生态城市的评估与指标体系:理论,方法和应用

生态城市的评估与指标体系：理论，方法和应用1 Evaluation and Indicators of Ecocity: Theory, Method and Application

张坤民1，温宗国1， 杜 斌1，宋国君2

（ 1.清华大学 环境科学与工程系，北京 100084；

2.中国人民大学环境学院，北京 100872）

Zhang Kunmin1, Wen Zongguo1, Du Bin1, Song Guojun2

(1. Department of Environmental Science and Engineering, Tsinghua University, Beijing 100084

2. Environment Institute of China Renmin University, Beijing 100872)

摘要：创建可持续发展的生态城市正成为全球热点之一，但目前从实践到理论都在探索阶段，关于其衡量指标的研究也尚处于概念性层次上。生态城市不能自封，也不能抽象化，迫切需要建立一套可比较的指标体系。本研究从不同学科角度，采用了5个评估模型，以综合评价城市的可持续发展水平。在此基础上，根据模型的计算结果和案例城市的实际情况，提出了一套生态城市的指标体系，并采用综合评价方法开展评估，可为城市政府和各级管理部门提供决策支持。此外，课题组整合了5个评估模型和新建立的生态城市指标体系，开发了评估软件与数据库，容易推广使用。

关键词：生态城市；可持续发展；评估

Abstract ：Sustainable ecocity is one of the current global hotspots, but what ecocity is and how to build it, are still under research. Although the study on indicators for ecocity is still at conceptual level, ecocity can’t be self-denominated, or be nonobjective with only concepts. Therefore, comparable indicators to monitor progress in urban sustainability need to be constructed. Four cities in China are taken as case study in our research, and five representative models from multidisciplinary are introduced to measure urban sustainability. Based on the analysis results of actual conditions provided by the five models and the investigation in case cities, our research constructed a set of practicable and normative indicators, and used comprehensive evaluation method to bring forward Urban Ecologically Sustainable Development Indicators (UESDI). The results of these five models and UESDI can be used to monitor and evaluate urban sustainability towards ecocity, and provide decision-making support for municipal governments. In addition, in order to promote the research production easily, the group of models and the new indicators were integrated and then an urban database and assessment software were developed to monitor the progress in urban sustainability toward ecocity.

Key words：Ecocity, sustainable development, evaluation 张坤民教授，1940年生，江苏宜兴人。1957年考入清华大学，1966年研究生毕业，留校任教。曾任清华大学土木系副主任、环境系副主任。1985年调任中国环境管理干部学院常务副院长，1988-1998年任国家环保局第一副局长，1999-2003年任中国环境与发展国际合作委员会秘书长、现任中国可持续发展研究会副理事长、国家环保总局顾问、全球环境基金（GEF）顾问、清华、人大博士生导师、北大、南大，日本亚洲太平洋大学（APU）等校教授。编著有《生态城市评估与指标体系》、《可持续发展论》等16册书。译校有《世界无末日》等16册书。研究方向为可持续发展的理论与实践，发表论文逾100篇。承担过土壤背景值调查，获北京科技进步奖。《可持续发展论》获第11届中国图书奖（1998）。

本文为清华大学环境系、中国人民大学环境学院生态城市课题组专著《生态城市评估与指标体系》的研究成果。课题组成员有张坤民（负责人）、温宗国、杜斌、胡秀仁、宋国君、李薇、黄丽雅、谷一桢。研究得到了江苏、福建、广州、宁波、苏州、扬州等省市环保局的资助和地方有关部门的支持。

1 引言

城市是社会进步的必然产物，它能极大地推动经济发展、社会进步和文化繁荣，对生产力的发展起到巨大的推动作用。另一方面，它也带来一系列的生态环境问题。随着社会进步和现代化进程的加速，城市化正以不可逆转的趋势迅速扩展。20世纪70年代，联合国教科文组织倡议，应该把城市作为一个完整的生态系统进行全面的研究和调控，此后，在全球范围内逐步兴起了以生态学与生态经济学指导城市建设的热潮。特别是从1992年联合国环境与发展大会以来，城市建设目标转向可持续发展方向，生态城市在全球更受到广泛关注。 生态城市令人向往，创建可持续发展的生态城市正成为国内外的热点之一，从概念到实践都在积极探索之中。1972年6月，联合国人类环境会议（斯德哥尔摩会议）发表的《人类环境宣言》中明确提出，“人类的定居和城市化工作必须加以规划，以避免对环境的不良影响，并为大家取得社会、经济和环境三方面的最大利益。”

1975年，美国生态学家R•Register等人成立了“生态城市建设者”（Ecocity Builder），该组织先后推动召开了5届国际生态城市大会，在全球产生了广泛的影响。在马世骏、王如松等中国学者和前苏联城市生态学家O.Yanitsky 、澳大利亚社区活动家D•Engwicht等众多外国专家的努力下，生态城市的研究得到蓬勃发展，生态城市的内涵不断得到丰富[1]。 联合国环境署、联合国人居中心、亚大经济合作组织等国际机构都曾推出过一些可持续城市发展计划方案，投入了不少人力、财力开展研究。从E. Howard在1903年设计的田园城市（英格兰的莱奇沃思和韦林）到近年来印度的班加罗尔、巴西的库里蒂巴和桑托斯市、澳大利亚的怀阿拉市、新西兰的怀塔克尔市、丹麦的哥本哈根市、美国的伯克莱、克利夫兰和波特兰都市区等，国际上都在探索生态城市的内涵及其建设。中国的江西省宜春市、安徽省马鞍山市、山东省烟台市和日照市、江苏省扬州市和特大城市上海市、广州市等，也都在不同程度上开展过有关生态城市的规划、研究与创建活动[2]。

但是，迄今为止，全球还没有一个公认的完全意义上的生态城市，甚至对于生态城市还没有一个公认的定义和清晰的概念。通过理论探讨和若干实践，人们开始逐步认识到，建设可持续发展的生态城市是一个渐进的过程。生态城市同经济、社会和环境的可持续发展密切相关，它绝非仅仅是一种理想与愿望，而是通过努力可以逐步实现的目标。

2．生态城市评价指标的功能与意义

课题组认为，人们所向往的生态城市，应该是可持续发展的，符合普遍的生态规律和适合自身的生态特色。在这样的城市中，碧水蓝天，道路畅通，资源循环利用，经济欣欣向荣，贫困已经克服，生态和谐协调。城市以健康的状态运行着，并具有独树一帜的魅力。 生态城市应能实现经济发展、社会进步和生态保护的相互协调，以及物资流、能量流、信息流的高效利用。只有在生态系统限度内不断发展的生态城市才是可持续发展的。由此，可持续发展必然成为生态城市的一个明显的标志[3]。

生态城市不能自封，也不能抽象化，它需要有一系列科学的可比较的模型或指标体系来

客观地加以评估，以便监测和引导城市的发展进程。评估生态城市所采用的模型或指标，至少应该具有3方面作用：（1）描述性工具，把可持续发展的概念转变成有实际意义的内容；

（2）导向型工具，通过政策导向，尽量影响到各方面的思想与行为；（3）业绩评价工具，衡量为实现可持续发展目标所作的努力是否取得成效[4]。

联合国环发大会10年来，迄今尚无一套全球公认的衡量可持续发展的指标。当前，全球关于国家或地区的可持续发展指标的研究正在继续中，而关于生态城市指标的研究则尚处于概念性层次上。尽管面临困难，但这是一个无可回避的问题，国内外许多研究机构和有关部门，结合当地特点，都在开展着探索。

3．生态城市评估与指标体系研究的方法学

3.1 可持续发展指标体系和评价模型的进展

1992年以来，许多国际机构、非政府组织和一些国家都分别提出了不同的指标体系。如：联合国可持续发展委员会的“驱动力—状态—响应”指标体系[5]、联合国统计局的可持续发展指标体系框架、国际科学联合会环境问题科学委员会的可持续发展指标体系等[6]。同时，在国际、国家、地区和部门等不同层次上的可持续发展指标体系也不断涌现。在地区一级，较具代表性的有加拿大的阿尔伯达省、美国俄勒冈州等。在城市和社区一级，美国、英国、丹麦、挪威等国都分别提出了典型的“可持续发展城市”或“绿色城市”的指标。如，美国的西雅图建立了社区可持续发展指标体系[6]。

此外，国外近年来也提出了一些新思路。如：采用综合的集成指数方法，开发一些“可替代指数”，以反映可持续发展的不同侧面，弥补迄今广泛使用的经济指数所遗漏的范围。这些“可替代指数”是高度集成的，结合了能够描述机构、地区或经济部门业绩的最重要的指标，通常能够把某个复杂系统简化为一个数值，这对决策者显然是很有用的。现已开发出如下一些可替代指数：（1）人类发展指数（Human Development Index, HDI）；（2）可持续发展指数（Sustainable Process Index, SPI）；（3）生态足迹（Ecological Footprint, EF）；（3）社会发展指数（Social Progress Index）；（4）可持续发展经济福利指数（Index for Sustainable Economic Welfare, ISEW）；（5）单位服务的物质投入（Material Input Per Service Unit）等[2]。

中国的一些政府部门和研究机构也开展了相当多的研究和实践，并在不断深入。如，一些部门提出的全国或省市可持续发展指标体系，在不同层次和不同地区取得了一些成果[7]。但是，迄今尚无普遍接受的中国可持续发展指标体系。在以城市为背景的指标体系研究中，上海市曾对若干国际大都市的经济、社会、环境指标做过比较系统的调查。广州市计委于2001年提出了生态城市指标体系，包括生态城市规划指标体系和生态城市评价指标体系。国家环保局在城市环境指标方面及其考核曾做过较长时间的探索，分别于1989年和1997年制定并实施《城市环境综合整治定量考核指标》和《环境保护模范城市考核指标》。国家环保总局于2002年7月发布了《国家环境优美城镇考核指标》，并于2003年5月发布了《生态县、生态市、生态省建设指标（试行）》。此外，宜春市、南宁市、北京市、扬州市、日照

市等也都做过一些有益的探索工作[6,7]。

3.2 现有可持续发展指标体系与评价模型的评述

现有的可持续发展指标体系和评价模型，按方法学分，主要有3类。这些指标与模型的测量角度不一，在方法学上也各有其缺陷[3, 6]。

（1）系统工程的理论与方法

联合国可持续发展委员会开发的指标体系、Prescott-Allen 在 1995年提出的“可持续性晴雨表”（Barometer of Sustainability）模型、中国科学院可持续发展研究组提出的“中国可持续发展指标体系”等，就是这类方法的代表。它们一般都采用综合评价方法进行分析计算。由于这类指标体系涉及的指标在规模与量纲上均有较大差异，描述对象也不一致，其主要问题在于数据的集合与指标的综合。

（2）货币化评价

其代表是世界银行的“国民财富（或真实储蓄率）”指标以及一些发达国家为修正国民经济核算体系而建立的指标体系。如，“绿色净国内生产总值”（绿色GDP ）、Daly 在1989年提出的“可持续经济福利指数”和Cobb 在 1995年提出的“真实发展指标”。货币化技术在评估时存在着如下缺陷：①价格不能真实反映自然资源的稀缺性；② 难以确定贴现率，资源消耗不可逆；③ 自然资产和人造资产之间难以替代和互补。

（3）生物物理量衡量

其代表是Wackernagel 等提出的“生态足迹”模型。如果把生态足迹的计算值同自然资产可以提供生态服务的能力相比较，即能反映出在特定条件下社会经济活动同生态承载力之间的差距。但是，它只反映经济决策对环境的影响，忽略了土地利用中的其它重要影响因素，如，城市化、污染和侵蚀等造成的土地退化情况等。

如果从强可持续性角度看，基于货币化估价的指标体系并不能真正反映发展的持续性。但是，扣除环境成本仍然是一种有益的尝试。上述基于系统工程理论与方法的指标体系，结构过于复杂，操作性不强。而采用生物物理量作为衡量指标，比较容易理解，也容易计算，但不便于决策。

3.3 城市可持续发展评估及其指标体系的设计

当前有关城市可持续发展的评估理论与方法学往往都是从单一学科出发的。根据上述调研，课题组认为，应用多学科、多模型来综合评估城市可持续发展进程，这在目前是必要的，也是可行的。本研究基于多学科交叉理论，分别从经济学、生态学和社会政治学等多学科角度出发，采用国际上比较成熟的5个模型，在4个案例城市开展了评估：（1）基于经济学的货币化模型—环境近似调整的国内生产净值（Approx Environmental-Adjusted Net Domestic Product ，AEANDP ）和真实储蓄率（Genuine Saving Rate, GSR）；（2）基于生态学的模型—生态足迹(Eco-Footprint, EF)；（3）基于社会政治学的指数——真实发展指数（Genuine Progress Indicator, GPI）和可持续经济福利指数（Index of Sustainable Economic Welfare, ISEW）。

由于这5个模型分别从经济学、生态学和社会政治学的不同角度进行研究，可以覆盖生

态城市可持续发展的主要方面，有助于对案例城市的经济、社会和生态环境现状做出分析与判断。在此基础上，课题组根据调研的结论和城市的实际情况，通过指标的筛选和比较，提出了一套比较适合案例城市情况的指标（研究的技术路线见图1和表1）。

表 1 生态城市评估所采用的方法

类别 方法 度量标准 特点

弱可持续性检验：国民经济如果能够使其储蓄增长大于人

造资本和自然资本的贬值，那它就是可持续性的。

对传统的国民经济核算体系进行修正，给自然资源定价，

并考虑环境损失。若AEANNP 降低，则社会收入的可持续

性水平也降低。

强可持续性检验：计算在一定的人口和经济规模条件下, 维

持资源消费和废弃物吸收所必需的生物生产面积和区域范

生态 生态足迹（ EF） 土地面积 围所能提供的生物生产面积，进行比较, 由此判断一个国家

或区域的生产消费活动是否处于当地生态系统承载力范围

内。

社会

－政

治 可持续经济福利指数（ISEW ） 真实发展指数 （GPI ） 货币 反映可持续发展的经济福利的衡量方法，衡量社会成员的生活质量。 包含社会、经济和环境3个账户的核算，分析各自的效益和成本，从而衡量区域的可持续发展水平。 真实储蓄率（ GSR） 百分比 经济 环境近似调整后的国内生产净值 货币 （AEANDP ） 货币

在对案例城市的生态、经济、社会分析的基础上，通过指标的筛选和比较，本研究开发了一套比较适合城市情况的指标体系（UESDI ），所采用的综合评价方法主要步骤如下：

（1）收集和整理生态城市5个子系统在研究时间段内的基本数据；

（2）对各个子系统的指标数据进行标准化；

（3）根据第（2）步的结果，对资源（R ）、环境（A ）、经济（E ）、社会（S ）和体制（I ）5个子系统，运用主成分分析法确定每个子系统在各个年份的综合发展水平L 。

（4）对各个子系统的L 值采用均权综合，以其结果来评价案例城市的可持续发展水平。 研究过程表明，应当系统全面地总结国际可持续发展指标体系与评价模型在研究和实践上的优缺点，采用系统分析的方法，结合目标城市的特点，兼顾国内外城市的可比性，大力开展案例研究，从而得出可操作的、规范化的指标及其统计计算方法。这样有利于科学地监测与评价城市可持续发展的状态和趋势，可为城市政府和各级管理部门提供决策支持。

4．案例研究的结果

本研究把广州、宁波、苏州和杭州4个城市作为案例城市，把5个国际上比较成熟的可持续发展评估模型（环境近似调整后的国内生产净值、真实储蓄率、生态足迹、真实发展指标、可持续经济福利指数）成功地应用到城市一级。研究过程中，课题组通过这些城市的《城市统计年鉴》或专题报告、加上部门调查，收集到了10年以上的数据，建立并开发了生态城市的数据库和评估软件，从而对案例城市的经济、社会和生态环境现状等涉及生态城市建设的主要方面做出了分析与判断。其计算结果，可以对城市可持续发展状况在不同年份间进行纵向对比，也能在不同城市间进行横向对比，能为城市发展决策提供有效依据。

4.1 生态城市可持续发展的评估结果

4.1.1 环境近似调整后的国内生产净值（AEANDP ）

环境近似调整的国内生产净值（AEANDP ）也可称作“绿色GDP”，是把GDP 扣除掉经济过程中所消耗的人造资本折旧，环境资源折旧和环境污染损失这3项之后得出的。它是一种“弱”可持续性检验方法，如果资本存量增加或者技术进步，AEANDP 都会有所提高；若AEANDP 降低，则社会收入的可持续性水平也降低。

对4个案例城市的AEANDP 的测试结果如下。结果表明，各城市AEANDP 绝对值（当年价）在研究年限（1991-2001）中增长很快，发展趋势良好，通过了这项“弱”可持续性的检验（见图2）。4个城市的AEANDP 在GDP 中所占的比例都保持在60%~80%之间。

图 2 案例城市AEANDP 计算结果

4.1.2 真实储蓄率（GSR ）

真实储蓄率（GSR ）是世界银行于1995年在其研究报告《环境进展的监测》中首先提

出来的，是衡量国民经济发展状况及其潜力的一项新指标。它是国家或地区在扣除自然资源损耗与环境污染损失之后的真实储蓄率。其政策含义是：持续负的真实储蓄率最终必将导致福利的下降。

下图列出了6个案例城市的真实储蓄率（包括三明和烟台），它们均为正值，同亚太地区的水平相当，高于世界平均水平和其他地区的数值。苏州发展趋势较好。三明和苏州的真实储蓄率尽管有一定振荡反复，但总的趋势是向上的，基本上处于可持续发展的方向。宁波和广州的真实储蓄率虽较高，但显出了朝着不可持续发展方向转变的趋势（见图3）。

图 3 案例城市GSR 计算结果

4.1.3 生态足迹（EF ）

生态足迹是从生态学角度出发来评估，可以计算出在一定的人口与经济规模的条件下，维持资源消费和废物消纳所必需的生物生产面积。将其同国家或区域范围内所能提供的生物生产面积相比较，由此判断一个国家或区域的生产消费活动是否处于当地的生态系统承载力范围之内。当一个地区的生态承载力小于生态足迹时，即出现“生态赤字”。

研究表明城市经济的增长带动了生态足迹的迅速增长。以宁波为例，人均GDP 在1991-2000年间增长了5倍多，生态足迹增加了近90%，城市总体上处于生态不可持续状态。测试出的生态足迹为本地可提供的生态承载力的5~10倍（见图4）。

图 4 各地生态足迹计算比较

4.1.4真实发展指标（GPI ）

GPI 模型由Redefining Progress于1995年首先提出，并在美国、加拿大和英国得到成功应用。它包含社会、经济和环境3个账户，以个人消费为起点做了重大调整。它修正了一些因子（如收入不均指数），增加了一部分价值（如家务劳动的价值），减去了一部分成本（如犯罪和污染的成本）。研究表明，4个案例城市随着经济的不断发展，GPI 都在不断增加（图

5）。其中，苏州市2000年的人均GPI 最高，经济和环境成本较低，反映出其城市的发展质

量较好，可持续发展能力较强。

图 5 案例城市、美国GPI 子账户占GDP 的比重（2000年）

4.1.5可持续经济福利指数（ISEW ）

ISEW 是对社会政治的测量方法更为深入的研究，它的初始思想是由Daly 和Cobb 于1989年在美国提出，用以衡量社会成员的生活质量。本研究采用如下方法计算：

ISEW ＝个人消费＋非防护性支出＋资产构成－防护支出－环境损害费用－自然资产折旧。

计算结果（见图6）表明，各城市的ISEW 值总体上在不断上升，反映了经济和个人福利较好的发展趋势。从趋势看，苏州增长较快，扬州增长较慢，而宁波和广州在研究期前几年发展较快，近几年则处于停滞状态，甚至在某些年份下降。ISEW 的增长速度低于GDP 的增长速度，且在近几年持平或略有下降趋势，这表明，经济增长中的相当一部分并没有转化为个人福利的增加，而是被不断增加的环境污染和资源损耗等因素“虚化”了。

图 6 各案例城市ISEW 值计算结果

4.1.6 案例城市可持续发展评估

通过模型的计算与分析，可以得出对于各案例城市的评估结论。表2汇总了宁波市的评估结论，它表明，该市可持续发展的总体情况是处于边缘可持续发展状态。

表 2 宁波市是可持续的吗？ 研究角度

经济学

经济学

生态学 模型及指数 AEANDP 真实储蓄率 测量单位 万元 百分率 可持续 是 — 边缘可持续 不可持续 — — 是 － 生态足迹 ha/人 — — 是

社会政治学

社会政治学 GPI ISEW 元 元 是 是 － － — —

4.2 生态城市可持续发展指标体系的建立与评估

根据指标体系的方法学和上述5个评价模型的计算结果，按照生态城市的理论和不同案例城市的实际情况，课题组通过指标的筛选与测试，设计了生态城市可持续发展指标体系（UESDI ）。该体系包括5个子系统：资源支持系统、社会支持系统、经济支持系统、环境支持系统和体制支持系统，共有指标35个，变量74个。采用多指标的综合评价方法，可以对10年来的城市可持续发展进程做出评估。根据综合评价方法和因子分析的结果，图7和图8反映了广州市各个子系统的综合发展水平和子系统间的协调程度（以雷达图表示）。

图 7 广州市ESDI 及其5个支持系统的综合评价结果

图 8 广州生态城市各子系统的测试结果（2001年）

4.3生态城市可持续发展评估软件的开发

为了配合数据的收集与整理、模型计算和结果输出，课题组开发了生态城市可持续发展评估软件，有助于为城市有关管理部门独立地提供决策参考。评估软件按照“5＋1”的模式开发，即5个衡量可持续发展的模型（包括ANANDP 、GSR 、 GPI、 EF和 ISEW）和1个指标体系（城市生态可持续发展指标体系，UESDI ）。在评估软件的后台数据库中，涵盖了该评价模式中涉及到的所有指标和数据，并将其统一规范到最基本的数据输入输出，能够完

成数据的调入与调出、调整改进、数据更新等基本功能。

该软件特点是：（1）用户界面友好；（2）可视化的表格输入方式，并有插值和检错功能，使用方便；（3）用户可自己设定参数，计算灵活；（4）提供报表和图形方式的输出，更加直观形象；（5）提供系统综合评测。利用该软件，可以输入各城市的相关数据，采用确定的评估模型和指标体系进行计算，得出该城市的计算结果图表，并分析其可持续发展情况。确保计算与分析准确的关键是：需要严格按照指定的格式，仔细输入可靠的原始数据。

图 9 生态城市可持续发展评估软件界面

5. 结论

课题组探讨了生态城市可持续发展的基本理论和评估方法，应用经济学、生态学和社会政治学等多学科的基本理论，采用了国际上比较成熟的5个评估模型对中国4个城市进行了评估测试，在此基础上设计了一套中国生态城市可持续发展评估的指标体系。课题组认为：

（1）生态城市不能自封，也不能抽象化，它需要有一系列比较科学的模型和指标体系开展评估，从而监测与引导生态城市发展的进程。

（2）应用多学科、多模型综合评估城市的可持续发展进程在当前是必要的、可行的。单用一个指标来测量是不可靠的。而且，不同的指标与模型对于研究阶段的状况评估，其结论会因方法不同而异。当前采用的模型方法学各有缺陷，使用时要理解其弱点。

（3）对城市可持续发展进程的评估不仅要用指标的绝对值来开展比较，指标变化率也是一个重要方面。此外，指标要尽量简单，以便同决策者、公众和媒体有效沟通。

（4）建设生态城市可以成为城市发展的一个努力目标，但生态城市的最终表现形式不会是一个模式。生态城市的建设也不是只对某些自然禀赋好的城市，不同城市的基础与自然条件不同，但只要能够因地制宜，协调发展当地的环境、经济和社会，都可以在生态城市的发展道路上不断取得进步。

主要参考文献

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