山東省區域可持續發展指標動態預測研究

[摘 要] 構建了區域可持續發展指標體系，給出了區域可持續發展的預測方法。根據山東省1978年～2005年33年時間序列山東省區域可持續發展指標體系的數據庫，選取了表征研究區域可持續發展的主要因子，構建了預測模型，運用該模型對山東省區域可持續發展部分指標進行了預測，預測結果比較理想。

[關鍵詞] 區域可持續發展 指標體系 動態預測 山東

區域可持續發展既不是單指經濟發展或社會進步，也不是單指資源環境的可持續，而是指“資源一環境一社會一經濟”這一復雜系統的可持續。作為可持續發展研究的一個熱點，區域可持續發展的預測研究目前還處于起步階段。預測就是運用科學的方法和手段對未來的不確定因素和條件做出預計、預算和判斷。區域可持續發展指標的預測是根據歷年的數據及其變化規律，對各指標未來的發展趨勢進行估計，是針對單個指標分別進行的。本文利用資料，建立1978年～2005年33年時間序列山東省可持續發展指標體系的指標數據庫，對山東省區域可持續發展的部分指標進行了預測。

一、區域可持續發展指標體系的建立

區域可持續發展系統是一個復雜、開放的巨系統，它包括人類社會本身以及與人類社會有關的各種基本要素、關系和行為，對這類復雜巨系統的一種有效的研究方法就是從定性到定量的綜合集成法。對系統進行定量研究，首先要建立起一套把系統要素進行量化的指標體系。

1.指標選取原則

區域可持續發展指標體系必須具備描述功能、評價功能和預警功能，因此，建立區域可持續發展指標體系時必須遵循以下原則:

(1)科學性原則:能夠正確反映區域可持續發展的綜合性情況;各子系統的功能狀態與發展能力。

（2)可操作性原則:選取代表性較強的典型性指標，盡可能以較少的指標包含較多的信息，避免選取意義相近、重復、強相關性或導出性指標，力求使指標體系相對簡潔易用。（3)層次性原則:區域可持續發展是一個復雜的巨系統，它可以分解為若干較小的亞系統，亞系統又可分解為若干子系統，以便全面反映功能狀態、發展水平和發展能力。(4)區域性原則:不同區域可持續發展指標體系的確定既要體現可持續發展的共性，還要緊密結合當地自然情況、社會經濟具體發展情況。(5)動態性原則:指標的選擇要求充分考慮動態變化的特點，要能較好地描述、刻畫與量度未來的發展及其趨勢。（6)可比性原則:必須與國際通用的和國家現行的統計規范銜接好，否則就難以進行必要的比較，就難以為人們接受和掌握。

2.山東省區域可持續發展指標體系

區域可持續發展系統是一個開放系統，它包括人類社會以及有關的要素、關系和行為。關于區域可持續發展系統的要素構成，有3分法（人口、資源、環境）、5分法（人口、資源、環境、經濟、社會）和6分法（人口、資源、環境、經濟、社會、科教）等。目前看來，6分法具有概念明確、數據易取、符合國情、便于分析等優點。所以本文遵循以上原則的基礎上，按6分法概念模型建立了山東省可持續發展動態預測指標體系，其中經濟方面代表性指標為：GDP增長率、GDP總量、產業結構、固定資產投資、全員社會勞動生產率；社會方面代表性指標為：城市化水平、農民人均純收入、城鎮人均可支配收入、失業率、萬人刑事案件發案率、農村社會保險覆蓋率；資源方面代表性指標為：人均水資源量、耕地面積、人均能源量、森林覆蓋率；環境方面代表性指標為：“三廢”排放量、自然災害損失情況、水土流失占土地面積比重；人口方面代表性指標為：人口總量、人口自然增長率、人口預期壽命、城鎮人口比重；科教方面代表性指標為：科技進步對經濟增長的貢獻度；科技人員數；重要科技成果數量；科學、教育經費占GDP的比重。

二、區域可持續發展動態預測方法

1.非線性回歸。該模型在屬性變化預測中最為常用。研究中我們發現，較為簡單的模型為:a(t)=c+dtt它具有很強的適應性，計算中首先根據屬性變化的快慢選定指數s，再根據資料數據估計模型參數c和d。

2.邏輯斯蒂模型。有的研究對象的發展是按S曲線趨近于上限，如區域人口數量、城市化水平、生物個體和種群的變化。對此邏輯斯蒂模型可進行很好的模擬，模型的表達式為:計算中應事先確定變量的上限am，然后采用最小二乘法估計模型的參數c和r。

3.灰色模型。灰色預測模型GM(1，1)在短期預測中效果較好，但它本質上要求對象按指數規律變化，從這一點上說GM(l，1)和指數回歸模型幾乎完全一致:a(t)=cem。GM(2，1)模型可以模擬更復雜的變化行為，如非單調增長、周期波動等。

4.時間序列分析。其主要思想是變量在當前時間點的取值與最近的一個時間點的取值線性相關，即:at=c1at-1+c2at-2+…cnat-n。對于平穩時間序列數據，可以建立AR，MA，ARMA模型。對非平穩時間序列，應預先平穩化，或直接建立ARIMA模型。另一種重要的模型是馬爾可夫序列模型，它首先對變量的連續值域進行離散化，根據觀測數據建立一步或多步狀態轉移概率矩陣，然后進行預測。

三、山東省區域可持續發展指標動態預測

在預測過程中本文運用了多種定量預測模型和方法，如LOGISTIC、LINEAR、POWER、NONLINEAR等方法，并以山東省的統計數據為基礎，利用模型對山東省的人口、資源、環境、經濟、社會和科教六大子系統的代表性指標進行了預測。

1.GDP總量的預測。采用1978-2005年山東省GDP總量的統計數據，建立的預測模型為:y=180.357e0.168t其中:R2=0.992，F=3341，851，t=1，2，……，33對應1978，1989，……，2010年等年份。采用上式對GDP總量進行預測，其預測結果見表1。

2.固定資產投資的預測。采用1978-2005年山東省固定資產投資的統計數據，建立的預測模型為:y=(1/u+0.027×0.825)-1。

其中:R2=0.996，F=3039.159，u=1978年固定資產投資，t=1，2，……，33對應1978，1989，……，2010年等年份。采用上式對固定資產進行預測，其預測結果見表1。

3.農民人均純收入的預測。采用1978年～2005年山東省農民人均純收入的統計數據，建立的預測模型為:

y=326.626-70.977t+9.583t2-0.093t3

其中:R2=0.952，F=444.018，t=1，2，……，33對應1978，1989，……，2010年等年份。農民人均年純收入的預測結果見表1。

4.城鎮人均可支配收入的預測。采用1978年～2005年山東省城鎮人均可支配收入的統計數據，建立的預測模型為:

y=685.684-142.824t+17.168t2+0.008t3

其中:R2=0.992，F=1039.673，t=1，2，……，33對應1978，1989，……，2010年等年份。城鎮人均可支配收入的預測結果見表1。

5.森林覆蓋率的預測。采用1978年～005年山東省森林覆蓋率的統計數據，建立的預測模型為:

y=8.423(1.036)t

其中:R2=0.883，F=136.014，t=1，2，……，33對應1978，1989，……，2010年等年份。采用上式對森林覆蓋率進行預測，其預測結果見表1。

6.“三廢”排放量的預測。采用1978-2005年山東省“三廢”排放量的統計數據，建立的回歸預測模型為:

y=127927.104-5055.196t+5889.293t2-7.428t3

其中:R2=0.922，F=79.150，t=1，2，……，33對應1978，1989，……，2010年等年份。“三廢”排放量的預測結果見表1。

7.人口總量的預測。人口總量數據成S型發展趨勢，并受上限約束，因此采用邏輯斯蒂(Logistic)模型，采用1978-2005年山東省人口總量統計數據，建立的預測模型為:

y=(1/u+.0.000139×0.990t)-1

其中:R2=0.960，F=623.658，u=1978年人口總量，t=1，2，……，33對應1978，1989，……，2010年等年份。采用上式對人口總量進行預測，其預測結果見表1。

8.科研、教育經費占GDP的比重的預測。采用1978年～2005年山東省科研、教育經費占GDP的比重的統計數據，建立的預測模型為:

y=2.073-0.085t+0.002t2

其中：R2=0.718，F=30.608，t=1，2，……，33對應1978，1989，……，2010年等年份。經費占GDP比重的預測結果見表1。

四、結論

采用定量方法對山東省未來發展的代表性指標進行了預測，得到了初步的預測結果。在總體上，所建立的模型擬合精度較高，預測值與實際數值相差不大，因此所得到的預測結果可信度較高。

從預測結果可以看出，山東省可持續發展的總體能力是在不斷增長，可以預見隨著社會經濟等各方面的水平的提高，以及可持續發展意識的逐步深入，在未來十年里山東省的可持續發展能力將大大增強，區域可持續發展系統的建設將日益完善。

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