基于DPSIR模型的省域綠色發展績效評價

解蕾，姚揚，但智鋼，史菲菲，袁殷，方琳，苑雯

國家環境保護生態工業重點實驗室, 中國環境科學研究院

綠色發展[1]最早起源于聯合國開發計劃署的《2002年中國人類發展報告：綠色發展 必選之路》，十九大報告中強調，建設一個美麗的中國，要積極推進綠色發展。改革開放以來，我國經濟快速增長的同時面臨著資源、環境、生態等制約因素，在新時代建設美麗中國的愿景下，走綠色發展與生態文明的道路已成為必然選擇[2-3]。

目前，學者們分別從經濟學角度[4]、可持續發展理論[5]、生態經濟理論[6]、循環經濟理論[7]等方面對綠色發展進行闡述和定義，由于對綠色發展的概念理解不一，不同學者在建立綠色發展指標體系上差別較大。郭永杰等[8-10]從經濟增長綠化度、資源環境承載潛力、政府政策支持度3個維度構建綠色發展指標體系；李爽等[11-13]認為綠色發展是在生態環境容量和資源承載力前提下，實現經濟、環境、社會發展之間的綜合利益最大化，因此從經濟、社會、環境角度來構建指標體系。綠色發展具有多維特點，其評價應是全面的，相應的指標需在不同的發展階段進行動態調整。驅動力—壓力—狀態—影響—響應（DPSIR）模型最早由歐洲環境署（EEA）研究并推廣[14-17]，該模型能及時且連續地對變化指標進行反饋，其指標體系具有較強的靈活性和關聯性[18-19]，同時可以有效反映人類活動與資源環境的因果及制約關系[20]。鑒于此，筆者基于DPSIR模型構建了建設美麗中國愿景下的省域綠色發展績效評價指標體系，采用層次分析法（AHP）確定不同層級指標的權重，采取目標漸進法進行標準化處理，最后引入加權平均法構建省域綠色發展績效綜合評估指數（GDPI）。選取2009—2019年的時間序列統計數據，對貴州省綠色發展水平進行實證分析，以期為其他省域綠色發展績效評價提供參考方法和決策依據。

1 研究方法

1.1 基于DPSIR模型的評價指標體系

根據國內外關于綠色發展、可持續發展和生態文明績效評價的相關文獻，對出現的高頻指標按照驅動力、壓力、狀態、影響、響應進行歸類[21]，同時結合當前我國生態文明建設及美麗中國2035年遠景目標，按照逐級分解、自上而下、層層深入的原則，構建基于DPSIR模型的建設美麗中國愿景下的省域綠色發展績效評價指標體系（圖1）。該體系包含4個層次，3級指標：第1層是目標層，度量省域綠色發展水平；第2層是準則層，包含了驅動力、壓力、狀態、影響、響應5個維度；第3層是要素層，包含14個二級指標；第4層是指標層，由具體基礎性指標構成。

圖 1 基于DPSIR模型的省域綠色發展評價指標總體框架Fig.1 Overall framework of provincial green development evaluation index based on DPSIR model

1.2 層次分析法確定客觀權重

指標權重賦值方法主要有層次分析法、熵權法、專家咨詢法、主成分分析法及因子分析法等，選用應用較廣泛的層次分析法計算各指標權重[22]。

（1）構建判斷矩陣。根據專家對綠色發展績效評價體系中各指標相對重要程度，取1～9比例標度兩兩比較賦值，按照自上而下的順序逐層建立判斷矩陣T：

（2）計算各指標的相對權重。采用乘冪法計算判斷矩陣T的特征向量W和最大特征根 λmax，再通過歸一化處理得到各指標的相對權重。

（3）一致性檢驗。根據判斷矩陣的最大特征根進行一致性檢驗，如式（2）～式（3），當隨機一致性比例（CR）＜0.1時，表示判斷矩陣通過一致性檢驗。

式中RI為平均隨機一致性指標。

（4）計算各指標的綜合權重。指標層各指標對目標層的綜合權重=準則層指標權重×要素層指標權重×指標層指標權重。

1.3 數據標準化方法

選用目標漸進法[23]對省域綠色發展評價指標體系進行標準化處理，無量綱處理至0～1的標準化值，0代表評估時間內該區域的最劣值，1則表示最優值，目標漸進法分為正向指標和負向指標。

對于正向指標，數值越大表示綠色發展績效越好，標準化公式如下：

對于負向指標，數值越小表示綠色發展績效越好，標準化公式如下：

式中：xij為第i個指標第j年度的基礎數據；為標準化后的指標值；xmin為指標的最小值；xmax為指標的最大值；x目標值為指標的目標值。

1.4 省域綠色發展績效綜合評估指數構建

綠色發展績效評估指標體系是多維的，將多維轉化為一維、可視化程度較高的綠色發展績效綜合評估指數，其計算方法簡單、通俗易懂、實用性較強。在指標數據標準化處理的基礎上〔式（6）〕，采用加權平均法構建省域綠色發展績效綜合評估指數（GDPI），與此同時，對指標標準化結果進行0～100區間的二次賦值，作為區域綠色發展效果的評估。

式中：n為指標個數；Wj為指標的權重。

1.5 綠色發展績效綜合評估指數分級標準

為更直觀了解省域綠色發展水平，確定其綠色發展現狀，對GDPI進行等級劃分。目前關于省域綠色發展的相關研究中，還沒有統一的標準來衡量綠色發展狀況，設定2035年目標年的綠色發展水平為100分，選用等分法將GDPI分為5個等級（表1）。

表 1 省域綠色發展績效綜合評價等級Table 1 Comprehensive evaluation grade of provincial green development performance

2 省域綠色發展績效評價實證

2.1 研究區域

貴州省地處中國西南內陸地區腹地，是西南地區交通樞紐，長江經濟帶重要組成部分，共有6個地級市、3個自治州、88個縣級行政區。土地總面積為17.62萬km2，常住人口為3 856.21萬人。根據《貴州省國民經濟和社會發展統計公報（2020年）》，貴州省地區生產總值為17 826.56億元，比2019年增長4.5%，其中，第一產業增加值為2 539.88億元，第二產業增加值為6 211.62億元，第三產業增加值為9 075.07億元。是全國首個國家級大數據綜合試驗區、國家生態文明試驗區、內陸開放型經濟試驗區。

2.2 數據來源

以2009—2019年為研究期，對貴州省各年度綠色發展指標進行核算，分為原始指標數據和構建指標數據。原始指標數據主要來源于《貴州統計年鑒》《貴州省國民經濟和社會發展統計公報》《中國環境統計年鑒》《貴州省生態環境狀況公報》，以及貴州省統計局、貴州省生態環境廳、國家統計局等官方公布的數據。構建指標數據是通過原始指標數據計算得出，如人均GDP=GDP/人口數。

2.3 DPSIR模型指標體系及權重計算結果

基于DPSIR模型構建的貴州省綠色發展績效評價指標體系包含驅動力、壓力、狀態、影響、響應5個一級指標，14個二級指標，39個三級指標。其中驅動力包含經濟發展和社會發展的6項指標；壓力是由于人類社會發展對自然生態系統造成的壓力，以及自然生態系統健康狀態的變化，分為社會壓力、資源消耗和污染排放10項指標；狀態包含自然生態系統的狀態和人類社會系統發展表現出的狀態及其變化態勢，分為生態活力、環境承載力和公眾幸福感7項指標；影響是指自然生態系統局部健康狀態或承載力變化對人類社會系統的影響以及引起的自然生態系統內部的影響，分為社會影響、生態影響和環境質量8項指標；響應是指人類社會系統為應對自然生態系統變化所產生的響應，分為環境治理、社會響應和生態修復8項指標（表2）。

根據專家對綠色發展績效評價體系中各指標相對重要程度的賦值結果，可計算得到不同層級指標的權重以及指標層各指標對目標層的綜合權重（表2）。在準則層指標中，驅動力指標和壓力指標所占的權重較大，分別為37.53%和32.78%，表明在省域綠色發展評價中，相較于狀態指標、影響指標和響應指標，驅動力指標和壓力指標更為重要。在指標層的39項指標中，綜合權重排在前15位的依次為第三產業占比、年平均工資、人均GDP、人口密度、單位GDP水耗、恩格爾系數、森林覆蓋率、清潔能源占比、城市建成區綠化覆蓋率、年人均城市生活垃圾清運量、單位工業增加值固體廢物產生量、單位地區生產總值COD排放量、單位地區生產總值SO2排放量、單位地區生產總值NOx排放量、單位地區生產總值氨氮排放量，以上指標對貴州省綠色發展水平的提升起到了支撐作用。

表 2 基于DPSIR模型的貴州省綠色發展績效評價指標體系Table 2 Evaluation index system of Guizhou provincial green development based on DPSIR model

2.4 目標層綜合評價結果

運用前述介紹的指標體系，在對貴州省2009—2019年現狀數據分析的基礎上，設置2035年貴州省綠色發展指標的目標值（表 2），通過式（1）～式（6）計算得出貴州省各年份在2035年目標值下的GDPI得分，結果如圖2所示。由圖2可知，2009—2019年貴州省GDPI呈逐年遞增，且從Ⅰ級（低）向Ⅲ級（一般）轉化的趨勢，GDPI由15.86增至50.48，漲幅為218.34%，說明選取的指標對于貴州省綠色發展水平的提升有積極作用。在“十三五”收官之際，2019年貴州省生產總值增長率明顯上升，同時綠色發展水平也大幅提升。但根據等分法GDPI分級標準，貴州省綠色發展目前仍處于一般水平（Ⅲ級），需進一步針對制約因素及時合理調整并制定相應的政策措施。

圖 2 2009—2019年貴州省綠色發展績效綜合指數演變Fig.2 Evolution of green development performance comprehensive index of Guizhou Province from 2009 to 2019

2.5 準則層分維評價結果

參照2.4節，計算得出貴州省2009—2019年按照DPSIR模型層面分維的GDPI，5個準則層在11年間均出現了不同幅度的變化（圖2）：1）驅動力層GDPI總體呈增長趨勢，在2010年和2014年略微滑落，2015年后呈持續增長趨勢，說明經濟社會活動的驅動作用逐漸加大，但目前只完成驅動力總績效的29.14%，仍有較高的提升和發展空間。2）壓力層GDPI呈先升后降的趨勢，2009—2016年壓力層績效指數持續增長，說明期間資源環境的負荷逐漸加大，2017年后開始下降，說明政府采取有效措施來改善資源環境壓力；此外，壓力層GDPI明顯大于其他準則層，說明其對貴州省綠色發展影響最大。3）狀態層GDPI整體呈平緩上升趨勢，除2011年、2015年和2016年有略微下降。其中森林覆蓋率指標向好，表明生態活力在逐年好轉，社會保障的實施使公眾幸福感逐年提升，目前已達到狀態總績效的61.83%，后續在環境承載力和社會保障等方面應繼續提升。4）影響層GDPI呈波浪形動態變化，2009—2012年GDPI短暫增至6.84，2013—2015年呈下降態勢，2016年短暫增長后又下降，2017—2019年呈小幅增長趨勢，說明資源環境的負荷壓力導致對生態環境的影響極不穩定且延續性不足，目前已達到影響總績效的87.46%，其中地表水省控斷面Ⅲ類以上水質比例、集中式飲用水源地水質達標率等指標向好。5）響應層GDPI總體呈增長趨勢，2009年響應層GDPI為1.14，2019年已升至2009年的5.7倍，說明11年間當地政府部門在制定并落實管理制度上做出了積極迅速的響應，為推動貴州省綠色發展采取了行之有效的政策措施。

3 結論

（1）基于DPSIR模型構建了包含驅動力、壓力、狀態、影響、響應5個一級指標、14個二級指標和39個三級指標的建設美麗中國愿景下的省域綠色發展績效評價指標體系，采用層次分析法計算得出各指標的綜合權重，通過目標漸進法對各年度各指標值進行標準化處理，并由此構建省域綠色發展績效綜合指數。

（2）2009—2019年貴州省綠色發展績效綜合指數呈現逐年遞增，且從Ⅰ級（低）向Ⅲ級（一般）轉化的趨勢，DPSIR模型中壓力層指標對貴州省綠色發展影響最大。

（3）綜合DPSIR模型和綠色發展績效綜合指數分析，目前貴州省綠色發展處于一般水平（Ⅲ級），但森林覆蓋率、地表水省控斷面Ⅲ類以上水質比例、集中式飲用水源地水質達標率等生態指標向好。下一階段的工作重點：1）補齊短板，應大力提升經濟發展水平，重視人均GDP增長及第三產業占比；2）繼續維持生態優勢，政府采取響應措施彌補由于生產、生活行為的消極影響給生態環境系統帶來的壓力，深入實施生態環境污染防治、提高資源能源綜合利用、推進清潔生產和實施減污降碳等，構建環境友好和資源節約的生態文明體系；3）持續提升社會事業，加大民生保障，完善社會保障和醫療衛生體系，實施教育、就業創業等社會事業及公共服務體系提升工程，進而提高貴州省綠色發展水平，最終實現“美麗貴州”。