中國城市層面低碳環保發展指數評價及對比

■ 鄭林昌 副教授 付加鋒（、河北大學經濟學院 河北保定 0700、中國環境科學研究院氣候影響中心 北京 000）

引言

為全面反映發展內容，引導社會重視環境保護和大氣穩定性，本文提出低碳環保發展指數。該指數主要用于宏觀判斷我國地區層面經濟社會發展、環境保護和碳濃度控制的現狀、時空演變及其三者之間關系。

目前，國內外人文社會和資源環境領域有關發展的指數有很多，如聯合國開發計劃署推出的人類發展指數，該指數僅采用三項指標（生活水平、健康長壽和教育獲得）衡量發展，道瓊斯可持續發展指數從經濟、社會和環境三個方面考察發展。中國衡量發展的指數也有很多，如中國發展指數采用了15項指標衡量發展，可持續發展能力指數運用45項指標衡量發展，中國綜合發展指數和中國綠色發展指數分別利用了45項指標和55項指標來衡量發展，這些指數不僅考慮到了經濟社會發展，同時考慮到了經濟社會發展過程中的資源環境狀況，但它們所涉及的指標都比較多，有些指數忽視了當前全球氣候變化以及碳排放在發展中所發揮的作用。資源環境領域中的專業指數更多，如環保領域中的環境可持續發展指數、環境績效指數、氣候競爭力指數、中國公眾環保民生指數、生態足跡指數等，它們關注環境的質量、穩定性以及持續性，低碳領域中的G20低碳競爭力指數、低碳經濟指數、中國城市低碳城市評價指標體系、中國低碳指數、低碳50指數等關注的則是經濟社會活動的碳排放。目前，國內外仍缺乏一個包含低碳、環保和發展三項內容的綜合性指數來反映三者變化及其相互之間的關系。為促進中國經濟社會可持續發展，保障可持續發展所依賴的環境質量和氣候穩定性，反映中國地區（城市）發展進程中低碳和環保狀況及其變化，本文借鑒國內外其它指數編制經驗，選取能夠反映低碳、環保和發展內容的指標，利用指數編制方法，將低碳環保發展內容綜合匯總而形成一種指數，稱之為低碳環保發展指數。

城市低碳環保指數指標體系構建

（一）構建地區低碳環保指數指標體系

1.指標體系構建技術路線。城市層面低碳環保指數構建技術路線示意圖如圖1所示。首先，依據發展觀的再認識，結合低碳和環保的內涵與實質，借鑒國內外相關指標體系，初步構建低碳環保指數指標體系。其次，采用專家咨詢方法（Delphi），把初步構建的指標體系征求專家意見，根據專家意見和建議對初步設想指標體系進行指標增減處理，形成專家意見下的低碳環保指數指標體系。再次，進一步剔除掉那些沒有統計和收集困難的指標，同時為減小評價研究工作量，采用敏感性分析方法消除那些相關性較高、差異性較小的指標。最后，依據前期工作基礎，邀請相關高層次專家針對計量分析下的指標體系做進一步論證，最后形成城市層面的低碳環保發展指數指標體系。

2.城市低碳環保發展指數指標體系。在上述工作技術路線基礎上，最后形成了城市低碳環保發展指數指標體系，該指標體系共包括20項具體指標（見表1）。

（二）指數指標體系權重賦值

指數指標體系權重賦值采用均值賦權重的方法，城市低碳環保發展指數各項指數和各項指標權重賦值情況如表1所示。

（三）數據處理及低碳環保發展指數模型

1.數據處理。指標數據來源。本研究數據主要來源于：歷年《中國城市年鑒》、《中國城市建設統計年鑒》以及城市統計年鑒。

指標數據逆向化處理。指標體系中有些指標與指數方向相反，為此，需要對這類指標采用倒數法進行逆向化處理，處理公式如下：

基期數據的選擇。城市低碳環保發展指數基期數據為2005年284個城市指標數據的均值（，即2005年284個城市第j項指標均值）。

指標數據的無量綱化處理。低碳環保發展指數各項指標值量綱相差較大，為便于各項指標之間的對比，采用顯性比例法對指標進行無量綱化處理方法，具體公式如下：

2.低碳環保發展指數評價模型。環保指數評價模型可以表示如下：

其中，δEPI為δ年度環保指數，m為環保指數系統中指標數量，ρm為環保指數系統中第m項指標的權重，δx*epm為δ年度環保指數系統中無量綱處理后的第m項指標。

低碳指數評價模型可以表示如下：

其中，δLCI 為δ年度的低碳指數，n為低碳指數指標數量，ωn為低碳指數系統中第n項指標的權重，δx*lcn為δ年度低碳指數系統中無量綱處理后的第n項指標。

發展指數評價模型可以表示如下：

其中，δDI 為δ年度發展指數，p為低碳指數指標數量，σp為發展指數系統中第p項指標的權重，δx*dp為δ年度低碳指數系統中無量綱處理后的第p項指標。

第δ年度低碳環保發展綜合指數評價模型可以表示如下：

其中，η低碳、η環保、η發展分別為低碳指數、環保指數和發展的權重。

中國城市低碳環保發展指數評價

（一）低碳指數

1.低碳生產指數。近年城市低碳生產指數總體有所增加，2005-2011年有217個樣本城市的指數評價得分有所增加，得分下降的城市只有68個；指數評價得分均值由2005年的11.11分增加到2011年的14.13分，年均增幅4.09%。從空間上看，華北及周邊地區成為低碳生產指數的塌陷地，西南、西北地區的個別城市的指數有不俗表現，且近期這種格局并未發生明顯改變。從城市類型看，低碳生產指數表現出城市規模越大、指數越高的特點，2011年人口規模100萬以上城市的低碳生產指數明顯要高于人口規模100萬以下的城市，而表現最差的是50-100萬人口規模的城市。2011年中國城市低碳生產指數和低碳消費指數空間分布格局示意圖如圖2所示。

2.低碳消費指數。城市低碳消費指數下降趨勢明顯，2005-2011年樣本城市中有264個城市的低碳消費指數評價得分出現了不同程度的下降，只有21個城市的指數評價得分是增加的；得分均值由2005年的1.11分下降到6.20分，年均下降幅度9.24%。城市低碳消費指數空間分布格局更特殊，雖然指數空間分布相對分散，但總體呈現出“西高-東低和中間高-兩頭低”的特征。低碳消費指數在不同類型城市間也有不同表現，特大城市低碳消費指數表現較差，大型城市的低碳消費指數相對較好，而其它類型城市的消費指數表現一般，即適宜的城市規模容易形成相對較高的低碳消費指數，超大型城市則容易出現較低的低碳消費指數。

3.低碳資源指數。近年城市低碳資源指數不斷增加，2005-2011年有近九成樣本城市的低指數評價得分有所增加，只有37個城市的指數評價得分有所下降；指數評價得分均值由基準年度的11.11分增加到2011年的16.10分，年均增幅6.38%。目前，國內幾乎所有城市都把綠地視為城市環境指標之一，城市人均綠地面積差異并不是太大，因此城市低碳資源指數評價得分差異也不大，指數在空間上的分布非常分散。正因為如此，城市低碳資源指數與城市類型關系并不是太大，但總體仍有“中間小兩頭大”的特點。2011年，人口規模超過200萬和小于50萬的城市指數評價得分相對較高，而人口規模在50-100萬、100-200萬城市的指數評價得分相對要低。2011年中國城市低碳資源指數和低碳指數空間分布格局示意圖如圖3所示。

4.低碳指數。在低碳生產指數、低碳消費指數和低碳資源指數的共同作用下，近期城市低碳指數也有所增加，指數評價得分均值由起初的33.33分增加到2011年的36.43分，年均增幅1.50%，增幅并不大。三者的疊加作用使得低碳指數空間分布格局較為分散，并沒有呈現出明顯空間規律性，有些低碳指數高地并沒有處在東部沿海地區，也沒有分布在南方地區，相反低碳指數表現不錯的幾個城市，卻分布在了我國中西部地區。城市低碳指數在不同類型城市之間表現出明顯的“兩頭高-中間低“的特征，即超大型城市和小城市的低碳指數評價結果表現較好，而中小型城市的低碳指數評價結果表現相對較差，人口規模50萬以下和200萬以上城市的低碳指數評價得分均值總體要高于其它類型城市。

（二）環保指數

1.環境污染指數。城市環境污染指數空間分布相對分散，但總體有“東低-西高”的特征，經濟發展水平和居民消費水平相對較高的東部地區，環境污染指數評價得分一般較低，而經濟發展水平和居民消費水平相對較低的中西部地區，環境污染指數得分一般較高，但其中又有跳躍點。從環境污染指數評價得分變動情況看，近期城市環境污染指數變動方向并不明顯，2005-2011年指數評價得分上升的城市有125個，下降的城市有160個，城市增減數量大致相當，但指數評價得分均值卻由2005年的11.11分下降到了2011年的8.93分。不同類型城市的環境污染指數差異較大，總體表現出城市規模越大，其環境污染指數越低的特點。人口規模低于50萬城市的環境污染指數評價得分均值最高，人口規模超過200萬城市的環境污染指數評價得分均值最低。2011年中國城市環境污染指數和環境管理指數空間分布格局示意圖如圖4所示。

圖1 城市層面低碳環保指數構建技術路線示意圖

圖2 2011年中國城市低碳生產指數和低碳消費指數空間分布格局示意圖

表1 城市低碳環保發展指數指標體系及權重

圖3 2011年中國城市低碳資源指數和低碳指數空間分布格局示意圖

圖4 2011年中國城市環境污染指數和環境管理指數空間分布格局示意圖

圖5 2011年中國城市環境質量指數和環保指數空間分布格局示意圖

圖6 2011年中國城市發展指數和低碳環保發展綜合指數空間分布格局示意圖

2.環境管理指數。近年城市環境管理指數不斷增加，2005-2011年有255個樣本城市的環境管理指數評價得分有所增加，得分下降的城市只有30個，指數評價得分均值也由2005年的11.11分增加到2011年的15.05分。城市環境管理指數的空間分布格局與環境污染指數恰恰相反，總體呈現出“東高-西低”的特征，東部地區城市的環境管理指數評價得分較高，而中西部經濟城市的環境管理指數評價得分要低。與其它不同，城市環境管理指數嚴格保持由大到小逐步降低的特點，即城市規模越大，城市環境管理指數表現越好，人口規模超過200萬城市的指數得分均值最高，100-200萬人口規模城市的指數得分均值其次，然后是50-100萬人口規模的城市，得分最低的是50萬以下人口規模的城市。

3.環境質量指數。城市環境質量指數評價得分集中分布在了11-12分值之間，城市間的指數得分差異很小，造成指數的空間分布規律性較差（由于城市空氣質量指數數據僅有2011年數據，故無法做城市環境質量指數變化分析）。從城市類型上看，人口規模50萬以下城市的環境質量指數評價得分均值明顯要高于其它類型城市，而其它三種類型城市之間的環境質量指數相差并不大，這說明只要城市規模大到一定程度，城市環境質量指數就會出現惡化，一旦出現惡化后，這種狀態就會穩定地保持下來。2011年中國城市環境質量指數和環保指數空間分布格局示意圖如圖5所示。

4.環保指數。在環境污染指數、環境管理指數和環境質量共同作用下，城市環保指數表現出“東低-西高”和“北高-南低”的特征，廣大東部地區的城市環保指數較低，而中西部地區的一些城市的環保指數較高，南北方向上看北部地區城市的環保指數表現總體要優于南部地區的城市。從動態看，近年城市環保指數趨于增長，2005-2011年環保指數評價得分增加的城市有209個，得分下降的城市只有76個，指數評價得分均值由2005年的33.33分增加到35.10分，年均增幅0.87%。環保指數在不同類型城市也有不同表現，城市規模越小，環保指數表現越好。2005-2011年人口規模50萬以下城市的環保指數評價得分均值最高，人口規模200萬以上城市的環保指數評價得分均值比較低，人口規模50-100萬和100-200萬城市的指數評價得分均值位于兩類城市之間。

（三）發展指數

相比其它指數，近年幾乎所有城市的發展指數評價得分都有所長增加，指數評價得分均值由2005年的33.34分增加到2011年的67.50分，年均增幅高達12.49%。從指數分布情況看，城市發展指數在空間上總體呈現出“東高-西低”的特征，東部沿海地區多數城市的發展指數評價得分相對較高，而中西部地區多數城市的發展指數評價得分相對較低，但其中也存在很多跳躍點，比如西部地區的克拉瑪依市、自貢市等指數評價得分就很高。受城市規模經濟、城市發展戰略、城市發展政策等因素的影響，近年超大型城市發展明顯要優于其它類型城市，2005年指數得分均值比全部城市得分均值高近16分，到2011年分值差擴大到了近28分，超大型城市發展指數與其它類型城市不僅存在明顯差距，且差距在快速擴大，其它類型城市低碳指數之間的差異并不明顯。2011年中國城市發展指數和低碳環保發展綜合指數空間分布格局示意圖如圖6所示。

（四）低碳環保發展綜合指數

近年城市綜合指數增長趨勢也很明顯。2005-2011年，有265個樣本城市的指數評價得分增加了，也有20個城市的得分出現了下降，評價得分均值也由基準年度的100分增加到后期的139.03分，年均增幅5.65%。受低碳指數、環保指數和發展指數的共同作用，綜合指數空間分布規律性不強，總體看中間地帶塌陷現象比較嚴重。此外，綜合指數在不同類型城市表現出“兩頭高中間”的特征，人口規模200萬以上城市的綜合指數評價得分均值明顯要高于其它類型城市，人口規模50萬以下城市的綜合指數表現其次，人口規模在50-100萬和100-200萬城市的綜合指數得分均值居于期間。即城市規模越大和城市規模越小的城市指數表現越好，居于其間類型城市的綜合指數表現較一般。

圖7 2011年地區低碳生產指數與低碳消費指數評價得分對比情況

圖8 2011年地區環境管理指數與環境污染指數評價得分對比情況

圖9 2011年地區低碳指數、環保指數、發展指數之間的對比情況

指數相關關系分析

（一）低碳生產指數與低碳消費指數

城市低碳生產指數明顯高于低碳消費指數。2011年，城市低碳生產指數評價得分均值為14.13分，但低碳消費指數評價得分均值只有6.20分，低碳生產指數評價得分指數低碳消費指數評價得分的兩倍多。不同于地區低碳生產指數和低碳消費指數之間的關系，城市低碳生產指數和低碳消費指數之間并不存在明顯的相關性，圖7顯示不論兩類指數評價得分形成的散點，還是兩類指數排名構成的散點都很分散。

（二）環境污染指數與環境管理指數

城市環境污染指數則要低于環境管理指數。2011年，城市環境污染指數評價得分均值只有8.93分，而環境管理指數評價得分均值為15.05分，環境管理指數得分均值是環境污染指數得分的1.69倍。圖8則顯示，兩者之間存在一定的負相關關系，即環境污染指數評價得分較高、排名靠前的城市，其環境管理指數評價得分較低、排名較為靠后。

（三）低碳指數、環保指數和發展指數

城市低碳指數、環保指數和發展指數之間也存在一定的差異，其中低碳指數與環保指數的差異相對較小，但發展指數與低碳指數、環保指數之間的差異相對要大。2011年，城市低碳指數評價得分均值為36.43分，略高于環保指數評價得分的均值（35.10分），兩類指數與發展指數的差異則相差很多，發展指數評價得分均值高達67.50分，得分均值是低碳指數和環保指數得分均值的近兩倍。城市低碳指數、環保指數與發展指數之間的關系比較特殊，其中低碳指數與環保指數并不存在明顯的相關關系，低碳指數與發展之間的相關關系也不明顯，但環保指數與發展指數之間卻存在一定的負相關關系。三類指數評價得分和排名構成的散點圖顯示，低碳指數與發展指數評價得分和排名構成的散點比較分散，低碳指數與環保指數評價得分和排名構成的散點也沒有明顯規律性，但發展指數和環保指數評價得分、排名構成的散點卻呈現出明顯的負線性關系，即經濟社會發展水平相對較高的城市，其環保指數的表現往往不好。2011年地區低碳指數、環保指數、發展指數之間的對比情況如圖9所示。

結論

低碳指數空間分布格局較分散，并沒有明顯空間規律性；環保指數表現出“東低-西高”和“北高-南低”的特征；發展指數則呈現出“東高-西低”的特征。

低碳指數、環保指數和發展指數在不同類型城市有不同表現，低碳指數在超大型城市和小城市有良好表現，而中小型城市的低碳指數表現相對較差；環保指數則表現出隨城市規模變小、環保指數表現越好的特點；發展指數在超大型城市中有良好表現，其它類型城市發展指數間的差異并不大。

近期城市低碳指數、環保指數和發展指數均有所優化，其中發展指數改善幅度遠大于低碳指數和環保指數。低碳生產指數與低碳消費指數的變化背道而馳，低碳生產指數日趨優化，但低碳消費指數不斷惡化；環境污染指數與環境管理指數也有反方向變動的特點，環境管理指數優化趨勢明顯，但環境污染指數有所惡化。

低碳指數與環保指數之間關系并不明顯，低碳指數與發展指數之間關系也很微弱，但環保指數與發展指數之間的負相關關系明顯，即經濟社會發展水平相對較高的城市，其環保指數表現較差。環境污染指數與環境管理指數之間也存在一定負相關性，但低碳生產指數與低碳消費指數之間的相關性并不明顯。

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