商洛市生態城市建設評價研究

劉毓菁 張燈林 張剛 閆澤鈺 展曉瑋 張善紅

【摘? 要】生態城市建設順應城市演化規律，并能促進城市持續、快速、健康發展，是城市轉型與和諧發展的最佳選擇。論文基于生態城市概念，運用綜合評價方法，結合商洛市城市化實際建設情況，構建了商洛市生態城市評價指標，利用主成分分析法對商洛市生態城市建設現狀進行評價研究。結果表明，商洛市2010-2019年生態城市整體發展良好，但經濟、社會與環境各子系統之間未能協調發展。商洛市的生態城市建設不僅要注意整體發展情況，還應充分利用區域環境和文化優勢，積極推動產業結構優化調整，統籌兼顧經濟、社會與環境之間的協調發展。

【Abstract】Eco-city construction follows the law of urban evolution and promotes sustainable， rapid and healthy urban development， which is the best choice for urban transformation and harmonious development. Based on the concept of eco-city， this paper constructs the evaluation index of eco-city in Shangluo City by using the comprehensive evaluation method and combining with the actual situation of urbanization construction in Shangluo City， and evaluates and studies the status quo of eco-city construction in Shangluo City by using the principal component analysis. The results show that the overall development of Shangluo eco-city is good from 2010 to 2019， but the economic， social and environmental subsystems are not coordinated. The eco-city construction of Shangluo should not only pay attention to the overall development， but also make full use of the regional environmental and cultural advantages， actively promote the optimization and adjustment of industrial structure， and take into account the coordinated development of economy， society and environment.

【關鍵詞】生態城市;商洛市;主成分分析;評價指標

【Keywords】eco-city; Shangluo City; principal component analysis; evaluation index

【中圖分類號】F299.27;X821? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文獻標志碼】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文章編號】1673-1069（2021）10-0138-05

1 引言

21世紀中國必須面臨并且需要想辦法解決的一個問題就是：如何在貫徹可持續發展理論的前提下，穩定地推動城市化進程。20世紀90年代以來，許多科學家、政治家以及社會學家，提出人類文明低碳生態發展方向。他們提出的在符合城市演變規律的條件下讓城市轉型，轉型的方向無疑是最貼合可持續發展道路的生態城市。簡單地說，社會經濟和生態環境協調發展，城市行政區域的各個領域基本滿足可持續發展要求的就是生態城市。具體而言，以系統生態學理念為指導思想的一種理想的城市發展模式，它通過綜合協調城市經濟社會活動與資源環境間的相互關系，實現城市社會經濟持續穩定發展、資源能源高效利用和社會文明高度發達。這種城市發展模式為人類文明可持續發展道路指明了方向，對環境造成破壞的傳統以工業為核心的城市化建設造成沖擊，同時是社會人民走向了現代化、工業化與城市化協調發展的全新時代。生態城市的建設，符合可持續發展理論的要求，生態城市的建設，標志著經濟發展模式由傳統型的唯經濟增長模式向復合型的經濟、環境、社會三者協調發展轉變。

2009-2020年《商洛市城市總體規劃》中明確提出將商洛市塑造為一座融“山、水、城”自然景觀特色和歷史人文景觀特色為一體，環境優美、歷史悠久的濱水城市，規劃重點是保護商洛歷史文化風貌，延續山水城市格局，加強城市風貌控制，維護生態城市特征，發展特色功能。將商洛城市的發展定位為秦嶺腹地生態旅游城市，還向關中天水經濟區次核心城市、西安大都市圈的宜居養生城市方向發展。本文綜合考慮了生態城市評價的多指標性、多目標性、綜合性、有效性、代表性和合理性等特點，從生態城市系統的經濟、社會和環境層次設計了生態城市評價指標體系，并對指標變量進行主成分分析和量化，通過數據標準化，建立相關系數矩陣和數據分析，對商洛生態城市建設進行了綜合評價和分析，為商洛發展規劃提供了決策依據。

2 研究區概況

商洛市，是陜西東南部的一座城市，鄰接豫劇之省、荊楚大地，是三省交匯處。商洛的氣候屬于暖溫帶半濕潤季風氣候類型，呈現出四季分明、雨熱同季、冬干夏濕、干濕分明的氣候類型。商洛市優美的自然環境和良好的生態環境造就了非常豐富的生態旅游資源，有著“秦嶺最美是商洛”的贊譽。

3 數據來源與研究方法

3.1 數據來源

本文以2011-2020年商洛市生態城市建設為研究樣本，根據客觀、公正的原則，基礎數據來源于《陜西省統計年鑒》和《商洛市統計年鑒》（2011-2020年）以及《商洛市統計公報》、城市環境質量報告書。將統計好的數據按經濟、社會與環境3個子系統分開進行處理分析。

3.2 指標的選取

本文參考國內外優秀的文獻，并結合商洛市發展現狀，遵循系統性與科學性原則、主成分與獨立性原則、定性與定量相結合的原則，從經濟、自然和社會3個方面，把商洛生態城市建設評價指標分為3個系統，每個系統又包含了幾個二級指標，通過生態城市建設的概念和內涵，設計了一套包括目標層、準則層和指標層3個層次的商洛市生態城市建設指標體系（見表1）。

3.3 研究方法

主成分分析法是本文對商洛生態城市發展水平進行評價的主要方法。主成分分析是把原來多個變量劃為少數幾個綜合指標的一種統計分析方法，從數學角度看，這是一種降維處理技術。一般而言，檢驗符合要求的條件是需要KMO檢驗值大于0.5并且Bartlett球形檢驗統計值的顯著性概率P值在0.05以下，這樣則適合使用主成分分析方法繼續進行后續分析，主成分分析的主要步驟如下：

①對原始指標數據進行標準化，得到標準化矩陣。

②建立相關性矩陣，得到數據標準化之后的相關程度值，數值在0.2以上，則有必要進行主成分分析，數值越大越適合。

③在最大方差法中旋轉得到特征值和貢獻率，選擇大于1且累計貢獻率已通過的特征值。

④選擇主成分，計算綜合評價值。

這種方法在引進多方面變量的同時，將復雜因素歸結為幾個相互獨立的主成分，使問題簡單化，同時得到更加科學有效的數據信息。

4 商洛市生態城市建設水平的實證分析

通過主成分分析，從經濟、社會與環境系統3個方面著手，對影響生態城市發展的因子進行提取，為建設生態城市提供有力的證據與理論指導。在分析方法中，變量與主成分之間的相關系數是要素負荷。對于一個變量來說，荷載絕對值較大的因子與主成分的關系更為密切。主成分的權重為方差貢獻率，一般而言，第一主成分的方差貢獻率最大，因此，分析影響因素大小時，與第一主成分相關程度較大的指標為主要影響因素。

4.1 經濟子系統生態化建設水平的影響因素分析

運用SPSS 17.0統計軟件將生態經濟系統的原始數據進行標準化處理，計算得到相關性矩陣（見表2），由表2可得大部分變量之間的相關系數絕對值>0.2，說明這些指標具有相關性的、高度相關的數據是大于0.8的，這組數據具有進行主成分分析的意義。

經計算得到0.606的KMO檢驗值，比0.5大，Bartlett球形檢驗統計值的顯著性概率P為0。符合檢驗要求，后續分析可以繼續使用主成分分析。本文采用的是最大方差法進行旋轉，得到特征值以及相應貢獻率，可以得到表3，從表中一共得到2個特征值大于1的公因子，分別為4.976與3.119，累積方差貢獻率為89.941%。

根據主成分提取原理提取2個主要成分，綜合反映了環境經濟發展水平。旋轉成分矩陣如表4所示。由表4可知，人均生產總值、單位GDP能耗下降率、社會固定資產投資增長速度、非公有制經濟增加值占生產總值比重、第三產業生產指數統計、水利建設投資總計，這些指標與F1的相關程度均達到75%以上，且都是衡量經濟發展建設水平的重要指標，主要反映了經濟發展的總體水平以及經濟結構。其中單位GDP能耗下降率、社會固定資產投資增長速度更是達到90%以上，說明這幾個指標在反映商洛市經濟發展水平上的影響更突出。

在F2中主要反映經濟發展潛能的財政收入地方一般預算收入、農村人均可支配收入增長率、城市人均可支配收入增長率這些指標相關程度均在75%以上。

生態經濟系統的2個主要組成部分的得分和生態經濟系統的綜合得分通過SPSS處理獲得，根據各主成分得分和綜合得分得出2010-2019年商洛市生態經濟系統發展趨勢圖（見圖1）（F1為第一主成分，F2為第二主成分，Y1生態經濟系統得分）。由商洛市2010-2019年生態經濟系統發展趨勢圖可以看出，商洛市經濟發展總體呈2個階段，2015年是重要轉折點，其中第一主成分2010-2015年發展平穩，2015年之后迅速發展;第二主成分在2010-2015年發展緩慢，2015年之后才重新呈上升發展趨勢。這源于商洛市大力推動經濟轉型升級，進一步深化產業結構調整，使得全市經濟穩步前行，發展質量不斷提高，綜合實力顯著提升。

4.2 社會子系統生態化建設水平的影響因素

本文運用SPSS 17.0統計軟件將生態經濟系統的原始數據進行標準化處理，計算得到相關性矩陣，獲得大部分變量之間的相關系數絕對值大于0.2，具有相關性，多數大于0.8，高度相關，說明這組數據有意義。KMO測試值大于0.694，0.5。Bartlett球面測定統計值的有效概率P為0。根據檢查條件，將主成分分析法用于后續分析。

最大方差法被用于旋轉以獲得特征值和貢獻率。最后提取了特征值大于1的2個公因子，分別為4.454與3.63，累積方差貢獻率為89.82%。

提取反映商洛生態城市的社會發展水平的主成分，旋轉成分矩陣如表5所示，可以看出，第一成分與人口自然增長率、常住人口、城鎮社區服務設施、城鎮化率這些指標關系更為緊密，可以看出第一主成分與生態社會建設進程的各個方面都有較大聯系，主要反映城市居民生活質量情況;第二成分主要與衛生機構數、恩格爾系數、人均現住房建筑面積、在校大學生數、人均城市道路面積這些指標關系更緊密，反映人民生活質量和生活保障及社會保障和教育的發展情況。

然后，通過SPSS軟件進行數據處理，得出生態社會系統的2個主要組成部分的得分和生態社會系統的綜合得分，得到2010年到2019年可以得到商洛生態社會系統的發展趨勢圖（見圖3）（F1為第一主成分，F2為第二主成分，Y2為生態社會系統得分）。由圖3商洛市2010-2019年生態社會系統發展趨勢圖可以看出，商洛市生態社會發展總體呈上升趨勢;第一主成分自2015年發展迅速，說明2015年后商洛城市化進程加快，基礎設施更加完善;第二主成分2010-2015年發展迅速，2015年之后發展緩慢，這說明城市化進程快速發展的過程中，會引發相應的問題，如居住問題、交通擁擠、醫療衛生問題等跟不上城市化進程。因此，城市化發展應該統籌兼顧，各方面協調發展。

4.3 環境子系統生態化建設水平的影響因素分析

本文運用SPSS 17.0統計軟件將生態環境系統的原始數據進行標準化處理后得到相關性矩陣。通過計算得到KMO檢驗值為0.5，Bartlett球形測試統計P的有效性是0.004。在滿足檢查條件的情況下，可以使用主成分分析法繼續以后的分析。

使用最大方差法進行旋轉得到特征值與貢獻率，最后提取特征值大于1的2個公因子，分別為3.695與1.848，累積方差貢獻率為79.182%。

為綜合反映環境治理水平，提取了符合要求的2個主要成分，旋轉成分矩陣如表6所示。由表6可以看出，第一主成分與公園綠地面積、城市排水管道長度、生活垃圾清運量、污水集中處理率、生活垃圾無害化處理率這些指標關系更為緊密，這些更多體現的是人為主動影響到的環境質量，人為因素占主要方面，而平均氣溫、優良天氣數更多的是自然環境的影響，可以很明顯看出，商洛自然環境得天獨厚。

然后對數據進行SPSS處理，得出生態環境系統2個主要組成部分的得分和生態環境的綜合得分，得到2010-2019年商洛市生態環境系統發展趨勢圖（見圖3）。由商洛市2010-2019年生態社會系統發展趨勢圖可以看出，商洛市環境質量逐年提高;第一主成分自2016年后發展迅速，這些指標受人為影響顯著，主要源于商洛市最近幾年積極推動產業結構調整，對環境綠化方面投入增加，第二主成分是自然環境方面的因素更多，可以看出整體起伏較大，自2016年后發展減緩，這說明商洛市城市化發展速度較快導致各方面未能平衡發展。隨著城市的不斷發展，城市環境資源的開發利用將不斷增加，應處理好發展與環境的關系。

4.4 商洛市生態城市建設綜合評價結果

將單獨計算的生態經濟綜合得分（F1）、生態社會綜合得分（F2）、生態環境綜合得分（F3）結果求和，得到2010-2019年商洛市生態城市綜合得分，結果如表7所示。

根據表7，得到商洛市2010-2019年生態城市發展趨勢圖（見圖4）（Y1為生態經濟;Y2為生態社會;Y3為生態環境，Y為商洛市生態城市發展水平）。由商洛市2010-2019年生態城市發展趨勢圖可以看出，商洛10年來生態城市建設總體發展良好，穩步提升，但是各方面發展并不是一帆風順，不同年份各有起伏，生態城市的建設需要經濟、社會、環境三者協調發展。

5 結論與建議

商洛市生態城市建設是一個極為復雜的涉及時空尺度高度相結合的復雜動態的工程研究系統，單一的方面難以概括商洛市生態城市建設情況。綜合考察了生態城市評估的多個指標，多層次、多目的、綜合性、有效性、代表性和合理性，從生態城市系統的經濟、社會和環境水平設計了生態城市評估指標系統。然后，為了綜合評價和分析環境建設，實施指數變量的主要成分分析和量化。得到以下結論：

①本文通過SPSS 17.0對商洛市經濟、社會與環境系統的分析結果來看，商洛市的經濟發展在2010-2015年處于停滯狀態，2015年后經濟子系統呈現高速發展狀態，這與“十三五”開展有關，全市積極推動供給側結構性改革，統籌推進穩增長、調結構、惠民生、防風險各項工作，使得經濟運行呈現總體平穩、穩中向好的良好態勢。產業結構中第二產業占比仍然最高，但是近年來第二產業增長緩慢，競爭力略有降低。在此基礎上，應繼續調整產業結構，均衡發展第二產業、第三產業，提高產業競爭力。

②社會子系統2010-2017年持續穩定發展，2017-2018年有所下降，源于人口自然增長率下降，常住人口減少。總的來說，商洛市近年來人民生活水平有所提高，基礎設施建設雖然不斷增加，但是面對社會的快速發展難以滿足市民及需求。應該加速建立統一規劃和多渠道投資的城市建設管理體制。

③環境子系統2010-2016年發展起伏不定，主要是因為這幾年城市化快速發展，導致環境衛生處理能力跟不上，2016年之后供給側結構性改革有所成效，經濟結構的轉變使產業結構調整，環境發展趨于穩定。之后的發展應該加大環境保護投入，提高居民環境保護意識，加大能源消費結構優化調整，提高清潔能源使用比例。

④通過對商洛市2010-2019年生態城市建設綜合評價研究得出：商洛生態城市建設總體發展良好，但是經濟、社會與環境各子系統之間不能很好地協調發展。商洛應充分利用區域環境和文化優勢，積極推動產業結構優化調整，有效轉變能源消費結構，降低能源過度消費，提高能源效率，促進生態城市建設;要積極鼓勵城市基礎設施建設投資、加大基礎設施建設投資的社會資本和外資，對交通、教育、醫療、綠化等基礎設施建設進行綜合整治;環境方面，應加大能源消費結構優化調整力度，作為丹江水庫源所在的城市，應加強環境保護力度。生態城市是一個復雜的涉及多方面的城市系統，不同區域的生態城市發展模式受自然環境、歷史文化、社會經濟等多方面的影響，商洛市的生態城市建設不僅要注意整體發展情況，還應結合自身優勢條件，統籌兼顧經濟、社會與環境之間的協調發展。

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