河北省区域可持续发展水平综合评价研究

河北省区域可持续发展水平综合评价研究2010 年 11 月河北省区域可持续发展水平综合评价研究【摘要】 本文在详细介绍和探讨可持续发展有关理论的基础上，结合河北省现状，并借鉴国内外关于已有的研究成果，设计了一套基于多维的区域可持续发展评价体系。紧接着以该评价体系为基础，利用多元统计学的主成分分析、聚类分析法对2008年河北省区域可持续发展状况进行了实证评价，根据评价结果提出了关于河北省区域可持续发展的几点建议。【关键词】 区域，可持续发展，SPSS，综合评价；一、 河北省可持续发展研究现状可持续发展作为一种概念和发展战略出现以来，已经在世界范围内得到了广泛的接受和认可，国内外学者也在宏观上对可持续发展进行了多方面、多角度的研究和探讨。但在将可持续从概念和理论逐步推向实践的过程中，人们认识到_个亟待研究和解决的问题就是如何评价可持续发展。缺乏这一连接理论与实践的带，可持续发展理论只能是动听的言语，或停留在道德原则的概念上而被束之高阁，难以真实考察和把握可持续发展的方向和效果，从而也无法有效地指导可持续发展的具体实践。因此，可持续发展评价的研究成为可持续发展领域的前沿课题之一，受到许多国家和地区的高度重视。纵观河北省几十年的经济发展历程，尤其是改革开放20多年来的发展，全省经济取得了举世瞩目的巨大成就。但是，也应该看到，在全省经济增长取得伟大成就的同时，也付出了沉重的代价。由于长期以来，我们采取的是一种粗放型经济增长模式，“大而散”，“小而全“，高投资，低产出，高消耗，低质量，以更多的资源消耗和环境污染甚至是对自然资源掠夺性开采为代价，求得经济的增长。这样，虽然国民经济有了一定程度的发展，但负面影响特别严重，导致了许多重要的资源枯竭和生态环境的严重恶化。这种传统的资源使用和开采方式及粗放型的经济增长模式与国民经济可持续发展形成了尖锐的矛盾。为此，我们必须在合理利用自然资源的基础上，开发新的资源，保证国民经济的可持续发展，这是河北省当前面临的紧迫而艰巨的任务，也是全省贯彻落实科学发展观和实施和谐发展的必然要求。因此，建立区域可持续发展水平综合评价指标体系，并对河北省区域可持续发展水平进行综合评价具有重要的现实意义和实践价值。二、 河北省区域可持续发展评价指标体系构建评价指标体系的指导思想及原则区域可持续发展评价指标体系由一系列具有内在联系的指标构成，用以反映一个国家或地区(统称为区域)在一定历史发展阶段中资源、环境、经济和社会的基本面貌，从总体上协调生态经济与社会发展之间的关系，全面监测生态经济和社会发展的情况，综合分析研究和有效治理区域发展中出现的重大问题，从而保证区域资源、环境、经济、社会得以协调与持续发展，因此指标的选取与评价指标体系的建立十分重要。综合评价区域可持续发展水平的评价指标体系的构建可持续发展系统既涉及经济、社会、环境及资源子系统，又涉及当代与后代人之间的利益分配，具有时间上的可持续性，为此我们在构建评价指标体系时，要综合考虑各方面因素，本文结合河北省的实际情况和借鉴前人的研究成果，从经济子系统、社会子系统和生态子系统三个模块来加以对河北省区域可持续发展水平进行测量和研究，各指标体系的具体指标如下所述：1.经济子系统评价指标体系经济发展是区域可持续发展的基础保障，雄厚的经济基础有利于加快社会发展与进步，也将为资源环境的维护与开发利用提供必要的科技条件与物质基础，从而有助于推动资源环境和社会可持续发展，反之，离开了经济可持续发展，资源环境与社会可持续发展将是无法实现的。因此经济子系统评价指标的选取尤为重要和慎重。基于这方面的认识，我们用以下指标(表1)来反映经济子系统。表1 区域经济子系统评价指标评价指标名称 单位人均GDP(X1) 元/人人均固定资产投资(X2) 元/人人均财政收入(X3) 元/人第二产业产值占GDP比重(X4) 第三产业产值占GDP比重(X5) 第二、三产业从业人员占总从业人员比重(X6) GDP增长率(X7) 财政收入增长率(X8)(II) R&D经费支出占GDP的比重(X9) 外贸依存度(X10) 2.社会子系统评价指标体系社会发展的宗旨是提高人民生活质量和社会文明程度的不断提高，能够为人民提供足够的工作机会，安全舒适的环境，良好的交通运输能力和健康保障，使得所有公民都有机会改善其生活质量，所以社会子系统的指标一定要反映这几方面的要求，满足可持续发展的要求。基于这方面的认识，我们用以下指标(表2)来反映社会子系统。表2 区域社会予子统评价指标评价指标名称 单位人口自然增长率(X11) 人口密度(X12) 人/平方公里人才密度(X13) 非农人口占总人口比重(X14） 农民人均纯收入(X15) 元/人城市居民人均纯收入(X16) 元/人每万人国际互联网用户数(X17) 户万人人均邮电业务量(X18) 元/人市区每万人拥有公交车辆数(X19) 辆万人每万人拥有病床数(X20) 病床数万人失业率(X21) 基尼系数(X22) - 3.生态子系统评价指标体系在这里我们把环境和资源两个子系统合并为一个生态子系统，依次来表征区域可持续发展水平。近年来，由于我省经济高速增长，我省所面临的环境问题(生态破坏和环境污染)日益突出，成为制约经济发展的重要因素之一。生态环境的好坏是衡量可持续发展的重要标志，也是反映社会、经济、资源、环境协调程度的重要标志。基于这方面的认识，我们用以下指标(表3)来反映社会子系统。表3区域生态子系统评价指标评价指标名称 单位人均地下水资源量(X23) 立方米人人均林地面积(X24) 亩/人人均耕地面积(X25) 亩/人森林覆盖率(X26) 能源生产性消耗总量(X27) (万吨标准煤)市区人均公共绿地面积(X28) 亩/人城市空气综合污染指数(X29） -地下水污染超标率(X30) -城市环境噪声指数(X31) -污染治理投资总额(X32) (亿元） 三、 河北省区域可持续发展评价方法河北省区域可持续发展评价指标体系已由上一节给出，这实质上是一个多系统、多指标的综合评价问题。其评价过程主要是计算各子系统的综合发展水平(主要利用多元统计分析中的主成分分析法和聚类分析法)。这一节我们将主要对这些评价方法的评估原理及评价做一简单介绍。1.主成分分析法在计算各子系统的综合发展水平时，考虑到综合评价的结果常常与指标权重的确定、合并规则的选取密切相关，因而受到主观因素的影响较大，而各子系统指标数目均较多，这时问题尤为突出。因此在对可持续发展水平的评价中首先采用了主成分分析法来计算各子系统的可持续发展水平。(1)基本原理主成分分析法是把多项指标转化为少数几个综合指标的一种统计分析方法。其基本思想是从众多的观测变量中综合出携带原始数据信息最多且相互独立的几个因素来解释原有数据变量，其目的是使多维变量降维，简化数据，从而给分析问题、研究问题带来方便。(2)分析步骤第一步，将原始数据进行标准化处理。为了比较不同质的指标，消除变量量纲的影响，对全部指标要进行无量纲处理。其变换标准化公式如下：(i=1，2，p) iiXY)(其中，Yi 为标准化变量，Xi 为原始变量， 原始变量平均数， 为原始ii变量的方差。第二步，求标准化后数据的相关系数矩阵 R。标准化变量的协方差矩阵等于原始变量的相关矩阵。每个标准化变量 Yi 的方差均等于 l，p 个标准化变量的方差之和等于 P。故只要去求相关矩阵的特征根和特征向量即可。相关矩阵的主成分可按下式计算： piiii YeYeC.21其中 ，为主成分 对应的特征向量，相应的特征值为 。iei i则 与 Yk 的相关系数定义如下：iC),.21,()(, pkieYkii 第三步，求 R 的特征值、特征向量和贡献率。第 i 主成分的贡献率为pi/第四步，第 m 主成分的累积贡献率为mi/1第五步，确定主成分的个数。将特征根从大到小排序，计算其累计贡献率，当累计贡献率大于等于 85时，确定特征值的个数，其对应的特征向量就是所需要的主成分个数。第六步，对其经济意义作解释，其意义由各线性组合中权重较大的几个指标的综合意义来确定。第七步，求各主成分值，并计算综合分值，尤其对研究对象进行排序。可以看出，主成分分析法既是一种权重确定方法，又是一种成熟的综合评价方法。应用主成分分析法有以下优点：可消除评价指标之间的相关影响。因为主成分分析法在对原始数据指标变量进行变换后形成了彼此相互独立的主成分，而且实践证明，指标间相关程度越高，主成分分析效果越好。可减少指标选择的工作量，对于其他评价方法，由于难以消除评价指标问的相关影响，所以选择指标时要花费不少精力，而主成分分析法由于可以消除这种相关影响，所以在指标选择上相对容易些。主成分分析中，各主成分是按方差大小依次排列顺序的，在分析问题时，可以舍弃一部分主成分，只取前面方差较大的几个主成分来代表原变量，从而减少计算的工作量。用主成分分析法作综合评价时，由于选择的原则是累计贡献率大于等于 85，不至于因为节省了工作量却把关键指标漏掉而影响评价结果。2.聚类分析法(1)基本原理聚类分析方法是按着描述事物性质的变量之间的“亲近“程度进行分类的一种方法，性质相近的事物归为一类，性质不相近的事物不能归为一类，由于描述事物性质的变量特征不同，聚类分析所采取的方法也不同，本文采用的都是数值变量，所以采用最短距离法，其基本思想为：先将几个样本(变量)各自看成一类，然后规定样本之问的距离和类与类之间的距离，开始因每个样本自成一类，类与类之间的距离与样本之间的距离是相等的，选择距离最小的两个样本合成一新类，计算新类到其他类的距离，再将距离最近的两类合并，这样每次减少一类，直到所有样本合成一类。(2)分析步骤第一步，选定某种距离，计算几个样本两两之间的距离，得初始距离矩阵D(0)；第二步，找出 D(0)中的最小值，把对应的两类合成一新类，计算新类和其他类之间的距离，得到第一次并类后的距离矩阵 D(1)；第三步，用 D(1)代替 D(0)重复第二步的过程，直到所有的样本合并成一类为止；第四步，描绘出系统聚类图，按一定的分类标准和原则，确定最后的分类结果。四、 河北省区域可持续发展分析本文分为经济、社会和生态 3 个子系统,由于这 3 个子系统的发展水平确定方法相同，所以仅以经济子系统为例来讨论。1、经济子系统首先,得出经济子系统的描述统计量,得到统计量的基本信息.描述统计量N 极小值 极大值 均值 标准差 方差x1 11 6545.00 18347.00 10819.8182 3857.78089 1.488E7x2 11 1696.00 4053.00 2875.0909 717.72606 515130.691x3 11 .13 .28 .1836 .04154 .002x4 11 1.43 3.64 2.3818 .78881 .622x5 11 2112.60 5872.10 3807.2091 1226.69035 1504769.213x6 11 .14 .67 .3845 .14788 .022x7 11 .16 .29 .2109 .04888 .002x8 11 .21 .30 .2573 .03003 .001x9 11 9.39 16.20 12.7082 2.26794 5.144x10 11 14.00 22.00 17.6364 2.46060 6.055有效的 N （列表状态）11第二步，将数据标准化。第三步，建立指标之间的相关系数矩阵，如下表：相关矩阵X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7 X8 X9 X10X1 1.000 .795 -.873 .824 .743 -.274 .068 .409 .623 .087X2 .795 1.000 -.441 .337 .378 .013 .096 .093 .132 .550X3 -.873 -.441 1.000 -.874 -.582 .564 -.219 -.152 -.300 -.093X4 .824 .337 -.874 1.000 .247 -.670 .545 -.032 .410 -.201X5 .743 .378 -.582 .247 1.000 .884 .058 .119 .411 .551X6 -.274 .013 .564 -.670 .884 1.000 -.353 -.265 -.333 .439X7 .068 .096 -.219 .545 .058 -.353 1.000 -.611 -.034 .011X8 .409 .093 -.152 -.032 .119 -.265 -.611 1.000 .595 -.191X9 .623 .132 -.300 .410 .411 -.333 -.034 .595 1.000 -.292相关X10 .087 .550 -.093 -.201 .551 .439 .011 -.191 -.292 1.000由上述矩阵可知，X1 与 X3、X1 与 X4、X3 与 X4、X5 与 X6 的相关系数较大，表明这些指标的相关性较强。第四步，计算各指标的累计贡献率。解释的总方差初始特征值 提取平方和载入成份 合计 方差的 % 累积 % 合计 方差的 % 累积 %1 3.721 37.207 37.207 3.721 37.207 37.2072 2.267 22.670 59.877 2.267 22.670 59.8773 1.967 19.665 79.542 1.967 19.665 79.5424 .926 9.264 88.8065 .634 6.342 95.1496 .217 2.167 97.3167 .187 1.867 99.1838 .067 .668 99.8519 .014 .143 99.99410 .001 .006 100.000从表可以看出，前四个特征值累计贡献率已达 88，即保留了原有指标88的信息，说明前四个主成分基本包含了全部指标具有的信息，故我们取前四个为主成分。第五步，得到主成分的成分矩阵。成份矩阵 a成份1 2 3 4x1 .926 .092 .165 .231x2 .735 .562 -.065 .049x3 -.741 .055 .143 .581x4 .689 -.419 -.409 .229x5 .779 .537 .043 .008x6 -.495 .724 .189 .354x7 .232 -.186 -.878 .173x8 .340 -.228 .856 -.125x9 .635 -.355 .434 .336x10 .133 .883 -.150 -.139第六步，通过主成分得到综合得分，以表明经济子系统的综合发展水平