重,推動綠色產(chǎn)業(yè)發(fā)展,實現(xiàn)經(jīng)濟快速增長的綠色經(jīng)濟發(fā)展模式;4)加快推進科技體制改革,優(yōu)化圈內(nèi)科技資源配置,促進產(chǎn)學(xué)研結(jié)合,完善科研成果轉(zhuǎn)化機制,將科技成果快速轉(zhuǎn)化為綠色生產(chǎn)力,促進創(chuàng)新成為經(jīng)濟增長的動力源;5)轉(zhuǎn)變消費觀念與優(yōu)化消費結(jié)構(gòu),通過消費結(jié)構(gòu)變化促進產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整,積極構(gòu)建城市圈綠色消費模式,打造綠色消費之都。
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