國(guó)家森林城市與非國(guó)家森林城市建設(shè)效益評(píng)估對(duì)比分析

方立林，徐鵬，吳迎霞，戴守斌，張林

（1.武義縣林業(yè)工作總站，浙江 金華 321000；2.國(guó)家林業(yè)和草原局 華東調(diào)查規(guī)劃院，浙江 杭州 310019)

森林城市是在城市管轄范圍內(nèi)形成的以森林和樹木為主體、山水林田湖草相融共生的生態(tài)系統(tǒng)，將市域內(nèi)的森林生態(tài)系統(tǒng)建設(shè)作為對(duì)象，以達(dá)到城市建筑與林木分布之間的合理布局，使森林功能得以滿足城市需要的復(fù)合系統(tǒng)。國(guó)家森林城市，在城市管轄范圍內(nèi)形成以森林和樹木為主體、山水林田湖草相融共生的生態(tài)系統(tǒng)，且各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到《國(guó)家森林城市評(píng)價(jià)指標(biāo)》（GB/T 37342—2019）要求并經(jīng)國(guó)家林業(yè)和草原局批準(zhǔn)稱號(hào)的城市[1-2]。國(guó)家森林城市建設(shè)是牢固深化綠色發(fā)展理念，深化城鄉(xiāng)生態(tài)綠化體系建設(shè)，弘揚(yáng)和傳播生態(tài)文化理念的重要手段[3]。

2004 年，全國(guó)綠化委員會(huì)、原國(guó)家林業(yè)局啟動(dòng)了“國(guó)家森林城市”建設(shè)工作，根據(jù)2019 年最新數(shù)據(jù)顯示，我國(guó)國(guó)家森林城市已達(dá)到194 個(gè)。隨著國(guó)家森林城市建設(shè)的不斷推進(jìn)，我國(guó)諸多學(xué)者對(duì)森林城市建設(shè)對(duì)策、存在的問(wèn)題及發(fā)展歷程開展了一系列探討和回顧[4-6]，在森林城市建設(shè)效益方面，宋進(jìn)春等[7]對(duì)湖南婁底市國(guó)家森林城市的建設(shè)效益進(jìn)行了定量評(píng)估；馬勇等[8]對(duì)石林國(guó)家森林城市的綠地建設(shè)效益進(jìn)行了分析；莊乾達(dá)等[9]以杭州市為例，對(duì)浙江省森林城市建設(shè)綜合評(píng)價(jià)進(jìn)行了研究。這些研究從定性或定量等不同的角度對(duì)各地森林城市建設(shè)的生態(tài)、社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行了不同研究。但這些研究均是針對(duì)單一城市開展的，尚未有森林城市和非森林城市之間進(jìn)行對(duì)比研究。本文針對(duì)這一問(wèn)題，采用抽樣法和主成分分析法，通過(guò)建立對(duì)比評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，評(píng)估國(guó)家森林城市及非國(guó)家森林城市在經(jīng)濟(jì)、生態(tài)、文化、社會(huì)等方面的差異性和優(yōu)劣，客觀評(píng)估分析國(guó)家森林城市建設(shè)成效，以期為未來(lái)我國(guó)森林城市建設(shè)提供參考。

1 研究方法和數(shù)據(jù)來(lái)源

1.1 研究方法

本文選擇杭州市-蘇州市、青島市-天津市、石家莊市-太原市、南通市-嘉興市、信陽(yáng)市-阜陽(yáng)市、安慶市-黃岡市、鹽城市-連云港市、商丘市-菏澤市、梅州市-河源市、宜賓市-昭通市、益陽(yáng)市-婁底市11 對(duì)空間位置相鄰、經(jīng)濟(jì)綜合實(shí)力相近的國(guó)家森林城市與非國(guó)家森林城市進(jìn)行比較，以盡可能縮小森林城市與非森林城市因地理位置、經(jīng)濟(jì)發(fā)展等的差異性影響（見圖1）。這幾組對(duì)比城市在選取過(guò)程中，盡可能選擇了地理區(qū)位相近、氣候環(huán)境相似，規(guī)模相近、發(fā)展定位相似的城市來(lái)比較，例如太原市和石家莊市，基本均位于同一緯度，均為省會(huì)城市，且均為北方工業(yè)城市，發(fā)展水平也比較接近；再如杭州市與蘇州市，都是經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)、文化繁榮、歷史悠久、人口眾多、風(fēng)景秀美的江南城市的典型代表，常以“上有天堂，下有蘇杭”而相提并論。

圖1 國(guó)家森林城市與非國(guó)家森林城市選擇分布圖Fig.1 Distribution of national forest cities and non-national forest ones

通過(guò)對(duì)森林城市建設(shè)的19 個(gè)指標(biāo)進(jìn)行主成分分析，并利用主成分系數(shù)得分計(jì)算綜合得分，對(duì)不同的森林城市進(jìn)行建設(shè)成效排名。主成分分析的原理是設(shè)法將原來(lái)變量重新組合成一組新的相互無(wú)關(guān)的幾個(gè)綜合變量，同時(shí)根據(jù)實(shí)際需要，從中取出幾個(gè)較少的總和變量，盡可能多地反映原來(lái)變量的信息的統(tǒng)計(jì)方法，叫做主成分分析或主分量分析，也是數(shù)學(xué)上處理降維的一種方法。它可以高效地找出數(shù)據(jù)中的主要部分，將原有的復(fù)雜數(shù)據(jù)降維，去除整個(gè)數(shù)據(jù)中的噪音和冗余[10]。具體過(guò)程如下：

①對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行正向化、標(biāo)準(zhǔn)化處理。對(duì)逆向指標(biāo)的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行線性變換，使用越小越好型指標(biāo)，將原始數(shù)據(jù)映射在區(qū)間[0,1]中，公式為：，其中，i=1,2,···n；k=1,2,···p。

② 對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行適用性檢驗(yàn)，判定指標(biāo)數(shù)據(jù)之間的相關(guān)性。

③計(jì)算矩陣x。主成分的數(shù)學(xué)模型為：對(duì)于1 個(gè)樣本資料，觀測(cè)p個(gè)變量x1，x2，…xp，n個(gè)樣品的數(shù)據(jù)資料矩陣為：(x1,x2,…xp)，其中，（j=1,2,… p）。

④ 計(jì)算主成分。將p個(gè)觀測(cè)變量綜合成為p個(gè)新的變量（綜合變量），即：

式中，F(xiàn)1稱為第一主成分，F(xiàn)2稱為第二主成分，以此類推，有p個(gè)主成分；aij為主成分系數(shù)。

⑤ 計(jì)算綜合系數(shù)得分。綜合得分是相應(yīng)的因子得分除以相應(yīng)特征根的算術(shù)平方根后乘以對(duì)應(yīng)的主成分貢獻(xiàn)率。公式為：其中，為主成分n的特征根，a1j為得分系數(shù)，F(xiàn)n為主成分n的貢獻(xiàn)率。

1.2 評(píng)估指標(biāo)

評(píng)估指標(biāo)的設(shè)計(jì)主要結(jié)合國(guó)家森林城市評(píng)價(jià)指標(biāo)中對(duì)森林城市建設(shè)要求的指標(biāo)體系設(shè)計(jì)，針對(duì)國(guó)家森林城市建設(shè)的生態(tài)、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)以及文化等多重效益，重點(diǎn)從物質(zhì)生活、精神生活、生態(tài)環(huán)境、社會(huì)環(huán)境和公共服務(wù)等方面進(jìn)行綜合考量，《國(guó)家森林城市評(píng)價(jià)指標(biāo)（LY/T 2004—2012）》和《國(guó)家森林城市評(píng)價(jià)指標(biāo)（GB/T 37342—2019）》兩套評(píng)價(jià)指標(biāo)體系分別設(shè)置了森林網(wǎng)絡(luò)、森林健康、城市林業(yè)經(jīng)濟(jì)、生態(tài)福利、生態(tài)文化5 個(gè)方面的建設(shè)評(píng)價(jià)內(nèi)容，對(duì)照這5 個(gè)內(nèi)容，選取19 個(gè)與城市建設(shè)成效相關(guān)的評(píng)估指標(biāo)，包括4 個(gè)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、5 個(gè)社會(huì)指標(biāo)、4 個(gè)生態(tài)指標(biāo)、3 個(gè)文化指標(biāo)和3 個(gè)健康指標(biāo)，分別對(duì)照城市林業(yè)經(jīng)濟(jì)建設(shè)成效、生態(tài)福利建設(shè)成效、森林網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成效、生態(tài)文化建設(shè)指標(biāo)和森林健康建設(shè)指標(biāo)，旨在盡可能全面、科學(xué)、客觀地評(píng)估對(duì)比森林城市和非森林城市在經(jīng)濟(jì)發(fā)展、人民獲得感、城市魅力和生態(tài)文明建設(shè)等方面的發(fā)展建設(shè)狀況，具體指標(biāo)內(nèi)容見表1。

表1 國(guó)家森林城市建設(shè)效益評(píng)估指標(biāo)體系Tab.1 The evaluate index system of construction efficiency for national forest city

1.3 數(shù)據(jù)來(lái)源

本文研究所需的具體指標(biāo)數(shù)據(jù)主要來(lái)源于各市的2020 年統(tǒng)計(jì)年鑒、國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)和中國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)大數(shù)據(jù)研究平臺(tái)，數(shù)據(jù)時(shí)間截止到2020 年。

2 結(jié)果與分析

通過(guò)對(duì)11 對(duì)國(guó)家森林城市與非國(guó)家森林城市19 個(gè)評(píng)估指標(biāo)均值的比較（表2），結(jié)果表明，除一般公共預(yù)算收入、人均道路面積和空氣質(zhì)量?jī)?yōu)良天數(shù)這3 個(gè)指標(biāo)表現(xiàn)為國(guó)家森林城市低于非國(guó)家森林城市外，其他的指標(biāo)均表現(xiàn)為國(guó)家森林城市優(yōu)于非國(guó)家森林城市。

表2 11 對(duì)國(guó)家森林城市與非國(guó)家森林城市比較指標(biāo)統(tǒng)計(jì)Tab.2 Indicators of 11pairs of national forest cities and non-national forest ones

通過(guò)4 項(xiàng)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和5 項(xiàng)社會(huì)指標(biāo)可以看出，國(guó)家森林城市的地方財(cái)政收入（一般公共預(yù)算收入）不一定比非森林城市高，但是其居民經(jīng)濟(jì)收入和百姓幸福度比非森林城市更高；3 項(xiàng)文化指標(biāo)和3 項(xiàng)健康指標(biāo)均反映出森林城市比非森林城市高，說(shuō)明國(guó)家森林城市的建設(shè)在文化傳播和促進(jìn)人體健康方面更具優(yōu)勢(shì)；雖然空氣質(zhì)量?jī)?yōu)良天數(shù)非國(guó)家森林城市較高，主要是因?yàn)閲?guó)家森林城市石家莊市的空氣質(zhì)量?jī)?yōu)良天數(shù)全年平均僅有174 d，達(dá)標(biāo)率為47.67%，因此降低了國(guó)家森林城市的平均水平，石家莊市一直以來(lái)是北方工業(yè)重鎮(zhèn)、全國(guó)工業(yè)大市，早在“一五”期間，國(guó)家就在石家莊建立了多門類工業(yè)體系，給生態(tài)環(huán)境帶來(lái)了巨大負(fù)擔(dān)，根據(jù)國(guó)際環(huán)保組織綠色和平于2014 年發(fā)布的《中國(guó)365 個(gè)城市PM2.5濃度排名》，排名前三位的城市均為河北省地市，石家莊位居第3，世界衛(wèi)生組織（WHO）公布的2020 年全球污染嚴(yán)重的城市（依據(jù)PM2.5濃度）顯示，石家莊在全國(guó)383個(gè)城市中高居第9，空氣質(zhì)量難以僅僅靠創(chuàng)建國(guó)家森林城市來(lái)全面改善。但在年均PM2.5濃度、森林覆蓋率和建成區(qū)綠化覆蓋率方面國(guó)家森林城市都比非國(guó)家森林城市要高，綜合來(lái)說(shuō)，森林城市比非森林城市在改善生態(tài)環(huán)境和凈化空氣方面也表現(xiàn)出一定優(yōu)勢(shì)。

通過(guò)主成分分析方法（表3），共得出5 個(gè)主成分因子，其累計(jì)貢獻(xiàn)率為81.75%。其中主成分1 的特征值為7.643，貢獻(xiàn)率為38.21%，主要體現(xiàn)人均GDP、一般公共預(yù)算收入、居民人均可支配收入、旅游總收入等4個(gè)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和3 個(gè)文化指標(biāo)，其中4 個(gè)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的占比均超過(guò)90%，文化指標(biāo)中人均地方教育財(cái)政支出和每萬(wàn)人擁有公共圖書藏量占比分別為90.1%和88.6%；主成分2 的特征值為2.774，貢獻(xiàn)率為13.87%，其中PM2.5和空氣質(zhì)量?jī)?yōu)良天數(shù)2 個(gè)生態(tài)指標(biāo)占比較高，分別為76.0%和78.7%；主成分3 的特征值為2.578，貢獻(xiàn)率為12.89%，其中建成區(qū)綠化覆蓋率指標(biāo)占比較高，為91.8%；主成分4 的特征值為2.258，貢獻(xiàn)率為11.29%，其中森林覆蓋率指標(biāo)的占比最高，為61.9%；主成分5 的特征值為1.097，貢獻(xiàn)率為5.48%，其中消費(fèi)價(jià)格指數(shù)的占比最高，為65.9%。通過(guò)上述分析說(shuō)明經(jīng)濟(jì)、文化、生態(tài)三項(xiàng)指標(biāo)可以構(gòu)成評(píng)判國(guó)家森林城市與非國(guó)家森林城市的主要評(píng)價(jià)指標(biāo)。

表3 11 對(duì)國(guó)家森林城市與非國(guó)家森林城市比較指標(biāo)主成分分析統(tǒng)計(jì)Tab.3 Principal component analysis on 11 pairs of cities

通過(guò)計(jì)算5 個(gè)主成分因子的總得分，對(duì)各城市進(jìn)行綜合得分排名，結(jié)果見表4。由表4 可知，排名前10 的城市中共有6 個(gè)為國(guó)家森林城市，分別為杭州市、南通市、梅州市、青島市、鹽城市和安慶市，同時(shí)也發(fā)現(xiàn)是否是國(guó)家森林城市并不能作為評(píng)判一個(gè)城市綜合實(shí)力的主要依據(jù)，例如蘇州市雖然不是國(guó)家森林城市，但其綜合得分超過(guò)杭州市以外的其他森林城市。但進(jìn)一步對(duì)空間位置相鄰、經(jīng)濟(jì)綜合實(shí)力接近的國(guó)家森林城市與非國(guó)家森林城市兩兩對(duì)比分析可知，國(guó)家森林城市的綜合得分基本上均高于非國(guó)家森林城市，例如杭州市>蘇州市、南通市>嘉興市、青島市>天津市、鹽城市>連云港市等。通過(guò)對(duì)11 對(duì)空間位置相鄰、經(jīng)濟(jì)綜合實(shí)力相近城市組的比較分析，能夠充分說(shuō)明國(guó)家森林城市與非國(guó)家森林城市在城市綜合實(shí)力方面相比，更具優(yōu)勢(shì)。

表4 11 對(duì)國(guó)家森林城市與非國(guó)家森林城市比較指標(biāo)和主成分綜合得分統(tǒng)計(jì)Tab.4 Indicators and values of 11 pairs of cities

表4 （續(xù)）

3 結(jié)論與討論

3.1 結(jié)論

本文采用抽樣法及主成分分析方法抽取了杭州市-蘇州市、青島市-天津市、石家莊市-太原市等11 對(duì)空間位置相鄰、經(jīng)濟(jì)綜合實(shí)力接近的國(guó)家森林城市與非國(guó)家森林城市的19 項(xiàng)評(píng)估指標(biāo)進(jìn)行比較。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，19 項(xiàng)指標(biāo)中有13 項(xiàng)指標(biāo)顯示國(guó)家森林城市優(yōu)于非國(guó)家森林城市，國(guó)家森林城市的居民經(jīng)濟(jì)收入和百姓幸福度比非森林城市更高；森林城市在文化傳播和促進(jìn)人體健康方面更具優(yōu)勢(shì)；在改善生態(tài)環(huán)境和凈化空氣方面也表現(xiàn)優(yōu)異。通過(guò)主成分分析發(fā)現(xiàn)，經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、生態(tài)、文化、健康5 個(gè)方面的指標(biāo)體系中，經(jīng)濟(jì)、文化和生態(tài)指標(biāo)可以構(gòu)成評(píng)判國(guó)家森林城市與非國(guó)家森林城市差別的主要評(píng)價(jià)指標(biāo)。而通過(guò)對(duì)等城市組的內(nèi)部對(duì)比發(fā)現(xiàn)，國(guó)家森林城市與非國(guó)家森林城市在城市綜合實(shí)力方面相比，更具優(yōu)勢(shì)，從側(cè)面反映出創(chuàng)建國(guó)家森林城市對(duì)于促進(jìn)經(jīng)濟(jì)、彰顯文化、改善生態(tài)環(huán)境和提升城市形象方面具有正面意義。但是城市的生態(tài)環(huán)境提升改善也并非全部都能因?yàn)閲?guó)家森林城市的創(chuàng)建而扭轉(zhuǎn)，如石家莊市雖然為國(guó)家森林城市，但是由于其一直以來(lái)是河北省乃至我國(guó)北方的工業(yè)大市，空氣質(zhì)量?jī)?yōu)良天數(shù)達(dá)標(biāo)率僅為47.67%，難以僅僅靠創(chuàng)建國(guó)家森林城市來(lái)全面改善。

開展森林城市建設(shè)表面上來(lái)看是對(duì)一個(gè)城市生態(tài)環(huán)境的綠化提升，但從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，森林城市所創(chuàng)造的價(jià)值和所帶來(lái)的收益遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止生態(tài)一個(gè)方面，由于生態(tài)提升間接帶來(lái)城市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展轉(zhuǎn)型、產(chǎn)能結(jié)構(gòu)的調(diào)整、百姓生活幸福感的倍增以及城市面貌和形象大大提升。同時(shí)森林城市的建設(shè)效益短期來(lái)看非常不明顯甚至難以具體估量，但是其影響是長(zhǎng)久的、可持續(xù)的，對(duì)于一個(gè)城市的傳承發(fā)展和文化延續(xù)具有非常重要的價(jià)值和意義，是一個(gè)城市長(zhǎng)遠(yuǎn)綜合實(shí)力的重要衡量因素。

3.2 討論

森林城市建設(shè)是城市林業(yè)綜合性提升的體現(xiàn)和主要措施[11]。國(guó)家森林城市從2004 年創(chuàng)建至今，得到了廣泛推進(jìn)并取得了顯著成效。關(guān)于國(guó)家森林城市建設(shè)的規(guī)劃方法、建設(shè)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，已經(jīng)日趨成熟并廣泛應(yīng)用[12-14]，但是關(guān)于國(guó)家森林城市建設(shè)成效的科學(xué)、全面、客觀評(píng)價(jià)仍然存在不足，對(duì)于國(guó)家森林城市的生態(tài)、經(jīng)濟(jì)、文化等多元價(jià)值的正確評(píng)估仍然是空白。本文雖然嘗試就森林城市與非森林城市進(jìn)行對(duì)比來(lái)分析森林城市建設(shè)這么多年來(lái)在城市發(fā)展、城市形象、百姓生活等方面的差異，但是一個(gè)城市的建設(shè)與發(fā)展受政治、歷史、產(chǎn)業(yè)布局等諸多方面的影響，遠(yuǎn)不是森林城市建設(shè)一項(xiàng)措施而導(dǎo)致的結(jié)果，所以本文仍然存在評(píng)價(jià)方法有待改進(jìn)、評(píng)價(jià)指標(biāo)不夠全面等諸多問(wèn)題，如何能夠排除城市發(fā)展的多元主因素和客觀因素，純粹、清晰地抽析出森林城市建設(shè)單方面獲得的效益，建立更加科學(xué)、合理、全面的評(píng)價(jià)指標(biāo)與方法，是接下來(lái)的研究重點(diǎn)。

近年來(lái)，隨著生態(tài)產(chǎn)品價(jià)值的理念不斷被提出并重視，筆者認(rèn)為森林城市建設(shè)對(duì)于一個(gè)城市所創(chuàng)造的生態(tài)產(chǎn)品價(jià)值到底是多少，可以成為評(píng)價(jià)衡量森林城市建設(shè)效益的一個(gè)很好的切入點(diǎn)，未來(lái)建議圍繞生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)總值及生態(tài)產(chǎn)品價(jià)值實(shí)現(xiàn)，開展森林城市建設(shè)成效的價(jià)值定量化評(píng)估方法研究，量化評(píng)估森林在城市建設(shè)發(fā)展中發(fā)揮的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，科學(xué)計(jì)算其對(duì)改善人居環(huán)境、促進(jìn)健康、提高經(jīng)濟(jì)、增進(jìn)社會(huì)穩(wěn)定、提升城市形象、弘揚(yáng)文化等方面的實(shí)際價(jià)值，從而更好地彰顯國(guó)家森林城市創(chuàng)建的作用和意義，推動(dòng)生態(tài)文明建設(shè)。