水環境治理績效評價指標構建與應用研究
——以成都市為例

余玉冰，朱 靖

(成都理工大學商學院，成都 610059)

1 前 言

水環境治理一直是國家政府和公眾十分關心的問題，不僅與社會經濟的可持續發展息息相關，還和人們賴以生存的生態環境緊密聯系。隨著城市水污染嚴重、水生態破壞和水資源緊缺等問題的日益突出，政府積極采取相應措施對水環境實施治理。為了能明確掌握政策落實的情況和發揮的作用，通過對水環境治理績效評估研究，有助于了解水環境治理狀況，及時反饋環保治理實踐工作中存在的優點和不足，為政府對水環境治理的政策制定及改進提供有價值的建議。

關于環境治理績效研究，Khandakar定義為通過政府部門的決策治理環境問題，并帶來了社會經濟效益，使得經濟、社會和環境實現可持續發展。它可以引導政治與社會經濟關系的過程和結構，也可以理解為對治理績效的理想狀態的統計測度[1]。國內外學者對水環境治理績效評價的研究主要集中在水環境績效評價指標體系、評價方法和水環境績效評價體系的 實際應用等方面。從指標體系來看主要有Pires[2]、王亞華等[3]從環境、經濟和社會三個維度構建了水環境管理、水資源可持續利用績效評估體系；張叢林等從涉水空間開發和保護，水資源節約和補償，水環境、水生態管理和市場保護，績效評價考核和責任追究四個方面對相關政策進行歸類，梳理出水環境政策體系的框架[4]；吳丹設計了水資源、水環境、水生態和水災害四個維度流域水利發展評價指標體系，研究淮河流域水資源開發水平[5]。從評價方法來看，最常見的是OECD建立的壓力-狀態-響應框架(Pressure-State-Response, PSR)模型[6～8]和歐洲環境署(EEA)基于該模型開發的驅動力-壓力-狀態-影響-響應(Driving forces-Pressure-State-Impact-Response DPSIR)模型[9～11],DPSIR模型用于探索水資源系統與社會經濟系統之間的關系，同時它也提供了一種有組織的方法來分析水系統變化的原因、后果和影響。此外，還有人工神經網絡法[12]、生命周期評估和水足跡方法[13-14]、離散灰色模型法[15]、模糊層次分析法和熵權法等[16-17]。從水環境績效評價體系的實際應用來看，冉欣等以吉林省招蘇臺河流域為例，構建指標評價體系，研究招蘇臺河流域的水環境管理績效[18]；郭衍瑋構建了基于PSR模型水環境績效評價體系，應用于評估洱海水污染治理項目的績效[19]；阮晨等從水資源承載力及水環境容量方面來預測成都市總體規劃中水環境的影響[20]。

現有的國內外相關文獻中，目前對水環境治理績效的評價體系主要存在以下幾方面的不足：第一，學者們對水環境治理績效的研究主要側重于某流域或某河流的水污染治理績效的評價，而對城市水環境治理方面的實例研究較少；第二，構建的水環境績效評估指標不夠全面，大多是圍繞社會、經濟和環境三個層面構建評價指標，只是反映社會、經濟與環境三者的關系，而沒有將管理機制和公眾參與等要素納入評價體系中，也未反映環境治理對人、人與經濟、社會、環境的影響，對水環境治理績效的評價具有片面性；第三，關于對水環境績效評價所使用的測度方法帶有主觀性的因素，例如，指標權重的確定使用德菲爾法、層次分析法及均權法，不能客觀地反映事實，會影響最終的水環境績效指數，所以對水環境治理績效的統計測度方法也需要進一步的研究。

鑒于此，本研究在堅持綠色可持發展理論、秉持生態文明的理念基礎上，從環境、社會、經濟和管理四個維度構建水環境治理績效評價指標體系；并采用目標漸進法、熵權法、加權法、相關性分析法，作為水環境治理績效的評估方法。并以成都市為研究區域，對2007～2016年期間的水環境治理水平進行定量的動態分析，為今后保護水資源、防治水污染、水環境管理等方面提供參考。另外在大數據時代背景下，隨著技術的發展，探索研究一種更完善科學的統計測度方法，為政策的實施和反饋帶來便利。

2 研究區域概況

成都位于四川盆地西部，青藏高原東緣，地貌類型以平原和平臺為主，但也有少數山地和丘陵。成都市地處亞熱帶季風氣候地區，年均降水量在643.3～1 256.2mm，區域內河流眾多，且隸屬于長江流域的岷江和沱江兩大水系，因此水資源總量充沛。近幾年成都市經濟迅猛發展,2016年末，成都市擁有14 335km2土地面積，常住人口達到1 591.76萬，城鎮化率為70.62%，GDP已超過1.2萬億元，現已是全國新一線城市。但在經濟發展的同時，也伴隨著水環境問題的發生。由于人口密集，人均水資源量較少；工業、農業和服務業的發展，導致用水量增加，廢水污染物排放強度加大，雖然河流Ⅰ～Ⅲ類水質達標率占70.5%，但岷、沱江水系的部分支流水質已經遭受輕、中度污染，以總磷超標為主[21]。因此，構建成都市水環境治理績效評價體系，不僅是對城市水資源、水污染和水生態治理成效的有利考察，也為水生態文明城市和節水型社會建設提供質量保證。

3 評價體系與研究方法

3.1 水環境治理績效評價體系

3.1.1 評價指標體系的模型

在借鑒相關研究成果和結合本研究需要，決定構建多指標主題框架評價體系模型。主題框架模型,是依據環境主題或者政策偏向來選取相應指標，它的優勢是能突出研究的核心問題和關注的重點，避免指標重復性及指標缺乏意義[22]。該邏輯框架模型被廣泛用于評估環境質量，2006年Esty利用主題框架模型建立使用全球各個國家環境績效指標體系[23]。所以以水環境為主題，從水生態環境、社會發展、經濟建設和管理機制四個方面進行水環境治理績效評價指標體系的構建，積極反映某區域的水環境管理問題和環境政策實施的有效性。

3.1.2 評價體系指標內涵

成都市水環境治理績效評價是指城市水環境治理在環境績效、社會績效、經濟績效和管理績效方面的表現。各指標(見表1)的主要內涵和依據為。

3.1.2.1 生態環境績效指標。水環境治理的生態環境績效指標主要強調生態治理、水質污染防治兩個層面。即修復河道兩岸綠化帶、建設城市綠化提高建成區綠化覆蓋率和森林植被覆蓋率，使起到防止水土流失、涵養水源和河流凈化水質的作用，逐步達到改善生態環境的效果。此外，水質的優劣直接關系到城市居民的用水安全，因此，選取化學需氧量(COD)和氨氮及城市集中式飲用水源地、主要河流、湖庫監測斷面(Ⅰ～Ⅲ類)水質的達標率來衡量河流、湖庫的綜合水質狀況。

3.1.2.2 社會績效指標。水環境治理的社會績效指標主要強調社會經濟和社會環境兩個層面。即通過水環境的治理，整頓污染嚴重的企業，調整產業結構，實現優化升級，帶動當地社會經濟實現可持續協調發展，促進人均GDP、城鎮居民人均可支

表1 成都市水環境治理績效評價指標體系Tab.1 Evaluation index system of water environmental governance performance of Chengdu City

配收入的增長并提高社會福利水平。另一方面，能夠改善區域可供人生存的環境、資源條件，進而改變區域的人口承載力，人們會根據生存條件自然的遷移，影響著城鎮化水平。

3.1.2.3 經濟績效指標。水環境治理的經濟績效指標主要強調水資源利用率和水環境利用率兩個層面。即通過提高工業用水重復利用率和農業節水灌溉效率，減少單位GDP的用水量，實現水資源的循環利用，保障經濟發展的基本物質資源基礎，同時達到節約用水成本，提高經濟效益的效果。另外加強對城市污水的處理，降低主要水污染物的排放量，水環境改善，實現環境效益的增長。

3.1.2.4 管理績效指標。水環境治理的管理績效指標主要強調水環境監測和環境信訪兩個層面。即通過相關環保監測機構部門實施對水環境監測，獲取河流水質信息，來反映水環境監測管理的有效性和信息的準確性；此外，環境信訪一是可以反映群眾對城市環境問題的關注度，體現群眾對環境管理的監督，另外一方面環境信訪投訴辦結率反映環境管理的法律法規的完善性。

3.2 評價體系的測度方法

3.2.1 指標數據標準化

水環境治理績效評價體涵蓋多個指標，并且各指標代表的含義都不相同，指標值的計算方法和計量單位也不一樣，為達到指標之間有統一的比較標準，應對每個指標的數據采用折線型無量綱方法的目標漸進法進行標準化處理[24]，把每一項指標原始數據轉換為0～100之間的指標指數。根據指標的屬性，可將指標區分為效益型指標和成本型指標。

效益型指標：(越大越優)

(1)

成本型指標：(越小越優)

(2)

式中，aij為指標的數值，amax和amin分別為指標的最大值和最小值，a目標為指標目標值，xij為指標的目標績效。

3.2.2 指標權重的確定

確定水環境績效評價體系的指標權重在評估工作中是非常重要的步驟，指標賦權是否合理直接影響到水環境績效評估的準確性和可靠性。因此，采用熵權法來確定指標權重，熵權法是利用熵的概念確定指標權重的方法，是由SHANNON將熵的概念引入信息論中，通過度量數據的有效信息量來確定權重。

具體步驟如下所示。

首先是對指標數據進行標準化處理，通過上述使用目標漸進法處理得到標準化數據矩陣R=(rij)m×n,其中，0≤rij≤1。

然后計算第j項指標下，第i個評價對象的特征比重pij和熵值Ej。

(3)

(4)

Ej：第j個指標的熵值,m:被評價對象個數,n:評價指標的個數。

最后利用Ej計算各指標權重(Wj)公式為

(5)

式中，Wj為第i個評價對象的第j項指標的權重。

3.2.3 水環境績效指數計算

通過用加權法計算出水環境績效指數(WEPI)，指數越高，代表水環境治理績效越高，反之表示水環境治理績效較差。具體公式如下：

(6)

其中，Wj為第j個指標的權重，xij為第j個指標的目標績效。

3.3 數據來源

研究數據來源于2008～2017的《成都統計年鑒》《成都年鑒》《成都市水資源公報》《成都市環境質量公報》《成都市環境統計公報》。指標目標值設定的依據主要來自成都市“十二五”、“十三五”規劃綱要、生態文明建設標準、國家節水型社會建設目標值，某些指標采用理想狀態值和經驗目標值即樣本數據的均值，具體見表2所示。

表2 成都市水環境治理績效指標體系的目標值Tab.2 Target values of water environmental governance performance indicators system of Chengdu City

4 結論與討論

4.1 成都市2007～2016年水環境績效評估

基于水環境主題框架模型，以成都市為研究區域開展2007～2016年水環境治理績效動態評估實證研究。并采用上述水環境績效評價體系的測度方法，對成都在水環境狀況進行定性和定量、靜態和動態的綜合性系統分析，一方面為政府部門提供水環境治理管理政策提供參考依據，另一方面能夠提高公眾對城市的環境生態保護意識，并積極參與水環境管理監督，努力構建人與自然和諧發展的現代化先進文明城市。

4.2 水環境績效評價體系的指標權重

成都市水環境績效評價體系指標權重的確定方法是熵權法，并借助EXCLE工具運算得到，各指標具體權重系數如表3所示。

如表3所示，4個一級指標按照權重系數大小依次為環境績效、經濟績效、社會績效和管理績效。環境績效所占的比重最大，是影響水環境績效的關鍵指標；而管理績效指標權重系數最小，說明指標變異程度小，也反映出水環境治理側重環境和經濟方面，而忽略了對管理機制的改革和完善；從各二級指標權重系數來看，其中水質污染防治、水資源利用率、社會環境、水環境監測和社會經濟這五個指標的權重都在0.1以上；生態治理和水環境利用率權重系數在0.08以上，而環境信訪權重系數最小。由此可見，在城市水環境治理中一直將水污染防治當作首要任務，但在改善水環境的同時還要提高水資源利用效率，加強水環境信息網絡化監測，和制定嚴格的制度保障和維護城市水資源安全。

表3 成都市水環境治理績效評價指標權重Tab.3 Index weights of water environmental governance performance of Chengdu City

4.3 水環境績效指數計算

水環境績效指數計算采用線性加權法，將三級指標權重與其對應的目標績效指數相乘并逐個相加得出成都市2007～2016年十年間的水環境治理績效綜合指數及單項績效指標指數，還核算了WEPI的同比增長率，反映歷年水環境績效水平的動態變化，結果見表4。此外，還對4個一級績效指標指數分成2007～2011年和2012～2016年兩個時期階段并采用雷達圖法對其的相對優劣勢進行可視化處理(圖1)。

圖1 2007～2016年成都市水環境績效指數Fig.1 Water environmental performance index of Chengdu from 2007～2016

表4 成都市2007～2016年水環境治理績效評估結果Tab.4 Results of water environment management performance evaluation in Chengdu from 2007 to 2016

圖2 2007～2016年一級指標績效指數的雷達圖示Fig.2 Radar images of first-level indicators performance index from 2007 to 2016

根據表4和圖1可知，4個一級指標的績效和水環境治理績效指數都是隨時間的變化不斷波動上升。從整體上看，雖然水環境績效指數在“十一五”期間處于均值之下，但是從這一時期的水環境治理績效整體趨勢來看，還是存在不同程度的增長；而在2012～2016年間成都市水環境績效指數超過了均值水平，年均增長在11%以上，說明這一時期水環境治理效果取得了顯著的成效。尤其是2016年，水環境治理績效指數達到了81.05，為“十三五”期間成都市水環境治理和建設節水型社會起到了示范的作用。

而圖2是通過雷達圖對4個一級指標的可視化處理，來分析水環境績效的變化趨勢。由4個一級指標所構成的多邊形呈現明顯向外擴張即表示該期間的水環境指數高；反之，越向中心集聚即說明水環境績效不明顯。因此通過圖2中a和b圖也很明顯地看出，2012～2016年環境績效、社會績效、經濟績效和管理績效整體水平要比2007～2011年的高；從單個指標來看，在b圖中環境績效和經濟績效指標向外擴張明顯，績效指數高，表明水環境治理政策在環境改善和經濟發展上已經落到實處，而在社會績效和管理績效上還差強人意。

4.4 主成分因子分析檢驗

為了進一步驗證水環境績效評價結果的可靠性，采用主成分因子分析法進行對比分析。

4.4.1 首先對逆向指標進行求倒數處理，并將原始數據進行標準化處理。將8個二級指標數據利用stata11.0軟件進行主成分因子處理，確定主因子。然后對因子載荷矩陣做方差最大化旋轉得到主因子的特征值、方差貢獻率和累計貢獻率，見表5。最后按照特征值大于1的標準，得出可選的主成分因子有2個，且累計方差貢獻度達到75.57%，表明2個主成分因子可以反映原始評價指標信息。

表5 因子特征值和方差貢獻率Tab.5 Factor eigenvalue and variance contribution rate

4.4.2 通過最大方差正交旋轉得到旋轉后的主因子載荷矩陣，見表6，由載荷矩陣可以看出2個主因子與指標之間的關聯度。第一主因子與社會環境、水環境監測等指標載荷度在0.8以上；第二主因子與社會經濟、水資源利用率指標載荷度在0.8以上，反映指標與主因子之間的關系密切。

表6 旋轉后的因子載荷矩陣Tab.6 Rotated component load matrix

4.4.3 根據旋轉后的主因子載荷矩陣，將各因子得分進行綜合，得出成都市水環境治理績效綜合得分，并進行排序如表7。

表7 2007～2016年成都市水環境績效綜合得分Tab.7 Scores of water environment management performance evaluation in Chengdu from 2007 to 2016

4.4.4 通過主成分因子得出的水環境績效結果與熵權法對水環境的評價結果進行對比來看，結果顯示，兩者的評價結果基本一致。說明了水環境治理績效評價體系的有效性。

4.5 水環境績效與經濟發展水平的相關性分析

用一、二、三產業生產總值表征為成都市的經濟發展水平，利用Stata11.0統計軟件對2007～2016年連續十年成都市的環境績效、社會績效、經濟績效、管理績效、水環境綜合績效指數得分與經濟發展水平之間進行雙變量相關性檢驗，實證結果如表8所示。

表8 成都市水環境績效與經濟發展水平相關性分析Tab.8 Correlation analysis of water environmental performance and economic development of Chengdu

注：***，**，和*分別表示在1%，5%和10%的檢驗水平上顯著。

檢驗結果顯示，水環境績效指數與成都市的第一、二、三產業生產總值在1%水平上呈極顯著的正相關關系(相關系數分別為0.98、0.955 6、0.971 1)；經濟績效指標與第一、二、三產業的經濟發展水平在5%和1%水平上呈顯著的正相關關系(相關系數分別為0.883、0.929 6、0.917 1)。由此可見成都市的經濟發展水平與水環境治理績效確實具有很好的一致性。經濟發展與水環境治理緊密聯系，相互促進，經濟水平越高，對水環境的治理也就越嚴格和重視；同時水環境治理績效越高，越能促進經濟穩健持續的發展。

除此之外，經濟發展水平與環境績效、社會績效和管理績效具有中高程度的正相關關系，相關系數基本在0.7以上。在一定程度上也說明了經濟發展水平越高，環境績效、社會績效和管理績效指數也就越高，相應的績效水平也就越高。

5 結論與建議

5.1 結 論

5.1.1 基于國內外對水環境績效評價指標體系、評價方法和水環境績效評價體系的實踐應用等相關文獻的研究基礎，針對成都市水環境治理績效問題，以生態文明理念為指導，從環境績效、社會績效、經濟績效和管理績效視角構建城市水環境治理績效評價指標體系。該指標體系不僅評價了經濟、社會和環境三個層面的績效，而且還加入環境管理的因素，突出反映水環境管理的能力建設和公眾對環境治理的滿意度的評價。也更全面地反映水環境治理的狀況。

5.1.2 運用主題框架邏輯模型、目標漸進法、熵權法、線性加權法、雷達圖法和相關性分析法一系列統計測度方法，為評價水環境績效提供了技術保障。其中，主題框架模型突出研究問題的核心；熵

權法確定指標權重，客觀反映各個指標對水環境績效影響程度；通過雷達圖法既能展現整體的水環境績效結果，又能直觀地呈現出各單項指標的相對優劣勢和變化差異，達到靜態與動態相結合的效果。

5.1.3 實證研究表明，成都市2007～2016年間水環境績效整體呈現上升波動趨勢。在“十一五”期間水環境績效低于十年均值水平，2011和2012年水環境績效與均值基本持平，2013年以后，水環境績效高于均值水平，說明“十二五”期間政府的水環境治理政策達到了預期的效果。在水環境治理中，重點突出了對城市水質污染的治理、提高工業、農業用水的利用效率，也嚴格控制單位GDP廢水排放強度和水污染物的排放強度；從二、三級指標來看，在生態治理中，還應提高對建成區的綠化的覆蓋率；社會經濟建設中更加注重提高社會福利水平，保障人們的生活水平，減少貧富差距；在環境信訪的處理中，需要完善法律法規制度和環境管理長效機制，提高公眾對環境治理工作質量的滿意度。

5.1.4 經過相關性分析，成都市水環境績效WEPI與三產業的生產總值呈極顯著正相關關系。“十二五”時期成都市的經濟發展處于上升階段，二、三產業的生產總值也是增速很快，而同時期的水環境績效指數也是得到了很大的提高，表明經濟發展水平受水環境治理的影響很顯著。除此之外，WEPI與環境績效和經濟績效呈顯著正相關關系，與社會績效和管理績效具有中度的正相關性。說明生態環境得到改善、經濟效益的增加、社會經濟環境協調發展、完善環境管理長效機制對水環境治理績效起著直接和間接的影響和作用。另外通過主成分因子分析還得出與熵權法的評價結果基本吻合，證實了水環境治理績效受環境、社會、經濟和管理因素的影響，說明該水環境績效評價體系具有很好的準確性和合理性。

5.2 建 議

從成都市水環境績效評價結果來看，水環境治理績效指數在2007～2016年間，由26.85上升到81.05，體現政府部門對水環境治理能力的不斷增強，尤其在環境績效和經濟績效方面表現得尤為突出。但是在社會績效和管理績效上還需要進一步地提高。

以治理城市水污染為先，改進生態環境。一方面飲用水的水質直接關乎到市民的用水安全，另一方面良好的水環境，也會促進城市生態環境質量的提高。所以減排、控污、提高城市污水的處理率是治理水污染的重要舉措。其次要轉變經濟發展模式，避免走先污染后治理的道路。創新是經濟發展的源泉，技術是實現手段，農業上積極投入節水灌溉技術，發展生態農業；工業上提高水資源利用效率，發展循環經濟和生態經濟。第三，然后在提高社會績效上，應以人為本，提高人民生活質量水平為目標，健全社會保障制度和福利水平，合理地規劃和建設城市，維護好我們的生存環境。最后需要提供長效管理機制。在建立水環境保護的法律法規體系和完善信息管理制度的同時也要實施環境責任追究制，使得在水環境治理實踐中有法可依、有制度可尋。