2.2　环境质量、环境影响、环境效率评价研究进展

2.2.1　环境质量评价研究

环境质量是客观存在的一种本质属性，这种本质属性的外部特征可以用定性或定量的方法加以描述（叶文虎，1994）；而环境质量评价则是指按照一定评价标准和评价方法对一定区域范围内的环境质量进行说明、评定与预测（郦桂芬，1989）。国外对于环境质量评价的研究始于20世纪60年代，如美国、日本、西欧相继提出、采用一些了环境评价模型；而同一时期，东欧、苏联等采用统一的物理、化学、生物指标进行评价。Marull J．等（2007）构建土地适宜性指标体系，提出自然环境适宜性、生物环境适宜性以及功能适宜性几方面指标框架，包括植被敏感性指数、原生生境指数、基质稳固性指数、生态隔离度指数等具体指标，利用地理信息系统的方法来评估城市生态环境质量状况，为合理规划城市土地利用提供依据；Pictett S. T.（2004）、Zurlini G．等（2006）从弹性力角度，通过生态、社会经济弹性力评估，建立城市弹性力与城市生态规划之间的桥梁。而我国环境质量评价的研究在20世纪80年代末才逐渐被重视，近些年在环境质量评价的相关理论、指数系统和模式分析等方面取得了一定的进展（祝绯飞，2010）。

环境质量评价对象的尺度范围很广，大到国际性地区、海域、流域，中到省域、城市，如全国省域、新疆、江苏等（边正孝，2004；蔡文倩，2013；郭朝霞，2012；叶亚平，2000；周华荣，2000；朱晓华，2002），小到城市的不同功能区，如城市居住区、公园等（王训国，2004；李永雄，2013）。还有一些学者针对不同类型的环境要素进行评价，如水、大气、土壤、声环境或是人居环境等方面（王润福，2008；李艳，2008；吴秀芹，2010）。

在环境质量评价指标体系方面，学者们根据评价对象、评价目的不同，所提出的评价指标差别很大。但针对区域环境评价指标的构建基本上可以分为三个方面：一是自然条件，如土壤、气候、水文、植被、地质等；二是基础建设，如景观、交通道路、绿化环保和公共卫生等方面；三是社会经济和文化，如安全、消费、教育状况等。总体来说，学者们对指标体系的设置趋全趋细（颜梅春，2012）。

环境质量评价方法主要有：①综合指数法：将不同量纲的指标无因次化，其形式很多，如加权平均指数、几何平均指数等。②层次分析法：模拟人脑对客观事物的分析过程，将定量分析与定性分析结合起来的一种系统分析方法（毛文永，1998）。该方法主要是先将评估对象层次化，其次通过确认各因素之间的隶属关系及相互影响，构成一个多层次的分析模型。③模糊评价法：环境质量具有精确与模糊、确定与不确定的特性，所以环境质量评价中又引入了模糊评价方法。常采用的模糊评价法有模糊综合评价法、模糊聚类评价法等（吴宁，2005）。④灰色系统法：灰色系统理论法是由邓聚龙教授（1982）提出的，该理论用颜色深浅表示信息的完备程度。在城市环境质量的评价中，有限时空的监测数据提供的信息是不完全的，因此环境系统是一个灰色系统。在使用时，首先对数据进行无量纲化，其次确定灰色关联系数、评价因子权重，确定灰色关联度，最后按照最大原则确定属于何种等级。⑤物元分析法：利用关联函数可以取负值的特点，使评价与识别能全面地分析环境系统属于某评价等级集合的程度，建立事物多指标性能参数的评定模型，并以定量的数值表示评定结果，从而相对完整地反映事物质量的综合水平（李祚泳，1995）。⑥人工神经网络法：神经网络具有大规模并行、分布式处理、自适应、自学习等能力，适合于处理需要同时考虑众多因素和模糊信息的问题。在研究中，应用较多的人工神经网络模型是B-P网络模型、自组织竞争网络模型、径向基RBR网络模型（李丽，2008；郭彦，2010）。⑦叙述性偏好法：这种方法起始于市场营销学对消费者的偏好研究（杨雁翔，2010），是对采用虚拟调查方式的一类方法的统称，包括选择实验、结合分析等方法。该方法在环境质量评价上的应用还处于探索阶段，如赵倩等（2013）以上海杨浦区为例探索叙述性偏好法在居住环境质量评价中的应用，通过叙述性偏好法调查与离散选择模型的拟合，得到各要素指标的权重值。

除了上述重要的评价方法外，人们还探讨了其他一些评价方法，如密切值法、景观生态法、主分量法、秩和比法（RSR）等，不过这些评价方法有的仅适用于特定场合，其应用受到一定限制（王志杰，2008；徐燕，2003）。

2.2.2　战略性环境影响评价研究

环境影响评价（EIA）的概念在1964年的国际环境质量评价会议上首次被学者提出。20世纪70年代前，EIA主要针对单一的建设项目，对项目实施后可能引起的环境影响进行识别、预测和评估。80年代初，环境评价开始与政策、规划相衔接，更注重工程分析。环境影响评价的根本目的在于将环境保护贯彻于项目决策和规划中，将建设项目和规划实施后的环境影响降低到可接受程度（陆书玉，2001）。国外早在80年代后期就开始EIA有效性的研究（Ortolano L., 1987；Wood C., 1994）。目前，世界上已有100多个国家建立了环境影响评价制度（陈晨，2009）。环境影响评价对象包括单个建设项目和大型综合项目的单纯的环境污染和整体的生态影响；评价内容包括自然、社会及经济等方面的因素；评价程序规范化；评价方法多种多样，并广泛应用了计算机模拟。

传统的环境影响评价是从发展经济目标出发，其指导思想、理论基础和原则方法主要是为经济目标服务的，忽视了环境的持续发展能力的增强和改善。战略环境评价（SEA）是环境影响评价的延伸和发展，是EIA在政策、计划和规划层次上的应用（Therivel Riki, 1992），属于第二代环境影响评价体系，是环境影响评价应用在更高的战略层面上的一种评价。它是对现有的政策法律、规划和计划的实施活动对环境可能带来的影响进行的系统综合的预测和评价，并评价在最不利的影响条件下对环境的影响，从而相应地实施科学的预防及补救措施，起到对拟实施战略的修正或方案替代选定作用（包存宽，2004）。

评价对象：目前一些发达国家的战略环境影响评价对象主要分为行业战略性环境影响评价、区域战略性环境影响评价两种类型。行业战略性环境影响评价主要有：废物处置、水供应、农业、森林、能源、娱乐和交通战略环境影响评价；区域战略性环境影响评价主要有：区域规划、城市规划、社区规划和乡村规划战略环境影响评价。

战略环境影响评价的基本内容：环境保护目标和相关环保措施；现存的环境问题，特别是在被保护和敏感区域的环境问题；拟议行为可能产生的环境影响，采取的减轻措施和更利于环境的替代方案；监视计划和可能由战略实施而产生的项目和其他措施等。

评价方法：SEA牵涉面广泛，需要综合运用政策学、经济学、环境科学、管理科学、数学、物理、化学等多种学科的知识。评价方法以定性方法为主，并与定量方法相结合。大致可以分为以下几类（牟忠霞，2005）：①传统环境影响评价方法经修改后应用于SEA：数学模型法、系统模型方法、综合评价方法（如矩阵法、清单法和流程图法）、环境经济学方法（如资源核算法、费用效益分析法、投入产出分析法等）。②政策、规划分析方法：对比分析法（包括类比分析、前后对比分析、有无对比分析法等）、成本效益分析法（政策成本包括政策制定费用、政策衔接成本、政策摩擦损失、政策操作费用、“对策”行为的损耗及政策造成的环境退化的损失六种形式）、统计抽样分析法、情景分析法（对于某一战略实施前后或有关该战略实施的不同情况下的社会经济状况进行定性的描述、预测，以确定战略环境效应和环境影响）。③信息技术法：主要是指地理信息系统、遥感技术、专家系统、环境管理信息系统、综合决策支持系统等。如利用GIS将区域的污染源数据库和环境特征数据库（如地形、气象等）与各种环境预测模型相关联，采用模型预测法对区域的环境质量进行预测。④累积影响评价法、系统集成方法（李巍等，1998）等。

战略性环境影响评价主要步骤及相应方法总结见表2-4。

2.2.3　环境效率评价研究

1．环境效率概念

环境效率的概念在前文进行了辨析，这里就不再详述了。总体来说，自20世纪70年代环境效率提出后许多学者和环保组织也给出了不同的环境绩效指标用以衡量环境效率。最有代表性和普遍被大家接受的生态效率定义是经济合作与发展组织（OECD）在借鉴反映经济和环境关系的“控制方程”的基础上提出的生态效率概念模型：

式（2-1）中，E为生态效率，S为社会服务量，I为生态负荷。社会服务量可用人口数、年产值（如GDP）和年工业增加值等表示；可以理解为单位生态负荷的社会经济价值，即在最大化价值的同时最小化资源消耗和环境污染。

我国学者在20世纪90年代末期引入资源环境效率的概念，由于涉及环境的综合评价存在标准不一和实际数据获取困难等问题，已有的研究仍以定性研究为主，在介绍、引进国外先进概念和理论方法的基础上，初步形成了一些适合中国国情的理论和方法，主要集中在环境效率概念的解释、环境效率与循环经济关系、基于环境效率的循环经济评价指标体系的建立以及循环经济模式的提出等方面（许旭，2010）。

2．环境效率（生态效率）研究对象

环境效率（生态效率）的概念最初应用于企业层面，后来逐步向更微观和宏观层面深入，现主要集中在产品、企业、行业、区域四个方面。由于研究对象层次的差别和研究目的的不同，计算与评价方法也各有差异。例如，运输行业特别关注能源消耗和大气污染，食品加工业则关注水资源消耗和废水排放。Morales等（2006）采用生态效率函数对墨西哥石化企业不同生产流程通过实施清洁生产产生的经济和生态效益进行分析，该函数以原材料使用量、产量及残余物的量作为变量。Charmondusit等（2011）采用WBCSD提供的指标分别对石油和石油化工行业的上中下游企业的物质—生态效率、能源—生态效率、水资源—生态效率、排放污染物—生态效率进行计算，分析生态效率变化趋势。

以区域或国家为研究对象的资源环境效率实践不多，目前尚无普遍认可的方法，学者们在区域资源环境效率的计算方法上展开了探索。Melanen M.（2004）在Kymenlaakso工业区进行了生态效率的项目研究，第一次提出在区域环境效率的评价指标中，必须引入社会方面的指标，通过对区域经济、环境和社会三方面综合考虑，对该工业区2000年的生态效率进行定量分析，进而为芬兰其他地区生态效率评价提供了准则。Seppala等（2005）着重研究了与区域环境效率相关的环境和经济指标，环境影响指标的提出建立在区域的生命周期评价分析基础上，其中包括压力指标（二氧化碳等温室气体的排放）、影响类型指标（如天气变化中二氧化碳的等价物）和总体影响指标（将各种影响清单结果合并为一个数值）；经济指标一般包括GDP、附加值。王震等（2008）借用生命周期分析的相关研究成果，构建了区域工业环境效率的指标体系、计算步骤和方法，经过分析，认为工业生态效率指标及测算可比较全面和真实地反映某个区域在经济、环境、社会等方面各种政策的实施效果。王兵等（2010）运用SBM方向性距离函数和卢恩伯格生产率指标测度了考虑资源环境因素下中国30个省份1998—2007年的环境效率、环境全要素生产率及其成分，并对影响环境效率和环境全要素生产率增长的因素进行了实证研究。

总体来说，在企业的资源环境效率研究中侧重行为动机和战略视角，有较深厚的理论基础和实践经验；而行业的资源环境效率的评价具有一般性，可以从系统角度比较不同企业间的产品、工艺流程、生产技术上的优劣，为行业的可持续发展提供指导；而对区域的资源环境效率研究较少，目前仍处于理论实践探索阶段（许旭，2010）。

3．环境效率研究方法

经济—环境比值法：核算方程由WBCSD提出，即生态效率=产品或服务的价值/环境影响。经济维度通常以货币的形式表示，而环境维度则转化为资源消耗或者其他环境影响指标。

多指标评价分析法：指标评价法在资源环境效率的评价中很常见。资源环境效率的计算通常涉及经济、资源和环境几方面的指标。该方法的优点是指标的可解释性强，最大的问题是赋权时受到主观因素影响太大。但该方法在分析产业资源环境效率问题上效率较高，仍应用较多。

数据包络分析法（DEA）：DEA方法以相对效率概念为出发点，是评价具有相同类型的多投入、多产出的单元是否有效的一种系统分析方法（Huppes G., 2005）。DEA是采用统计学方法自动赋权，可以有效减小主观性影响。能够在不脱离评价目的的前提下调整输入输出指标体系，多次求解，通过对比不同结果，可以观察到哪些指标对DMU有效性有显著影响，这在复杂系统评价研究中有特别的意义。但DEA模型要求评价单元的数量应是指标数量的2倍以上，因此环境影响种类受到数量限制。近年来也有部分学者尝试将其应用在区域或产业系统资源环境效率的评价中。如杨青山等（2012）应用传统DEA的C2R、BCC模型，对“十一五”期间产业集群的环境保护投入产出效率进行评价，应用改进DEA的SBM模型，从能源环境效率视角，评价了三大城市群经济—环境的协调程度。

生态热力学法：能值分析是以能值作为标准，将系统中不同类别、不同等级的能量流转为统一标准进行评价的方法。它通过对物质流、能量流等的综合衡量，对系统进行有效设计，使系统达到最大经济效益、社会效益和生态效益。因此被一些学者逐渐用于资源环境效率的评价（李名升，2009）。

此外，生态拓扑（Quariguasi, 2009）、生态足迹（廉鑫，2006）、物质流（张炳，2009）等方法也被用于核算环境效率。

2.2.4　小结

环境质量评价、战略性环境影响评价和环境效率评价都是针对环境进行的评价，其目的均是提高环境质量，保证其可持续发展。而且通过以上分析我们可以看出，它们无论是评价的对象，还是评价的方法都有一定的共性，相互之间可以借鉴。环境质量评价和战略性环境影响评价发展较早，已经有了比较成熟的理论和方法，而环境效率评价则还在探索阶段，区域尺度的环境效率评价实践仍较少。

本书所研究的环境性能也和这三者密不可分，其关系如图2-1所示。环境性能简单来说就是环境的性质和功能，目前的环境性能评价体系有些关注环境的质量，有些则关注对环境的影响，还有一些则是借鉴环境效率的概念考察单位环境负荷下的环境品质，如日本的CASBEE。而本书则在CASBEE环境性能评价的基础上，充分借鉴环境效率的思路，将环境品质的评价扩展为经济、社会和环境的综合效益的评价，这既是环境性能评价概念的扩展，也是环境效率评价的扩展，即对环境效率的评价不拘泥于其经济效率和社会效率，还考虑其环境效率。