岳斯瑋

（重慶商務職業(yè)學院 公共管理系，重慶 沙坪壩401331）

一、引言

生態(tài)文明建設是“五位一體”建設的重要組成部分，而生態(tài)文明的實現離不開城市生態(tài)健康發(fā)展。隨著科學技術的發(fā)展，社會生產力得到極大提高，區(qū)域經濟得到快速發(fā)展，人民生活水平得到極大提高，然而由于城市布局不合理、功能區(qū)分不明顯，土地利用不恰當等問題也隨之而來，人口增加、資源消耗、環(huán)境污染、生態(tài)破壞等問題也日益突出，生態(tài)系統(tǒng)與經濟發(fā)展的不協(xié)調性越來越明顯，威脅人的生存發(fā)展。人類已意識到生態(tài)系統(tǒng)是一個有機體，有自我維持和調節(jié)能力，即生態(tài)承載力，生態(tài)承載力是區(qū)域生態(tài)健康發(fā)展的保障和基礎［1-3］。目前，對生態(tài)承載力的定義學術界也存在爭議，但是學術界普遍認為：不同級別的區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)所提供的資源對區(qū)域經濟、社會發(fā)展的支持是有限的，并且生態(tài)系統(tǒng)對環(huán)境變化的承受力也是有限的［4-6］。因此，生態(tài)承載力是衡量區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的重要指標。

二、生態(tài)承載力評價指標體系的構建

（一）生態(tài)承載力內涵與特性

生態(tài)承載力突出的是生態(tài)系統(tǒng)的承載力，是一個綜合性概念，主要包含兩個方面的含義［6］：第一個方面為生態(tài)系統(tǒng)的承壓情況，主要反映生態(tài)系統(tǒng)自我調節(jié)水平和維持生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定的能力，即生態(tài)系統(tǒng)的彈性，還反映了資源利用與環(huán)境改善之間的協(xié)調性，即生態(tài)系統(tǒng)中資源和環(huán)境的承壓能力。第二個方面是指生態(tài)系統(tǒng)的壓力情況，主要反映了生態(tài)系統(tǒng)所提供資源，能維持的經濟規(guī)模和人口數量的大小，即生態(tài)系統(tǒng)的壓力。

根據上述生態(tài)承載力的含義可知，生態(tài)承載力的特性為客觀性和相對性?？陀^性是生態(tài)承載力為生態(tài)系統(tǒng)的最重要的固有功能之一，這個固有功能一方面為生態(tài)系統(tǒng)抵抗外力的干擾破壞提供了基礎，另一方面為生態(tài)系統(tǒng)向更高層次的發(fā)展奠定了基礎。相對性是指生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性是相對的，是隨著外力影響而改變的，所以區(qū)域生態(tài)承載力情況是區(qū)域經濟、社會發(fā)展與環(huán)境之間協(xié)調性體系，是區(qū)域可持續(xù)發(fā)展情況的反映。

（二）生態(tài)承載力評價指標體系

為了衡量區(qū)域生態(tài)承載力的水平，根據生態(tài)承載力內涵和特性，將區(qū)域生態(tài)承載力從生態(tài)壓力、生態(tài)承壓和生態(tài)彈性三個方面來量化。其中，生態(tài)承壓類指標主要反映生態(tài)系統(tǒng)的狀態(tài)與潛力，如區(qū)域內主要自然資源的擁有量、經濟發(fā)展水平、環(huán)境治理情況以及生活質量等；生態(tài)壓力類指標主要反映人類為了謀求自身發(fā)展和獲得更多社會財富而對生態(tài)系統(tǒng)施加的壓力，如區(qū)域人口數量，消費方式，以及伴隨著區(qū)域人類經濟社會活動增加而帶來的經濟增長、資源消耗和環(huán)境污染等；生態(tài)彈性類指標主要反映區(qū)域承載力和承載狀況的改變情況，如區(qū)域的人流、物流的流通情況，科技創(chuàng)新程度以及信息交流等都影響和改變著區(qū)域的生態(tài)承載力水平［7-10］。根據上述三個方面，構建了區(qū)域生態(tài)承載力評價指標體系，如表1所示。

三、評價模型構建

（一）熵權法原理與步驟

系統(tǒng)無序程度度量稱為熵，熵與信息量之間存在反向關系，信息量越大，不確定性就越小，熵也就越??；信息量越小，不確定性越大，熵也越大。而熵權法就是根據熵的特性，計算系統(tǒng)中各指標的信息熵，然后根據指標的相對變化程度對系統(tǒng)整體的影響來確定指標的權重的方法［11-13］。熵權法確定指標權重的步驟如下：

假設評價系統(tǒng)的評價對象有m個，每個評價對象的評價指標有n個，從而構成一個原始評價矩陣Am×n，其中元素aij表示第i個評價對象在第j個指標上的指標值。則

表1 區(qū)域生態(tài)承載力評價指標體系

1．對各指標進行標準化處理，記準化值為a*ij，標準化的公式如下：

對于正向指標：

對于負向指標：

另外，在熵權的計算時由于要取對數，因此指標值必須大于0，因而如果標準化后的值為0，則對該指標值進行變換，其公式為：

2．計算第j個指標下第i個評價對象指標值的比重，得到矩陣Pm×n，其中元素為：

3．計算第j項指標的熵權：

4．計算第j項指標的差異系數：

式中gj的值越大，該指標的作用越大，其權重也越大。

5．計算第j項指標的熵權系數：

（二）熵權-主成分分析評價模型

根據主成分分成法原理和熵值法原理，構建熵權-主成分分析評價模型［13-16］，具體步驟如下：

1．將各指標原始數據標準化；

2．建立變量的相關系數矩陣 Rn×n；

3．求 Rn×n的特征根 λ1≥λ2≥…≥λn＞0 及相應的單位特征向量 Ei(i=1,2,…,n)；

4．得出累計貢獻率。根據得到的特征根，計算出累計貢獻率：

5．得出主成分。根據計算得出的累計貢獻率，選取特征值大于1或累計貢獻率大于85%的前p個主成分，然后寫出主成分:

6．構造綜合評價函數。根據熵權法確定權重步驟，計算出各主成分的權重，構造一個綜合評價函數：

表2 方差分解矩陣

四、實證分析

（一）研究樣本和數據選擇

選擇北京、上海、天津、重慶四個直轄市作為研究對象。直轄市的發(fā)展在我國城市發(fā)展中具有重要地位，其經濟發(fā)展模式對我國城市發(fā)展來說具有示范性作用，直接關系到我國城市發(fā)展的好壞，從而影響到全國經濟的發(fā)展水平。另外，為了了解四個直轄市的生態(tài)承載力在全國的地位，從而將全國的生態(tài)承載力水平也作為一個評價對象。

根據我國現行的統(tǒng)計制度，年度數據更具規(guī)范性和準確性，因此選擇年度數據進行區(qū)域生態(tài)承載力的評價更具精確性和操作性，由于統(tǒng)計數據的公布具有延遲性，因此文中生態(tài)承載力評價指標體系中各指標的數據來源于2016年北京、上海、天津、重慶統(tǒng)計年鑒和中國統(tǒng)計年鑒。

（二）基于熵權-主成分分析的區(qū)域生態(tài)承載力綜合評價

根據區(qū)域生態(tài)承載力的評價指標體系以及各評價指標的具體數據，利用SPSS 22.0進行主成分分析，得出方差分解矩陣，如表2所示。

根據表2可知，前3個主成分特征值都大于1，而且累計貢獻率達91.273%＞85%，因此根據主成分選取原則，選取3個主成分F1，F2，F3利用SPSS 22.0進行主成分分析，得出各主成分的相關系數矩陣，如表3所示。

根據表3以及評價指標體系中各指標標準化數據，利用主成分計算公式（9）得出各主成分得分，再根據熵權法計算步驟，利用MATLAB對各主成分計算權重，得3個主成分F1，F2，F3的權重為：0.564 028 16、0.178 812 425、0.257 159 415。計算得出北京、上海、天津、重慶及全國生態(tài)承載力綜合得分，如表4所示。

類似地，根據生態(tài)承載力評價指標體系中生態(tài)壓力、生態(tài)承壓和生態(tài)彈性三個方面的指標數據，利用熵權-主成分分析評價模型，對全國及四個直轄市的生態(tài)壓力、生態(tài)承壓和生態(tài)彈性三個方面的承載力進行量化，得到三個方面對應的得分，如表5所示。

（三）全國及直轄市的區(qū)域生態(tài)承載力水平分析

根據表5中全國及直轄市的生態(tài)壓力、生態(tài)承壓和生態(tài)彈性得分及生態(tài)承載力得分，得出全國及直轄市生態(tài)承載力水平綜合對比情況，如圖1所示。

根據圖1可知，從生態(tài)壓力來看，四個直轄市生態(tài)壓力得分都高于全國水平。在直轄市中，北京和重慶生態(tài)壓力相對較高，北京近年來霧霾等空氣污染給生態(tài)環(huán)境帶來較大壓力，重慶近年來經濟增長速度持續(xù)領跑全國，同時也為生態(tài)環(huán)境帶來較大壓力；從生態(tài)承壓來看，四個直轄市得分都低于全國水平，其中重慶生態(tài)承壓得分最高，北京、上海相對較低，說明我國四個直轄市當前城市生態(tài)系統(tǒng)的狀態(tài)和潛力都低于全國水平，表明在今后發(fā)展中，四個直轄市不能只注重經濟總量增加，而要更加注重經濟增長質量。從生態(tài)彈性來看，重慶生態(tài)彈性得分在四個直轄市中相對較高，表明在直轄市中重慶生態(tài)系統(tǒng)承載力改善情況相對較好。

表3 主成分相關系數矩陣

表4 全國及直轄市區(qū)域生態(tài)承載力水平綜合得分

從區(qū)域綜合生態(tài)承載力來看，在直轄市中，重慶生態(tài)承載力是最好的，相對較差的是北京和上海，但是四個直轄市的生態(tài)綜合承載力都低于全國水平，這主要是由于四個直轄市經濟發(fā)展水平在全國來說都相對較高，而經濟發(fā)展的同時必然會對生態(tài)帶來壓力，這從全國及四個直轄市的生態(tài)壓力、生態(tài)承壓和生態(tài)彈性得分可以證明。同時，從四個直轄市生態(tài)承載力與全國比較可以看出，城市化進程中，城市生態(tài)系統(tǒng)也面臨較大壓力，在一定程度上城市經濟發(fā)展水平與生態(tài)承載力呈反比。在四個直轄市中，重慶是最年輕的，從而重慶生態(tài)系統(tǒng)破壞弱于其他三個直轄市，因此其生態(tài)承載力也相對較好。所以，在今后城市發(fā)展中，應該轉變經濟增長方式，降低城市發(fā)展所帶來的生態(tài)壓力，提高城市生態(tài)承載力，建設經濟、社會、環(huán)境、文化協(xié)調發(fā)展的生態(tài)文明城市。

表5 全國及直轄市區(qū)域生態(tài)壓力、生態(tài)承壓、生態(tài)彈性綜合得分

圖1全國及直轄市生態(tài)承載力水平對比圖

五、結論與建議

根據分析可知，重慶生態(tài)承載力高于其他三個直轄市，但是四個直轄市生態(tài)承載力水平都低于全國水平。城市化進程中城市生態(tài)系統(tǒng)面臨較大壓力，表明在一定程度上我國城市經濟發(fā)展水平與生態(tài)承載力呈反比，在四個直轄市中重慶是最年輕的，重慶生態(tài)系統(tǒng)破壞弱于其他三個直轄市，因此其生態(tài)承載力也相對較好。在今后城市發(fā)展中，應吸收當前城市發(fā)展的經驗，轉變經濟增長方式，降低城市發(fā)展所帶來的生態(tài)壓力，提高城市生態(tài)承載力，建設經濟、社會、環(huán)境、文化協(xié)調發(fā)展的生態(tài)文明城市。首先，優(yōu)化城市布局，深化經濟改革，降低經濟發(fā)展帶來的生態(tài)壓力，提高生態(tài)系統(tǒng)的承壓力，從而提高生態(tài)承載力；其次，轉變經濟增長方式，減少污染物排放量，加強空氣污染治理，提高生態(tài)系統(tǒng)的承壓力；第三，加大環(huán)保經費的投入，加強環(huán)境污染治理，提高環(huán)境改善力，使環(huán)境自身的維護彈性力進一步提高，對生態(tài)壓力抗干擾性更強，從而使生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)承載力提高。