收稿日期：!""#$"%$"!；修订日期：!""#$"#$!&。
第一作者简介：王芬（%’(() ），女，浙江长兴人，硕士研究生，主要研究方向为生态系统结构与功能。*+,-./01-23452+
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自 然 资 源 学 报
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第 %J 卷 第 K 期
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区域农业生态系统可持续发展指标
体系及其应用
王 芬%，吴建军%，卢剑波%，韩明春%，姜 宁!
（%=浙江大学 生命科学学院农业生态研究所，浙江 杭州 #%""!’L !=浙江大学 MND班，浙江 杭州 #%""!(）
摘要：建立可持续发展评价指标体系已成为区域水平上研究可持续发展的重要内容。论文从可持续
发展概念与内涵入手，以杭州市萧山区为例，探讨了建立评价指标体系和指标定量化的方法。通过
建立该区域农业生态系统可持续发展评价指标体系和可持续发展度模型，定量描述了系统在近%"
年来的波动变化状态。发展度模型包括发展位、发展势和协调度#个方面。研究表明，该区域发展位
一直保持持续稳定的上升趋势；发展势也表明了系统整体状况愈来愈靠近系统规划值；系统协调
度在波动中逐渐增长，表明各组分之间耦合关系加强；系统整体发展度在波动中逐渐提高。从研究
可知，该区近%"年来经济保持快速增长，人民生活水平、科技和卫生等领域得到很大改善，人口得到
有效控制；自然资源保护和生态环境建设虽然近年来投入逐渐增加，但由于工业发展和人口增长很
快，使该子系统仍需加大投入强度。
关 键 词：区域可持续发展；指标体系；发展度
中图分类号：O%K#；P!! 文献标识码：D 文章编号：%"""$#"#(Q!""#R"K$"K&#$"S
!"世纪后半叶以来，全球范围的环境破坏和资源短缺日益受到人们重视，可持续发展研
究也被各国政府提上了议事日程。%’J(年，世界环境与发展委员会（TI*U）首次提出可持续
发展，随后国内外在不同研究领域开展了可持续发展的研究。该研究成为众多学科研究的热
点，可持续发展的概念、内涵和研究方法也得到了很大发展V%)#W。但是由于研究对象的特异性、
复杂性和动态变化性等特性，对可持续发展内涵认识仍有不足，在评价指标体系制定和研究
方法选择等方面仍未达成共识VK)(W。本文从目前可持续发展研究应用到实践中出现的问题和
注意点出发，结合杭州市萧山区农业生态系统进行实例研究，试图为区域可持续发展研究展
开一个新的研究方向。
% 存在的主要问题及注意点
!"! 对可持续发展内涵的理解
TI*U提出可持续发展是“既满足当代人的需要，又不对后代人满足其需要构成危害”V!W
的发展。随着研究的深入，对可持续发展内涵的认识有了很大的提高，主要可以概括为以下
六方面：效用或消费不随时间而下降；自然资源得到管理以维持未来的生产机会；自然资本
存量不随时间而下降；自然资源得以管理以维持资源服务的可持续产量；满足生态系统在时
间上的稳定性和弹性的最小条件；能力和共识的构建V#W。但是对其内涵的认识仍有不足，如可
持续发展不是一个单一整体，而是由“可持续”和“发展”两个部分组成的；这是一个综合的概
念，包括自然资源、生态环境、社会和经济的可持续V%、J、’W。在实践研究中，往往忽视了这些问
题，从而造成对其认识的偏差。特别是对于发展中国家，除了要达到可持续，发展也是其相当
重要的任务，没有经济的发展，必然也无法实现其它各方面的可持续V%"W。
自 然 资 源 学 报 !" 卷
!"# 指标体系的构建
建立指标体系必须遵循科学性和实用性、可操作性和可行性、系统全面性和重点性、因
地因时制宜性等原则#!$%$"$!!&。同时，由于区域研究的特殊性，还必须注意以下问题。首先，应尽
量建立全面、系统和简洁易行的指标体系。其次，注意数据统计口径一致性和量化方法。最
后，注意指标体系动态变化性。另外，在实际研究中，对区域系统的长期状况进行时间纵向比
较时，应选用统计数据或者可以进行调整和计算的指标。这主要是从可比性、数据的获得和
可信度等方面考虑。这也对目前研究提出了一个新的任务，即在实际工作中需要对系统经过
分析和预测，设立今后分析所需要的重要指标项目，从而使可获得的数据尽量同步于研究需
要，为今后的可持续评价建立一个坚实的基础。
’ 萧山区农业生态系统可持续发展指标体系
#"! 区域状况
杭州市萧山区地处浙东低山丘陵区北部，浙北平原区南部；处于北亚热带季风气候南
缘，年总积温( """)，年平均降水量! %*’+(,,。近年来经济发展很快，!--.年即设立“萧山
经济技术开发区”，!--(年设立“萧山现代农业开发区”，取得了“全国十大财神县（区）”、“全
国综合实力百强县（区）”、“中国明星县（区）”和“国家级卫生城市”等多项荣誉。’***年全区
总面积! %’*+’’ /,’，耕地面积为(.*+( /,’；总人口! !%! -%0人；实现国内生产总值12345
’’"6!*"元。该区国民经济保持快速增长，经济运行质量不断提高，各项社会事业取得全面进
步，人民生活水平又有新的提高。
#"# 可持续发展指标体系的建立
在遵从指标体系设立的原则下，本研究主要通过以下几步建立了该区域农业生态系统
可持续发展指标体系：!根据生态系统论观点，将区域农业生态系统划分为自然资源、生态
环境、农村社会和农村经济%个子系统#-&；"根据对以往!-708’**!年%’*多篇国内外关于农业
生态系统可持续发展方面研究的文献进行调研，从中选择近年来研究者应用频度较高的指
标；#根据当地的情况，从中选取和增加指标，从而建立因地制宜、全面、系统和简洁、易行的
评价指标体系（图!）。
通过对!--*8’***年萧山统计年鉴、环境统计年鉴、农业综合开发规划及“十五”计划纲
图! 区域农业生态系统可持续发展评价指标体系结构图
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! 期 王芬等：区域农业生态系统可持续发展指标体系及其应用
要等资料分析研究，收集了相关数据，计算成指标体系中的指标值，进而对指标值进行了初
步分析。主要步骤如下：首先，采用公式"#$对指标值进行标准化转化：
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式中，!"#为标准化后的指标值，$"#为指标值，$"为该项指标的多年平均值，%"为该项指标多年
的方差。
其次，进行相关性分析。采用指标体系结构框架建立的指标数据之间可能存在着较强的
相关性，通过线性相关分析可以尽量减少这种情况。即根据线性相关分析结果并结合当地情
况对真相关’()以上的指标进行修正。最后，进行主成分分析。采用主成分分析，在*+,
"*-./01&+0201&, +0-/610 78 9-:;< =>0?6-@2$值大于ABC的情况下，选取其中累积概率
值&!DC)的主成分，在此基础上进行系统指标体系的简化。通过主成分分析可以在不影响
研究结果的前提下，将指标体系研究最大简化，并为将来研究建立一个比较易行、可靠的指
标体系基础。根据上述步骤，将萧山区域农业生态系统可持续发展指标体系简化为（!#E!FE!GE
!CE!HI!(E!DE!’E!#AE!##I!#!E!#CE!#HE!#(E!#DE!#’E!FAI!F#E!FFE!FGE!F!I!FHE!F(，!F’E!GAI!G#E!GFE!GGE!G!E!GC）。
G 萧山区农业生态系统的可持续发展度
建立可持续发展指标体系，仅仅为系统评价建立了一个良好基础。但是如何将指标体系
量化，不同领域研究学者并未达成共识。采用层次分析法、专家咨询法成为目前采用较多的
方法，也有学者从系统论或复合生态系统的场论角度建立可持续发展度JCEHK。其中采用复合生
态系统场论建立分析框架为可持续发展研究建立了全新的视角JDK。本研究采用闵庆文和李文
华的场论分析框架建立可持续发展度。
!"# 可持续发展度定义及构成
可持续发展度是建立在复合生态系统的场论基础上，通过分析复合生态系统中复合生
态位（发展位）、复合生态势（发展势）和组分之间的耦合关系（协调度），判断系统的状态和运
动方向。定义可持续发展度为描述区域可持续发展能力的强弱，它是发展位、发展势和协调
度的函数。发展位是区域系统在一定发展时段所具有的状态，是由区域复合生态系统的子系
统发展位综合而成；发展势可以定义为一定时段内区域实际发展水平（现实发展位）与参照
发展位或理想发展位之间的差值；协调度是指系统之间或要素之间在发展过程中彼此和谐
一致的程度，体现了系统由无序走向有序的趋势。
!"$ 萧山区发展度的计算
GBFB# 标准值和基准值确定
采用可持续发展度的模型方法，以#’’A年的区域系统指标值为基础结合历年变化情况
建立指标的基础值；通过当地规划目标、环境污染物排放标准、农业现代化标准等，建立指标
体系标准值。
GBFBF 可持续发展度
!发展位的计算：采用变量某一时刻状态的绝对值相对于标准值的值来表示该时刻系
统的发展位。
’"#($"# )"" !"为正功效变量*当$"#!""时，取’"#(# "F$
’"#("" ) +"# !"为负功效变量*当$"#"""时，取’"#(# "G
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式中，’"#为变量!"在第#时刻的发展位；$"#为变量!"在第#时刻状态的绝对值；""为标准值。
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自 然 资 源 学 报 !" 卷
系统在第!时刻的综合发展位#"!$为：
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!发展势的计算：
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#协调度的计算：
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基础值。
系统在第!时刻的综合协调度#-!$为：
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%发展度的计算：
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" #!!$
% 结果与讨论
经过可持续发展度的计算发现，系统
状况在近些年得到了一定程度的改善，发
展度由 !++!年的 &,-&%上升为 -&&&年的
&,-!"。如图-所示，系统发展位近十年来以
持续稳定的速度上升，其中农村社会和农
村经济子系统保持高速发展，自然资源和
生态环境支持子系统也得到了一定的改
善。由图.可见，农村社会和经济子系统的
发展势呈逐渐下降趋势，这主要是因为子
系统愈来愈接近规划值；相对于自然资源
支持子系统而言，生态环境支持子系统的
改善更为显著，这是因为这些年来对环境
污染等方面大大加强了投入力度和治理
力度；虽然自然资源子系统中的森林覆盖
率及林地面积等在近几年来得到很大提
高，但是由于人口的持续增长，子系统发
展位的提高不显著，发展势也较为缓和。
由图%所示，系统发展度在波动中逐
图 - 发展位的变化趋势
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图 . 发展势的变化趋势
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! 期 王芬等：区域农业生态系统可持续发展指标体系及其应用
渐上升，其中发展位和发展势都以一定趋
势得到逐步改善，而协调度的变化则具有
较大波动性。由图"所示，人均#$%和农民
人均纯收入快速增长，人均耕地面积减
少得到控制，森林覆盖率有了很大提高，
这些都和综合发展位的提高有着密切关
系；相对于综合发展位的变化，发展度的
变化则是在波动中逐步提高，这主要是因
为组成发展度中协调度具有较大的波动
变化。
萧山区农业生态系统近年来通过加
大治理强度、提高投入等方法，可持续发
展度得到了很大提高，但是在自然资源保护、提高生态环境质量、提高人民生活水平方面仍
需加强力度。主要包括以下的几点：!合理开发与利用资源，保护生态环境；"加强生态环境
管理，建立和完善生态环境保护政策体系；#加强法制建设，加大执法力度；$加强领导，明
确责任；%抓好基础工作，制定规划并加紧实施；&加大生态环境保护的资金投入力度。
以上研究结果表明，该指标体系不但能较好地反应系统的发展状态，也可以预测系统的
发展趋势，从而为制定政策提供有效的
依据。而且通过对指标的监控，可以及时
发现系统运行信号，从而进行及时有效
的控制。可以预见，因地制宜建立区域可
持续发展预警指标体系将是今后区域可
持续发展研究的一个主要趋势。其中以
下几个方面仍需要改进：!指标体系中
指标入选的时间动态性，一成不变的指
标是不可取的；"系统稳定状态的范围，
系统总是在一定的阈值内才能稳定运
行，但如何准确确定这个界限值是研究
的一个难点；#指标体系中数据获得性，
应建立反应灵敏、及时的区域发展数据
库系统，从而为持续发展研究建立良好
平台。
参考文献!"#$#%#&’#()：
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图 " 指标%’、%"、%’B、%Q’和%A’的发展位和综合发展位、
发展度的比较
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图 ! 可持续发展度
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