廣州市環境績效評估

蘇韻琿　李耀初　周勁風　陳　煒

(中山大學環境科學與工程學院，廣州　510275)

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廣州市環境績效評估

蘇韻琿李耀初周勁風陳煒

(中山大學環境科學與工程學院，廣州510275)

【摘要】本文在總結環境績效評估實踐和相關理論的基礎上，以廣州市作為研究對象，構建環境績效評估指標體系，確定了評估方法、數據標準化方法、指標賦權方法，對廣州市環境績效進行評估，評估結果以環境績效指數表示。環境績效評估劃分為污染排放總量、資源消耗、污染控制、生態環境優化四個方面，包含13項指標。結果表明，廣州市的歷史績效為83.0分，目標績效為89.3分，綜合環境績效為86.2分，與理想績效仍有一定差距。基于環境績效計算結果，從人口、經濟、資源、環境四個方面構建系統動力學模型，運用系統動力學的理論分析出影響環境績效的相關因素，為環境績效的改善提供方向性的對策建議。

【關鍵詞】環境績效；評估；系統動力學；廣州市

國際標準組織(ISO)提出環境績效評估的定義為：在一定的管理體系下，對照組織的方針及環境目標等環境因素，測量管理所取得的結果，旨在以科學可持續發展的角度下，為決策者提供有用、可靠的信息[1]。環境績效評估關注的是環境管理帶來的成效與目標的差距，環境績效評估是決策者追蹤與檢驗環境管理成效的有效工具。

國際性組織開展環境績效評估研究已有一定時間，有很多區域性的環境績效評估實踐。經濟合作與發展組織(OECD)評估國家政府層面上環境管理的績效，包括了各成員國的主要環境問題、環境改善情況，便于成員國之間進行關于制定環境政策的交流，提高整個大區域的環境績效[2]。全球報告倡議組織(GRI)評估組織運行過程的績效，評估周圍受影響的環境狀態，評估管理者為改善環境績效所做出的努力與措施[3]。 美國環保局構建的指標體系涉及很多方面的內容，涵蓋經濟、環境與社會；環境指標包括物料與能源的狀況、水、氣、固廢的狀況、生物多樣性的狀況等共20項指標[4]。亞洲發展銀行項目委員會(ADB)進行區域層面與部門層面的環境績效評估，區域環境績效評估包括13個國家與3個跨國界的國家，部門環境績效評估包括了能源、農業、交通和旅游4方面[5]；耶魯大學和哥倫比亞大學2006年進行涵蓋全球133個國家的環境績效評估，到2008年增加到149個國家，2010年增加至163個國家，指標數量也不斷增多；評估內容除了關注傳統的環境污染指標，還包括生態系統的活力與人類健康，共包括16項指標；對指標進行數據分析，按照環境狀況、國家政策等將績效評價結果分類，為政策改進提供指引[6]。在國內，環境績效評估仍是一個相對較新的概念，國家相關環境規劃院已啟動中國環境績效評估的相關研究[7]，一些學者也基于國外環境績效評估的實踐進行了分析研究[8]。曹穎等運用PSR模型構建了云南省環境績效評估指標體系，選取的指標關注當地政策，也反映最需要考量與評估的5大環境問題[9]。彭靚宇等以天津市作為研究對象，運用PSR模型構建相應的環境績效評估指標體系，構建的指標體系包括城市環境質量情況、能源利用效率、污染控制與治理情況、生態系統與氣候變化等方面，并分析出影響天津市環境績效的主要因素[10]。

本研究主要分為三個階段：第一階段在總結環境績效評估實踐和理論的基礎上，選擇表征環境績效優良情況的指標，構建廣州市環境績效評估指標體系，選擇環境績效評估方法。第二階段根據廣州市的實際情況，以當地政策規劃為導向，確定各指標的目標值，運用層次分析法對比考量各指標對城市環境績效不同程度的影響，確定各指標的權重值，得出環境績效評估結論。第三階段從系統動力學的思想出發，通過對人口、經濟、資源與環境系統的因果反饋分析，構建廣州市環境績效系統動力學模型，利用其分析出影響績效的主要因素，并提出改進績效的有關建議。

1方法與數據

1.1評價方法與指標體系的構建

1.1.1評價方法

現有的環境績效評估方法主要有兩種，一是定量評估，二是定性評估。

定性評估重點在于運用較多的文字描述現狀與歷史狀況的差異，闡述環境績效的進步或退步情況，如OECD進行的環境績效評估[1]。

定量評估重點在于對研究對象的現有數據進行處理與計算得出環境績效。如：環境績效指數指數(EnvironmentalPerformanceIndex，EPI指數)[11]和數據包絡分析方法(DataEnvelopmentAnalysis，簡稱DEA)，DEA屬于運籌學研究領域，由運籌學家Charnes和Cooper等首創于1978年[12]。

本文采用改進的環境績效指數方法，即目標績效指數和歷史績效指數加和法。

基于目標的環境績效是在一定環境管理體系下，對照相關政策、標準與規定，測量環境管理的結果[11]。但當地區的環境初始狀況良好，用較小的努力與投入就能達到目標，這種情況的出現會影響環境績效評估結果的合理性。歷史進步法以歷史基準值與現狀值作比較，表現出環境指標的進步情況，希望能從側面表現出地區改進環境狀況的情況與對改善環境投入的情況。雖然歷史進步法不能表現出與環境目標的實現情況，但能從一定程度上消除目標漸進法的缺點，將兩種方法相結合，使評估結果更合理。

1.1.2指標選取依據

指標體系的科學性對環境績效評估的客觀科學性起著關鍵性作用，因此，構建的指標體系遵循以下原則：①政策相關性；②可操作性；③有代表性；④量變指標優先。基于以上原則綜合考慮，選擇指標參考市級、省級或國家級的相關政策與規劃，選取與城市綜合整治定量考核、人居環境整治管理規定、建設文明城市等規定中的相關指標、與規定要求相一致的指標。

構建的廣州市環境績效評估包括4各方面，分別是：污染排放總量、資源消耗、污染控制、生態環境優化，具體指標如表2所示。

1.1.3目標值確定

指標目標值的確定依據主要來源于廣州市的相關政策、規劃文件，最終確定指標的目標值如表1所示。

1.2評估程序

1.2.1數據標準化

(1)目標績效—折線無量綱化法

指標體系中含有正向指標與負向指標兩種。正向指標是指標的數值越大，績效越好；負向指標是指標的數值越小，績效越好。

正向指標按公式(1)進行數據標準化，負向指標按公式(2)進行數據標準化。

(1)

(2)

(2)歷史績效—極值法：

(3)

表1　廣州市環境績效評估指標體系目標值

*1《廣州市“十二五”時期環境保護規劃》；*2《廣東省珠江三角洲清潔空氣行動計劃——第二階段(2013年-2015年)空氣質量持續改善實施方案》中規定：工業煙粉塵排放量相比2010年削減8%以上；*3《廣州市國民經濟和社會發展第十二個五年規劃綱要》與《廣州市“十二五”時期環境保護規劃》。

1.2.2指標賦權

本研究運用層次分析法[13]，將環境績效評估作為分析與決策的總目標，按照一定的層次將環境績效評估總目標分解為多個目標或準則，進而再分解為多個指標，形成一個遞階層次結構。其中，一級指標為環境績效，二級指標為影響環境績效的若干個方面，分別為污染排放控制總量、資源消耗、污染控制和生態環境優化；三級指標為各個二級指標再分解的多指標。通過兩兩對比各個二級指標包括的三級指標，得出三級指標的權重。

層次分析法的優點在于能夠有層次地將復雜的問題化為簡單的問題，通過不斷分解上一層次的目標或內容，得到最低層次的較簡單、具體的分目標，從而將單一目標問題轉化為多目標、多準則的問題。缺點是主觀成分居多，讓人難以信服，指標太多使得統計工作量增大，一致性檢驗不容易滿足，從而權重不易得到。

在實際操作中，能通過一些改進措施彌補層次分析法的缺陷，例如選擇具有該領域專業知識專家進行調查，增加可信性；盡量選擇有代表性的指標，不必為了面面俱到影響了最終結果，還能避免由此產生指標重復的問題；對權重計算結果進行一致性檢驗，嚴格按照滿意一致性檢驗的要求確定指標權重。

1.2.3環境績效指數合成

本研究采用加法合成法，通過計算目標績效指數與歷史績效指數的平均值得到環境績效指數，為環境績效的綜合性評價結果。具體計算公式為：

(4)

(5)

(6)

式(4)-(6)中各符號意義同前。

1.3數據來源

選取2001年數據作為歷史基準年評估歷史績效，2012年數據評估目標績效。主要的數據來源有：《廣州市統計年鑒》。例如城鎮(生活)污水處理率、建成區人均公園綠地面積等。

《廣州市國民經濟和社會發展統計公報》。例如森林覆蓋率。

《中國環境年鑒》。例如工業用水重復利用率、廢氣污染物排放、固廢產生量等。

廣州市水資源公報。例如單位GDP水耗。

1.4系統動力學模型構建

1.4.1建模目的

通過建立系統動力學模型[14]，實現以下目的：①基于環境績效評估指標體系，通過因果分析，分析出影響環境績效評估的因素，建立因素之間的互相關系，將復雜的關系以直觀的方式展示出來。②通過改變一些參數制定不同方案，模擬不同方案得出環境績效，選擇較有效提高環境績效的方案，為廣州市環境績效的改善提供參考建議。

1.4.2系統邊界的確定

根據建模目的，將系統的邊界確定為廣州市行政范圍，共7434平方公里。模擬時間為2001年到2012年，其中2001年為基準年。根據對環境績效的系統分析，劃分成經濟、人口、資源環境3個子系統。各子系統互相關聯，通過內部變量不斷向其他子系統輸出，同時其他的子系統也作為外部變量輸入到內部變量，形成反饋機制。運用VensimPLE[15]建模，模型的運行時間為2001-2012年，仿真步長為1年。模型中的數據主要來源于《廣州市統計年鑒》、《廣州市國民經濟和社會發展統計公報》、《中國環境年鑒》。

1.4.3因果關系分析

人口是系統發展的驅動力，資源是系統發展的物質與能量基礎，環境是系統的主要研究對象，經濟是影響資源消耗與環境質量的主要因素。區域的經濟發展、人口增長、資源消耗與環境存在著反饋關系，廣州市人口、經濟與資源環境的因果關系回路圖如圖1所示。

圖1　人口、經濟與資源環境的因果關系圖

各子系統中存在以下主要因果關系鏈，其中，“+”表示正反饋，“-”表示負反饋。

(1)經濟子系統

(a)GDP→+生產性總投資→+工業投資→+工業產值→+工業三廢→+環境污染排放量→-GDP。

(b)GDP→+生產性總投資→+工業投資→+工業產值→+能源消耗總量→+環境污染排放量→-GDP。

(2)人口子系統

考察人口總量是由于環境污染有相當一部分來自人們生活產生的廢水與固廢，通過人口總量的變動引了污染物排放量的變化：

(a)出生人口→+總人口→+出生人口。

(b)死亡人口→-總人口→-死亡人口。

(3)資源、環境子系統

資源、環境子系統考察對象主要是環境績效中與資源消耗、環境質量、環境污染排放、污染物治理等指標相關的因素。資源環境子系統中的資源部分主要分析資源消耗的強度大小與環境污染的關系；環境部分主要考慮環境投資、環境污染排放與環境治理三方面，并分析這三方面與工業產值、總人口的因果分析。

(a)能源消耗總量→+環境污染總量→-GDP→+能源消耗總量。

(b)環境污染排放量→-總人口→-生活廢水、固廢→-環境污染排放量。

(c)環境污染排放量→-GDP→-環保投資→+環境污染排放量。

(d)環境污染排放量→-GDP→-環保投資→+生產性投資→+工業投資→+工業產值→+工業三廢→+環境污染。

(e)環境治理→-環境污染排放量→+GDP→+環保投資→+環境治理。

1.4.4系統方程、參數估計與模型檢驗

本模型中包含50個方程、99個變量，在進行模型模擬之前需要對參數變量進行估計與賦值，本系統進行參數估計的方法有以下幾種：①根據已有的統計數據與調查資料；②參考已有的相關文獻研究；③運用估算方法進行估計，如：利用統計回歸法得出兩個因素之間的關系、利用多年歷史數據計算其算術平均數、運用趨勢外推法等。模型通過了直觀檢驗、運行檢驗與歷史性檢驗，模擬值與統計真實數據的誤差能控制在合理范圍內，模型的擬合程度良好，能較好與實際情況相吻合，模型有效。

1.4.5影響因素篩選

通過系統動力學模型的原因樹分析和靈敏度分析得出影響績效評估指標的主要影響因素，進而制定改善方案，調整相應的參數，使提出的改善方案切實有效。

2結果與討論

2.1環境績效評估

采用加權法計算出廣州市的綜合環境績效指數及單項環境績效指數(目標績效、歷史績效；污染排放總量、資源消耗、污染控制、生態環境優化四方面的分績效)，結果如表2所示。

表2　環境績效指數計算結果

廣州市的歷史績效為83.0，目標績效為89.3，綜合環境績效為86.2。績效在80分以上，達到較優秀水平。廣州市在2001-2012年中，環境績效改善的程度達到83分；基于2015年的目標值，廣州市在2012年的環境績效達到89.3分。從得分來說，廣州市的目標績效優于歷史績效，說明廣州市的環境績效離100分的目標績效差距較小，實現目標的程度較好。

其中，污染排放總量占環境績效的比重最大，其次是資源消耗與污染控制，最小的是生態環境優化。污染排放總量在環境績效所占比重體現出其對改善環境績效處于相對重要的作用，能夠較大程度影響環境績效的最終結果。污染排放總量與生態環境優化的目標績效均比歷史績效高，說明在這兩方面廣州市不僅在不斷取得進步，而且實現目標的進度更為顯著。

2.2績效影響因素分析

影響因素篩選結果確定了以下發展方案，見表3。

表3　發展方案

將以上方案進行模擬仿真，對比不同方案下環境績效的變化情況，分析方案措施的優劣。

圖2為各方案的環境績效與正常情況的環境績效的對比。從圖2觀察可得知以下幾點。

圖2　不同方案的環境績效

方案2與方案4的歷史績效比正常情況的高，說明資源節約與技術進步均能提高環境績效改善的程度，資源節約與技術進步都是從根本上控制環境污染的產生量，從而改善環境污染指數，使環境污染減少。方案3的歷史績效略低于正常情況，調整經濟結構，適當降低工業比重、增加環保投資所得到的環境績效改善并不明顯，可能的原因是由于該方案調整的比重并不適合廣州市實際情況，沒有達到改善的效果，或者是廣州市原本的經濟結構與產業比重已經處于較良好的情況，調整不合適的比重反而沒有取得改善效果。但是，方案3對某些具體指標的改善較明顯，能在短時間看到改善成效，但是從一段較長時間來看，相對于方案2、4的效果較差，得到的歷史績效也沒有正常情況高。方案1遠低于正常情況的歷史績效，說明單純注重經濟高速發展，環境績效難以有效提高。

從目標績效來說，方案2與方案4高于正常情況，方案3與正常情況水平相當，方案1低于正常情況。通過技術進步與降低資源消耗促使污染排放的減少、資源利用率的提高等能夠加快實現規劃目標值，得到高于正常情況的達標速度，使環境績效向著不斷提高的方向進步，盡早達到目標。

從綜合環境績效來說，對比各方案與正常情況的得分，效果優劣的排序分別是方案4、方案2、方案3、方案1，其中方案2比正常情況高出2.7%，方案4比正常情況高出3.8%，對環境績效起改善作用。因此，技術進步與資源消耗減少能促進環境績效改善與提高。同時，也應該看到方案3對于某些指標的促進作用，實現方案3與其他改善方案的協同促進，提高環境績效的改善程度。

3結論

環境績效評估關注的是環境管理帶來的成效與目標的差距，環境績效評估是決策者追蹤與檢驗環境管理成效的有效工具。國外開展環境績效評估研究起步較早，開展了很多區域性環境績效評估實踐。如經濟合作與發展組織(OECD)評估國家政府層面上環境管理的績效；全球報告倡議組織(GRI)評估組織運行過程的績效；美國環保局構建的指標體系涉及很多方面的內容，涵蓋經濟、環境與社會各個方面；亞洲發展銀行項目委員會(ADB)進行區域層面與部門層面的環境績效評估；耶魯大學和哥倫比亞大學2006年進行涵蓋全球133個國家的環境績效評估。但在國內環境績效評估仍是一個相對較新的概念，國家相關環境規劃院已啟動中國環境績效評估的相關研究，一些學者也基于國外環境績效評估的實踐進行了分析研究。本研究首先在總結環境績效評估實踐和理論的基礎上，選擇表征環境績效優良情況的指標，構建廣州市環境績效評估指標體系，選擇環境績效評估方法；其次根據廣州市的實際情況，以當地政策規劃為導向，確定各指標的目標值，運用層次分析法對比考量各指標對城市環境績效不同程度的影響，確定各指標的權重值，得出環境績效評估結論；再者從系統動力學的思想出發，通過對人口、經濟、資源與環境系統的因果反饋分析，構建廣州市環境績效系統動力學模型，利用其分析出了影響績效的主要因素，并提出改進績效的有關建議。

綜上所述，本研究總結了環境績效評估的相關理論研究與應用實踐案例，基于廣州市實際情況，構建了廣州市環境績效評估指標體系，確定了廣州市環境績效評估方法，對廣州市2012年的環境績效進行評估與分析，主要研究結論如下：

(1)對環境績效進行層次分析，將環境績效評估劃分為污染排放總量、資源消耗、污染控制、生態環境優化四個方面，構建包含13項指標的廣州市環境績效評估指標體系。

(2)環境績效評估考慮目標績效與歷史績效兩部分，既能體現出現狀值與規劃目標的差距，也能考察一段時間內環境績效的進步情況。通過專家打分計算各指標的權重，能較好地代表廣州市的實際情況。運用環境績效綜合指數表征廣州市環境績效優劣情況，將目標績效與歷史績效進行平均加權得出環境績效綜合指數，綜合反映了廣州市環境績效的情況。結果表明，廣州市的歷史績效為83.0分，目標績效為89.3分，綜合環境績效為86.2分，與理想績效仍有一定差距。

(3)為了對廣州市環境績效的改善提供方向性的建議，本研究基于系統動力學的方法理論，構建廣州市人口-經濟-資源環境的系統動力學模型，為環境績效影響因素分析提供依據。根據靈敏度分析，分析出對績效評估指標影響較大的關鍵變量，分別是工業GDP比重、能源消耗增量、環保投資系數等，通過改變關鍵變量與關鍵參數的狀態值，設計了改善廣州市環境績效的四個方案，分別對以上方案進行仿真模擬。對比分析仿真模擬結果，得出改善環境績效的相對最優方案，并提出廣州市需要調整產業結構、加大環保投資、重視科技研發以提高資源利用效率與減少污染排放量等三方面改善環境績效的政策建議。

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作者簡介：蘇韻琿，碩士，研究方向為環境規劃與評價

通訊作者：李耀初，碩士，副教授，主要從事環境規劃與評價研究；周勁風，博士，副教授，主要從事環境規劃與模型研究

中圖分類號：X21

文獻標識碼：A

文章編號：1673-288X(2016)04-0167-06

Environmental Performance Evaluation of Guangzhou City

SU YunhuiLI YaochuZHOU JinfengCHEN wei

(School of environmental science and engineering，Sun yat-sen university，Guangzhou，510275)

Abstract：This study summarized the application practices and theoretical basis of environmental performance evaluation . The city of Guangzhou was selected as the research object to show the process of building the environmental performance evaluation system. The results of Guangzhou environmental performance assessments was expressed as Environmental Performance Index(EPI)，which included 13 indicators，representing the four aspects of total emissions，resource consumption，pollution control，environmental optimization. The results showed that the historical performance of Guangzhou was 83.0 points，goal achievement was 89.3 points，overall environmental performance was 86.2 points，and there was still a gap to the ideal performance. A system dynamics model covering three subsystems of population，economy，resources and environment was built to find the relevant factors affecting the environmental performance. It was found that the adjustment of industrial structure，pollutant emissions control，scientific and technological progress，energy consumption save were the solutions to improve environmental performance of Guangzhou city.

Keywords：environmental performance；evaluation；system dynamics model；Guangzhou city

引用文獻格式：蘇韻琿等.廣州市環境績效評估[J].環境與可持續發展，2016，41(4)：167-172.