2000—2015年廣州城市低碳可持續發展進程研究

朱麗

暨南大學管理學院旅游管理系，廣東 廣州 510632

低碳發展是近些年來全球為了應對氣候變化而誕生的新的理念和行動，其核心是減少發展過程中產生的碳排放，防止全球升溫可能會導致的一些不可逆轉的災難性后果。低碳經濟概念最先由英國提出，并很快被大多數國家所接受（趙其國等，2009）。隨著全球氣候變化談判的進行，全球主要國家和地區先后分別提出了自己低碳發展方面的目標，并采取了一些切實行動。作為人類消費活動最為集中的地域，城市消費了全球能源的75%，占全球溫室氣體排放的80%。目前世界上許多國家以城市為單元開始實踐低碳發展理念，低碳城市已成為世界各國城市發展的共同追求（雷紅鵬等，2011）。低碳城市是由經濟、社會和環境要素組成的、時空尺度高度耦合的動態的復雜的巨系統，是使人類在不超越資源和環境承載能力的前提下，促進自然生態、經濟低碳和社會幸福的城市發展新模式（仇保興，2009；雷紅鵬等，2011）。2009年中國社會科學院發布的《城市藍皮書》也指出應盡快建立量化的低碳城市評價指標體系，指導低碳城市發展（莊貴陽等，2011）。

低碳城市的評價過程是一個多目標的決策問題，單一指標不能全面、客觀評價一個城市低碳經濟發展水平，因此必須建立一套綜合評價指標體系。為了建立一套普遍被接受的評價指標體系，首先所選取的指標之間盡可能要相互獨立，并具有明確的經濟含義。根據世界自然基金會（WWF）的定義，低碳城市應在經濟高速發展的前提下，保持能源消耗和 CO2排放處于較低的水平（雷紅鵬等，2011）。中國低碳城市建設不是發達國家的后工業化的低碳發展，而是工業化進程中的低碳城市建設，因此低碳城市的發展必須建立在經濟、社會和環境協同發展的基礎上。低碳目標的實現須以一定的經濟發展速度為基礎，以犧牲經濟發展速度的方式實現城市低碳發展是不科學、不可取的，低碳城市的建設不能以降低或損害人民的生活質量為代價，需要在不斷提高人民生活質量的前提下實現城市低碳發展（潘家華等，2010；付允等，2008，2010）。

盡管許多學者針對不同城市的低碳發展評價開展了一定的研究比較（談琦，2011；何潔等，2012；趙國超等，2016；劉駿，2016；吳健生等，2016；黃艷雁等，2016；Tan et al.，2017），但由于不同城市之間的經濟發展水平、GDP結構、能源結構、氣候、人口、城市交通以及城市功能定位存在顯著的差異性和復雜性，所以城市低碳水平難以形成統一的量度標準（Zhuang，2008；Baeumler et al.，2012）。城市與城市之間的低碳水平對比更多為理論性探討。因此，開展針對某個城市、某一發展階段的低碳城市水平研究評價可能對該城市的低碳構建與發展更為有益。本文以可持續發展理論為基礎，以熵值法確定指標權重，以廣州2000—2015年期間城市發展數據為研究對象，構建了基于基本城市發展層面和低碳城市發展層面的35項評價指標，將低碳城市發展評價建立在城市綜合發展水平基礎上，研究廣州城市經濟、社會和環境發展基礎上的低碳城市發展水平的演變特征，對城市低碳現狀及低碳發展趨勢進行了綜合分析，為其他城市開展相關研究提供新的研究思路。

1 指標體系的構建

本文采用的數據主要來源于廣州市統計年鑒（2001—2016），在時間尺度上完整涵蓋了廣州市“十五”、“十一五”和“十二五”3個5年計劃，數據上包括城市經濟、社會和環境方面的統計數據，這些數據構成了本研究的基礎，用于城市低碳可持續發展綜合評價。在遵循科學性、獨立性、針對性和可操作性等原則的基礎上，對經濟、社會和環境綜合利用的指標進行分解和歸納，構建了基于基本城市發展層面和低碳城市發展層面的 35項評價指標（表1）。

低碳城市綜合評價指標體系的概念框架，參照聯合國可持續發展委員會（UNCSD）提出的驅動力-狀態-響應（Driving Force-Status-Response，簡稱DSR）模型。指標體系構建遵循以下原則：（1）指標簡潔，有代表性；（2）指標可得性，各國（經濟體）之間具有可比性；（3）指標選擇與政策目標相聯系；（4）社會經濟指標與環境指標的相容性。此外，衡量一個城市是否達到了低碳經濟，除了發展階段這一基本背景之外，核心是在資源稟賦、技術水平及消費方式3個方面是否具備低碳發展的潛力。

1.1 經濟發展指標

基本經濟背景評價指標包括：表征經濟規模效益、經濟速度和經濟結構等方面的人均和地均GDP、地區生產總值和第三產業占 GDP比例。在與經濟發展相關的低碳產出和低碳消費指標方面選取能源消耗量、萬元 GDP能耗、工業固體廢棄物綜合利用率、工業廢水排放達標率和高新技術產業占GDP比重。

1.2 社會進步指標

表征城市人口、生活質量、社會安全和基礎設施水平方面的城市居民人數、最低生活保障人數，人均可支配收入、人均消費性支出和平均期望壽命，出生缺陷發生率、恩格爾系數和人均居住面積等基本社會進步評價指標。表征在低碳社會城市建設中人們的低碳消費理念、城市基礎設施、低碳交通出行。低碳社會指標分別為城市人均生活用電和用水量、燃氣普及率和百人私家車擁有量、萬人擁有的公交車數和公交車輛平均每日乘客人數。

1.3 環境質量指標

表征基本生活環境保障、環境污染和環境治理方面的常用耕地面積、平均氣溫，環境空氣質量優良率、酸雨頻率，生活垃圾無害化處理率等基礎環境質量指標。表征城市碳匯能力的低碳環境質量指標為綠化覆蓋面積、建成區綠地覆蓋率和人均綠地面積和煙塵排放量和工業“三廢”排放量等。

2 分析方法

信息系統中的信息熵是信息無序度的度量，熵值越大，信息的無序度越高，其信息的效用值越小；反之，信息熵越小，信息的無序度越低，其信息效用值越大。根據熵的特性，通過計算熵值來判斷一個事件的隨機性及無序程度，也可以用熵值來判斷某個指標的離散程度，指標的離散程度越大，該指標對綜合評價的影響越大（Gray，2011）。在城市發展綜合評價中，熵值法能夠深刻地反映出指標信息熵值的效用價值。

2.1 數據標準化

由于各指標的量綱、數量級及指標的正負取向均有差異，需對初始數據做標準化處理。指標值越大對系統發展越有利時，采用正向指標計算方法；指標值越小對系統發展越好時，采用負向指標計算方法處理。計算公式如下：

正向指標：

負向指標：

表1 廣州城市背景和低碳可持續發展指標體系及熵值權重Table 1 Weights of urban background and low-carbon sustainable development indexes of Guangzhou

式中，xj表示第j項評價指標的數值；xmin和xmax分別為第j項評價指標的最小值和最大值；為標準化值。

計算第j項指標第i年份指標值的比重，公式為：

以此，構建比重矩陣其中m為評價年份，n為指標數。

2.2 各指數綜合水平計算

通過對原始數據進行標準化處理后，采用熵值法，計算出指標權重（表1）。計算公式如下：

第j項指標信息熵：

第j項指標的信息熵效用值：

第j項指標的權重為：

采用加權求和公式計算廣州城市經濟、社會和環境的綜合評價值（表2），公式為：

計算結果見表 2，由此可對廣州城市低碳可持續發展情況進行綜合評價。

3 結果分析

3.1 經濟發展指數

2015年廣州城市低碳經濟發展指數、基本經濟發展指數和總經濟發展指數分別為2000年的2.44、7.56和4.28倍（表2）。2000—2015年期間，廣州城市總經濟發展指數主要受基本經濟發展指數帶動，占總經濟發展指數比重的56.22%，與地區GDP和地均、人均 GDP指標密切相關；低碳經濟發展指數呈緩慢增長，占總經濟發展指數比重的43.78%，主要控制指標為能源消耗量、萬元 GDP能耗和高新技術產業占GDP比重（表1）。城市經濟發展對城市綜合發展指數的貢獻率僅為 25.63%（表1），表明廣州經濟發展在整個城市可持續發展進程中的優先度有所降低。經濟發展指數時間序列圖顯示廣州城市總體經濟發展與其基本經濟發展指標演變態勢一致，呈較穩定增長；低碳經濟發展遠落后于整體經濟發展態勢（圖 1）。顯然，加強低碳經濟發展是廣州未來城市經濟發展的首要任務和保持經濟健康發展的新動力。

3.2 社會進步指數

2015年廣州城市低碳社會進步指數、基本社會進步指數和總社會進步指數分別為2000年的2.71、25和6.65倍（表2）。城市總社會進步指數依然主要受基本社會進步指標控制（如城市居民人口數、人均可支配收入和人均消費性支出等），占總社會進步指數的比重為59.83%；低碳社會進步指數占總社會進步指數的40.17%，主要控制指標為百人私家車擁有量、城市人均生活用水量和城市人均生活用電量等（表 1）。城市社會進步對可持續發展系數貢獻率高達42.27%（表1），表明廣州城市發展進程中，在追求經濟高速發展的同時，更注重社會民生的進步。社會進步指數時間序列圖顯示廣州低碳社會進步指數呈較穩定的增長態勢，與總社會進步指數和基本社會進步指數演變趨勢一致（圖 2）。此外，低碳社會進步指數在 2003年后低于基本社會進步指數，而低碳經濟指數于 2005年后也低于基本經濟發展指數，這一現象表明：在人民健康、生活質量、社會安全和基礎設施水平日趨完善的基礎上，如何引導人們低碳生活，低碳消費對廣州低碳城市建設具有重要意義。

表2 廣州低碳城市經濟發展、社會進步和環境質量指數演變（2000—2015年）Table 2 Total indexes of low carbon urban sustainable development in Guangzhou during 2000—2015

圖1 廣州市2000—2015年城市經濟發展指數時間序列圖Fig. 1 Time sequence diagram of economic development index during 2000—2015 in Guangzhou

圖2 廣州市2000—2015年城市社會進步指數時間序列圖Fig. 2 Time sequence diagram of social progress index during 2000—2015 in Guangzhou

3.3 環境質量指數

2015年廣州總環境質量指數和基本環境質量指數與 2000年相比無顯著變化，低碳環境質量指數為2000年的1.64倍（表2）。城市基本環境質量對總環境質量指數影響貢獻為56.07%，主要影響指標為耕地面積和酸雨頻率等（表 1）；低碳環境質量指數占總環境指數的比重為43.93%，主要影響指標為工業固廢產生量、人均綠地面積和建成區綠地覆蓋率等。城市環境質量對區域城市可持續發展系數貢獻為32.10%（表1）。從環境質量指數時間序列圖可見，廣州城市總環境質量指數和基本環境質量指數在 2000—2007年期間呈降低趨勢，之后逐漸好轉，至 2013年達到最高；低碳環境質量指數16年來增長緩慢（圖3），表明在這一期間，廣州城市低碳環境質量并未有明顯改善，其有利的人均綠地和綠地覆蓋率指標受工業廢棄物的產生和排放的明顯拖累。

圖3 廣州市2000—2015年城市環境質量指數時間序列圖Fig. 3 Time sequence diagram of environmental quality index during 2000—2015 in Guangzhou

3.4 綜合發展指數

2000—2015年廣州城市綜合發展水平較好，在經濟高速發展的同時，社會進步指數發展迅速，環境質量指數波動明顯。廣州這一期間的發展可以劃分為兩個主要階段：

2000—2007年，經濟發展和社會進步指數與環境質量指數負相關階段（圖 4）。該階段環境質量指數顯著下降，環境空氣質量優良率降至較低水平，與工業活動密切相關的酸雨頻率指標達到了歷史最高點 82.6%。環境質量指數在 2007年降至最低。期間，經濟發展和社會進步指數穩步增加，且經濟發展指數高于社會進步指數。這也表明，這一階段城市經濟社會的發展可能是建立在以犧牲環境為代價的基礎之上。

圖4 廣州市2000—2015年城市綜合發展指數時間序列圖Fig. 4 Time sequence diagram of comprehensive development index during 2000—2015 in Guangzhou

2007—2015年，主要特點為：環境質量指數顯著回升，表現為環境空氣質量優良率明顯增加，2015年達到85.8%，酸雨頻率逐年減少，2015年降至38.4%；社會進步指數超越經濟發展指數（圖4），表明廣州城市發展開始由重經濟發展向更多的關注社會民生的轉變。廣州市綜合反映國民健康狀況的主要指標已經位于發展中國家前列，有的已經接近或達到中等發達國家的水平（朱麗，2006）。

就低碳指數而言，廣州 2000—2015年期間低碳綜合發展指數總體水平較低，其增長幅度遠趕不上綜合發展指數，占綜合發展指數的比重下滑（圖4）。這表明，盡管期間廣州經濟發展、社會進步和環境質量均取得了較好的發展，但是低碳水平不高，經濟方面能源消耗量持續增加，環境方面工業固體廢物產生量逐年增長，社會進步方面私家車擁有量增長明顯，這些低碳指標在對應的經濟、環境和社會體系中的權重均占10%以上。如果將低碳綜合發展指數占城市綜合發展指數的 60%以上作為該城市屬于低碳城市標準水平，那么廣州邁上低碳城市之路還很艱巨。

為推動低碳城市建設，建議城市政府首先應提高城市工業行業，特別是其中高耗能工業的能源利用效率和節能水平，以此來減少工業行業能源消費和生產過程的直接排放，以及由于電力和熱力消費等原因所帶來的間接排放。可設立低碳專項基金，并引導社會資金的積極參與，大力推進各種低碳技術的研發、示范和應用，充分發揮城市在人才、資源等方面的集聚效應優勢。引導居民采用合理、健康和可持續的低碳生活方式，提高公共交通的便捷、舒適、可達性，同時，改善空氣質量等可促進綠色出行。在城市基礎設施建設和城市管理方面應鼓勵公眾參與，并運用經濟杠桿、營造輿論等方式，在切實提高生活水平的同時，實現低碳。

4 結論

“十五”、“十一五”和“十二五”期間，廣州經濟繼續保持較高速發展勢頭，社會民生水平得到顯著提高，環境質量是最值得關注和改善的主要問題。就整個城市低碳發展進程而言，低碳經濟、低碳社會和低碳環境指標在整個城市綜合評價中所占的份額較低，因此，廣州低碳化水平不高，低碳發展潛力巨大。

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