湖北省綠色發展指數空間格局及診斷分析

郝漢舟　湯進華　翟文俠等

摘 要：五大發展理念是破解發展難題、實現第二個百年奮斗目標的必然選擇。其中綠色發展是可持續發展的必要條件?？茖W評價綠色發展，對指導區域可持續發展具有重大意義。本文在科學界定綠色發展概念的基礎上，選取2009年-2015年湖北省相關統計年鑒數據，構建了系統層、因素層、指標層。采用層次分析法與專家調查法相結合的方法確立權重，分析湖北省不同地級市綠色發展情況。研究結果表明：湖北省綠色發展水平指數在2011年有一個最低值；2009年至2015年呈現總體增加的趨勢。在湖北省地級市綠色發展指數中，武漢市和宜昌市排名前列。神農架林區和恩施州盡管人均GDP較低，但是2015年綠色發展指數進入全省前五名。全局自相關分析表明2009年和2010年綠色發展指數在空間上呈現集聚分布，隨后幾年呈現空間隨機分布模式。局部自相關表明，2015年武漢市綠色發展指數呈現“HH”極點模式。采用障礙度模型進行綠色發展指數診斷分析，表明制約湖北省區域綠色發展的指標因素主要是產業結構、工業廢水排放強度、工業廢氣排放強度、生態環境狀況指數等。基于上述結論，結合湖北省實際提出了倡導綠色理念，普及綠色發展知識、實現產業升級換代、大力發展循環經濟等政策建議。

關鍵詞：湖北?。痪G色發展評價；層次分析法；空間自相關；障礙度

中圖分類號： S153.6；F595 文獻標識碼：A

在資源環境對經濟發展的約束進一步加強的背景下，綠色發展的理念具有深遠的意義。自從20世紀60年代西方發達國家的綠色運動興起以來，綠色理念逐漸得到廣泛地發展并完善[1]。1989年，“綠色經濟”概念首先由英國經濟學家皮爾斯提出，他主張從社會和生態條件出發，建立一種“可承受的經濟”，即不會因為自然資源耗盡而使經濟無法持續發展，不會因為盲目追求生產增加而造成社會分裂[2]。近年來，綠色經濟、綠色發展的理念日益深入人心， 成為全球資源和環境治理的重要手段。

我國一直進行綠色發展理論的探索，聯合國計劃開發署在2002年發表了中國選擇綠色發展之路的報告，即《2002中國人類發展報告：綠色發展，必選之路》[3]。我國學者分別從綠色發展的理論基礎、綠色發展道路、綠色評價及綠色經濟等多方面展開研究與探討。

在綠色發展理論研究上，鄧德勝等從綠色產業的角度提出了綠色發展的戰略目標[4]。諸大建著重從生態文明的角度研究，即“為什么”、“是什么”、“怎么做”三方面思考生態文明的10大問題[5]。胡鞍鋼以全球氣候變化為背景，提出要進行綠色發展的必要性[6]。王毅武等認為生態文明是綠色崛起的宗旨與歸宿，綠色崛起是生態文明的路徑與規范[7]。牛文元強調，生態文明是對綠色發展理論的升華和凝練，并提出了阻礙綠色發展的幾大方面[8]。趙建軍等分析了綠色發展的含義和國外綠色發展的經驗，提出在中國實施綠色發展的重要性[9]。

在綠色發展戰略研究上，王金南等提出了中國綠色發展戰略的指標及中長期目標[10]。蘭竹虹從8個方面提出了中國實施綠色發展的戰略思路[11]。周宏春更深一步得出綠色經濟的發展路線圖[12]。趙建軍等探討了中國綠色發展的發展路徑[13]。

在綠色經濟上，崔如波認為綠色經濟是建立在生態環境良性循環基礎之上的、以生態經濟為基礎、知識經濟為主導的可持續經濟發展模式[14]。李康給出了綠色經濟與綠色GNP的科學內涵，論述了其演進過程，提出了構建綠色經濟體系的主要對策[15]。張葉從可持續發展的角度解釋了綠色經濟的內涵，并將綠色經濟與環境經濟、生態經濟進行了辨析[16]。曾賢剛等從“經濟轉型有效性”、“資源利用綠色度”、“進步和福祉實現度”3個方面測度綠色經濟[17]。王曉云等以勞動、資本、土地、水資源、能源和環境成本作為經濟的投入指標，以地區GDP作為產出指標，選用DEA-BCC和DEA-Malmquist模型評價綠色經濟效率[18]。

關于綠色發展與可持續發展觀，一般認為綠色發展是第二代可持續發展觀。在各級政府深入實踐“綠色發展”的過程中，有必要對一個地方的綠色發展水平進行測度和評價?；诖?，本文的目的在于：（1）在辨析綠色發展概念的基礎上，制定綠色發展的評價指標。（2）利用層次分析法對湖北省綠色發展水平進行綜合評價。（3）在綠色發展指數的基礎上，進行空間自相關分析，并進行綠色發展指數診斷，以弄清湖北省綠色發展水平的省內空間差異情況。

1 研究方法和數據來源

1.1 指標構建

只有在界定了綠色發展內涵的基礎上，才能科學制定綠色發展的評價指標。胡鞍鋼認為，綠色發展強調經濟系統、社會系統和自然系統間的系統性、整體性和協調性[19]。馬洪波認為，綠色發展就是循環經濟、綠色經濟、可持續發展、低碳經濟的綜合[20]。趙建軍等認為，綠色發展最終目標是要實現可持續發展，發展過程中強調經濟、社會、資源和環境的和諧發展[9]。綠色發展的測度主要有兩類方法：一類是指數法。一般是建立多級指標體系。指標權重確定方法有AHP方法、熵權法、專家法。第二類是DEA方法。分析目前文獻報道的綠色發展評價，常見的評價方法及評價指標見表1。

分析上述綠色發展的綜合評價相關文獻，可以發現以下不足之處：1）將綠色經濟、國家生態園林城市、國家森林城市、國家環境保護模范城市等指標體系簡單移植到綠色發展上來，沒有明確區分綠色經濟、生態城市與綠色發展概念的內涵和外延。2）專家法通過主觀方法確定權重，其權重大小取決于專家的主觀判斷，客觀性不足。3）在評價指標上，割裂綠色與發展，較關注于綠色指標，對發展中的科技創新指標，缺乏體現。

綠色發展概念中，綠色是基礎，發展既是目標也是手段。在實現綠色發展中，將產業轉換、提檔升級、科技創新作為綠色發展的路徑和著力點，因此，對綠色發展的評價中，應該包含綠色發展的能力和潛力的指標?；诖?，本研究本著系統性、整體性、可操作性和導向性的原則，設置綠色評價指標體系。

評價指標體系共分為三部分，即系統層A、因素層B、指標層C，共19個指標，具體框架見表2。指標分為正向指標和負向指標，其中除工業廢氣排放強度、工業廢水排放強度、能源產出率為負向指標，其余都為正向值標。

1.2 方法

首先進行數據的標準化。通過對原始數據的線性變換，使結果落到[0，1]區間。該方法去除數據的單位限制，將其轉化為無量綱的純數值，便于不同單位或量級的指標能夠進行比較和加權。對正向和負向指標的計算公式如下：

x′=■ （1）

x′=■ （2）

其中max為樣本數據的最大值，min為樣本數據的最小值。

權重的確定有主觀賦權法和客觀賦權法兩類。本文采用層次分析法與專家調查法相結合的方法。層次分別賦權法可避免大量指標同時賦權的混亂與失誤，從而提高賦權的簡便性和準確性。其主要步驟是：

（1）專家打分：根據湖北省綠色發展指標體系表2建立專家評分表。找若干專家進行打分并對各個不同層次不同指標所打分求平均值。分值分布為1-9。打分為1，表示指標xi與xj相比，具有同樣重要性。打分為9，表示指標xi與xj相比，極端重要。（2）最大特征根對應向量：對上述評分，求最大特征根及相對應的向量。在本研究中用DPS軟件求上述評分矩陣的最大特征根及對應的向量。（3）確定權重。對上一步求出的向量進行歸一化，得到權重。

為了分析綠色發展指數的空間聯系和關聯性，本研究中采用全局空間自相關Moran指數I，I的取值一般在-1到1之間。其計算公式為：

I=■ （3）

式中I為Moran指數；wij為空間權重，在本研究中采用簡單的二進制鄰接矩陣。當區域i和j相鄰時權重為1，不相鄰時權重為0；xi、xj為區域i和j的綠色發展指數；■=■■xi。對于I值，用標準化統計量Z來檢驗n個區域是否存在空間自相關。

為觀察局部空間聚集，采用局部Moran指數M表示，其計算公式如下：

Mi=■■wij（xj-■） （4）

式中Mi為區域i的局部Moran指數；其中S2=■■（xi-■）2

1.3 數據來源及軟件

研究數據主要來源于四個部分：2009年～2015年的《湖北省統計年鑒》、湖北省各市州2009年～2015年的統計年鑒、湖北省各市州2009年～2015年國民經濟和社會發展統計公報、湖北省各市州2009年～2015年環境狀況公報。在本研究中，層次分析法時用DPS軟件計算最大特征值及其對應向量；用ArcGis10.2進行空間自相關分析。

2 結果與討論

2.1 湖北省整體綠色發展現狀評價

在對2009年～2015年湖北省各負向評價指標進行處理后，根據層次分析法的原理，用DPS軟件計算出最大特征值，由其對應的特征向量，經過歸一化處理后得到權重。由權重與各指標相乘后再相加，得到不同年份不同一級指標及綠色發展指數。

（1）綠色發展指數綜合評價結果

從圖1可以看出，湖北省綠色發展水平從2009年至2015年總體呈現上升趨勢，綠色發展指數從2009年的0.38提高到2015年的0.73。十八大以來，在“創新、協調、綠色、開放、共享”五大發展理念指導下，湖北省大力建設生態文明，構建綠色低碳循環產業體系，綠色發展指數在在2013年以后增加比較明顯。

（2）因素層指標結果

從圖1可以看出，湖北省生態城市建設力度從2009年～2011年呈現升高-降低的趨勢，從2011年至2015年生態城市建設力度穩步上升，體現了湖北省在生態城市建設方面的取得的成就。湖北省產業環境友好程度在2009年呈現出最高水平，為0.283，此后，產業環境友好程度開始大幅度下滑，2013年出現最低值，為0.044；之后有所上升。湖北省循環經濟發展水平總體呈遞增趨勢，這歸功于節能減排相關政策的實施。由此可見，湖北省把工業、農業、城市與社會和資源再生利用和新能源開發等五個領域作為發展循環經濟的重點領域取得了顯著成績。今后，在城市與社會發展領域選擇中水回用、垃圾分類綜合利用和再生資源綜合利用等作為發展循環經濟的重點方向，進一步提升循環經濟的發展水平。另外，湖北省科技創新水平呈現穩步上升，這與湖北省這些年在推進以企業為主體的自主創新體系和創新型行業建設的機制體制改革有很大的關系。

2.2 湖北省不同地級市綠色發展指數分析

湖北省有12個省轄市、1個自治州（恩施土家族苗族自治州）、3個省直管市（仙桃市、潛江市、天門市）、1個林區（神農架林區）。圖2是各地級市綠色發展綜合指標在2009、2015這兩年的對比情況。

通過圖2可以看出，除襄陽市、咸寧市、仙桃市外，湖北省各地級市2015年的綜合指標上均高于2009年的綜合指標。在2009年綠色發展指數排名前5名的是：武漢市、宜昌市、十堰市、襄陽市、神農架林區。在2015年綠色發展指數排名前5名的是：武漢市、宜昌市、神農架林區、恩施州、十堰市。對比2009年和2015年，綠色發展指數上升最快的是恩施州，從2009年的第八名上升到2015年的第四名。襄陽市和咸寧市排名有所下降分別從第四名、第六名下降到第八名和第十名。2015年武漢市和宜昌市人均GDP和綠色發展指數在湖北省排名前二，說明二市較好地處理了經濟發展與資源環境保護的關系。神農架林區和恩施州盡管人均GDP排名靠后，但是在經濟后發區域，立足資源環境優勢，走一條綠色發展、綠色崛起的道路。

根據2015年湖北省各地級市四個一級指標的空間分布圖（圖3），可以看出：生態城市建設力度在湖北西部地級市較好；在湖北中部區域生態城市建設水平較低（荊州、潛江、仙桃、天門、孝感）。武漢市、宜昌市產業環境友好程度相比較高。循環經濟發展水平表現為武漢市>仙桃市>隨州市>荊門市。科技創新水平表現為武漢市>襄陽市>孝感市>宜昌市。武漢市的科技創新水平優勢比較明顯。

采用標準差分級法[27]，將2015年湖北省各市州綠色發展指數進行分級，用I表示綠色發展指數平均值，S為標準差，則[0，I-S]表示低水平區域；[I-S，I]表示中水平區域；[I，I+S]表示較高水平區域；[I+S，1]表示高水平區域。Arcgis10.2制圖結果見圖4。從圖4可以看出，2015年湖北省綠色發展綜合水平武漢市最高，較高水平區域恩施州、十堰市、黃石市；低水平發展區域為潛江市、仙桃市、天門市。

2.3 綠色指數空間自相關分析

進行全局自相關分析。選擇歐式距離作為計算距離，對數據進行標準化處理。湖北省2009年～2015年全局Moran I及計算的Z值、相伴概率P，見表3。

全局分布有集聚分布（cluster

ed）、隨機分布（random）、分散分布（dispersed）。當Z值大于1.65且顯著時，觀測值在空間上表現為集聚分布。當Z值小于-1.65且顯著時觀測值表現為分散分布。2009年和2010年I值大于0，說明存在正的空間自相關，說明綠色發展指數在全省分布并非完全是隨機性分布的，而是表現為綠色發展空間聚集性。

局部自相關分析結果顯示，武漢市Z得分為-3.28，統計顯著性的聚類類型表現為HL（圖5），表示高值要素的四周圍繞的是低值要素，說明武漢市綠色發展指數呈現區域性的高值，與周圍區域相比優勢比較明顯。潛江市和天門市Z得分為3.11和3.35，統計顯著性的聚類類型表現為LL，為低值聚類區域。與周圍相比綠色發展指數有一定的差距。

2.4 綠色發展指數診斷分析

在本研究中綠色發展指數是系統整體的評價，在對區域綠色發展指數進行診斷分析時，有必要找出制約、阻礙系統綠色發展的因素或者指標。表征障礙因素的指標目前有三種：因子貢獻度、障礙度、指標偏離度，其中障礙度指標在實際應用中較多，其計算公式如下[28]：

xip=1-Xip （5）

Zp=■×100% （6）

式中，Xip為第i個地級市第p個標準化的值；wp為指標xp的權重。采用公式（5）、公式（6）可以計算出湖北省17個地級市障礙度排名前三的指標層和和排名第一因素層（表4）。

從表4可以看出，除武漢市、十堰市、黃岡市、恩施州、天門市、神農架林區外，制約區域綠色發展的主要因素是C8（第三產業占GDP比重）。分析障礙度出現的頻次，發現C8（13次）>C7（12次）>C6（11次）>C5（6次）>C9（4次）。武漢市制約因素分別是生態環境狀況指數、萬元GDP能耗、森林覆蓋率。總體來講，對于湖北省區域綠色發展主要的障礙度可以歸納為第三產業占GDP比重、工業廢水排放強度（噸/萬元）、工業廢氣排放強度（噸/萬元）、生態環境狀況指數、萬元GDP能耗等指標。從因素層分析，制約區域綠色發展的因素層是產業環境友好程度（出現了15次）。制約武漢市綠色發展的因素層是生態城市建設力度、十堰市則為循環經濟發展水平。

3 結論與建議

運用層次分析法，從生態城市建設、產業結構、循環經濟、科技創新等4個一級指標對湖北省綠色發展水平狀況進行評價，根據研究得出：湖北省綠色發展水平總體呈現上升的趨勢，其中2013年至2015年上升趨勢比較明顯。從各地級市綠色發展水平來看，武漢市、宜昌市綠色發展水平較高。從一級指標來看，湖北西部區域生態城市建設力度優勢明顯，在湖北中部存在一個生態城市建設水平較低的區域。綠色指數空間自相關分析表明，2009年、2010年全局空間自相關表現為集聚性，而2011年以后年份表現為隨機模式。局部自相關分析表明，武漢市為統計學上顯著性的“HH”區域，呈現極點現象，擴散效應并不明顯。潛江市、天門市為統計學上的顯著性的“LL”區域。綠色發展診斷分析表明，產業轉型升級對湖北省各地級市顯得尤為重要。

基于以上結論，結合湖北省實際，有下列建議：

（1）倡導綠色理念，普及綠色發展知識。以綠色發展為核心，倡導消費者進行綠色消費，同時建立規范的公眾參與制度和完善的社會監督機制。樹立“綠色產業+綠色城鎮+綠色生活”的發展理念。

（2）實現產業升級換代。在產業升級中注重互聯網融合思維、創新驅動思維、生產和服務融合思維。大力發展電子汽車、節能環保裝備為代表的先進制造業；發展通訊設備、光電、集成電路為代表的電子信息產業。發展以太陽能、風能為代表的新能源產業；大力發展旅游休閑產業及現代服務業，提升第三產業的占比。

（3）大力發展循環經濟。首先要積極開拓“低碳升級+循環改造+綠色替代”的發展路徑；抓好企業節能，建立新型的產業化體系；立足獨特的區位優勢，走一條將綠色優勢轉化為經濟優勢的發展道路。

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Spatial pattern analysis and diagnosis of green development index in Hubei Province

HAO Han-zhou1，2， TANG Jin-hua1， ZHAI Wen-xia1， TANG Min1， SU Rui1

（1. Resources and Environment College， Hubei University of Science and Technology， Xianning， 437100， China； 2. Land and Water Resources Research Center of the Middle Yangtze River， Hubei University of Science and Technology， Xianning 437100， China）

Abstract： Scientific evaluation of green development is of great significance in guiding regional sustainable development. On the basis of the scientific definition of the concept of green development， select 2009 - 2015Hubei Province， the relevant statistical yearbook data constructed system layer， layer factor， index level. Factors which layer contains ecological urban construction efforts， industrial environment friendliness， circulating levels of economic development， technological innovation level four； index layer comprises 19indicators green coverage and so on. Using AHP and expert survey method are combined to establish the weights， analysis of different districts Hubei Province green development. The results show that： Hubei green development index level has a minimum value in 2011； from 2009 to 2015 showing the overall increasing trend. Prefecture-level city in Hubei Province green development index， ranking the forefront of Wuhan and Yichang City. Enshi and Shennongjia despite relatively low per capita GDP， but by 2015， the green development index ranking in the top five.Global autocorrelation analysis shows that in 2009 and 2010 on the Green Development Index Space Show agglomeration distribution in subsequent years presented random spatial distribution patterns. Local autocorrelation show， Wuhan Green Development Index 2015 presents "HH" pole model.Obstacles Model analysis shows that green area index factors in Hubei Province mainly industrial structure， industrial wastewater emissions intensity， industrial emissions intensity， ecological environment index. Based on the above findings， we put forwad some suggestiomns on how to improoe the green econo my in Hubei Province.

Keyword： Hubei Province； green development evaluation； AHP； spatial autocorrelation； obstacle degree