基于空間關聯分析的新疆資源環境績效評價

杜佳娟，馬瓊，吳秋屹，姚心雨，何麗娟

（塔里木大學經濟與管理學院，新疆 阿拉爾 843300）

2018年，習近平總書記在全國生態環境保護大會中指出“生態文明建設是關系到中華民族永續發展的根本大計，生態興則文明興，生態衰則文明衰。［1］”在中國特色社會主義建設的總體布局中，黨的十八大把生態文明建設列入了五位一體中，同時，為實現“兩個一百年”奮斗目標，實現中華民族偉大復興、可持續發展、建設美好中國依賴于生態文明建設。新時代的生態文明建設，需堅持人與自然和諧共生，良好的生態環境是最普惠的民生福祉。多年來，新疆加大生態環境的整頓力度，取得一定的成效。但是，以目前情況來看，在自然資源缺乏的條件下，整頓力度跟不上社會發展帶來的資源消耗速度，新疆生態系統紊亂情況仍然存在，生態環境污染治理力度還需加強。近年來，新疆霧靄污染及沙塵天氣對人們生活和健康影響現象普遍存在，人們在生態環境中已處于弱勢地位。社會發展進步的同時需要深刻認識到“綠水青山就是金山銀山”，復雜的生態問題要求我們必須堅持生態文明建設這項工作，以避免將來付出更高的代價，生態文明建設影響著新疆人民的幸福和未來的可持續發展。在此背景下，選取2019年新疆14個地州市自然資源和環境相關數據，計算出各地區的資源環境綜合績效指數，并進行空間關聯性分析，旨在為改善新疆資源環境績效提出可供參考的政策。

1 國內外研究概況

在國外，許多發達國家在經濟快速發展的同時，意識到生態文明建設對社會及經濟可持續發展的重要性，其資源環境績效評價發展較早，并在發展過程中投入大量的人力和物力，經過多年發展與創新，目前已較為完善，如世界可持續發展企業委員會(WBCSD)提出了在世界范圍內具有影響力的生態效益基本公式等［2］。相比之下，我國的資源環境績效評價缺乏完善的環境信息系統，缺少優秀的專業人才，起步相對較晚。我國資源績效的概念起源于生態行政，隨著時間的發展成為一種適應并遵循自然生態規律而實施的具體政府行政行為［3］，其目的在于保護資源與環境、促進人類與自然和諧共同發展［4］。資源環境績效評價中的績效包括“績”和“效”兩個方面，現階段的研究中，較多學者對“效”即資源利用效率進行了研究，關于資源環境績效評價文章較少，特別是針對新疆地區的相關研究較少。本研究中分別從資源績效的評價方法以及空間關聯性兩個方面進行文獻梳理。

1.1 評價方法

我國環境治理工作開展相對較晚，尚未形成統一的評估規范和標準，但在環境治理工作的不斷發展進步中，資源環境績效評價得到了進一步發展，到1999年，資源環境績效評估被納入中國績效評估理論研究。目前，資源環境績效評估方法相對較多，雖然評價方法和指標體系具有離散化特征，但與我國發展相適應。一般的資源環境績效評價方法包括環境成本效益分析、環境經濟評價、比較分析、經濟計量、決策分析、因子分析和層次分析等［5］。常規的資源環境績效評價方法包括數據包絡分析、BP神經網絡分析、資源環境績效指數法、生態痕跡法、環境優值模型等［6］，比較常用的是資源環境績效指數法，本研究也將采用此種方法。目前，我國針對資源環境績效評價比較權威的是在中科院“中國可持續發展新評估體系的戰略構想”中對資源環境績效的評價模型，提出了相對完善的績效評價指標體系，具有較強的可操作性［7］。同時，國家人事部中國政府績效評估研究課題組將環境績效評價納入政府績效考核體系，環境績效評價在進一步發展完善。

1.2 空間關聯性

空間計量最基礎的概念是距離越近則關聯性越強，近距離之間的行為會相互影響，其表述中較為直觀的是溢出效應，所謂的溢出效應是由于經濟活動或過程的外部性，對周圍環境或過程產生影響。近年來，將空間計量方法與資源績效評價相結合的研究陸續出現，并得到了學者們廣泛認可，空間計量方法與資源績效評價相結合，有利于整體資源績效的監管和改善。目前，針對新疆地州市之間關于空間關聯度的資源績效評價相關研究尚不深入，最早的學者對新疆各縣市的經濟進行了空間關聯分析［8］，隨著研究的深入，對不同產業之間進行了空間關聯分析［9］，或對經濟發展與水資源利用之間進行了空間關聯分析［10］，經文獻梳理發現，更多空間關聯分析偏向于經濟方面的研究，能找到的文獻局限于中國西部干旱地LUCC空間影響因子分析，以新疆于田綠洲進行研究［11］。

考慮到新疆地域分布對資源環境績效會產生影響，結合關聯性分析能直觀地了解不同地域之間資源環境績效的關系，即某個地區的資源環境績效對臨近周圍區域的溢出效應表現形式，此效應可為正向，可為負向。從而根據研究結論采取具有針對性的措施，促進新疆整體資源環境績效改善，同時為政府及有關部門決策提供參考。

2 資源環境績效評價實證分析

要使資源環境績效評價實證分析結果滿足信息的有用性和可視化的要求，以達到令人信服的程度，得到廣泛認可。本研究路徑使用資源環境績效指數研究法，在該方法的運用中，以資源績效評價內涵為基礎，根據相關性和有效性原則，找出相關數據，借助前人研究基礎選取系列指標形成指標體系，并根據中科院對資源環境績效評價研究提出的模型［7］，對新疆14個地州市的資源環境綜合績效進行分析。當資源環境綜合績效指數越高時，資源環境績效越好，其次依據空間計量理論對績效指數進行空間關聯性分析，得出相關結論。

2.1 數據來源及評價指標選取

自然資源數據來源于《新疆統計年鑒2020年》［12］，《新疆生產建設兵團統計年鑒2020年》［13］。從資源環境績效基本含義出發，影響績效的主要因素是自然資源要素投入、產出與生態環境污染之間的關系，根據前人對資源環境績效評價指標體系的研究，再結合新疆實際情況出發，本研究選取以下評價指標：農業用地面積（X1）、建設用地面積（X2）、人均土地資源（X3）、農業用水量（X4）、工業用水量（X5）、森林儲蓄量（X6）、水資源總量（X7）、單位土地面積水資源量（X8）、生活用水量（X9）、年平均降水量（X10）、人均水資源（X11）、人均濕地面積（X12）、人均水產品捕撈量（X13）、廢水排放量（X14）、化學需氧排放量（X15）、氨氮排放量（X16）、工業廢水排放量（X17）、二氧化硫排放量（X18）、氮氧化物排放量（X19）、環境污染治理投資總額（X20）、造林總面積（X21）、森林病蟲害防治面積（X22）。

2.2 方法的選取及模型構建

常見的客觀權重賦權法有三種，熵權法、標準離差法、CRITIC法，由于熵權法和標準離差法的計算結果較為接近，且基本思路相似，出于穩健性考慮，分別采用熵權法和CRITIC法［14］計算權重。

2.2.1 熵權法

熵權法是根據指標變化的大小為基本思路得出客觀權重，其原理是指標的信息熵較小，則表明該指標具有更大的可變性，所提供的信息量越多，在綜合評估中所起作用越大，則權重也就越大，相反，指標的信息熵越大，表明指標值的變異程度越小，其提供的信息量越少，在綜合評價中的作用越小。

1）將各個指標的數據進行標準化處理。

假設給定了k個指標X1，X2，……，Xk，其中

假設對各指標數據標準化后的值為Y1，Y2，……，Yk，那么：

2）求各指標的信息熵

第j項指標的信息熵計算方式為：

其中m為被評價對象的數目，n為評價指標數目，并且

如果Pij=0定義:

3）確定各指標權重

利用信息熵來計算各指標客觀權重的方式為：

2.2.2 CRITIC法

CRITIC法是由DIAKOULAKI D等[15]提出的。指標的客觀權重是根據兩個基本概念來明確，第一個是對比強度，第二個是評估指標之間的沖突。第j個指標和其他指標的沖突性量化指標為：

其中rtj為評價指標t和j之間的相關系數。

設Cj表示第j個評價指標所包含的信息量，則Cj可以表示為:

Cj越大，第j個指標所包含的信息量越大，指標相對重要性也越大，所以第j個指標的客觀權重Qj為：

在計算權重時，需對數據進行0.1～0.9的標準化處理和正規化處理，結果如表1所示。

表1 指標權重設置

2.2.3 資源環境績效指數方法

根據我國現有的評價方法，從科學便捷的角度考慮，在評價分析中選擇REPI。并借用中國科學院可持續發展研究小組［16］提出的資源環境綜合績效指標作為評估模型，公式是：

式中REPIj表示該區域的資源環境綜合績效指標，Wi表示第i個評估指標的權重，Xij表示第j個區域的第i個指標值，Xio表示該省的指標值，gj表示第j個地區的GDP，Go代表新疆的GDP。

研究新疆各地州市的空間關聯性，本文選用全局莫蘭指數來體現，其取值范圍為-1～1，當莫蘭指數大于0時表示正相關，反之則為負相關。進行局部分析時，則用局部莫蘭指數（LISA）集聚圖，分析是否存在變量集聚現象。

2.3 數據分析與REPI計算

2019年新疆14地州市GDP總量和工業用水量如圖1所示，可以直觀地看出14地州市的GDP排名中，烏魯木齊市位居首位，直觀反映出作為省會城市的重要性，靠近烏魯木齊市的昌吉回族自治州次之，同時也可以看出不同地區之間存在發展不均衡，差異較大的現象。烏魯木齊市的GDP是博爾塔拉蒙古自治州、阿勒泰地區、和田地區、克孜勒蘇柯爾克孜自治州GDP之和的1.15倍，其中克孜勒蘇柯爾克孜自治州的GDP排名最低。然而GDP與資源要素投入和造成的環境污染并不是簡單的線性關系。以各地州市的工業用水量和GDP總量為例，昌吉回族自治州、阿克蘇地區和巴音郭楞蒙古自治州的GDP相對較高，分別排名第2、第3、第5，其工業用水量排名第9、第14、第11，而差距最大的喀什地區，GDP排名第6，其工業用水量排名第1，且各地州市2019年與2018年的GDP與工業用水量也大不相同。由以上分析可以得出，每個地方的GDP和自然資源要素投入和產生的生態環境污染排放并不僅是簡單的正相關或負相關，各地區資源環境績效存在差異。為此，為反映出各地州市資源環境績效水平，將通過計算各地州市資源環境綜合績效指標來體現。

圖1 2019年新疆14地州市的GDP和工業用水量

對2019年新疆14個地州市的資源環境綜合績效分別采用熵權法和CRITIC兩種賦權方法，計算得出REPI，分析采用熵權法賦值計算結果。

綜合圖1和表2分析，GDP和REPI相差最大的城市是克孜勒蘇柯爾克孜自治州和烏魯木齊市，克孜勒蘇柯爾克孜自治州的GDP最小，資源環境綜合績效指數排名第4，烏魯木齊市之所以出現那么大的差距，其主要原因可能是工業發達，自然資源要素投入較多，造成的環境污染較嚴重，污染治理投資力度與之不匹配，加之人口眾多，資源要素的擁有量在細化之后比較小，不能與較快的社會發展速度相適應。克孜勒蘇柯爾克孜自治州有較高的資源環境綜合績效指數，可能受其獨特的地理優勢、自然資源和環境稟賦的影響，工業發展相對緩慢，造成的環境污染排放相對較低。和田地區的資源環境綜合績效最低，與其地理位置和自然資源擁有量有一定關系。此外，伊犁哈薩克自治州的資源環境綜合績效表現最高，毗鄰的阿勒泰地區、克拉瑪依市和塔城地區的資源環境綜合績效表現相對較低。由此可見，伊犁哈薩克自治州并未對周邊城市起到良好促進作用，甚至可能對周邊城市的資源環境績效產生不利影響，應加大對低績效地區的政策扶持和相應的環境監管力度，鼓勵高績效地區幫扶低績效地區，低績效地區向高績效地區學習借鑒，促進各地區之間共同發展。

表2 2019年新疆14地州市資源環境綜合績效指數

2.4 分地區描述性統計

根據新疆地理環境特征，以天山為分界線，將新疆劃分為三個主要地區，分別是天山以南的新疆南部地區（以下簡稱南疆），天山以北的新疆北部地區（以下簡稱北疆），以及天山附近的新疆東部地區（以下簡稱東疆）。南疆地區包含了和田地區、喀什地區、巴音郭楞蒙古自治州、克孜勒蘇柯爾克孜自治州和阿克蘇地區，北疆地區包含了烏魯木齊市、伊犁哈薩克自治州、克拉瑪依市、塔城地區、阿勒泰地區、博爾塔拉蒙古自治州和昌吉回族自治州，東疆地區僅包含了吐魯番市和哈密市。由于各地區的地理位置優勢、環境稟賦和經濟發展速度不同，考慮到各地區資源環境績效存在差異性，通過描述性統計對各指標數據進行分析。指標值越大，表示對資源環境績效指數的影響程度越大。

通過表3描述性統計結果可以看出，北疆地區的結果最好，每個指標的最大值基本上集中在北疆，東疆地區的結果最差，指標最低值幾乎集中在東疆。東疆地區的農業用地指標較為薄弱，標準化后最大值僅為0.15，主要原因依賴于自然環境相對惡劣，以東疆地區中的吐魯番市為例，四面環山，是比較典型的大陸暖溫帶沙漠氣候，陽光充足，熱量充沛但極其干燥，夏季極端高溫為49.6℃，地表溫度多在70℃以上，植被稀缺，降雨稀少，眾多因素作用下導致吐魯番市農業用地面積少。北疆地區的人均水資源最多，標準化處理后平均值0.49，但最小值為0.20，最大值為0.77，差異很大，位于北疆地區的阿勒泰地區，人均水資源擁有量最多，從《新疆統計年鑒2020年》［12］中得知，阿勒泰地區人均水資源擁有量16 523 m3，是新疆人均水資源量（3 806 m3/人）的4倍之多。由資源環境績效排序可知，北疆地區優于南疆地區，南疆地區優于東疆地區。

表3 2019年新疆各地區各指標描述性統計結果

續表3

2.5 空間關聯性分析

因地域相互之間對資源環境績效有影響，將各地州市資源環境績效與空間關聯性分析結合，運用GeoDa軟件對REPI值進行空間關聯性分析，空間權重矩陣運用距離權重法計算得出，且用LISA集聚圖表示變量值在區域和其周圍地區四種類型的局域空間聯系［17］，即高高、高低、低低、不顯著四種關系。

2.5.1 全局空間自相關

對新疆14地州市REPI值進行全局自相關分析，經過多次測試，Euclidean距離閾值設置為2，得到全局自相關莫蘭指數圖，如圖2所示，新疆14地州市資源環境績效的空間相關性莫蘭指數為0.163 107，相關指數大于0。使用999次重復排列方法進行假設檢驗后，P值約為0.280，Z值得分為0.612，通過顯著性水平0.01的檢驗，說明存在正向的關聯關系，即新疆14地州市之間的資源環境績效存在空間關聯性，在空間分布上表現為顯著的正相關關系，存在相互促進的積極作用。

圖2 2019年新疆14地州市REPI全局自相關莫蘭散點圖

2.5.2 局部空間自相關

為了進一步說明新疆14地州市的資源環境績效指數在局域范圍內的鄰近空間聚類情況，分析地區與鄰近地區之間正負相關程度，在全局空間自相關的基礎上繪制局部空間自相關LISA集聚圖，如圖3所示。局部空間關聯性指標在0.05顯著性水平下通過檢驗，從圖3可以看出，昌吉回族自治州、克孜勒蘇柯爾克孜自治州與臨近地區呈現高值被低值包圍的現象，屬于典型負向溢出效應，表明昌吉回族自治州、克孜勒蘇柯爾克孜自治州的資源環境績效沒有對臨近地區起到促進作用。烏魯木齊市、博爾塔拉蒙古自治州、伊犁哈薩克自治州與周圍臨近地區資源環境績效存在高值聚集，表現出高高特征，存在正溢出效應。喀什地區、巴音郭楞蒙古自治州、塔城地區體現了低值被低值包圍的性質，表明存在周邊地區的低值聚集現象。

圖3 2019年新疆14地州市局部空間自相關聚集圖

3 結論

通過對新疆2019年資源環境績效分析和空間相關性分析可知，資源環境績效較高的地區集中在烏魯木齊市、博爾塔拉蒙古自治州、伊犁哈薩克自治州。北疆地區自然資源和地理位置相對優越，環境稟賦高，經濟發展相對較快，但處于北疆地區的這三個地區并沒有促進周邊城市的資源環境績效改善，周邊城市資源環境績效較低，塔城地區和克拉瑪依市周圍是具有高REPI值的城市，其資源環境績效表現較低。南疆地區的克孜勒蘇柯爾克孜自治州的資源環境績效表現相對較好，但其周圍城市的資源環境績效表現相對較低，特別是距離克孜勒蘇柯爾克孜自治州最近的喀什地區，說明克孜勒蘇柯爾克孜自治州沒有將自身發展的優勢推廣到臨近地區，未形成正向溢出效應。

綜上，新疆資源環境績效表現大致可分為三個部分：第一部分是北疆地區，資源環境績效較高的地區集中在北疆，使得北疆整體資源環境績效較高，其中烏魯木齊市作為新疆的省會城市，在資源環境績效方面表現較好，且經濟發展速度較快，應重點加強對周邊城市的帶動作用，發揮其正外部性，促進整體改善。第二部分是南疆地區，克孜勒蘇柯爾克孜自治州和阿克蘇地區的資源環境績效表現較好，而周圍相對較差，這表明影響周邊城市資源環境績效低的因素可能是克孜勒蘇柯爾克孜自治州、阿克蘇地區城市發展帶來了負向的溢出效應。因此，在城市發展的同時，應重點監管資源環境管控，做到事前、事中的有效監督和管控，杜絕先污染后治理的模式出現，加大懲治力度。第三部分是東疆地區，東疆地區整體資源環境績效較低。在東疆，自然資源要素缺乏是不可逆的事實，加之產業鏈比較單一，產出水平低，自然資源要素合理配置和生態環境保護，是東疆重點要解決的問題。同時，在政府部門的帶頭作用下，向資源環境績效較高的地區學習治理模式，并結合自身稟賦的實際情況，加強治理和監管力度。

4 對策建議

根據以上的實證分析，為了促進自然資源合理利用，提高新疆資源環境績效，提出以下建議。

4.1 提高全域資源環境績效的建議

1）改變傳統固有的舊觀念。國家出臺有關政策的積極引導和宣傳，發揮各地政府的帶頭作用，學校老師的傳授作用，提升社會公民自身的資源環境保護意識。把資源環境績效評價放在社會發展中的重要位置，加大懲處力度，提高破壞生態環境的隱性成本和顯性成本。

2）加強資源環境績效評價技術創新。新疆各地州市應根據自身稟賦建立專門的評估機構、加強生態績效評價技術創新、培養相關專業的評價人才、用制度去約束評價工作流程的規范。其次，高等院校可開展自然資源環境核算和審計的相關研究課程，為規范和提高資源環境績效評價提供理論依據同時，在探索績效評估技術的基礎上應結合計量經濟學和統計學，以便得出更加完善的評估體系。

3）依靠供給側結構性改革。利用市場機制，依靠市場活力來治理，把環境保護推向市場，充分發揮市場資源配置功能，使環境資源商品化。同時，在環境保護領域引入市場價格機制和競爭機制，形成全社會參與環境保護，提高資源環境績效的驅動力。

4.2 提高區域性資源環境績效的建議

1）南疆地區：從政策入手，因地制宜。南疆是新疆的能源大本營和糧食產區，礦物質資源豐富，但資源環境績效呈現低值聚集的現象，其原因是由于產業結構水平低，開放程度低，自然資源利用率不高所導致的。為了提高該地區的生態績效水平，消除南部地區低值集聚效應，必須從政策出發，結合自身稟賦的實際情況，合理利用礦物質資源，實現生態和經濟效益雙贏的局面。

2）北疆地區：一是積極開展生態文明示范區建設，發揮模范帶頭示范作用。建設生態文明示范區，帶動周邊地區資源環境績效低的城市共同進步，促進整體資源績效得到改善。強化烏魯木齊市作為省會城市的核心地位，在經濟快速發展的同時，重視資源績效水平的提高，促使生態文明建設與經濟發展相匹配。充分發揮省會城市的正向溢出效應，帶動周邊城市經濟發展與提高資源環境績效。二是依靠政府的強制手段。北疆地區資源環境績效較高，但重工業主要集中于北疆地區，工業發達，污染物排放比較嚴重，長期下去會對環境造成嚴重污染，政府應加大監管力度，嚴抓嚴打廢水廢氣不合格的排放，督促工廠完善或重建廢水廢氣的處理器，加強生態績效審計，把地方當局的資源環境績效作為評估地方政府職能的指標之一。

3）東疆地區：貫徹落實“環保優先，生態立區”的發展原則。東疆地區環境相對惡劣，在有限的自然資源條件下，應加大生態經濟的發展力度，減少農民因病蟲害防治和風沙侵害造成的損失。在生態環境治理方面，通過在農田園周圍種植大量生態林和經濟林，使農田生態環境得到有效恢復，提高東疆地區的資源環境績效。