广东沿海经济带城市生态环境承载力综合评价及障碍度测算
作者：裴振鸿 叶蔚大湾区是指哪里
来源：《现代商贸工业》2022年第22期
摘要：進入21世纪以来，海岸带城市经济规模和社会水平得到显著提升，但其生态环境也面临着较大承受压力。本文通过使用PSR模型构建海岸带城市生态环境承载力评价指标体系，经熵值法客观赋权后，采用TOPSIS模型和障碍度模型，横向分析2010、2015、2018年广东沿海经济带14座城市生态环境承载力水平，纵向分析2009-2018年4座典型城市生态环境承载力变化趋势和障碍因素。研究表明，珠三角地区承载力基本处于良好水平，粤东粤西地区处于中等水平；深圳、珠海、汕头、湛江4座城市的生态环境承载力在研究期内呈现波动变化，2015年后承载力逐步恢复；从障碍度测算结果来看，主要单项障碍指标包括自然保护区个数、人均耕地面积、森林覆盖率等，主要分类障碍系统是响应子系统。基于评价结论，提出相关的决策措施。
关键词：广东沿海经济带城市；生态环境承载力；PSR-TOPSIS模型；障碍度
中图分类号：F2文献标识码：Adoi：10.19311/jki.1672-3198.2022.22.015
0引言
广东沿海经济带是广东省人民政府于2017年提出规划建设的经济发展区域，其范围包括广东省沿海陆域及相关海域，总面积约为12.09万平方公里，以珠三角区域为核心，连接东西两翼。由于具备区位优势突
出、资源储量丰富、经济实力雄厚、基础设施较完善等特点，广东沿海经济带发展前景广阔。沿海城市是作为广东省经济发展的活力引擎，但随着工业化进程和经济发展的加快，粤东粤西地区因产业基础薄弱，内生发展动力不足等原因，与珠三角地区的发展差距日益明显，一体化格局尚未真正形成，导致广东沿海经济带城市在经济增长、生态环境治理和资源开发保护等方面存在较突出问题，生态环境承载力压力不断加大，广东沿海经济带的发展仍面临一系列的挑战。
国内学者针对生态环境承载力的研究成果颇丰，例如熊永柱、杨静对海岸带环境承载力的概念、指标体系和评价概念模型进行探讨，丰富和发展海岸带环境承载力的研究理论；叶蔚等在研究粤港澳大湾区海洋污染防治机制中提出构建沿海城市综合生态承载力评价指标体系的建议；张绪良等、崔昊天等运用PSR模型对局部区域的海岸带生态环境承载力进行综合评价。因此，本文基于PSR模型构建海岸带生态环境承载力综合评价体系，运用熵值法客观赋权，结合TOPSIS模型和障碍度模型，对2009-2018年广东沿海经济带生态环境承载力进行量化评价，掌握广东沿海经济带城市近十年的生态安全演变趋势，探讨沿海城市可持续发展的方式，为广东沿海经济带的进一步开发建设和生态环境治理与保护提供科学依据与决策建议。
1生态环境承载力评价指标体系构建
1.1评价模型机理
PSR模型是由国际经合组合（OECD）与联合国环境规划署（UNEP）提出的，被广泛应用到环境、生态、资源等领域的问题研究。P代表“压力”：主要是指人类生产活动和需求获取对资源的消耗及污染物排放对环境造成的破坏；S代表“状态”：是指在海岸带城市社会、资源消耗和污染物排放压力之下所呈现出的各种状况；R代表“响应”：是指海岸带城市面对环境压力、状态问题而采取的有效措施和对策。该模型较好地贴近海岸带城市的发展特点以及经济-资源-环境的相互关系，具体的作用机制见图1。
1.2评价指标体系构建
本文在选取评价指标时，根据海岸带城市的环境压力、资源供给及经济发展特点，结合人类经济社会活动与生态环境变化的关联效果，按照科学全面、层次鲜明、独立客观、动态演化、可操作性等原则，从“压力（P）-状态（S）-响应（R）”三个维度构建海岸带城市生态环境承载力评价指标体系如表1所示。
2生态环境承载力评价及障碍度测算
2.1指标权重确定
熵值法在一定程度上消除人为因素的影响，是一种按照各个指标之间数值差异程度进行客观赋权的方法。本文运用熵值法来确定广东省沿海经济带城市生态环境承载力评价指标的权重。
（1）数据标准化处理。为便于指标之间分析比较，采用极值法对正向指标和负向指标的原始数据进行标准化处理。
构建指标原始数据矩阵：
X=［Xij］n×m（1）
正向指标标准化计算见式（2）：
X′ij=（Xij-Ximin）（Ximax-Ximin）（2）
负向指标标准化计算见式（3）：
X′ij=（Ximax-Xij）（Ximax-Ximin）（3）
式中：评价指标数i=1，2，…，n，评价年份数j=1，2，…，m，Ximax、Ximin分别表示原始数据中的评价指标i所有年份的最大值和最小值，为防止标准化处理结果为零，X′ij需进一步处理：
Rij=X′ij+0.01（4）
通过上述公式计算得到标准化结果，得到标准化矩阵：
R=［Rij］n×m（5）
（2）熵值法赋权。将各项指标进行同度量化，计算第i项指标在第j年的样本值的比重：
pij=Rij∑mj=1Rij（6）
计算第i项指标的熵值ei：
ei=-k∑mj=1pijlnpij（7）
式中：ei>0，k>0，令
k=1lnm（8）
则此时的ei为极大值：
ei=-1lnm∑mj=1pijlnpij（9）
计算评价指标权重：
wi=1-ei∑ni=11-ei（10）
2.2基于TOPSIS模型的评价方法
TOPSIS模型是Yoon和Hwang于1981提出的一种适用于多项指标、多个方案进行比较选择分析的模型。TOPSIS模型通过计算评价对象与正、负理想值之间的距离，以此作为评价优劣的依据。
（1）构建加权规范化矩阵。
Z=［zij］n×m=Rij×wi（11）
（2）确认正负理想解。
z+=max1≤i≤nzij∣i=1，2，…，n=z+1，z+2，…，z+n（12）
z-=min1≤i≤nzij∣i=1，2，…，n=z-1，z-2，…，z-n（13）
（3）计算指标与正负理想解的距离。
D+j=∑ni=1（z+i-zij）2（14）
D-j=∑ni=1（z-i-zij）2（15）
（4）根据式（14）、（15）计算综合评价指数。
Tj=D-jD+j+D-j，Tj∈（0，1］（16）
2.3基于障碍度模型的评价方法
为识别出制约评价结果的障碍因素，运用障碍度模型计算各指标障碍度。因子贡献度Fi是指单项指标对总目标的影响程度，指标偏离度Iij则是指单项指标与目标100%的差距，而障碍度Pij和pij是指第j年分类指标和单项指标的对生态环境承载力的影响程度。
Fi=Wi×wi（17）
Iij=1-Rij（18）
pij=Fi×Iij∑ni=1（Fi×Iij）×100%（19）
Pij=∑pij（20）
式中：wi是第i个指标的权重，Wi为第i个指标所在的分类准则层的权重，Rij为单项指标的标准值。
2.4数据来源
本文研究数据主要来源于2010-2019年《中国城市统计年鉴》《广东省统计年鉴》《广东农村统计年鉴》《广东省生态环境状况公报》《广东省水资源公报》和各城市统计年鉴、环境公报、国民经济和社会发展统计公报等资料，个别指标数据通过公式计算生成。
3实证结果分析
3.1生态环境承载力评价结果
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