廣西生態城市建設能力的實證分析*

文/黃冰 韓永彩（梧州學院商學院）

城市生態學和生態城市建設是21世紀城市發展的主要方向，生態城市的理論和實踐研究越來越受到各國眾多專家和科學家的重視。因此，有必要對生態城市的建設能力進行定性和定量的分析與評估，分析和識別生態城市建設和發展過程中存在的不足，為今后的生態城市建設提供指導。

一、生態城市的內涵

生態城市是聯合國教科文組織發起的“人類與生物圈”（MAB）項目研究過程中提出的一個概念。它是城市生態發展的結果；社會和諧、經濟效率、生態良性循環的人類生命形式是自然、城市和人作為一個有機整體整合而形成的互利共生結構[1]。

所謂城市生態，就是實現城市、社會、經濟、自然生態系統整體協調，以達到穩定有序狀態的發展過程。

二、生態城市建設能力績效指標體系的構建

（一）生態城市建設能力績效指標構建的原則[2，3]：

1.科學性原則

生態城市建設能力績效指標體系應以科學分析為基礎，客觀反映生態城市的主要特征和復雜性，反映區域生態城市建設的評價能力，又應避免高度相關的指標和重復。

2.系統性原則

該指標體系能全面反映經濟系統、社會系統和自然系統的主要特征及其相互關系。它不僅能反映地方性、即期性和單一性的特點，又能反映普遍性、長期性和系統性的特點。

3.動態性原則

指標的選擇應考慮靜態指標和動態指標的結合，既反映某一點生態城市建設水平，又反映生態城市一段時期內發展的指標。

4.重點性原則

在指標選擇上，要突出重點，突出共性，選擇有代表性的指標和主要指標。

5.規范性和可操作性原則

指標的選擇應符合相關國際和國家標準，避免使用難以統計的指標，以實現指標的標準化、可比性、定量性，才能使指標體系具有可操作性。

（二）廣西生態城市建設能力績效指標體系的構建

根據生態城市績效指標的選取原則，結合廣西的具體情況，構建了廣西生態城市績效指標體系[4]（見表1）

表1 廣西生態城市建設能力績效指標體系

（三）指標數據預處理

首先，為了確保每個指數與綜合得分正相關，反向指數必須被視為正指數，有12個反向指標。處理方法為對于比例數據用（1-Xi）代替原來的Xi；對于絕對數據要取倒數，即用代替原來的Xi。處理后，所有的指標都變成正向指標。

其次，數據應標準化，以避免測量單位在數據分析過程中影響分析結果。其中，標準化公式為第i個指數觀測值的平均值和第i個指數觀測值的標準偏差

三、對廣西生態城市建設能力的評價與分析

在建設生態城市的過程中，不僅要注重經濟、社會和環境系統的發展，而且也要注重“經濟—社會—自然”三個系統的協調發展。因此，除了對生態城市建設能力進行綜合評價和分析外，還應分別評價生態城市建設中各子系統的生態建設能力。

本文采用主成分分析法[5,6]對廣西1999—2010年期間的生態城市建設能力進行綜合評價與分析。選取12個樣本容量，是根據“最小樣本容量”原理，滿足

這意味著樣本量不得小于模型中解釋變量的數量（此處指二級指標Bi的數量）。選擇1999年為第一年，是因為考慮到期間要包含2002年（西部大開發起始年），前后有對比，另外還考慮到原始數據的可得性。

（一）經濟生態化建設能力的評價與分析

首先，使用eviews6.0軟件計算每個主要成分的特征值、方差貢獻率和累積貢獻率，以獲得特征值和貢獻率表[7.8]（見表2），并提取主要成分。前兩個主要成分的特征值大于1，累計貢獻率為87.59%，超過80%。

表2 因子特征值及貢獻率

根據提取主成分的原則，選取前2個主成分PCA1、PCA2，可以完全代表16個指標反映廣西12年來生態城市建設中經濟生態化建設的發展水平。

其次，根據主成分與原始標準化變量的相關系數矩陣描述各主成分的屬性。從表2可以看出，第一主成分PCA1的方差貢獻率達75.29%，表3還顯示了PCA1與以下指標相關程度較大，包括人均GDP、人均家庭收入、總勞動生產率、固定資產投資占GDP的比重、每萬元GDP能耗、第二產業占GDP的比重、重工業國內生產總值與輕工業國內生產總值的比率、每萬人的學生人數、每萬人的科技人員人數、進出口總額等，而且這些指標屬于經濟生態化建設序列，對經濟生態化的建設水平的解釋程度較大，說明經濟生態化建設總體水平。第二主成分PCA2主要與以下指標相關程度較大，包括與能源消費彈性系數、第三產業占GDP的比重等，總體反映出了經濟建設中經濟效益的提高、經濟發展模式的改變。

表3 主成分與原始標準化變量的相關系數矩陣

再次，根據表3計算主成分的公式和標準化指標的數據并代入計算公式

計算第i個主成分得分。其中m為主成分數，P為指標變量數，aki為第i個主成分Fi對第k個原始標準化變量的相關系數。

再根據綜合評價函數

計算經濟生態化建設能力的綜合得分（見表4）。

表4 廣西經濟生態化建設能力評價的綜合得分

最后，根據表4做12年來廣西經濟生態化建設能力各主成分得分及綜合能力得分變化趨勢的折線圖（見圖1）。從圖中可知，第一主成分PCA1得分的總體趨勢是逐年上升的，說明廣西經濟發展的規模和速度是持續提升的。2003年前曲線比較平坦，2003年后曲線明顯更陡峭，說明自2002年西部大開發政策落實后，政策效應開始發揮作用。第二主成分PCA2得分呈現M型趨勢，2003年是中間最低點，2002年、2005年是兩個頂點，說明廣西經濟在后西部大開發期經濟總體規模、速度雖然提升了，但經濟效益、結構的調整還跟不上，勢必在未來經濟發展中對前者帶來負面影響。廣西經濟生態化建設綜合能力PCA得分總體呈上升趨勢，但是這只是樣本年限中的變化趨勢，如果未來經濟效益不提高、結構不優化，上升勢頭勢必會下挫。

圖1 廣西經濟生態化建設能力PCA1、PCA2、PCA得分折線圖

（二）社會生態化建設能力的評價與分析

首先，計算每個主要成分的特征值、方差貢獻率和累計貢獻率[7,8]，并提取主要成分（見表5）。

表5 因子特征值及貢獻率

其次，根據主成分和原始標準化變量之間的相關系數矩陣描述每個主成分的屬性。根據主成分和原始變量之間的相關系數矩陣，我們可以確定主成分PCB1的就業人口比率，第二產業為總人口、城市化、城市人口密度、萬人公共交通、人均城市道路網、客運、貨物運輸、人均日用水量、人均日生活用水量、參加失業保險人數、參加城市基本保險人數等指標十分重要，而且這些指標屬于社會生態化建設中的各個方面，因此對社會生態化建設水平的解釋程度較大，反映出了社會生態化建設的人口結構、人民生活質量和生活保障。第二主成分PCB2涉及第三產業從業人口占總從業人口的比率、郵電業務總量、城鎮登記失業率等指標，反映出了勞動生產要素在現代服務業的資源配置狀態。第三主成分PCB3主要與城鎮居民恩格爾系數、用水普及率等指標有關，反映了城鎮內部收入差距、城市市政基礎設施水平。

再次，計算主成分得分及社會生態化建設能力的綜合得分。

最后，根據主成分得分及社會生態化建設能力的綜合得分做12年來廣西社會生態化建設能力各主成分得分及綜合能力得分變化趨勢的折線圖（見圖2）。從圖中可知，第一主成分PCB1得分的總體趨勢分兩個階段，2002年前是呈弱減趨勢，2002年后呈弱增趨勢，說明西部大開發后國家對西部投入增加，以至于廣西社會發展的資源配置、人民生活水平、社會保障等各方面都有了明顯的改善。2008—2009年有明顯下降趨勢，說明金融危機以來對社會建設帶來明顯的負面影響。第二主成分PCB2、第三主成分PCB3得分均在2002年前弱增，在2002年后弱減，說明廣西社會建設在后西部大開發期發展的資源配置、人民生活水平、社會保障等各方面都有了明顯的改善，但勞動生產要素在現代服務業的資源配置狀態、城鎮內部收入差距、市政基礎設施還跟不上，勢必在未來社會發展中對前者帶來負面影響。廣西經濟生態化建設綜合能力PCA得分在2002年前呈弱減，2002年后呈弱增趨勢，但這只是樣本年限中的變化趨勢，如果未來勞動生產要素在現代服務業中不能有效配置、城鄉各自內部收入差距不能縮小、市政基礎設施建設跟不上，弱增勢頭必然更加乏力。

圖2 廣西社會生態化建設能力PCB1、PCB2、PCB3、PCB得分折線圖

（三）自然生態化建設能力的評價與分析

首先，計算每個主要成分的特征值、方差貢獻率和累計貢獻率[7,8]，并提取主要成分（見表6）。

表6 因子特征值及貢獻率

其次，根據主成分和原始標準化變量之間的相關系數矩陣描述每個主成分的屬性，第一主成分PCC1的方差貢獻率達54.08%，從表6還可以看出，PCC1的主要組成部分為人均公共綠地、人均GDP的工業廢氣排放量、人均GDP的工業廢水排放量、人均GDP的工業固體廢物排放量、城市生活垃圾和糞便處理量、二氧化硫排放標準率、煙塵排放標準、工業粉塵標準、工業粉塵排放標準、工業固體廢物綜合利用等指標非常重要，這些指標屬于自然生態設計的各個方面，因此對自然生態化建設水平的解釋程度較大，反映出了自然生態化建設的總體水平。第二主成分PCC2主要涉及建成區的綠化覆蓋率、生活垃圾無害化處理率等指標，反映出了城區自然改善能力。第三主成分PCC3主要與人均水資源、污染源治理完成投資總額等指標有關，反映了自然資源開發治理能力。

再次，計算主成分得分及社會生態化建設能力的綜合得分。

最后，根據主成分得分及社會生態化建設能力的綜合得分做12年來廣西自然生態化建設能力各主成分得分及綜合能力得分變化趨勢的折線圖（見圖3）。從圖中可知，第一主成分PCC1得分總體呈上升趨勢，其中，2007—2008年期間有短暫下降趨勢，究其原因，是因為2007年廣西曾經發生過多起重大天氣氣候事件，其中夏季發生嚴重干旱、全區大范圍秋冬連旱帶來的影響特別嚴重。第二主成分PCC2、第三主成分PCC3得分的波動性卻較大，尤其是2004年前，但2004年后總體呈現遞增趨勢，這說明未來自然生態化建設過程中對城市生態自然改善、自然資源開發治理能力的投入要逐步穩定化、持續化才能對廣西生態化城市建設形成有力的支撐。總體來看，廣西自然生態化建設能力是在提高的，并且2004年后比2004年前的提升速度更快。這主要是由于西部大開發的深入，以及承接東部產業轉移、打造北部灣經濟圈等多種機遇疊加拉動廣西城鎮化建設、城市群聚集加速發展的結果。

圖3 廣西自然生態化建設能力PCC1、PCC2、PCC3、PCC4、PCC得分折線圖

（四）廣西生態城市建設能力的綜合評價與分析

首先，計算每個主要成分的特征值、方差貢獻率和累計貢獻率[7,8]，提取主要成分（見表7）。

表7 因子特征值及貢獻率

其次，計算出廣西生態城市建設能力的綜合得分。

最后，根據廣西生態城市建設能力的綜合得分的數據，做折線圖，得到廣西生態城市建設能力的綜合變化趨勢（見圖4）。從圖4中可知，廣西在1999—2010年期間的生態城市建設水平在2002年前大體是遞減的，在2002年后遞增。這主要是因為2002年前經濟、自然生態化建設能力是遞增的，而社會生態化建設能力是弱減的，導致生態城市建設綜合能力呈下降趨勢，2002年后三者均為遞增，三者協調發展的結果是綜合能力呈現遞增趨勢。2008—2009年綜合能力得分折線有一段短暫下挫，對應前面經濟、社會、自然得分折線圖我們可以找到同樣原因。

圖4 廣西生態城市建設能力綜合得分PC折線圖

四、廣西生態城市建設的協調性分析

（一）經濟、社會、自然的生態化建設能力對生態化城市建設能力長期關系分析

被解釋變量為以主成分分析所得的生態城市建設能力的綜合得分PC，解釋變量有三個：以主成分分析所得經濟生態化建設能力的綜合得分PCA、社會生態化建設能力的綜合得分PCB、自然生態化建設能力的綜合得分PCC，由此構造多元回歸模型model1：

進行回歸分析。多元回歸分析模型的回歸方程為：

所得統計檢驗變量結果，判斷系數為R2=1.00，回歸的默認誤差為0.24，這表明模型的適應性非常好，各解釋變量均通過t檢驗。

根據回歸方程，我們可以知道對生態城市建設的綜合能力的貢獻度由大到小排序是：社會生態化水平（0.67）—自然生態化建設能力（0.55）—經濟生態化建設能力（0.47）。

（二）經濟、社會、自然的生態化建設能力對生態化城市建設能力短期關系分析

1.生態城市建設能力和經濟生態化建設能力的短期關系分析

首先對生態城市建設能力序列PC、經濟生態化建設能力序列PCA進行單位根檢驗，結果顯示PC~I（1），PCA~I（1）。接著進行協整檢驗，構造回歸模型model2[9,10]：

由模型的估計方程得到殘差序列resid01，并對其進行單位根經驗，結果表明resid01是穩定的。因此，可以假設序列PC和序列PCA之間存在協整關系。最后，為了研究PC和PCA之間的動態關系，構造誤差修正模型model3：

模型估計結果為：

模型的統計檢驗變量R2=0.28，回歸的標準誤差為1404.88，說明模型的擬合性不好。同時，該方程不能通過F檢驗，各解釋變量不能通過t檢驗。說明短期內，經濟生態化建設能力的變動對生態化城市建設水平的影響穩定，但影響不顯著。

2.生態城市建設能力和社會生態化建設能力的短期關系分析

首先，對生態城市建設能力序列PC、社會生態化建設能力序列PCB進行單位根檢驗，結果顯示 PC~I（1），PCB~I（1）。 接著進行協整檢驗，構造回歸模型model3[7]：

由模型的估計方程得到殘差序列resid02，并對其進行單位根經驗，結果表明resid02是穩定的。因此，可以假設序列PC和序列PCB之間存在協整關系。最后，為了檢查PC和PCB之間的動態關系，構造誤差修正模型：

模型估計結果為：

模型的統計檢驗變量R2=1.00，默認回歸標準誤差為0.4606，這表明模型的適應性非常好。同時，該方程通過F檢驗，各解釋變量通過t檢驗。說明短期內，社會生態化建設能力的變動對生態化城市建設水平的影響是很穩定的，并且很顯著。根據模型估計結果可以解釋為社會生態化建設能力提高1%，那么短期內生態城市建設能力將增加0.6916%左右。假如前一期生態城市建設能力PC與社會生態建設能力PCB的關系是長期失衡的，則可以根據誤差修正項ECM2（-1）系數的估計值，將前一期間兩者的平衡狀態調整為當前期間0.0416的速度，以使其恢復到長期平衡狀態。

3.生態城市建設能力與自然生態化建設能力的短期關系分析

首先對生態城市建設能力序列PC、自然生態化建設能力序列PCC進行單位根檢驗，表明它們之間不存在協整關系。這說明短期內，自然生態化建設能力的變動對生態化生產建設水平的影響不穩定，并且不顯著。

五、結論

根據生態城市的內涵和廣西城市發展現狀，從經濟生態化、社會生態化和自然生態化三個方面構建了廣西生態城市建設能力評價指標體系，然后通過主成分分析法和回歸分析法對廣西1999—2010年共12年期間的生態城市建設能力進行評價和分析，得出結論如下：

其一，廣西12年來經濟生態化建設水平是在快速持續提高的，尤其是在2003年西部大開發政策滯后效應開始顯現后，上升的速度明顯加快。但如果在未來經濟發展中經濟效益不提高、結構不優化，上升勢頭勢必會受到影響。其二，廣西社會生態化建設水平在2002年西部大開發后是在持續提高的，但速度很慢。但如果未來勞動生產要素在現代服務業中不能有效配置、城鄉各自內部收入差距不能縮小、市政基礎設施建設跟不上，弱增勢頭必然更加乏力。其三，廣西的自然生態化建設能力是在提高的，并且2004年后比2004年前的提升速度更快。這主要是由于西部大開發的深入，以及承接東部產業轉移、打造北部灣經濟圈等多種機遇疊加拉動廣西城鎮化建設、城市群聚集加速發展的結果。需要注意的是，未來自然生態化建設過程中對城市生態自然改善、自然資源開發治理能力的投入要逐步穩定化、持續化才能對廣西生態化城市建設形成有力的支撐。其四，廣西生態城市建設能力12年來變化分兩個階段：在2002年前大體是遞減的，在2002年后遞增。這主要是因為2002年前經濟、自然生態化建設能力是遞增的，而社會生態化建設能力是弱減的，社會生態化建設能力的不同步發展導致生態城市建設綜合能力呈下降趨勢；2002年后三者均為遞增，三者協調發展的結果是綜合能力呈現遞增趨勢。其五，根據回歸分析可知，長期以來，對生態城市建設的綜合能力的貢獻度按照從大到小順序排名，依次是：社會生態化建設能力—自然生態化建設能力—經濟生態化建設能力，因此，廣西在今后的城市生態化建設中要加強的能力依次是：經濟生態化—自然生態化—社會生態化，做到經濟、社會、自然的生態化協調發展。其六，樣本觀測期間，廣西生態城市建設能力的構建與經濟、社會、自然建設能力的短期關系可能是穩定也可能是不穩定的。自然生態化建設能力對生態城市建設能力的影響不穩定，經濟生態化建設能力的構建對生態城市建設能力的影響可視作是穩定的但不顯著，社會生態化建設能力的構建對生態城市建設能力的影響是穩定并且顯著的。這說明在下個階段的五年或者十年的規劃中，廣西在城市生態建設中應當注重的是：自然生態化建設能力對生態城市建設能力的影響關系的穩定性，生態建設能力對城市生態建設能力的影響力度。