湖北省绿色发展指数空间格局及诊断分析

郝汉舟　汤进华　翟文侠等

摘 要：五大发展理念是破解发展难题、实现第二个百年奋斗目标的必然选择。其中绿色发展是可持续发展的必要条件。科学评价绿色发展，对指导区域可持续发展具有重大意义。本文在科学界定绿色发展概念的基础上，选取2009年-2015年湖北省相关统计年鉴数据，构建了系统层、因素层、指标层。采用层次分析法与专家调查法相结合的方法确立权重，分析湖北省不同地级市绿色发展情况。研究结果表明：湖北省绿色发展水平指数在2011年有一个最低值；2009年至2015年呈现总体增加的趋势。在湖北省地级市绿色发展指数中，武汉市和宜昌市排名前列。神农架林区和恩施州尽管人均GDP较低，但是2015年绿色发展指数进入全省前五名。全局自相关分析表明2009年和2010年绿色发展指数在空间上呈现集聚分布，随后几年呈现空间随机分布模式。局部自相关表明，2015年武汉市绿色发展指数呈现“HH”极点模式。采用障碍度模型进行绿色发展指数诊断分析，表明制约湖北省区域绿色发展的指标因素主要是产业结构、工业废水排放强度、工业废气排放强度、生态环境状况指数等。基于上述结论，结合湖北省实际提出了倡导绿色理念，普及绿色发展知识、实现产业升级换代、大力发展循环经济等政策建议。

关键词：湖北省；绿色发展评价；层次分析法；空间自相关；障碍度

中图分类号： S153.6；F595 文献标识码：A

在资源环境对经济发展的约束进一步加强的背景下，绿色发展的理念具有深远的意义。自从20世纪60年代西方发达国家的绿色运动兴起以来，绿色理念逐渐得到广泛地发展并完善[1]。1989年，“绿色经济”概念首先由英国经济学家皮尔斯提出，他主张从社会和生态条件出发，建立一种“可承受的经济”，即不会因为自然资源耗尽而使经济无法持续发展，不会因为盲目追求生产增加而造成社会分裂[2]。近年来，绿色经济、绿色发展的理念日益深入人心， 成为全球资源和环境治理的重要手段。

我国一直进行绿色发展理论的探索，联合国计划开发署在2002年发表了中国选择绿色发展之路的报告，即《2002中国人类发展报告：绿色发展，必选之路》[3]。我国学者分别从绿色发展的理论基础、绿色发展道路、绿色评价及绿色经济等多方面展开研究与探讨。

在绿色发展理论研究上，邓德胜等从绿色产业的角度提出了绿色发展的战略目标[4]。诸大建着重从生态文明的角度研究，即“为什么”、“是什么”、“怎么做”三方面思考生态文明的10大问题[5]。胡鞍钢以全球气候变化为背景，提出要进行绿色发展的必要性[6]。王毅武等认为生态文明是绿色崛起的宗旨与归宿，绿色崛起是生态文明的路径与规范[7]。牛文元强调，生态文明是对绿色发展理论的升华和凝练，并提出了阻碍绿色发展的几大方面[8]。赵建军等分析了绿色发展的含义和国外绿色发展的经验，提出在中国实施绿色发展的重要性[9]。

在綠色发展战略研究上，王金南等提出了中国绿色发展战略的指标及中长期目标[10]。兰竹虹从8个方面提出了中国实施绿色发展的战略思路[11]。周宏春更深一步得出绿色经济的发展路线图[12]。赵建军等探讨了中国绿色发展的发展路径[13]。

在绿色经济上，崔如波认为绿色经济是建立在生态环境良性循环基础之上的、以生态经济为基础、知识经济为主导的可持续经济发展模式[14]。李康给出了绿色经济与绿色GNP的科学内涵，论述了其演进过程，提出了构建绿色经济体系的主要对策[15]。张叶从可持续发展的角度解释了绿色经济的内涵，并将绿色经济与环境经济、生态经济进行了辨析[16]。曾贤刚等从“经济转型有效性”、“资源利用绿色度”、“进步和福祉实现度”3个方面测度绿色经济[17]。王晓云等以劳动、资本、土地、水资源、能源和环境成本作为经济的投入指标，以地区GDP作为产出指标，选用DEA-BCC和DEA-Malmquist模型评价绿色经济效率[18]。

关于绿色发展与可持续发展观，一般认为绿色发展是第二代可持续发展观。在各级政府深入实践“绿色发展”的过程中，有必要对一个地方的绿色发展水平进行测度和评价。基于此，本文的目的在于：（1）在辨析绿色发展概念的基础上，制定绿色发展的评价指标。（2）利用层次分析法对湖北省绿色发展水平进行综合评价。（3）在绿色发展指数的基础上，进行空间自相关分析，并进行绿色发展指数诊断，以弄清湖北省绿色发展水平的省内空间差异情况。

1 研究方法和数据来源

1.1 指标构建

只有在界定了绿色发展内涵的基础上，才能科学制定绿色发展的评价指标。胡鞍钢认为，绿色发展强调经济系统、社会系统和自然系统间的系统性、整体性和协调性[19]。马洪波认为，绿色发展就是循环经济、绿色经济、可持续发展、低碳经济的综合[20]。赵建军等认为，绿色发展最终目标是要实现可持续发展，发展过程中强调经济、社会、资源和环境的和谐发展[9]。绿色发展的测度主要有两类方法：一类是指数法。一般是建立多级指标体系。指标权重确定方法有AHP方法、熵权法、专家法。第二类是DEA方法。分析目前文献报道的绿色发展评价，常见的评价方法及评价指标见表1。

分析上述绿色发展的综合评价相关文献，可以发现以下不足之处：1）将绿色经济、国家生态园林城市、国家森林城市、国家环境保护模范城市等指标体系简单移植到绿色发展上来，没有明确区分绿色经济、生态城市与绿色发展概念的内涵和外延。2）专家法通过主观方法确定权重，其权重大小取决于专家的主观判断，客观性不足。3）在评价指标上，割裂绿色与发展，较关注于绿色指标，对发展中的科技创新指标，缺乏体现。

绿色发展概念中，绿色是基础，发展既是目标也是手段。在实现绿色发展中，将产业转换、提档升级、科技创新作为绿色发展的路径和着力点，因此，对绿色发展的评价中，应该包含绿色发展的能力和潜力的指标。基于此，本研究本着系统性、整体性、可操作性和导向性的原则，设置绿色评价指标体系。

评价指标体系共分为三部分，即系统层A、因素层B、指标层C，共19个指标，具体框架见表2。指标分为正向指标和负向指标，其中除工业废气排放强度、工业废水排放强度、能源产出率为负向指标，其余都为正向值标。

1.2 方法

首先进行数据的标准化。通过对原始数据的线性变换，使结果落到[0，1]区间。该方法去除数据的单位限制，将其转化为无量纲的纯数值，便于不同单位或量级的指标能够进行比较和加权。对正向和负向指标的计算公式如下：

x′=■ （1）

x′=■ （2）

其中max为样本数据的最大值，min为样本数据的最小值。

权重的确定有主观赋权法和客观赋权法兩类。本文采用层次分析法与专家调查法相结合的方法。层次分别赋权法可避免大量指标同时赋权的混乱与失误，从而提高赋权的简便性和准确性。其主要步骤是：

（1）专家打分：根据湖北省绿色发展指标体系表2建立专家评分表。找若干专家进行打分并对各个不同层次不同指标所打分求平均值。分值分布为1-9。打分为1，表示指标xi与xj相比，具有同样重要性。打分为9，表示指标xi与xj相比，极端重要。（2）最大特征根对应向量：对上述评分，求最大特征根及相对应的向量。在本研究中用DPS软件求上述评分矩阵的最大特征根及对应的向量。（3）确定权重。对上一步求出的向量进行归一化，得到权重。

为了分析绿色发展指数的空间联系和关联性，本研究中采用全局空间自相关Moran指数I，I的取值一般在-1到1之间。其计算公式为：

I=■ （3）

式中I为Moran指数；wij为空间权重，在本研究中采用简单的二进制邻接矩阵。当区域i和j相邻时权重为1，不相邻时权重为0；xi、xj为区域i和j的绿色发展指数；■=■■xi。对于I值，用标准化统计量Z来检验n个区域是否存在空间自相关。

为观察局部空间聚集，采用局部Moran指数M表示，其计算公式如下：

Mi=■■wij（xj-■） （4）

式中Mi为区域i的局部Moran指数；其中S2=■■（xi-■）2

1.3 数据来源及软件

研究数据主要来源于四个部分：2009年～2015年的《湖北省统计年鉴》、湖北省各市州2009年～2015年的统计年鉴、湖北省各市州2009年～2015年国民经济和社会发展统计公报、湖北省各市州2009年～2015年环境状况公报。在本研究中，层次分析法时用DPS软件计算最大特征值及其对应向量；用ArcGis10.2进行空间自相关分析。

2 结果与讨论

2.1 湖北省整体绿色发展现状评价

在对2009年～2015年湖北省各负向评价指标进行处理后，根据层次分析法的原理，用DPS软件计算出最大特征值，由其对应的特征向量，经过归一化处理后得到权重。由权重与各指标相乘后再相加，得到不同年份不同一级指标及绿色发展指数。

（1）绿色发展指数综合评价结果

从图1可以看出，湖北省绿色发展水平从2009年至2015年总体呈现上升趋势，绿色发展指数从2009年的0.38提高到2015年的0.73。十八大以来，在“创新、协调、绿色、开放、共享”五大发展理念指导下，湖北省大力建设生态文明，构建绿色低碳循环产业体系，绿色发展指数在在2013年以后增加比较明显。

（2）因素层指标结果

从图1可以看出，湖北省生态城市建设力度从2009年～2011年呈现升高-降低的趋势，从2011年至2015年生态城市建设力度稳步上升，体现了湖北省在生态城市建设方面的取得的成就。湖北省产业环境友好程度在2009年呈现出最高水平，为0.283，此后，产业环境友好程度开始大幅度下滑，2013年出现最低值，为0.044；之后有所上升。湖北省循环经济发展水平总体呈递增趋势，这归功于节能减排相关政策的实施。由此可见，湖北省把工业、农业、城市与社会和资源再生利用和新能源开发等五个领域作为发展循环经济的重点领域取得了显著成绩。今后，在城市与社会发展领域选择中水回用、垃圾分类综合利用和再生资源综合利用等作为发展循环经济的重点方向，进一步提升循环经济的发展水平。另外，湖北省科技创新水平呈现稳步上升，这与湖北省这些年在推进以企业为主体的自主创新体系和创新型行业建设的机制体制改革有很大的关系。

2.2 湖北省不同地级市绿色发展指数分析

湖北省有12个省辖市、1个自治州（恩施土家族苗族自治州）、3个省直管市（仙桃市、潜江市、天门市）、1个林区（神农架林区）。图2是各地级市绿色发展综合指标在2009、2015这两年的对比情况。

通过图2可以看出，除襄阳市、咸宁市、仙桃市外，湖北省各地级市2015年的综合指标上均高于2009年的综合指标。在2009年绿色发展指数排名前5名的是：武汉市、宜昌市、十堰市、襄阳市、神农架林区。在2015年绿色发展指数排名前5名的是：武汉市、宜昌市、神农架林区、恩施州、十堰市。对比2009年和2015年，绿色发展指数上升最快的是恩施州，从2009年的第八名上升到2015年的第四名。襄阳市和咸宁市排名有所下降分别从第四名、第六名下降到第八名和第十名。2015年武汉市和宜昌市人均GDP和绿色发展指数在湖北省排名前二，说明二市较好地处理了经济发展与资源环境保护的关系。神农架林区和恩施州尽管人均GDP排名靠后，但是在经济后发区域，立足资源环境优势，走一条绿色发展、绿色崛起的道路。

根据2015年湖北省各地级市四个一级指标的空间分布图（图3），可以看出：生态城市建设力度在湖北西部地级市较好；在湖北中部区域生态城市建设水平较低（荆州、潜江、仙桃、天门、孝感）。武汉市、宜昌市产业环境友好程度相比较高。循环经济发展水平表现为武汉市>仙桃市>随州市>荆门市。科技创新水平表现为武汉市>襄阳市>孝感市>宜昌市。武汉市的科技创新水平优势比较明显。

采用标准差分级法[27]，将2015年湖北省各市州绿色发展指数进行分级，用I表示绿色发展指数平均值，S为标准差，则[0，I-S]表示低水平区域；[I-S，I]表示中水平区域；[I，I+S]表示较高水平区域；[I+S，1]表示高水平区域。Arcgis10.2制图结果见图4。从图4可以看出，2015年湖北省绿色发展综合水平武汉市最高，较高水平区域恩施州、十堰市、黄石市；低水平发展区域为潜江市、仙桃市、天门市。

2.3 绿色指数空间自相关分析

进行全局自相关分析。选择欧式距离作为计算距离，对数据进行标准化处理。湖北省2009年～2015年全局Moran I及计算的Z值、相伴概率P，见表3。

全局分布有集聚分布（cluster

ed）、隨机分布（random）、分散分布（dispersed）。当Z值大于1.65且显著时，观测值在空间上表现为集聚分布。当Z值小于-1.65且显著时观测值表现为分散分布。2009年和2010年I值大于0，说明存在正的空间自相关，说明绿色发展指数在全省分布并非完全是随机性分布的，而是表现为绿色发展空间聚集性。

局部自相关分析结果显示，武汉市Z得分为-3.28，统计显著性的聚类类型表现为HL（图5），表示高值要素的四周围绕的是低值要素，说明武汉市绿色发展指数呈现区域性的高值，与周围区域相比优势比较明显。潜江市和天门市Z得分为3.11和3.35，统计显著性的聚类类型表现为LL，为低值聚类区域。与周围相比绿色发展指数有一定的差距。

2.4 绿色发展指数诊断分析

在本研究中绿色发展指数是系统整体的评价，在对区域绿色发展指数进行诊断分析时，有必要找出制约、阻碍系统绿色发展的因素或者指标。表征障碍因素的指标目前有三种：因子贡献度、障碍度、指标偏离度，其中障碍度指标在实际应用中较多，其计算公式如下[28]：

xip=1-Xip （5）

Zp=■×100% （6）

式中，Xip为第i个地级市第p个标准化的值；wp为指标xp的权重。采用公式（5）、公式（6）可以计算出湖北省17个地级市障碍度排名前三的指标层和和排名第一因素层（表4）。

从表4可以看出，除武汉市、十堰市、黄冈市、恩施州、天门市、神农架林区外，制约区域绿色发展的主要因素是C8（第三产业占GDP比重）。分析障碍度出现的频次，发现C8（13次）>C7（12次）>C6（11次）>C5（6次）>C9（4次）。武汉市制约因素分别是生态环境状况指数、万元GDP能耗、森林覆盖率。总体来讲，对于湖北省区域绿色发展主要的障碍度可以归纳为第三产业占GDP比重、工业废水排放强度（吨/万元）、工业废气排放强度（吨/万元）、生态环境状况指数、万元GDP能耗等指标。从因素层分析，制约区域绿色发展的因素层是产业环境友好程度（出现了15次）。制约武汉市绿色发展的因素层是生态城市建设力度、十堰市则为循环经济发展水平。

3 结论与建议

运用层次分析法，从生态城市建设、产业结构、循环经济、科技创新等4个一级指标对湖北省绿色发展水平状况进行评价，根据研究得出：湖北省绿色发展水平总体呈现上升的趋势，其中2013年至2015年上升趋势比较明显。从各地级市绿色发展水平来看，武汉市、宜昌市绿色发展水平较高。从一级指标来看，湖北西部区域生态城市建设力度优势明显，在湖北中部存在一个生态城市建设水平较低的区域。绿色指数空间自相关分析表明，2009年、2010年全局空间自相关表现为集聚性，而2011年以后年份表现为随机模式。局部自相关分析表明，武汉市为统计学上显著性的“HH”区域，呈现极点现象，扩散效应并不明显。潜江市、天门市为统计学上的显著性的“LL”区域。绿色发展诊断分析表明，产业转型升级对湖北省各地级市显得尤为重要。

基于以上结论，结合湖北省实际，有下列建议：

（1）倡导绿色理念，普及绿色发展知识。以绿色发展为核心，倡导消费者进行绿色消费，同时建立规范的公众参与制度和完善的社会监督机制。树立“绿色产业+绿色城镇+绿色生活”的发展理念。

（2）实现产业升级换代。在产业升级中注重互联网融合思维、创新驱动思维、生产和服务融合思维。大力发展电子汽车、节能环保装备为代表的先进制造业；发展通讯设备、光电、集成电路为代表的电子信息产业。发展以太阳能、风能为代表的新能源产业；大力发展旅游休闲产业及现代服务业，提升第三产业的占比。

（3）大力发展循环经济。首先要积极开拓“低碳升级+循环改造+绿色替代”的发展路径；抓好企业节能，建立新型的产业化体系；立足独特的区位优势，走一条将绿色优势转化为经济优势的发展道路。

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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