基于主成分分析法的商洛市生態(tài)城市建設綜合評價

王高建　肖杰

摘要：基于生態(tài)城市的內(nèi)涵，運用綜合評價思想，結(jié)合商洛市目前城市建設情況，從經(jīng)濟、社會、環(huán)境等三個方面構(gòu)建商洛市生態(tài)城市發(fā)展水平綜合評價指標體系，運用主成分分析方法對商洛生態(tài)城市建設進行綜合評價，目的是提供商洛市生態(tài)城市綜合評價的指標框架，為商洛市生態(tài)城市規(guī)劃、建設和綜合管理提供依據(jù)。

關(guān)鍵詞：生態(tài)城市 主成分分析 綜合評價

“生態(tài)城市”是20世紀70年代聯(lián)合國教科文組織發(fā)起的“人與生物圈（MAB）”計劃首先提出了“生態(tài)城市”這一概念。隨著人口的迅速增長，工業(yè)化的深入發(fā)展，諸如城市的大氣污染、水污染、垃圾污染、地面沉降、噪音污染；城市的基礎設施落后、水資源短缺、能源緊張；城市的人口膨脹、交通擁擠、住宅短缺、土地緊張，以及城市的風景旅游資源被污染、名城特色被破壞等一系列問題日益突出。如何實現(xiàn)城市經(jīng)濟社會發(fā)展與生態(tài)環(huán)境建設的協(xié)調(diào)統(tǒng)一，就成為國內(nèi)外城市建設共同面臨的一個重大理論和實際問題。因此，建設生態(tài)城市已成為城市之間競爭的焦點，許多城市紛紛加快了城市轉(zhuǎn)型發(fā)展的步伐，把建設“生態(tài)城市”、“花園城市”、“山水城市”、“綠色城市”作為奮斗目標和發(fā)展模式。

近年來，關(guān)于生態(tài)城市建設的研究成為國內(nèi)外的熱點話題。曾芳芳介紹了國內(nèi)外“生態(tài)城市”的研究背景以及中外學者對其內(nèi)涵的認識，重點闡述了國內(nèi)外學者對其的研究理論，并提出生態(tài)城市建設的理論研究在生態(tài)城市評估方面的不足，為后期的生態(tài)城市發(fā)展理論研究起著重要的作用；李文君等以西安市為例，對西安市生態(tài)城市建設進行分析，為以后具體的生態(tài)城市的建設研究提供了借鑒等。

商洛作為國家“南水北調(diào)”中線工程的主要水源地之一，加強對商洛生態(tài)環(huán)境的保護，顯得尤為重要。本文以商洛市為研究對象，結(jié)合商洛市城市建設實際，構(gòu)建商洛生態(tài)城市評價指標體系，運用主成分分析等方法，深入探討商洛市生態(tài)城市發(fā)展水平及其影響因素，為打造中國西部最美的山水園林城市規(guī)劃提供建設性的意見。

一、生態(tài)城市建設評價指標體系的構(gòu)建與評價方法

（一）生態(tài)城市綜合評價指標的選取

本文指標選取主要是通過頻度統(tǒng)計方法，參考關(guān)于生態(tài)城市評價的相關(guān)研究論文中的指標體系，結(jié)合商洛城市建設的實際，堅持科學合理、針對陛強，反映生態(tài)城市發(fā)展本質(zhì)的指標作為商洛市生態(tài)城市綜合評價指標體系進行科學評價，具體指標體系構(gòu)建詳見表1。

（二）數(shù)據(jù)來源及評價方法

指標體系所用原始數(shù)據(jù)來源于《商洛市統(tǒng)計年鑒》（2007-2016），城市環(huán)境質(zhì)量報告書、統(tǒng)計公報、政府部門的調(diào)研數(shù)據(jù)等資料和相關(guān)文獻資料、書籍、學術(shù)論文、研究報告等。

本文擬采用主成分分析方法，通過對城市經(jīng)濟、社會和環(huán)境3個子系統(tǒng)39個指標進行分析確定權(quán)重，綜合評價商洛市生態(tài)城市發(fā)展水平。

二、商洛市生態(tài)城市建設水平的實證分析

生態(tài)城市建設的主要目標就是實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，是一項涉及到經(jīng)濟、社會、人口、科技、資源與環(huán)境等子系統(tǒng)組成的時空尺度高度耦合的復雜動態(tài)開放巨系統(tǒng)的系統(tǒng)工程。因此，在生態(tài)城市建設過程當中，要以生態(tài)學理論為指導，充分考慮生態(tài)城市的自身特點，不僅關(guān)注生態(tài)城市的整體發(fā)展，還要關(guān)注城市社會、經(jīng)濟、環(huán)境子系統(tǒng)在“關(guān)系”上的協(xié)調(diào)。文章從經(jīng)濟、社會與環(huán)境三個子系統(tǒng)方面入手，通過SPSS19.0對這39個指標10年來的各具體數(shù)據(jù)進行主成分分析，提取影響生態(tài)城市發(fā)展的因子，更好地為商洛生態(tài)城市建設規(guī)劃提供參考。

（一）經(jīng)濟子系統(tǒng)生態(tài)化建設水平的影響因素

對經(jīng)濟子系統(tǒng)的12個指標通過主成分分析，確定兩個主成分F1、F2，由表2分析可以看出各指標與各主成分之間的相關(guān)程度。

第一主成分與城鎮(zhèn)人均可支配收入、農(nóng)村人均純收入、人均GDP、財政一般預算收入、固定資產(chǎn)投資占GDP比重等指標相關(guān)程度較高，均達75%以上，且都是衡量經(jīng)濟發(fā)展水平的重要指標，主要反映了經(jīng)濟發(fā)展的整體水平。F1中尤其是城鎮(zhèn)人均可支配收入、農(nóng)村人均純收入、人均GDP、財政一般預算收入的相關(guān)程度高達97%以上，說明這幾個指標在反映商洛經(jīng)濟發(fā)展水平上，對其影響更大。

第二主成分主要與GDP增長率、一般財政預算收入增長率、旅游業(yè)增加值占GDP比重等指標有一定的相關(guān)性，這些指標相比第一主成分指標，相關(guān)程度所占百分比較低，但是對經(jīng)濟發(fā)展的影響又不可忽視。

經(jīng)濟被視為一個城市、區(qū)域、乃至國家發(fā)展的“硬實力”，其發(fā)展水平的高低將直接決定社會發(fā)展的各個方面。因此，在建設生態(tài)城市的同時，要統(tǒng)籌好影響經(jīng)濟發(fā)展的基礎指標和潛在影響力指標因子，才能為生態(tài)城市的建設提供更好的發(fā)展基礎和動力。

（二）社會子系統(tǒng)生態(tài)化建設水平的影響因素

通過對社會子系統(tǒng)15個指標進行主成分分析，確定三個主成分F1、F2、F3，由表3可以看出：第一主成分（F1）與人均保險費、在校大學生人數(shù)、城市化水平、衛(wèi)生技術(shù)人員、醫(yī)院床位數(shù)等指標相關(guān)程度較高，其相關(guān)程度都在90%以上，這些指標既是對城市功能建設、社會保障、教育醫(yī)療等基礎設施方面的成績的反映，同時也是影響社會生態(tài)化發(fā)展的主要因素。因此，商洛市生態(tài)城市建設中社會子系統(tǒng)生態(tài)化的發(fā)展要對上述指標不斷優(yōu)化和升級，有利于商洛生態(tài)城市的總體建設。

與第二主成分（F2）相關(guān)程度較高的指標有：城鎮(zhèn)恩格爾系數(shù)、農(nóng)村恩格爾系數(shù)、人均城市道路面積等指標，主要反映了商洛人民生活質(zhì)量和城市社保障水平，這是對第一主成分的有力補充，其發(fā)展程度必然對社會生態(tài)化產(chǎn)生重要影響。

第三主成分（F3）主要是常住人口、人均生活用水量、授權(quán)專利數(shù)指標，其中關(guān)于人口的發(fā)展又是對經(jīng)濟、社會和生態(tài)發(fā)展等方面都起著巨大的影響。較多的人口可以為區(qū)域的發(fā)展提供充足的勞動力和消費市場；但是過多的人口也會對資源、環(huán)境保護等方面產(chǎn)生巨大的壓力。所以，可以將第三主成分解釋為人口質(zhì)量與數(shù)量對商洛生態(tài)城市建設的影響因素。

（三）環(huán)境子系統(tǒng)生態(tài)化建設水平的影響因素

由表4可以看出，第一主成分（F1）與廢氣治理設施處置能力、城鎮(zhèn)人均公園綠地面積、工業(yè)廢水排放量、工業(yè)固體廢物綜合處置量、工業(yè)固體廢物排放量等指標其相關(guān)程度達到75%以上，這些指標主要說明工業(yè)三廢的處理水平及環(huán)境質(zhì)量狀況。同時說明在生態(tài)城市的建設中對生態(tài)環(huán)境的改善應重點放在工業(yè)三廢的處理方面，不斷提高生態(tài)環(huán)境質(zhì)量。

第二主成分（F2）與污水處理率、工業(yè)固體廢物利用率、人均水資源量等指標有較大的相關(guān)性，說明商洛在生態(tài)城市建設過程中對水資源的保護及固體廢棄物的利用程度。

第三主成分（F3）與全年城市空氣質(zhì)量達標率等指標有關(guān)，主要反映了城市環(huán)境治理后的天氣狀況。通過分析說明，商洛生態(tài)化城市建設中對環(huán)境的保護不僅要注重工業(yè)三廢的處理，同時還要兼顧水環(huán)境污染和空氣污染保護防治，進而使商洛環(huán)境質(zhì)量整體水平得到有效提高。

三、結(jié)論

生態(tài)城市建設的主要目標就是實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，本文通過經(jīng)濟、社會與環(huán)境系統(tǒng)的實證分析結(jié)果來看，生態(tài)城市建設涉及到各個方面，商洛市生態(tài)城市建設不僅要注重整體發(fā)展水平，還要重視經(jīng)濟、社會、環(huán)境各子系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)發(fā)展，共同促進商洛市生態(tài)城市建設的步伐，促進商洛經(jīng)濟又好又快發(fā)展。

通過經(jīng)濟子系統(tǒng)12個指標主成分分析得出：在生態(tài)城市建設過程中，經(jīng)濟生態(tài)化要把重點放在與第一主成分相關(guān)程度較高的指標（城鎮(zhèn)人均可支配收入、農(nóng)村人均純收入、人均GDP、財政一般預算收入、固定資產(chǎn)投資占GDP比重）方面，主要反映在經(jīng)濟發(fā)展水平方面。但由于商洛地處秦嶺腹地，自然環(huán)境復雜，基礎薄弱，經(jīng)濟發(fā)展水平低。因此在生態(tài)城市化建設中應不斷加強對外交流學習，借鑒成功經(jīng)驗，大力發(fā)展特色區(qū)域經(jīng)濟，不斷提高經(jīng)濟發(fā)展水平，促進商洛經(jīng)濟生態(tài)化建設步伐。但與第二主成分相關(guān)的指標也不容忽視。

通過對社會子系統(tǒng)的15個指標主成分分析得出：在生態(tài)城市建設過程中，社會生態(tài)化的重點放在與第一主成分（F1）相關(guān)程度較高的指標（人均保險費、在校大學生人數(shù)、城市化水平、衛(wèi)生技術(shù)人員、醫(yī)院床位數(shù)）等方面，不斷完善城市功能、社會保障、教育醫(yī)療等基礎設施的建設，促進商洛市社會生態(tài)化進程。

通過對社會子系統(tǒng)的12個指標進行主成分分析得出：環(huán)境生態(tài)化重點要放在與第一主成分相關(guān)程度高的指標（廢氣治理設施處置能力、城鎮(zhèn)人均公園綠地面積、工業(yè)廢水排放量、工業(yè)固體廢物綜合處置量、工業(yè)固體廢物排放量）等方面。生態(tài)環(huán)境是經(jīng)濟和社會協(xié)調(diào)發(fā)展的前提，隨著城市人口的不斷增多，工業(yè)化發(fā)展的不斷深入，商洛市環(huán)境生態(tài)化要不斷提高對工業(yè)三廢的處理及利用水平，合理開發(fā)利用各種資源，防治水污染和空氣污染，優(yōu)化生態(tài)環(huán)境，不斷提高環(huán)境質(zhì)量，確保經(jīng)濟、社會和環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展，促進商洛市生態(tài)城市建設整體水平的提高。