中國省域生態文明建設水平：測度、時空差異及集聚特征

劉瀟瀟， 李占風， 郭本初

（1.中南財經政法大學 統計與數學學院 ，湖北 武漢430073； 2.每日互動股份有限公司，浙江 杭州 310012）

一、引 言

黨的十七大以來，黨和政府圍繞生態文明建設進行了一系列的部署，已將其提升到國家戰略高度，生態文明建設成為我國社會主義現代化建設不可分割的一部分。在黨的二十大報告中，習近平總書記再次指出“我們堅持綠水青山就是金山銀山的理念，堅持山水林田湖草沙一體化保護和系統治理，生態文明制度體系更加健全，生態環境保護發生歷史性、轉折性、全局性變化，我們的祖國天更藍、山更綠、水更清”。生態文明建設經過多年的實踐，客觀量化各省域生態文明建設的成果對于我們從整體上把握我國現階段生態文明建設的現狀，對有效引導生態文明建設發展過程中的薄弱環節進行改善，對促進生態文明建設水平全面協調發展與穩步提升具有重要意義。

對于生態文明建設相關問題的研究，政府部門和諸多學者都投入其中。學術界對生態文明建設水平的測度，主要是基于對生態文明內涵理解從國家、省域、城市、特定區域等不同空間尺度出發，通過構建指標體系評價系統進行測評。如，朱松麗等（2010）[1]、李偉等（2014）[2]構建了國家層面的指標體系，嚴耕等（2012）[3]、張歡等（2014）[4]構建了省域層面的生態文明指標體系。余茹等（2019)[5]、程廣斌等（2021）、李麗麗等（2022）構建了城市層面的生態文明指標體系。以城市或特定區域為研究對象測度生態文明建設水平，更多基于研究對象的特色性、差異性等多方面因素，生態文明建設水平評價體系會包含具體城市特色，這使得指標體系難以推廣。以省域為研究對象，在省域范圍內自然、社會、經濟等各方面條件相對而言具有更多共性，構建的指標體系具有較強的普適性，對省域之間進行比較具有較強的可操作性。

在生態文明建設水平評價指標體系信息合成方法上，對生態文明建設評價指標的賦權方式主要可以分成三大類：主觀賦權（李艷芳等[6]、牛敏杰等[7]）、客觀賦權（張歡等[4]、羅輝等[8]）以及主客觀相結合賦權（成金華等[9]）；從評價方法上看，主要有動態因子分析法（成金華、李悅等）、AHP-Fuzzy模型（余茹［5］）、組合分析法（畢杰等[10]）等方法對評價體系的信息提取與信息合成。綜合來看，目前有關生態文明建設水平評價指標體系構建仍存在指標體系通用性與系統性不足，軟性指標開始出現但數量及可行性仍需提高。綜合評價方法眾多，各有優劣。

本文依據生態文明建設的內涵、構成及特點，構建了省域生態文明建設水平評價指標體系，通過綜合評價法對各省生態文明建設水平進行測度，從靜態、動態、空間三個角度對省域生態文明建設水平的時序差異及集聚性進行分析，希望能夠對我國生態文明建設的永續發展提供有益的參考。

二、中國省域生態文明建設水平評價體系的構建

（一）生態文明建設的內涵、主要內容及特征

關于生態文明的內涵由于其豐富性，目前并沒有形成公認的明確定義，但無論從哪個角度對生態文明的內涵進行界定，均需要從“生態”和“文明”兩個維度進行思考?！吧鷳B”意味著整個有機系統和無機系統可以在一定程度上實現平衡，使得在整個系統中生存的生命體能夠平衡發展?！拔拿鳌迸c自然相對，與人類關系密切，廣義的文明將會涉及到社會的各個方面，凡是人類對自然狀態下的事物進行科學合理的改造與開發的過程都叫文明，表明人類應對自然環境和社會環境時所創造的積極成果。嚴耕提出生態文明是自然與文明共贏的文明[11]。生態文明內涵主要體現在尊重自然環境、肯定生態價值、追求自然和社會雙贏、提倡綠色消費等方面。

生態文明建設是以人、社會、自然三者之間相互依存、和諧共生、互相發展為基礎的復雜系統工程。其要求人類在利用和改造客觀世界的過程中，不斷調整社會生產生活方式來改善人與自然的關系，并克服自然界帶給人類社會的負面影響，因此，凡是能夠反映人類進步、社會發展和生態環境共同進步的事物都應該屬于生態文明的范疇。黨的十七大、十八大、十九大和二十大報告都強調了要建設生態文明、加快生態文明制度建設等內容。由此將生態文明的內在構成概括為以下五個方面：一是有效保護生態環境，提高生態環境質量；二是合理有效利用資源；三是改變經濟發展方式，發展循環經濟；四是改善人民生活環境，促進社會發展；五是加快生態文明制度建設，有效解決生態問題。進一步總結，可將這五個方面概括為生態環境、資源環境、經濟發展、社會進步及生態文明制度建設五個方面。相應地，生態文明建設作為一個龐大的復雜的系統工程，包含生態環境子系統、資源環境子系統、經濟發展子系統、社會進步子系統以及生態文明制度建設子系統等，子系統之間相互依存，相互作用，相互制約，不斷地運動，共同促進生態文明的發展。因此，生態文明建設具有系統性、和諧性及動態性的特征。

（二）省域生態文明建設水平評價指標體系的構建

依據生態文明建設理論以及黨的十七大、十八大和十九大報告闡述的生態文明建設的內容，借鑒學者們已有的研究成果以及2016年國家發展改革委推出的《生態文明建設考核目標體系》，建立生態文明建設評價指標體系初選指標池，然后遵循科學性、全面性及可行性原則，運用頻數統計分析法、專家咨詢法、相關性分析等方法對指標精簡、優化與篩選，剔除冗余指標，最后分別從生態環境、資源環境、經濟發展、社會進步和生態文明制度建設五個方面一共選取了37個指標構建省域生態文明建設水平評價指標體系。如下頁表1所示。

表1 省域生態文明建設水平評價指標體系

（三）數據來源與評價方法

1.數據來源及預處理

考慮數據的可得性，本文研究的時間段為2008—2017年中國31個省(市、區)生態文明建設水平，樣本數據為中國31個?。ㄊ?、區）2008—2017年數據。數據來源于國家統計局、EPS數據平臺、中國環境保護數據庫等。

在省域生態文明建設水平評價指標體系中，由于選取指標的性質不同，數據計量單位也不同，且數量級差異大。為便于各指標間進行比較和加權，需將數據進行標準化及歸一化處理，以此確保數據之間的可比性。

其中，μ為各個指標的均值，σ為各個指標的標準差。歸一化公式：

2.評價方法

在對生態文明建設水平進行系統分析時，其評價指標體系中的各個因素較為復雜且彼此之間相互關聯、相互制約。為了準確、客觀地描繪出彼此之間的關系，克服AHP方法的缺陷，我們采用改進的層次分析法（COV-AHP）來構造判斷矩陣，以此來確定省域生態文明建設水平指標體系中每個指標的權重。

COV-AHP[12]方法以定量指標所形成的協方差矩陣為依據，通過變換、計算等，構造反映各要素相對重要性的判斷矩陣，然后經過計算和檢驗，以獲得某一層相對于高一層說明各定量指標相對重要性的權數。在此基礎上計算出各層次要素對于系統目標的組合權數。COV-AHP方法避免了人們的主觀判斷，使得判斷過程更加客觀、準確，提高了決策的科學性。

首先根據已經處理好的指標數據，計算其協方差矩陣X，其元素為xij。然后對協方差矩陣X進行變換，構造判斷矩陣Y，其元素為yij。即將協方差矩陣X中每一個元素xij除以其對應列中的元素xii得到矩陣A，其元素記為aij，矩陣A對角線上的元素均為1；對矩陣A的每一個元素aij進行變換，變化公式為：

變換得到的矩陣Y，滿足yij＞0，yij·yji=1且yii=1，因此矩陣Y可以作為判斷矩陣。對判斷矩陣進行一致性檢驗，判斷矩陣通過檢驗后，矩陣 Y 的最大特征根所對應的特征向量就是滿足要求的各個指標權重向量，然后對所得特征向量進行歸一化處理即可得到各個指標的權數。計算所得省域生態文明建設水平評價指標體系各指標權重如上頁表1所示。

最后，根據省域生態文明建設水平指標體系中各個指標的歸一化結果及其由COV-AHP法確定各個指標的權重，采用加權求和法計算合成省域生態文明建設水平，計算公式為：

其中，ECI為省域生態文明建設水平，W為由COV-AHP法確定的各個指標的權重，X為各個指標的歸一化數據。

三、中國省域生態文明建設水平的測度及其變動特征分析

（一）中國省域生態文明建設水平的計算

根據COV-AHP的賦權方法，得到生態文明建設水平各評價指標的權重，在此基礎上，按照“目標層—準則層—指標層”的層級關系將各指標加權求和，得到中國31?。ㄊ?、區）在2008—2017年生態文明建設水平的綜合得分，具體結果如表2所示。

表2 2008—2017年中國31個?。ㄊ?、區）生態文明建設水平

（二）中國省域生態文明建設水平時空差異分析

1.省域生態文明建設水平的時序變動特征分析

依據表2各省域10年來的生態文明建設水平，計算得到2008—2017年期間生態文明建設水平的平均數據及發展變化情況，具體結果如圖1所示?？梢?，不同省份的生態文明建設水平均值存在一定差異，排名前五的都分布在東部地區。10年間生態文明建設平均水平較高的?。ㄊ校┮来螢楸本?、浙江、廣東、福建、江蘇，這五省市經濟發展水平較高，良好的經濟發展水平為促進能源消費結構升級、科學技術投資、政策法制建設提供了堅實的經濟基礎。作為我國省域發展的先行區域，這五個省市逐漸從以經濟為主的發展模式轉向和諧可持續發展，緊跟國家方針，積極開展產業結構調整、環境污染治理、環境政策設立，多舉措推進生態文明建設事業的細化開展。

圖1 2008—2017年中國31個?。ㄊ?、自治區）生態文明建設水平均值和增長變化情況

整體來看，生態文明建設水平均值排名前十的地區中（北京、浙江、廣東、福建、江蘇、天津、重慶、海南、云南、上海）屬于東部地區的有8個，西部地區的有2個，中部地區沒有。生態文明建設水平相對較高的省份主要集中在東部地區，其次是西部地區，中部地區相對較差。

從時間上來看，各省份2008—2017年的生態文明建設水平都呈現一定趨勢的上升，大部分省份的增長率處于20%～30%。增長速度超過30%的省域主要集中在中西部，增長率最高的省份為湖北省，見圖1。

2.東、中、西部區域生態文明建設水平差異分析

考慮到不同區域生態文明建設水平存在差異，本文將31個省份劃分為東部、中部、西部三個區域，按年份求得各個區域的生態文明建設水平均值。整體上，東部、中部、西部及全國的平均生態文明建設水平均呈現上升的趨勢。中部、西部地區的生態文明建設水平在這10年內始終落后于東部地區和全國平均水平，但“十二五”以來，西部地區開始加快經濟發展、城市化建設的步伐，推動了生態文明建設水平的提升，從2011年開始，西部地區生態文明建設水平略高于中部地區。

從各區域的生態文明建設水平環比發展速度來看，雖然各地區近年來生態文明建設水平均為升勢，但環比發展速度有下降的趨勢。東、中、西部三大區域的平均環比增長速度分別為4.20%、4.39%、4.61%，西部地區的增長速度相對較快。

3.省域生態文明建設水平各子系統計算結果的差異分析

生態文明建設評價體系由五個子系統構成，同前文的計算方法，可得到各省域在2008—2017年各子系統的建設水平、平均水平及排名情況（因篇幅限制，表略）。依據其計算結果分析各省域和各區域之間在生態環境、資源環境、經濟發展、社會進步、生態文明制度的時序差異。

生態環境建設水平均值位于前十的省域有北京、天津、海南、青海、西藏、重慶、寧夏、上海、福建、貴州，其中生態環境水平最高的三個省(市)分別為北京、天津、海南，這三個省市的生態環境水平一直較高，但10年來的增幅并不大。貴州作為生態環境水平第十名的省份，10年來在生態環境水平上有12.72%的增幅，可見該省這10年來在生態環境改善方面做出了巨大的努力。生態環境水平均值排名前十的省域中屬于東部地區的有5個，西部地區的有5個，而中部地區沒有?？梢?，中部地區在生態文明建設過程中，應在保持各方面穩步發展的情況下，努力改善生態環境水平，實現生態文明建設的均衡發展。

資源環境建設水平均值位于前十的省域是西藏、云南、黑龍江、吉林、海南、福建、江西、四川、陜西、北京。從增長率上看，寧夏的增長率位居第一，但其平均水平仍然靠后。針對資源環境建設水平情況，有些省份在2017年的水平甚至不如十年前，例如西藏的微微降低，新疆卻較大幅度減少，這說明兩地應從保護資源，開發資源方面進行改善。

經濟發展建設水平均值位于前十的?。ㄊ?、區）有上海、北京、天津、江蘇、浙江、海南、廣東、內蒙古、重慶、福建。2000年西部大開發會議召開，2008年奧運會在我國舉辦，各地借此東風，大力發展經濟，成效顯著，尤其是西藏的經濟發展建設水平2017年甚至為2008年的10倍，而其他地區也均在一倍到四倍之間。社會進步水平均值位于前十的?。ㄊ?、區）有北京、廣東、浙江、江蘇、山東、河南、上海、福建、陜西、湖北。從增速來看，西藏、云南、安徽社會進步水平增長很快，說明各地對社會進步建設的重視。

生態文明制度建設水平均值位于前十的省域有廣東、江蘇、山東、河北、河南、浙江、四川、山西、云南、遼寧。排名前十的地區中東部地區有6個，中部地區有2個，西部地區有2個，東部地區在制度建設方面也是領先于其他地區，東部地區生態文明建設水平在五個方面均可以作為全國生態文明建設的標桿。

四、省域生態文明建設水平空間集聚性分析

（一）相關理論方法介紹

1.地理距離權重矩陣 對省域生態文明建設水平的空間集聚性進行分析，需要通過空間權重矩陣計算空間自相關指標來衡量空間自相關強度，因此需構建空間權重矩陣，將不同的空間區域兩兩之間的位置關系通過矩陣的形式刻畫出來。設有n個地區，這n個地區的空間權重矩陣為一個n×n的對稱矩陣，其表達式如下：

其中，wij表示地區i和地區j之間的鄰近關系，由于空間中自身與自身不能構成鄰近，所以對角線上的元素全為0，其他元素根據定義的不同有著不同的取值。從研究的實際問題出發，本文選取地理距離權重矩陣來闡述各省域之間的空間效應。

在地理距離權重矩陣中，距離對于空間效應的強度起決定性作用。一般來說，距離越近，省域之間的空間效應就越強；反之，則越弱。其具體定義為：

其中，a為距離摩擦系數，b為邊界共享效應系數，dij為i區域與j之間的距離，βij為i區域和j區域共同邊界長度占i區域總邊界長度的比例。

在公式（7）中，我們通過經緯度來計算各省會城市之間的距離，令a=2，b=0來設置權重。

2.Moran's I指數 其計算公式為：

其中，n為研究的區域數，wij為地理距離權重，xi、xj分別為i地區和j地區的觀測值、xˉ為觀測值的均值。

Moran's I指數的取值范圍為[-1,1]，取值的正負表明空間相關性的方向，取值為負且顯著，說明變量間在空間上存在負的空間相關性，即區域間存在高-低或低-高分布狀況；取值為正且顯著，表明變量間存在正的空間相關性，即區域間存在高-高或低-低的分布狀況。Moran's I指數有全局的與局部的之分。全局Moran's I指數是從所研究范圍的整體出發，描述變量在空間上的相關關系；局部Moran's I指數主要是用來檢驗局部地區是否存在相似或相異的觀察值集聚在一起，用于識別不同空間位置存在的不同關聯模式，計算公式如下：

其中，S2為觀測值的樣本方差。Ii為正且顯著，說明區域i與鄰近區域之間的觀測值相似；Ii為負且顯著，表明高值區域i被低值區域包圍或低值區域i被高值區域包圍。局部 Moran's I 指數能更好地描述空間相關性的分布和變化情況。

（二）省域生態文明建設水平空間集聚性結果分析

本文采用全局Moran's I 指數，運用R軟件對2008—2017年31個省份的生態文明建設水平進行全局空間自相關性檢驗，選擇地理距離權重矩陣作為空間權重矩陣，得到2008—2017年31個省份的生態文明建設水平的全局Moran's I 指數及檢驗結果如表3所示。

表3 全局空間相關性的moran'I指數

由表3可知，在5%的顯著性水平下，2008—2017年31個省份的生態文明建設水平的全局Moran's I指數均通過顯著性檢驗，表明10年間31個省域的生態文明建設水平在空間上表現出較強的空間相關性。測度結果顯示我國2008—2017年31個省域的生態文明建設水平在空間上存在正相關性，生態文明建設水平較高的省份容易出現相鄰的情況，生態文明建設水平較低的省份也是一樣，這與實際情況也比較相符。

為了進一步檢驗省域之間的空間效應關系，需進行局部空間相關性檢驗。各個年份局部Moran's I指數的計算方法類似，考慮到分析10年的局部空間相關性會使文章比較冗長，因此本文以2017年的數據為例，做局部Moran's I指數的散點圖及LISA分布圖（考慮到篇幅限制，圖略），可以更直觀地展現省域之間的局部空間相關性的具體效應。結果顯示，省域之間局部空間相關性顯著。其中，北京、天津、河北、山西和山東這五個區域的生態文明建設水平呈現高-高相鄰模式，也就是說該區域生態文明建設水平較高，與其相鄰省份的生態文明建設水平也較高；云南省的生態文明建設水平呈現低-低相鄰模式，也即云南省的生態文明建設水平較低，與其相鄰省份的生態文明建設水平也較低；遼寧省的生態文明建設水平呈現低-高相鄰模式，也即遼寧省的生態文明建設水平較低，但與其相鄰省份的生態文明建設水平較高。

檢驗結果表明，31個省域中有8個省份生態文明建設水平的局部空間相關性顯著，這8個省份的生態文明建設水平存在局部空間效應，其他省份的生態文明建設水平的局部空間效應不明顯。其中北京、天津、河北和山西四個省份在1%的顯著性水平下檢測結果顯著，遼寧、山東、云南和海南四個省份在5%的顯著性水平下檢驗結果顯著。

綜合以上分析，我國各省域之間的生態文明建設水平存在相互影響，這可能是生態資源和經濟要素的流動性導致的。通過全局空間相關性和局部空間相關性分析可以發現，雖然全局空間相關性顯著，但部分省域生態文明建設水平的局部空間相關性并沒有通過檢驗，由此可知，我國各省域的生態文明建設水平的空間效應很大部分取決于局部地區的空間效應。

五、研究結論與對策建議

（一）研究結論

1.省域生態文明建設水平評價指標體系構建方面 本文參考黨的十七大、十八大、十九大以及全國兩會報告內容，利用系統論思想將生態文明建設水平分為生態環境、資源環境、經濟發展、社會進步和生態文明制度建設五個子系統，構建了由37個可觀測指標組成的省域生態文明建設水平評價指標體系。

2.省域生態文明建設水平空間差異方面 無論從省域還是從東、中、西部區域來看，生態文明建設水平的發展均呈現上升的態勢。對省域而言，10年間大部分省份的增長率處于20%～30%，增長速度超過30%的省份主要集中在中、西部，增長率最高的省份為湖北省。中部、西部地區的生態文明建設水平在這10年內始終落后于東部地區和全國平均水平，但西部地區在2011年開始，生態文明建設水平略高于中部地區。生態文明建設水平相對較高的省份主要集中在東部地區，其次是西部地區，中部地區相對較差。

3.省域生態文明建設水平子系統方面 生態環境建設水平均值排名前十的地區中屬于東部地區的有5個，西部地區的有5個，中部地區沒有，西部地區在生態環境建設方面要明顯優于中部地區和東部地區；資源環境建設水平均值排名前十的地區中屬于東部地區的有8個，中部地區沒有，西部地區的有2個；經濟發展水平均值排名前十的地區中屬于東部地區的有8個，中部地區沒有，西部地區的有2個；社會進步建設水平均值排名前十的地區中屬于東部地區的有7個，中部地區2個，西部地區的有1個；生態文明制度建設水平均值排名前十的地區中屬于東部地區的有6個，中部地區有2個，西部地區的有2個?？梢?，東部地區在五個方面均表現優異。

4.省域生態文明建設水平空間集聚性方面 在研究期間內，各省域生態文明建設水平均具有顯著的全局空間相關性，且moran'I指數結果表明生態文明建設水平的空間效應越來越明顯。同時，2017年LISA分布圖顯示，雖然全局空間相關性顯著，但部分省份生態文明建設水平的局部空間相關性并沒有通過檢驗，由此可知，我國各省域的生態文明建設水平的空間效應很大部分取決于局部地區的空間效應。

（二）對策建議

雖然研究時期內我國各省域的生態文明建設水平呈現不斷提升的趨勢，但是我國生態文明建設的發展過程中仍存在較多問題，依據本文研究的實證結果，提出以下對策建議：

1.加強省域之間生態文明建設的聯系，增強生態文明建設的協同力 不同區域間生態文明建設水平存在一定的差異性和空間相關性，各省域之間的生態文明建設水平存在相互影響。生態文明建設是個復雜的系統工程，各地要充分利用好生態文明建設的空間溢出效應，推動地區間生態環境的協調發展。各個省域之間應相互聯系，共同為生態文明建設付出努力，利用好自身優勢，針對區域特點有效制定生態文明建設發展規劃，推動區域間生態文明建設水平不斷健康發展。

2.升級產業結構，優化生產方式 不合理的生產方式，往往會帶來許多的環境問題，會對環境帶來更大的壓力。應加快轉變生產方式，推動綠色節能產品的生產，升級產業結構，建立環保、高效、節能的生產體系。不斷優化生產方式，形成高效節能的生產體系，才能保證我國生態文明建設健康可持續發展。

3.普及生態文明意識，培養生態文明理念 生態文明理念一直以來在我國廣大人民群眾中是比較欠缺的，廣大人民群眾是社會的主體，人們有必要了解生態文明的相關理論知識，增強生態文明建設的意識。生態文明理念的形成有賴于生態文明教育，因此政府部門可以通過網絡平臺或線下平臺進行生態文明理念方面的相關推廣宣傳活動，如生態文明科學知識的講座、研討會和培訓等，或者通過網絡課程、廣告宣傳和知識競賽等形式進行普及，這些措施將有效促進我國生態文明建設的發展。

4.不斷加強生態文明制度建設，強化生態文明建設的制度保障 健全、完善的生態文明建設制度體系是穩步推進生態文明建設可持續發展的法治保障。生態文明制度建設是不斷發展的，在研究中發現，部分省份在生態文明制度建設方面比較薄弱，政府部門應加強制度建設的主動性。比如保護生態環境，不但需要建立和完善環境監管制度、提高環境監管能力，還需要促進綠色制度創新、建立促進綠色低碳發展的各項制度。為了保證生態文明建設的公平性，需將生態文明建設以法律的形式規定相應的獎懲制度，從而監督相關政府部門及企業有效地執行生態文明建設制度。

需要說明的是，盡管文中對生態文明建設水平測度相關問題進行了大量的研究，但由于生態文明建設內容復雜性以及自身學術水平有限、搜集數據困難等因素限制，在某些方面的研究還有待進一步推進。如，對生態文明的內涵、構成要素以及相關理論基礎涵蓋的內容有待深入；構建指標體系時，因生態文明衡量的標準具有動態性、時代性，一些能很好反映生態文明建設制度方面的指標，如生態紅線執行率、居民生態環境滿意度等數據不易獲得性等因素制約，限制了指標的選擇；本文對指標體系包含指標權重的計算采用了COV-AHP法，也可嘗試其他賦權方法，如模糊計算法、專家評價法和熵值法等，再次對省域生態文明建設水平進行測算，以便對比分析，進一步完善。