生態文明時空演變特征與影響因素
——以廣東省為例

吳小節，譚曉霞，楊書燕，汪秀瓊

（1.廣東工業大學 管理學院，廣東 廣州 510520；2.華南理工大學 經濟與貿易學院，廣東 廣州 510006）

●本期視點

生態文明時空演變特征與影響因素
——以廣東省為例

吳小節1，譚曉霞1，楊書燕1，汪秀瓊2

（1.廣東工業大學 管理學院，廣東 廣州 510520；2.華南理工大學 經濟與貿易學院，廣東 廣州 510006）

文章在已有的生態文明綜合評價指標體系基礎上，運用因子分析、馬爾科夫鏈和面板數據回歸分析方法，在GIS技術支持下，基于廣東21個地級市2000年、2004年、2008年、2012年4個時間斷面數據，分析了生態文明綜合水平的時空格局演變及其影響因素。研究結果表明：從時序格局上看，2000-2004年、2004-2008年、2008-2012年三時期時序演變差距不斷擴大，2000-2004年和2004-2008年兩個時期更為顯著，數據表明高等水平地級市轉移速度低于低等水平地級市，主要轉移趨勢是在中等和低等水平之間；從空間分布上看，生態文明發展狀況的高等和較高水平地級市多位于珠三角地區，而中等和低等水平地級市多位于粵東、粵西和粵北；生態文明時空演變的影響因素與常住人口數、第二產業增加值、第三產業增加值正相關，與第一產業增加值負相關。經濟增長和居民消費量變動雖然會有一定的影響，但結果并不顯著。

生態文明；時空演變；馬爾科夫鏈；面板數據；廣東省

一、引 言

改革開放30年來，中國經濟經過長期高速度發展，逐步進入“新常態”的發展趨勢，而高能耗、高污染的問題卻越來越嚴重［1］。土地沙漠化、大氣污染等各種生態問題凸顯。2013年初，中國各地爆發的大范圍霧霾天氣，表明中國生態環境質量日趨惡化［2］。中國作為發展中國家，面對日益嚴峻的生態環境問題，國家和政府應給予高度重視，即在促進經濟發展的同時強調生態文明建設，以期改善當前生態環境質量，緩和及協調經濟與環境之間的發展關系。廣東省作為中國改革開放的先行區，在實現經濟可持續發展的進程中同樣也面臨著“生態文明”建設的戰略任務。《廣東省生態文明建設規劃綱要（2015-2030年）》明確指出，要促進綠色發展、低碳發展和循環發展，加快轉變經濟發展方式，建設美麗廣東。因此，促進生態文明的深化發展、加強對生態文明研究是當前該領域應予以關注和深思的重大議題。

國內外學術界對生態文明進行了大量的研究。國內文獻主要從生態文明的內涵［3-4］、生態文明建設與區域經濟的發展［5-6］、生態文明指標體系的構建［7-8］以及生態文明制度建設［9-10］等四個方面進行理論分析。國外文獻在這一問題上主要集中研究生態文明發展趨勢［11］和生態文明與低碳經濟關系［12］等，較少對生態文明發展的時空演變及其影響因素進行探討。總之，國內外相關研究的分析角度仍較為分散，主要從宏觀層面進行，屬于靜態研究，而生態文明發展狀況究竟如何？時空演變特征如何？與經濟增長和傳統的消費方式有何關聯？社會、經濟等方面因素如何影響生態文明演變？這些問題亟須政府、企業和學術界等同心協力來商討和研究。

基于此，本文利用廣東省21個地級市四年的時間斷面數據和因子分析方法，分別對其生態文明綜合水平進行評價，通過馬爾科夫鏈探索各地級市等級轉移概率矩陣，并繪制空間分異圖，最后，通過對面板數據進行回歸分析，進一步探索影響廣東生態文明時空演變的重要因素，為廣東生態文明提供決策依據和經驗證據。

二、指標體系構建、數據來源與研究方法

（一）生態文明的概念

本文采納汪秀瓊和彭韻妍等（2015）［13］的觀點，即認為生態文明是“以資源環境承載力為基礎、以自然規律為準則、以可持續發展為目標”的文明形態，其可持續性體現在經濟建設、社會建設、文化建設、政治建設和生態文明建設等五位一體總體布局的相互和協調發展中。

（二）評價指標體系

生態文明指標體系，主要反映某一國家或地區“經濟—社會—環境—文化—制度”五位一體的協調程度。它涉及經濟社會發展的資源、人口、生產、消費、文化、環境和制度等各個方面，在遵守科學性、客觀性、可比性、系統性、層次性和可行性原則基礎上，根據吳小節和洪彥玲等（2015）［14］提出的生態文明的指標體系，提出表1所示的“生態文明”建設評價指標體系，包括影響區域生態經濟文明、生態社會文明、生態環境文明、生態文化文明和生態制度文明等5個子系統，力求全面準確地反映省市區域的生態文明建設的綜合水平。

表1 生態文明綜合評價指標體系

為了更有效地、更直觀地勾勒出2000-2012年廣東省21個地級市生態文明發展綜合水平的時空格局演進趨勢，本文選取四年的時間斷面數據進行研究分析，分別是2000年、2004年、2008年和2012年。數據來源于2001年、2005年、2009年以及2013年的《中國區域統計年鑒》、《中國城市統計年鑒》、《中國城市競爭力年鑒》、《廣東省統計年鑒》。

（三）研究方法

本文通過構建生態文明綜合評價指標體系，客觀評價廣東生態文明綜合水平。在此基礎上，采用因子分析、馬爾可夫鏈和面板回歸方法，以期全面、準確探索廣東生態文明時空演變特征與影響因素。具體如下：

第一步，以廣東省21個地級市生態文明狀況四年的斷面數據為基數，使用因子分析方法分別對其進行綜合評價分析。第二步，基于因子分析的結果，在ArcGis9.2軟件中分別生成四年各地級市生態文明水平的空間分異圖，明確不同地級市生態文明發展水平的類型和空間分異特征。第三步，采用馬爾可夫鏈（Markov chain）方法探索各等級間的轉移概率矩陣，從而全面客觀地反映各地級市生態文明綜合水平的時空演變過程。最后，運用面板數據回歸分析，從社會和經濟等因素方面分析對廣東生態文明發展狀況時空演變的影響。

馬爾科夫鏈（Markov chain）作為研究俱樂部趨同的重要方法，在研究離散時間和狀態的隨機轉移問題上發揮了重要作用［26］。具體步驟如下：①將連續的各地級市生態文明綜合得分離散化為k個等級；②計算各等級概率矩陣分布及其年際變化，近似逼近區域演變的整個過程。馬爾可夫轉移概率矩陣能客觀反映廣東各地級市生態文明的時空演變過程。若某地級市的生態文明綜合水平在開始為r等級，但是在經過i個時期的演變后，其所展現的等級仍能保持不變的，則將該等級轉移狀態視為“平穩”；若生態文明綜合水平等級有所降低，則定義為“向下轉移”；反之為“向上轉移”。

三、結果與分析

（一）廣東生態文明綜合評價

運用因子分析法分別運用因子分析法，可以得出廣東21個地級市2000年、2004年、2008年、2012年的生態文明綜合水平得分（見表2所列）。從表2可以看出，除廣州和深圳以外，其他地級市生態文明綜合水平相對較低，深圳的生態文明綜合水平略高于廣州，東莞在2008年超過廣州，躍遷到第二名。就動態變化趨勢而言，4個時間段內，21個地級市的生態文明綜合水平整體上呈跌宕起伏的狀態，發展較不平穩。其中，廣州、深圳、珠海、佛山四市的生態文明綜合水平均高于省平均水平；生態文明綜合水平均在省平均水平以下的地級市分別是河源、梅州、汕尾、陽江、湛江、茂名、清遠、潮州、揭陽、云浮；生態文明綜合水平在省平均水平上下浮動的地級市有汕頭、韶關、惠州、東莞、中山、江門以及肇慶。

表2 廣東21個地級市生態文明綜合得分及排名

（二）生態文明時空演變特征分析

1.時序格局演變特征

2000年，廣東21個地級市生態文明綜合水平大于平均值的只有6個（表2），占全部的29%，而低于平均值的地級市數量所占比重高達71%。推移到2004年，高于平均值的地級市數量增加1個，但是到2008年和2012年，高于平均值的地級市數量又變為6個和7個。在所監測的4個時間段內，均有將近3/4的地級市生態文明綜合得分處于平均值以下，這說明廣東省生態文明發展狀況整體而言并不樂觀。

運用ArcGis9.2中的空間分析模塊，采用自然斷裂法（Natural Breaks Jenks）［27］，將廣東21個地級市的生態文明綜合水平劃分為高、較高、中等和低等4類等級水平。其中，時間斷面分別是2000年、2004年、2008年、2012年（見圖1）。在此基礎上引入馬爾可夫鏈方法，構建2000-2004年、2004-2008年以及2008-2012年的各地級市生態文明發展水平的馬爾科夫轉移概率矩陣（見表3所列），以進一步探討和剖析其格局演變的特征。根據馬爾可夫鏈分析方法，其矩陣對角線上的數據表明地級市等級未發生變化的概率，非對角線上的數據表明地級市在不同等級間進行轉移的概率。結果表明：

（1）2000-2004年，不同等級地級市轉移概率呈現低等＞較高＞中等＞高水平的特征。低等水平地級市向上轉移概率最大，達到0.67，且均轉移到中等水平；中等水平地級市向上轉移概率為0.22，且均轉移到較高等級；較高等級地級市向下轉移概率達到0.5；高等級地級市全部保持不變。從總體上看，除較高等級地級市外，各等級水平地級市向同等級轉移概率均高于0.5，且最大轉移概率為1，這說明廣東生態文明發展狀況有所提升，大部分地級市在生態文明等級上或保持不變，或向上轉移。

（2）2004-2008年，不同等級地級市轉移概率呈現中等＞高=較高=低水平的特征。其中，中等水平地級市向下轉移概率高達0.69，向上轉移概率僅有0.08，且全部躍遷到較高等級；高等和較高等級地級市向下轉移概率均為0.5，且全部轉移至下一等級；低等級地級市向上轉移概率為0.5，且全部躍遷至高等級，保持著上一階段的轉移態勢。從總體上看，這一時期的轉移特征相比于2000-2004年有明顯變化，除低等水平地級市的生態文明發展狀況有所改善外，其他等級地級市都稍顯惡化。

（3）2008-2012年，不同等級地級市轉移概率呈現高=較高＞中等＞低水平的特征。其中，高等級地級市向下轉移概率為0.5，且全部下移至較高等級，與上一階段轉移態勢相同；較高等級地級市向上和向下轉移概率均為0.25，且分別轉移至高等級和中等等級；中等等級地級市向上轉移概率為0.2，且均躍遷至較高等級；低等級地級市則均保持等級不變。從總體上看，在這一時段，廣東省生態文明的發展狀況有小幅提升，但相對來說發展趨勢并不樂觀。

圖1 廣東省21個地級市生態文明發展水平空間格局演變

表3 生態文明發展水平的馬爾可夫轉移概率矩陣

2.空間分布格局的動態演變

通過以上分析，將廣東2000、2004、2008、2012年各地級市生態文明綜合水平分為4個等級，并繪制空間分布圖，以期全面直觀地反映廣東生態文明綜合水平的各地區之間的差異以及空間格局的動態演變特征。從廣東21個地級市生態文明發展水平的空間格局演變圖（見圖1）可以發現：①2000-2004年間，高等水平的地級市皆為廣州和深圳，因而該等級在數量和空間分布上都沒有發生變化；較高水平地級市在空間分布上由高度集中變為相對分散；中等水平地級市在數量上增加明顯，且在區域上更加集中；低等水平地級市數量顯著減少。②2004-2008年間，高等和較高水平地級市均在空間分布上更加集中，且二者趨于相鄰；中等水平地級市數量顯著減少，且在空間上更加分散；低等水平地級市數量顯著增加，且在空間上表現為更加集中的趨勢。③2008-2012年，高等水平地級市空間分布由相對集中變為相對分散；較高水平地級市空間分布由集中變得分散；中等水平地級市空間分布和數量變化均不大；低等水平地級市空間分布和數量均沒有變化。

具體來看：①2000-2012年間，廣州和深圳均為生態文明發展狀況最優的兩個城市。其中，廣州作為廣東省的省會城市和經濟、政治、文化中心，以其在經濟、社會、環境、文化、制度各個方面均獲得最優的資源投入；而深圳作為改革開放特區和中國南部對外開放的窗口，在上述各方面同樣享有優先的資源投入。②從空間分布的整體格局上，生態文明發展狀況的高等和較高水平地區多位于珠三角地區，這可能是因為珠三角地區作為廣東甚至中國最具活力的經濟中心之一，在占據優越的地理位置的同時獲得來自經濟、社會和環境等方面資源的充足投入，因而帶動其生態文明綜合水平的增長；而中等和低等水平地區多位于粵東、粵西和粵北，這可能是因為地理位置處于相對劣勢，資源投入不足，與改革開放以來國家不均衡發展戰略和廣東中等發展地級市相吻合，導致生態文明綜合水平相對較低。

（三）廣東生態文明時空演變的影響因素分析

1.影響生態文明綜合水平的因子指標體系的構建

由于自然因素變化的剛性，短時期內對生態文明綜合水平的影響不大，但從長期來看，經濟和社會因素是影響生態文明綜合水平的主要因素［28］。本文借鑒王立群等（2014）的研究［29］，主要從經濟增長、人口變動、產業結構變動、城鎮居民消費結構變動四個方面分析廣東生態文明時空演變的社會和經濟驅動因子（表4），其中經濟增長用人均可比價GDP（X1）來表示；人口變動用常住人口數（X2）表示；產業結構變動用第一產業增加值（X3）、第二產業增加值（X4）、第三產業增加值（X5）來表示；城鎮居民消費結構變動用居民最終消費總量增加值（X6）來表示。各變量的數據來自《廣東省統計年鑒》，其中部分變量的數據需通過計算得到。

表4 影響生態文明發展水平因素的變量選擇及來源

2.模型的設定與相關性檢驗

根據所構建的指標體系，設定計量模型檢驗這些影響因素對廣東生態文明時空演變的解釋能力，建立模型如下；

其中，i為截面，t為時間，βj（j=0，1，2，…，6）為回歸系數，Yit為第i個地級市在t年的生態文明綜合得分，ε為隨機擾動項。X1it表示t期i地級市的人均可比價GDP，X2it表示t期i地級市的常住人口數，X3it表示t期i地級市的第一產業增加值，X4it表示t期i地級市的第二產業增加值，X5it表示t期i地級市的第三產業增加值，X6it表示t期i地級市的最終消費總量增加值。

通過變量之間的相關性分析，可以發現除了第三產業增加值X3變量之外，其他變量間的相關性程度很高（表5），這一方面說明各變量間存在多重共線性，另一方面也證明了本文采用面板數據回歸分析方法的準確性和有效性。

表5 解釋變量間的相關系數矩陣

3.回歸分析

由于本文選取的數據屬于面板數據，對其進行回歸分析的過程中受時間序列問題的影響較少，繼而不需對“面板自相關”因素做進一步研究，也不需再進行相關的協整檢驗和單位根檢驗［30］。常用的面板數據回歸模型主要有三種：混合估計模型（OLS）、固定效應模型（Fixed Effect Model，FE）以及隨機效應模型（Random Effect Model，RE）。根據面板回歸分析，需要經過F檢驗、BP-LM檢驗以及Hausman檢驗來確定回歸模型。根據表6可知：本研究還需對面板數據進行固定效應模型估計。從表6的固定效應模型中的回歸結果來看，除了人均可比價GDP的回歸系數在5%顯著性水平上顯著，其余指標在固定效應模型的回歸系數都不顯著，回歸結果并不理想。根據檢驗結果，固定效應模型不存在截面相關，但存在組間異方差問題，因此本研究對估計模型進行異方差修正，修正模型4為最終估計結果（見表6）。

表6 面板不同模型的回歸結果

模型選擇的檢驗

根據面板回歸結果，可以發現：①常住人口數、第一產業增加值、第二產業增加值、第三產業增加值在解釋生態文明綜合水平時起了關鍵作用。常住人口數系數為正，這可能是因為常住人口的增加會對當地消費起到促進作用，從而帶動經濟的增長以及當地經濟、社會和文化生態文明水平的提升；第一產業增加值系數為負，這是因為第一產業多為農業、畜牧業等基礎產業，對生態資源需求較大，從而影響生態環境文明；第二產業增加值系數為正，這是因為近年來制造業等加快產業結構升級，帶動經濟增長的同時注重生態環境保護，從而正向影響生態文明綜合水平；第三產業增加值系數為正，這是因為第三產業以服務業為主，資源消耗低，價值創造多，從而正向影響生態文明綜合水平。②在其他因素不變的情況下，常住人口數每增加1%，生態文明綜合水平增加0.082%；第一產業增加值每增加1%，廣東生態文明綜合水平下降26.542 7%；第二產業增加值每增加1%，廣東生態文明綜合水平上升0.19%；第三產業增加值每增加1%，廣東生態文明綜合水平上升0.016 7%。③人均可比價GDP變量系數雖為正，但是結果并不顯著，這可能是因為經濟增長的同時會帶來很多環境問題，會影響生態環境文明，從而導致結果不顯著；居民最終消費總量增加值變量系數雖為負，但是結果并不顯著，這可能是因為居民最終消費總量是由食品、衣著、居住、醫療保健等支出構成，其中食品、衣著等消費性支出會帶動經濟增長，提高生態經濟文明水平，但同時居住性消費也會占用土地等生態資源，降低生態環境文明水平，從而導致結果不顯著。

四、結論與討論

基于廣東省21個地級市生態文明的面板數據，構建生態文明綜合評價指標體系，評測廣東省總體以及各地區生態文明的綜合水平，探索生態文明時空演變特征及其影響因素。研究結果發現：①從時序格局上看，2000-2004年、2004-2008年、2008-2012年三時期時序演變差距不斷擴大，2000-2004年和2004-2008年兩時期更為顯著，數據表明高等級地級市轉移速度低于低等級地級市，主要轉移趨勢是在中等和低等水平之間；②從空間分布上看，生態文明發展狀況的高等和較高水平地區多位于珠三角地區，而中等和低等水平地區多位于粵東、粵西和粵北。

影響生態文明時空演變的因素主要與常住人口數、第二產業增加值、第三產業增加值正相關，與第一產業增加值負相關，經濟增長和居民消費量變動雖然會有一定的影響，但結果并不顯著。造成這種影響的原因可能是：①經濟增長不僅會影響生態經濟文明，同時也會影響生態環境、社會、文化、制度文明。人均可比價GDP的增長表示地區GDP的增長，但地區經濟的增長的同時也會引起該地區生態環境文明等因素的變化，由此影響其生態文明綜合評價結果的顯著性。②常住人口數正向影響地區的生態文明時空演變。換句話說，隨著某地區常住人口的增多，會對當地經濟、社會以及文化文明水平產生積極的影響作用，從而影響生態文明時空演變。③影響生態文明時空演變的另一重要因素是產業結構特征。產業結構特征不僅表現為三大產業的發展趨勢，同時也表現為三大產業的比例結構。伴隨中國經濟步入新常態，產業結構轉型升級的加速，以及大力發展第三產業，推進了廣東生態文明綜合水平，從而帶動生態文明時空演變。④居民的消費量變動主要包括食品、衣著、居住、醫療保健等消費性支出，由于消費量與消費結構的差異影響生態文明的多個方面，食品和衣著等支出的增加會促進生態經濟文明，但居住性支出增加會降低生態環境文明，這可能是導致影響效應不顯著的原因。

綜上所述，本研究表明，生態文明發展與產業結構特征［31］、人口密集程度［32］等密切相關。這與生態文明發展的經濟發展階段［33］、產業結構［34］以及經濟發展模式［35］等觀點一致。即當前的生態文明發展程度和生態環境狀況與中國所處的發展階段、區域主導產業結構和在很大程度上繼續沿用以往粗放型經濟發展模式有關的研究一致［33］，因而應該引起政府相關部門的關注與重視。具體可從兩個方面開展：首先，提升廣東省整體生態文明綜合水平應以粵東、粵西和粵北地區為重點對象。粵東、粵西和粵北地區絕大部分地級市的生態文明建設一直處于中低水平區，應予以重點關注和改進。加大對粵東、粵西和粵北地區的經濟投入和政策扶持，促進該地區經濟發展，吸引更多勞動力和人才的流入，實現該地區產業結構的升級優化，從而為粵東、粵西和粵北地區的生態文明建設發展提供重要的出路。第二，廣東省應加速各地區產業結構調整，促進產業結構的升級和優化。目前廣東省的產業結構仍是以第一、第二產業為主，而且第二產業大多為高能耗企業，雖然這種產業結構在短時間內對經濟發展有一定的促進作用，但這種以犧牲環境和資源浪費的發展模式將與廣東省生態文明建設的目標背道而馳。因而，各地區在促進產業結構升級的同時應更注重信息化和工業化的利用和融合，探索出適合各地區經濟發展的低能耗、可循環、可持續的產業結構和生產方式。

雖然本文在客觀評價生態文明發展水平的基礎上，進一步探索了其時空演變特征與影響因素，具有一定的客觀性與可操作性，但是本文仍存在一定的局限性：如，在評價指標及其影響因素的選取方面，本文大多基于現有文獻和數據的可獲得性（如2016年中國城市競爭力年鑒和中國城市年鑒尚未正式出版），未來的研究可使用最新數據，更加系統、動態和全面地考慮生態文明時空演變及其影響因素。在分析方法方面，本文采用的是馬爾可夫鏈和面板回歸分析方法，未來的研究可結合運用探索性空間數據分析、模糊評價法等數據統計方法，嘗試從不同的角度挖掘生態文明的影響因素，以提高生態文明評價體系的綜合性與科學性；在數據分類與選取方面，本文采用的是地級市的空間分布尺度和四年的短面板數據，這可能在一定程度上影響結果的精確度及穩健性，未來研究可采用連續的面板數據做進一步的深入研究。

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Spatio-temporal Evolution Characteristics and Influential Factors of Ecological Civilization—A Case of Guangdong Province

WU Xiao-jie1,TAN Xiao-xia1,YANG Shu-yan1,WANG Xiu-qiong2
（1.School of Management,Guangdong University of Technology,Guangzhou 510520,China;2.School of Economics and Commerce,South China University of Technology,Guangzhou 510006,China）

Based on the existing comprehensive evaluation index system of ecological civilization and the data of 21 prefecture-level cit?ies in Guangdong province in 4 time sections of 2000,2004,2008 and 2012,the paper,with the support of GIS,applies the methods of fac?tor analysis,Markov chain and panel data regression to analyze the spatio-temporal evolution characteristics of the comprehensive level of ecological civilization and its influential factors.The results show that:From the point of sequential pattern,the gaps of development lev?el on temporal evolution analysis extend during three periods of 2000-2004,2004-2008 and 2008-2012,and they are more significant in the periods of 2000-2004 and 2004-2008,the data indicates that the changing speed of cities staying in high levels is slow than that of cit?ies in low levels,and the main changing trend is in the middle and lower levels;From the point of spatial distribution,the cities with high and relatively high levels ecological civilization development mainly concentrate in the Pearl River Delta region,whereas the cities with middle and low levels mainly concentrate in the eastern,western and northern regions of the province;The influential factors of spatio-tem?poral evolution of ecological civilization are positively correlated with the resident population,the secondary industry added value and the tertiary industry added value,and negatively correlated with the first industry added value.The economic growth has an impact on resi?dent’s consumption changes,but not significant.

ecological civilization;temporal-spatial evolution;Markov chain;panel data;Guangdong province

F062.2；F061.5

A

1007-5097（2017）11-0036-08

10.3969/j.issn.1007-5097.2017.11.005

2017-04-07

教育部哲學社會科學研究重大課題攻關項目（15JZD020）；國家自然科學基金項目（71402055）；廣東省高等學校優秀青年教師培養計劃項目（YQ2015060）；廣東省教育廳人文社會科學項目（2012WYM_0010；2013WYXM0032）

吳小節（1980-），男，安徽安慶人，副教授，碩士生導師，系主任，研究方向：戰略管理；

譚曉霞（1994-），女，廣東江門人，碩士研究生，研究方向：戰略管理；

楊書燕（1990-），女，河北邢臺人，碩士，通訊作者，研究方向：戰略管理；

汪秀瓊（1983-），女，湖北咸寧人，副教授，碩士生導師，研究方向：戰略管理。

［責任編輯：歐世平］