基于主成分分析法的商洛市生態城市建設綜合評價

王高建　肖杰

摘要：基于生態城市的內涵，運用綜合評價思想，結合商洛市目前城市建設情況，從經濟、社會、環境等三個方面構建商洛市生態城市發展水平綜合評價指標體系，運用主成分分析方法對商洛生態城市建設進行綜合評價，目的是提供商洛市生態城市綜合評價的指標框架，為商洛市生態城市規劃、建設和綜合管理提供依據。

關鍵詞：生態城市 主成分分析 綜合評價

“生態城市”是20世紀70年代聯合國教科文組織發起的“人與生物圈（MAB）”計劃首先提出了“生態城市”這一概念。隨著人口的迅速增長，工業化的深入發展，諸如城市的大氣污染、水污染、垃圾污染、地面沉降、噪音污染；城市的基礎設施落后、水資源短缺、能源緊張；城市的人口膨脹、交通擁擠、住宅短缺、土地緊張，以及城市的風景旅游資源被污染、名城特色被破壞等一系列問題日益突出。如何實現城市經濟社會發展與生態環境建設的協調統一，就成為國內外城市建設共同面臨的一個重大理論和實際問題。因此，建設生態城市已成為城市之間競爭的焦點，許多城市紛紛加快了城市轉型發展的步伐，把建設“生態城市”、“花園城市”、“山水城市”、“綠色城市”作為奮斗目標和發展模式。

近年來，關于生態城市建設的研究成為國內外的熱點話題。曾芳芳介紹了國內外“生態城市”的研究背景以及中外學者對其內涵的認識，重點闡述了國內外學者對其的研究理論，并提出生態城市建設的理論研究在生態城市評估方面的不足，為后期的生態城市發展理論研究起著重要的作用；李文君等以西安市為例，對西安市生態城市建設進行分析，為以后具體的生態城市的建設研究提供了借鑒等。

商洛作為國家“南水北調”中線工程的主要水源地之一，加強對商洛生態環境的保護，顯得尤為重要。本文以商洛市為研究對象，結合商洛市城市建設實際，構建商洛生態城市評價指標體系，運用主成分分析等方法，深入探討商洛市生態城市發展水平及其影響因素，為打造中國西部最美的山水園林城市規劃提供建設性的意見。

一、生態城市建設評價指標體系的構建與評價方法

（一）生態城市綜合評價指標的選取

本文指標選取主要是通過頻度統計方法，參考關于生態城市評價的相關研究論文中的指標體系，結合商洛城市建設的實際，堅持科學合理、針對陛強，反映生態城市發展本質的指標作為商洛市生態城市綜合評價指標體系進行科學評價，具體指標體系構建詳見表1。

（二）數據來源及評價方法

指標體系所用原始數據來源于《商洛市統計年鑒》（2007-2016），城市環境質量報告書、統計公報、政府部門的調研數據等資料和相關文獻資料、書籍、學術論文、研究報告等。

本文擬采用主成分分析方法，通過對城市經濟、社會和環境3個子系統39個指標進行分析確定權重，綜合評價商洛市生態城市發展水平。

二、商洛市生態城市建設水平的實證分析

生態城市建設的主要目標就是實現可持續發展，是一項涉及到經濟、社會、人口、科技、資源與環境等子系統組成的時空尺度高度耦合的復雜動態開放巨系統的系統工程。因此，在生態城市建設過程當中，要以生態學理論為指導，充分考慮生態城市的自身特點，不僅關注生態城市的整體發展，還要關注城市社會、經濟、環境子系統在“關系”上的協調。文章從經濟、社會與環境三個子系統方面入手，通過SPSS19.0對這39個指標10年來的各具體數據進行主成分分析，提取影響生態城市發展的因子，更好地為商洛生態城市建設規劃提供參考。

（一）經濟子系統生態化建設水平的影響因素

對經濟子系統的12個指標通過主成分分析，確定兩個主成分F1、F2，由表2分析可以看出各指標與各主成分之間的相關程度。

第一主成分與城鎮人均可支配收入、農村人均純收入、人均GDP、財政一般預算收入、固定資產投資占GDP比重等指標相關程度較高，均達75%以上，且都是衡量經濟發展水平的重要指標，主要反映了經濟發展的整體水平。F1中尤其是城鎮人均可支配收入、農村人均純收入、人均GDP、財政一般預算收入的相關程度高達97%以上，說明這幾個指標在反映商洛經濟發展水平上，對其影響更大。

第二主成分主要與GDP增長率、一般財政預算收入增長率、旅游業增加值占GDP比重等指標有一定的相關性，這些指標相比第一主成分指標，相關程度所占百分比較低，但是對經濟發展的影響又不可忽視。

經濟被視為一個城市、區域、乃至國家發展的“硬實力”，其發展水平的高低將直接決定社會發展的各個方面。因此，在建設生態城市的同時，要統籌好影響經濟發展的基礎指標和潛在影響力指標因子，才能為生態城市的建設提供更好的發展基礎和動力。

（二）社會子系統生態化建設水平的影響因素

通過對社會子系統15個指標進行主成分分析，確定三個主成分F1、F2、F3，由表3可以看出：第一主成分（F1）與人均保險費、在校大學生人數、城市化水平、衛生技術人員、醫院床位數等指標相關程度較高，其相關程度都在90%以上，這些指標既是對城市功能建設、社會保障、教育醫療等基礎設施方面的成績的反映，同時也是影響社會生態化發展的主要因素。因此，商洛市生態城市建設中社會子系統生態化的發展要對上述指標不斷優化和升級，有利于商洛生態城市的總體建設。

與第二主成分（F2）相關程度較高的指標有：城鎮恩格爾系數、農村恩格爾系數、人均城市道路面積等指標，主要反映了商洛人民生活質量和城市社保障水平，這是對第一主成分的有力補充，其發展程度必然對社會生態化產生重要影響。

第三主成分（F3）主要是常住人口、人均生活用水量、授權專利數指標，其中關于人口的發展又是對經濟、社會和生態發展等方面都起著巨大的影響。較多的人口可以為區域的發展提供充足的勞動力和消費市場；但是過多的人口也會對資源、環境保護等方面產生巨大的壓力。所以，可以將第三主成分解釋為人口質量與數量對商洛生態城市建設的影響因素。

（三）環境子系統生態化建設水平的影響因素

由表4可以看出，第一主成分（F1）與廢氣治理設施處置能力、城鎮人均公園綠地面積、工業廢水排放量、工業固體廢物綜合處置量、工業固體廢物排放量等指標其相關程度達到75%以上，這些指標主要說明工業三廢的處理水平及環境質量狀況。同時說明在生態城市的建設中對生態環境的改善應重點放在工業三廢的處理方面，不斷提高生態環境質量。

第二主成分（F2）與污水處理率、工業固體廢物利用率、人均水資源量等指標有較大的相關性，說明商洛在生態城市建設過程中對水資源的保護及固體廢棄物的利用程度。

第三主成分（F3）與全年城市空氣質量達標率等指標有關，主要反映了城市環境治理后的天氣狀況。通過分析說明，商洛生態化城市建設中對環境的保護不僅要注重工業三廢的處理，同時還要兼顧水環境污染和空氣污染保護防治，進而使商洛環境質量整體水平得到有效提高。

三、結論

生態城市建設的主要目標就是實現可持續發展，本文通過經濟、社會與環境系統的實證分析結果來看，生態城市建設涉及到各個方面，商洛市生態城市建設不僅要注重整體發展水平，還要重視經濟、社會、環境各子系統之間的協調發展，共同促進商洛市生態城市建設的步伐，促進商洛經濟又好又快發展。

通過經濟子系統12個指標主成分分析得出：在生態城市建設過程中，經濟生態化要把重點放在與第一主成分相關程度較高的指標（城鎮人均可支配收入、農村人均純收入、人均GDP、財政一般預算收入、固定資產投資占GDP比重）方面，主要反映在經濟發展水平方面。但由于商洛地處秦嶺腹地，自然環境復雜，基礎薄弱，經濟發展水平低。因此在生態城市化建設中應不斷加強對外交流學習，借鑒成功經驗，大力發展特色區域經濟，不斷提高經濟發展水平，促進商洛經濟生態化建設步伐。但與第二主成分相關的指標也不容忽視。

通過對社會子系統的15個指標主成分分析得出：在生態城市建設過程中，社會生態化的重點放在與第一主成分（F1）相關程度較高的指標（人均保險費、在校大學生人數、城市化水平、衛生技術人員、醫院床位數）等方面，不斷完善城市功能、社會保障、教育醫療等基礎設施的建設，促進商洛市社會生態化進程。

通過對社會子系統的12個指標進行主成分分析得出：環境生態化重點要放在與第一主成分相關程度高的指標（廢氣治理設施處置能力、城鎮人均公園綠地面積、工業廢水排放量、工業固體廢物綜合處置量、工業固體廢物排放量）等方面。生態環境是經濟和社會協調發展的前提，隨著城市人口的不斷增多，工業化發展的不斷深入，商洛市環境生態化要不斷提高對工業三廢的處理及利用水平，合理開發利用各種資源，防治水污染和空氣污染，優化生態環境，不斷提高環境質量，確保經濟、社會和環境的協調發展，促進商洛市生態城市建設整體水平的提高。