商洛市生态城市建设评价研究

时间：2024-04-24

刘毓菁张灯林张刚闫泽钰展晓玮张善红

【摘要】生态城市建设顺应城市演化规律，并能促进城市持续、快速、健康发展，是城市转型与和谐发展的最佳选择。论文基于生态城市概念，运用综合评价方法，结合商洛市城市化实际建设情况，构建了商洛市生态城市评价指标，利用主成分分析法对商洛市生态城市建设现状进行评价研究。结果表明，商洛市2010-2019年生态城市整体发展良好，但经济、社会与环境各子系统之间未能协调发展。商洛市的生态城市建设不仅要注意整体发展情况，还应充分利用区域环境和文化优势，积极推动产业结构优化调整，统筹兼顾经济、社会与环境之间的协调发展。

【Abstract】Eco-city construction follows the law of urban evolution and promotes sustainable， rapid and healthy urban development， which is the best choice for urban transformation and harmonious development. Based on the concept of eco-city， this paper constructs the evaluation index of eco-city in Shangluo City by using the comprehensive evaluation method and combining with the actual situation of urbanization construction in Shangluo City， and evaluates and studies the status quo of eco-city construction in Shangluo City by using the principal component analysis. The results show that the overall development of Shangluo eco-city is good from 2010 to 2019， but the economic， social and environmental subsystems are not coordinated. The eco-city construction of Shangluo should not only pay attention to the overall development， but also make full use of the regional environmental and cultural advantages， actively promote the optimization and adjustment of industrial structure， and take into account the coordinated development of economy， society and environment.

【关键词】生态城市;商洛市;主成分分析;评价指标

【Keywords】eco-city; Shangluo City; principal component analysis; evaluation index

【中图分类号】F299.27;X821 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069（2021）10-0138-05

1 引言

21世纪中国必须面临并且需要想办法解决的一个问题就是：如何在贯彻可持续发展理论的前提下，稳定地推动城市化进程。20世纪90年代以来，许多科学家、政治家以及社会学家，提出人类文明低碳生态发展方向。他们提出的在符合城市演变规律的条件下让城市转型，轉型的方向无疑是最贴合可持续发展道路的生态城市。简单地说，社会经济和生态环境协调发展，城市行政区域的各个领域基本满足可持续发展要求的就是生态城市。具体而言，以系统生态学理念为指导思想的一种理想的城市发展模式，它通过综合协调城市经济社会活动与资源环境间的相互关系，实现城市社会经济持续稳定发展、资源能源高效利用和社会文明高度发达。这种城市发展模式为人类文明可持续发展道路指明了方向，对环境造成破坏的传统以工业为核心的城市化建设造成冲击，同时是社会人民走向了现代化、工业化与城市化协调发展的全新时代。生态城市的建设，符合可持续发展理论的要求，生态城市的建设，标志着经济发展模式由传统型的唯经济增长模式向复合型的经济、环境、社会三者协调发展转变。

2009-2020年《商洛市城市总体规划》中明确提出将商洛市塑造为一座融“山、水、城”自然景观特色和历史人文景观特色为一体，环境优美、历史悠久的滨水城市，规划重点是保护商洛历史文化风貌，延续山水城市格局，加强城市风貌控制，维护生态城市特征，发展特色功能。将商洛城市的发展定位为秦岭腹地生态旅游城市，还向关中天水经济区次核心城市、西安大都市圈的宜居养生城市方向发展。本文综合考虑了生态城市评价的多指标性、多目标性、综合性、有效性、代表性和合理性等特点，从生态城市系统的经济、社会和环境层次设计了生态城市评价指标体系，并对指标变量进行主成分分析和量化，通过数据标准化，建立相关系数矩阵和数据分析，对商洛生态城市建设进行了综合评价和分析，为商洛发展规划提供了决策依据。

2 研究区概况

商洛市，是陕西东南部的一座城市，邻接豫剧之省、荆楚大地，是三省交汇处。商洛的气候属于暖温带半湿润季风气候类型，呈现出四季分明、雨热同季、冬干夏湿、干湿分明的气候类型。商洛市优美的自然环境和良好的生态环境造就了非常丰富的生态旅游资源，有着“秦岭最美是商洛”的赞誉。

3 数据来源与研究方法

3.1 数据来源

本文以2011-2020年商洛市生态城市建设为研究样本，根据客观、公正的原则，基础数据来源于《陕西省统计年鉴》和《商洛市统计年鉴》（2011-2020年）以及《商洛市统计公报》、城市环境质量报告书。将统计好的数据按经济、社会与环境3个子系统分开进行处理分析。

3.2 指标的选取

本文参考国内外优秀的文献，并结合商洛市发展现状，遵循系统性与科学性原则、主成分与独立性原则、定性与定量相结合的原则，从经济、自然和社会3个方面，把商洛生态城市建设评价指标分为3个系统，每个系统又包含了几个二级指标，通过生态城市建设的概念和内涵，设计了一套包括目标层、准则层和指标层3个层次的商洛市生态城市建设指标体系（见表1）。

3.3 研究方法

主成分分析法是本文对商洛生态城市发展水平进行评价的主要方法。主成分分析是把原来多个变量划为少数几个综合指标的一种统计分析方法，从数学角度看，这是一种降维处理技术。一般而言，检验符合要求的条件是需要KMO检验值大于0.5并且Bartlett球形检验统计值的显著性概率P值在0.05以下，这样则适合使用主成分分析方法继续进行后续分析，主成分分析的主要步骤如下：

①对原始指标数据进行标准化，得到标准化矩阵。

②建立相关性矩阵，得到数据标准化之后的相关程度值，数值在0.2以上，则有必要进行主成分分析，数值越大越适合。

③在最大方差法中旋转得到特征值和贡献率，选择大于1且累计贡献率已通过的特征值。

④选择主成分，计算综合评价值。

这种方法在引进多方面变量的同时，将复杂因素归结为几个相互独立的主成分，使问题简单化，同时得到更加科学有效的数据信息。

4 商洛市生态城市建设水平的实证分析

通过主成分分析，从经济、社会与环境系统3个方面着手，对影响生态城市发展的因子进行提取，为建设生态城市提供有力的证据与理论指导。在分析方法中，变量与主成分之间的相关系数是要素负荷。对于一个变量来说，荷载绝对值较大的因子与主成分的关系更为密切。主成分的权重为方差贡献率，一般而言，第一主成分的方差贡献率最大，因此，分析影响因素大小时，与第一主成分相关程度较大的指标为主要影响因素。

4.1 经济子系统生态化建设水平的影响因素分析

运用SPSS 17.0统计软件将生态经济系统的原始数据进行标准化处理，计算得到相关性矩阵（见表2），由表2可得大部分变量之间的相关系数绝对值>0.2，说明这些指标具有相关性的、高度相关的数据是大于0.8的，这组数据具有进行主成分分析的意义。

经计算得到0.606的KMO检验值，比0.5大，Bartlett球形检验统计值的显著性概率P为0。符合检验要求，后续分析可以继续使用主成分分析。本文采用的是最大方差法进行旋转，得到特征值以及相应贡献率，可以得到表3，从表中一共得到2个特征值大于1的公因子，分别为4.976与3.119，累积方差贡献率为89.941%。

根据主成分提取原理提取2个主要成分，综合反映了环境经济发展水平。旋转成分矩阵如表4所示。由表4可知，人均生產总值、单位GDP能耗下降率、社会固定资产投资增长速度、非公有制经济增加值占生产总值比重、第三产业生产指数统计、水利建设投资总计，这些指标与F1的相关程度均达到75%以上，且都是衡量经济发展建设水平的重要指标，主要反映了经济发展的总体水平以及经济结构。其中单位GDP能耗下降率、社会固定资产投资增长速度更是达到90%以上，说明这几个指标在反映商洛市经济发展水平上的影响更突出。

在F2中主要反映经济发展潜能的财政收入地方一般预算收入、农村人均可支配收入增长率、城市人均可支配收入增长率这些指标相关程度均在75%以上。

生态经济系统的2个主要组成部分的得分和生态经济系统的综合得分通过SPSS处理获得，根据各主成分得分和综合得分得出2010-2019年商洛市生态经济系统发展趋势图（见图1）（F1为第一主成分，F2为第二主成分，Y1生态经济系统得分）。由商洛市2010-2019年生态经济系统发展趋势图可以看出，商洛市经济发展总体呈2个阶段，2015年是重要转折点，其中第一主成分2010-2015年发展平稳，2015年之后迅速发展;第二主成分在2010-2015年发展缓慢，2015年之后才重新呈上升发展趋势。这源于商洛市大力推动经济转型升级，进一步深化产业结构调整，使得全市经济稳步前行，发展质量不断提高，综合实力显著提升。

4.2 社会子系统生态化建设水平的影响因素

本文运用SPSS 17.0统计软件将生态经济系统的原始数据进行标准化处理，计算得到相关性矩阵，获得大部分变量之间的相关系数绝对值大于0.2，具有相关性，多数大于0.8，高度相关，说明这组数据有意义。KMO测试值大于0.694，0.5。Bartlett球面测定统计值的有效概率P为0。根据检查条件，将主成分分析法用于后续分析。

最大方差法被用于旋转以获得特征值和贡献率。最后提取了特征值大于1的2个公因子，分别为4.454与3.63，累积方差贡献率为89.82%。

提取反映商洛生态城市的社会发展水平的主成分，旋转成分矩阵如表5所示，可以看出，第一成分与人口自然增长率、常住人口、城镇社区服务设施、城镇化率这些指标关系更为紧密，可以看出第一主成分与生态社会建设进程的各个方面都有较大联系，主要反映城市居民生活质量情况;第二成分主要与卫生机构数、恩格尔系数、人均现住房建筑面积、在校大学生数、人均城市道路面积这些指标关系更紧密，反映人民生活质量和生活保障及社会保障和教育的发展情况。

然后，通过SPSS软件进行数据处理，得出生态社会系统的2个主要组成部分的得分和生态社会系统的综合得分，得到2010年到2019年可以得到商洛生态社会系统的发展趋势图（见图3）（F1为第一主成分，F2为第二主成分，Y2为生态社会系统得分）。由图3商洛市2010-2019年生态社会系统发展趋势图可以看出，商洛市生态社会发展总体呈上升趋势;第一主成分自2015年发展迅速，说明2015年后商洛城市化进程加快，基础设施更加完善;第二主成分2010-2015年发展迅速，2015年之后发展缓慢，这说明城市化进程快速发展的过程中，会引发相应的问题，如居住问题、交通拥挤、医疗卫生问题等跟不上城市化进程。因此，城市化发展应该统筹兼顾，各方面协调发展。

4.3 环境子系统生态化建设水平的影响因素分析

本文运用SPSS 17.0统计软件将生态环境系统的原始数据进行标准化处理后得到相关性矩阵。通过计算得到KMO检验值为0.5，Bartlett球形测试统计P的有效性是0.004。在满足检查条件的情况下，可以使用主成分分析法继续以后的分析。

使用最大方差法进行旋转得到特征值与贡献率，最后提取特征值大于1的2个公因子，分别为3.695与1.848，累积方差贡献率为79.182%。

为综合反映环境治理水平，提取了符合要求的2个主要成分，旋转成分矩阵如表6所示。由表6可以看出，第一主成分与公园绿地面积、城市排水管道长度、生活垃圾清运量、污水集中处理率、生活垃圾无害化处理率这些指标关系更为紧密，这些更多体现的是人为主动影响到的环境质量，人为因素占主要方面，而平均气温、优良天气数更多的是自然环境的影响，可以很明显看出，商洛自然环境得天独厚。

然后对数据进行SPSS处理，得出生态环境系统2个主要组成部分的得分和生态环境的综合得分，得到2010-2019年商洛市生态环境系统发展趋势图（见图3）。由商洛市2010-2019年生态社会系统发展趋势图可以看出，商洛市环境质量逐年提高;第一主成分自2016年后发展迅速，这些指标受人为影响显著，主要源于商洛市最近几年积极推动产业结构调整，对环境绿化方面投入增加，第二主成分是自然环境方面的因素更多，可以看出整体起伏较大，自2016年后发展减缓，这说明商洛市城市化发展速度较快导致各方面未能平衡发展。随着城市的不断发展，城市环境资源的开发利用将不断增加，应处理好发展与环境的关系。

4.4 商洛市生态城市建设综合评价结果

将单独计算的生态经济综合得分（F1）、生态社会综合得分（F2）、生态环境综合得分（F3）结果求和，得到2010-2019年商洛市生态城市综合得分，结果如表7所示。

根据表7，得到商洛市2010-2019年生态城市发展趋势图（见图4）（Y1为生态经济;Y2为生态社会;Y3为生态环境，Y为商洛市生态城市发展水平）。由商洛市2010-2019年生态城市发展趋势图可以看出，商洛10年来生态城市建设总体发展良好，稳步提升，但是各方面发展并不是一帆风顺，不同年份各有起伏，生态城市的建设需要经济、社会、环境三者协调发展。

5 结论与建议

商洛市生态城市建设是一个极为复杂的涉及时空尺度高度相结合的复杂动态的工程研究系统，单一的方面难以概括商洛市生态城市建设情况。综合考察了生态城市评估的多个指标，多层次、多目的、综合性、有效性、代表性和合理性，从生态城市系统的经济、社会和环境水平设计了生态城市评估指标系统。然后，为了综合评价和分析环境建设，实施指数变量的主要成分分析和量化。得到以下结论：

①本文通过SPSS 17.0对商洛市经济、社会与环境系统的分析结果来看，商洛市的经济发展在2010-2015年处于停滞状态，2015年后经济子系统呈现高速发展状态，这与“十三五”开展有关，全市积极推动供给侧结构性改革，统筹推进稳增长、调结构、惠民生、防风险各项工作，使得经济运行呈现总体平稳、稳中向好的良好态势。产业结构中第二产业占比仍然最高，但是近年来第二产业增长缓慢，竞争力略有降低。在此基础上，应继续调整产业结构，均衡发展第二产业、第三产业，提高产业竞争力。

②社会子系统2010-2017年持续稳定发展，2017-2018年有所下降，源于人口自然增长率下降，常住人口减少。总的来说，商洛市近年来人民生活水平有所提高，基础设施建设虽然不断增加，但是面对社会的快速发展难以满足市民及需求。应该加速建立统一规划和多渠道投资的城市建设管理体制。

③环境子系统2010-2016年发展起伏不定，主要是因为这几年城市化快速发展，导致环境卫生处理能力跟不上，2016年之后供给侧结构性改革有所成效，经济结构的转变使产业结构调整，环境发展趋于稳定。之后的发展应该加大环境保护投入，提高居民环境保护意识，加大能源消费结构优化调整，提高清洁能源使用比例。

④通过对商洛市2010-2019年生态城市建设综合评价研究得出：商洛生态城市建设总体发展良好，但是经济、社会与环境各子系统之间不能很好地协调发展。商洛应充分利用区域环境和文化优势，积极推动产业结构优化调整，有效转变能源消费结构，降低能源过度消费，提高能源效率，促进生态城市建设;要积极鼓励城市基础设施建设投资、加大基础设施建设投资的社会资本和外资，对交通、教育、医疗、绿化等基础设施建设进行综合整治;环境方面，应加大能源消费结构优化调整力度，作为丹江水库源所在的城市，应加强环境保护力度。生态城市是一个复杂的涉及多方面的城市系统，不同区域的生态城市发展模式受自然环境、历史文化、社会经济等多方面的影响，商洛市的生态城市建设不仅要注意整体发展情况，还应结合自身优势条件，统筹兼顾经济、社会与环境之间的协调发展。

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