五、ECPI评价体系及算法完善
推进生态文明建设，迫切需要考核评价予以导向。传统工业文明发展模式遭遇增长的极限，并引发了一系列生态、环境、资源危机，究其根源并不在器物层面本身，而是在于行为层面上人类生产、生活、发展方式的失当。进一步探究，此等行为之所以能大行其道，相关制度建设缺失、执行不力，未能形成正确的导向与约束，可谓难辞其咎。因此，生态文明建设须依靠严密的制度作保障，科学的考核评价体系正是生态文明制度建设的重要内容。
事实上，生态文明的考核与评价，两者之间既相互联系，又各有区别，不可偏废。考核的主体多为行政机关，用于核查下级的任务完成情况，以引导工作推进，具有强制性；而评价的主体多为相关上下级之外的第三方，一般不具强制性，能够检验工作推进的实际成效。本研究，生态文明发展评价，是学界对中国生态文明建设年度进步状况的评估、分析，与其他针对生态文明水平的评价又有不同侧重。
（一）ECPI评价体系
为应对现代化进程中面临的生态退化、环境污染、资源约束等严峻挑战，中国审时度势提出了生态文明建设发展战略，目标是要在继续保持经济社会稳定发展的基础上，实现生态健康、环境良好和资源可永续利用。此处环境、资源均特指自然环境和自然资源，生态系统与环境、资源三者之间相互关联，彼此依存，荣损与共。
生态系统是各种生物及各种生命支撑系统之间物质循环、能量流动和信息交换形成的统一整体，人类社会及其活动都只是生态系统的一个有机组成部分。环境是相对于某一主体而言的，包括围绕该主体，会对其产生影响的所有周围事物。对人类来说，自然环境是指生态系统中直接维系人类生存所必需的物质条件，如清新的空气、干净的水源等。自然资源则是取之于生态系统中，支撑着人类生产、生活的能源与材料，资源的种类和数量受制于人类已能掌握、利用的技术条件，如人类在发明收集、利用风力的技术之后，风能就跻身为可供人们使用的清洁能源，另外，随着科技进步，人类能利用的常规资源能源储量也在不断增加。
生态系统与环境、资源是“一体两用”的关系。生态系统为“体”，是包括了自然界一切事物的全体、自然本体，它先于人类的出现及人类社会的形成就已存在，在其内部各要素的相互作用下，按照自身的规律不断演替，生生不息。我们生活的地球曾经历过的多次重大变迁已然证明，生态系统并不会毁灭，时过境迁后总能恢复到生机蓬勃之态，只有具体物种才会有灭绝的潜在危险。环境和资源是人类出于生存、发展需要对生态系统的两种用途，环境是生态系统直接为人类提供的生存之境，资源则是人类为维系社会的存在与发展，通过科学技术手段对生态系统加以利用的要素，如生态系统中的水体，既为人类提供赖以生存的水体环境，同时也为人们的生产、生活供给着不可或缺的水资源。
由于生态系统以环境、资源两种形态直接为人类服务，表面看来，良好的环境与可持续利用的资源是维持人类社会存在、发展的两大支柱，故而更容易受到全社会广泛关注和重视，中国也早已确立了节约资源和保护环境的基本国策，致力于建成资源节约型和环境友好型社会。其实，环境和资源都离不开生态系统的支撑，环境容量的大小，资源储备的多寡，均受制于生态系统的活力状况，生态系统甚至具有更基础、更重要的地位和作用。人类社会与生态、环境、资源的关系，见图1-21。
因此，生态文明建设的主要任务，关键在于“强体善用”，此外，还需健全必要的制度体系，提升观念，营造相应的社会氛围。“强体”是指强生态系统之“体”，加强生态保护与建设，增进生态系统活力，提高生态承载能力，以扩充环境容量，提升资源丰度。“善用”则是指用好环境与资源，合理开发利用自然资源，增强环境治理能力，完善污染防治体系，优化资源开发利用过程中产生污染物对生态、环境的负面影响效应。同时，完善生态文明制度建设，强化制度执行力。在全社会牢固树立生态文明理念，夯实生态文明建设的群众基础。生态文明建设已成为一场涉及器物、行为、制度和观念等各个层面的根本性变革。
图1-21 生态、环境、资源与人类社会的关系
生态文明评价要检验建设任务的完成情况，本应涵盖器物、行为、制度、观念等各层面，但由于制度、观念层面缺乏权威数据支撑，且制度的进步，观念的提升，最终能够带来人们行为的转变和器物层面危机的缓解。所以，本研究从器物和观念层面入手，分为生态、环境、资源三个维度，评价分析中国生态文明建设发展状况。
ECPI评价体系，继续从生态保护、环境改善、资源节约、排放优化四个方面，评估、分析中国最新的生态文明发展状况。生态保护主要考察生态保护与建设的进展，环境改善反映环境污染防治能力与环境质量的变化走势，资源节约与排放优化共同评估合理开发、利用资源，优化资源消耗产生污染物排放对生态、环境影响效应的推进情况。当前，节约合理利用资源，进一步改进其产生污染物排放影响效应，是中国生态文明建设的主要驱动因素，也是不断促进国土空间开发格局优化，经济发展方式转型，提升发展质量和效益，跨越中等收入陷阱的重要手段。
各二级指标领域中，具体三级指标选取均有调整。生态保护方面，增加对湿地资源保护情况的考察，确保指标体系全面、完整。环境改善方面，随着数据发布范围扩大，空气质量改善指标不再只针对省会城市，而扩大为分布各省的国家环保重点城市，代表性、准确性有所提高。资源节约不再关注用水强度变化，而是通过反映用水总量占水资源总量比例的水资源开发强度走势，评估资源消耗与当地实际承载能力的关系。排放优化将烟（粉）尘排放效应变化纳入考察，抓住当前大气污染严重的主要矛盾。2015年度新构建生态文明发展指数评价指标体系，见表1-12（具体指标解释及指标数据来源，详见附录一）。
表1-12 生态文明发展指数（ECPI 2015）评价指标体系
（1）生态保护与建设是实现生态文明的基础。
生态保护二级指标，在沿袭对森林生态建设、生物多样性保护和城市生态绿化三方面的考察外，新增湿地生态保护的内容。湿地被誉为“地球之肾”，其生态效益不可低估。鉴于目前湿地资源保护与经济社会发展矛盾尖锐，存在功能减退、面积萎缩等问题的现状，尽管由于其调查统计困难，数据获得时效性相对较差，但为突显它的重要性，仍纳入了评价范围。
（2）环境质量根本改善是生态文明建设的直接目标。
环境改善二级指标，继续评价分析大气、水体、土地环境质量的变化态势。具体三级指标选取，与2014年度基本保持稳定，但空气质量改善指标使用的数据全面性提高。随着全国环境监测体系不断健全，按照新《环境空气质量标准》监测发布数据的城市范围，已由京津冀、长三角、珠三角区域及直辖市、省会城市和计划单列市等74个城市，扩大为113个环保重点城市。各省空气质量数据，采用了当地下辖环保重点城市空气质量达到及好于二级天数的平均值，相对更客观、准确。
（3）资源节约合理使用是当前生态文明建设的重要抓手。
资源节约二级指标，在考察资源合理开发利用，推进减量增效情况的同时，开始将当地资源承载能力引入分析。万元地区生产总值用水消耗降低率升级为水资源开发强度优化，反映水资源消耗与实际资源承载能力的关系，促进资源合理开发、使用。
（4）优化污染物排放效应是生态文明建设的必由之路。
由于缺少国家权威发布的时效性较强的土地环境质量数据，排放优化二级指标，暂时只评价水体污染物排放对水体环境的影响效应和大气污染物排放对大气环境的影响效应走势。现阶段，PM 2.5和PM 10是大部分地区的主要空气污染物，它们主要来源于烟（粉）尘排放，因此，2015年度大气污染物排放效应中补充烟（粉）尘排放对大气环境的影响效应，突出了当前环境污染防治工作的重点所在。
此外，还有部分生态文明建设需重点关注的领域，由于缺乏权威数据支撑，未能一并纳入评价、分析中。如，反映资源综合循环利用状况的指标依然空缺，雾霾元凶之一的挥发性有机物（VOCs），尚没有列入国家总量减排的控制范围，监测体系亟待完善，土地环境质量也缺少及时动态的数据发布。2015年度，空气质量改善采用环保重点城市数据，全面性较以往提升，但新的空气质量标准监测范围距离实现全国所有地级以上城市全覆盖还有不小差距。这些情况都可能对最终评价、分析结果准确性产生影响。待相关权威数据完善后，再调整优化评价体系，使之更为科学、合理。
由于生态文明建设目标一时难以量化，生态文明发展评价采用了相对评价的算法，依据各省每项具体指标数据的高低排序，经Z分数方式处理，加权求和，转换为T分数，计算出各自生态文明发展指数。生态文明发展指数（ECPI）得分排名靠前的省份，只表明其各方面整体发展速度相对领先，并不能反映各省实际生态文明水平的优劣。为更全面展现中国生态文明建设现状，检验取得的成效，探寻发展态势，发现推动生态文明进步的主要影响因素，在评价结果基础上，还进一步展开了等级分析、发展速度分析、进步率分析、相关性分析和聚类分析。
（二）相对评价算法
ECPI 2015得分采用统一的Z分数（标准分数）方式，将各三级指标原始数据转换为Z分数，并根据各指标权重分配，加权求和，依次计算出二级指标和一级指标的Z分数，最后将Z分数转换为T分数，反映各省域整体生态文明建设发展状况。
（1）数据标准化。
通过统一的Z分数（标准分数）处理方式，对三级指标原始数据进行无量纲化，以避免数据过度离散可能产生的误差。
具体依据各三级指标原始数据的平均值和标准差，将距离平均值3倍标准差以上的数据视为可疑数据，予以剔除。确保剩下的数据在3倍标准差以内（-3＜Δ＜3，分布在平均值上下3倍标准差以内的数据占整体数据的99.73%）。
（2）特殊值处理。
在国家权威部门统一发布的数据中，个别省份部分年度存在数据缺失情况，ECPI评价中的处理办法是赋予其平均Z分数。如，2014—2015年数据，上海的城市水资源重复利用提高率指标，西藏的城市生活垃圾无害化提高率、农村卫生厕所普及提高率、万元地区生产总值能耗降低率、城市水资源重复利用提高率等指标数据缺失，对应指标的Z分数直接赋予0分。
个别省份的部分指标原始数据，出现极大或极小的情况，与其他省份都不在一个数量等级，以致整个指标数据序列的离散度较大，由此计算出的标准差和平均值都可能有失偏颇。评价中为真实表现数据分布特性，平衡数据整体，在标准化时直接剔除这种极端值，将该指标大于平均值3倍标准差的省份直接赋予3分，低于平均值3倍标准差以下的省份直接赋予-3分。
（3）评价指标体系的权重分配。
在广泛征求专家意见基础上，经课题组反复讨论，ECPI二级指标权重分配确定为：生态保护、环境改善、资源节约、排放优化权重均等，各占25%。
三级指标权重确定，利用了德尔菲法（Delphi Method）。选取50余位生态文明相关研究领域专家，发放加权专家咨询表，请专家独立判断各三级指标重要性，并分别赋予5、4、3、2、1的权重分，最后由课题组统计整理得出各三级指标的权重分与权重。2015年度，各级指标权重分配，见表1-13。
表1-13 生态文明发展指数（ECPI 2015）评价体系指标权重
（4）计算二级指标、一级指标Z分数。
根据三级指标Z分数及相应权重，加权求和，即可计算出对应二级指标和一级指标的Z分数。
（5）计算ECPI及二级指标发展指数得分。
二级指标与一级指标Z分数转换为T分数：
T=10×Z+50
T分数即为相应二级指标发展指数与ECPI得分。Z分数转换T分数的处理，可以消除负数，放大各省得分的差异，便于本研究后续的分析和理解。
（三）分析方法
为克服相对评价算法的不足，在评价结果基础之上，结合2014年度、2015年度各三级指标原始数据，进行了等级分析、发展速度分析、进步率分析、相关性分析和聚类分析。
（1）等级分析。
部分省份间ECPI或二级指标发展指数得分差距甚微，但排名却又分出高下。为缓和省域间差异，根据各省ECPI或二级指标发展指数得分的平均值和标准差，可将它们分为四个等级。其中，得分超过平均值以上1倍标准差的省份为第一等级；得分低于平均值1倍标准差以下的省份列第四等级；另外，得分高于平均值，但不足1倍标准差的省份居第二等级；最后，其余得分低于平均值，且相差未超过1倍标准差的省份，排在第三等级。
（2）发展速度分析。
ECPI是相对评价的结果，其得分反映各省整体发展速度的相对快慢，并未体现出实际发展水平究竟是进步还是下滑。而三级指标原始数据本身为变化率，反映年度间变化情况。根据三级指标原始数据，直接按照对应指标权重，进行加权求和，得到二级指标和总体生态文明发展速度，能够更确切地反映各地生态文明建设的推进情况。发展速度为正值，表明当地生态文明建设取得进步，反之则有退步。
（3）进步率分析。
通过对2015年度和2014年度各地生态文明发展速度变化情况的分析，检验其发展是在加速、匀速还是减速，有利于探寻生态文明发展态势，并进而发现影响生态文明建设的主要驱动因素。
三级指标发展速度进步率的计算方法，直接由后一年度发展速度减去前一年度发展速度。二级指标发展速度进步率则由对应各三级指标发展速度进步率加权求和得出。最终，二级指标发展速度进步率加权求和，可算出整体生态文明发展速度进步率。
计算结果，进步率为正值，表明生态文明在加速发展；进步率为负值，则表示生态文明发展速度回落。
（4）相关性分析。
ECPI 2015是多指标综合评价的结果，评价体系的指标间相互影响、相互联系。为探寻影响生态文明发展速度的主要因素，明确未来生态文明建设的重点、难点，课题组采用皮尔逊（Pearson）积差相关，选择可信度较高的双尾（又称为双侧检验：Two-tailed）检验方法，利用SPSS软件对各级指标数据进行了相关性分析。
（5）聚类分析。
各省域生态文明发展的类型分析，综合考虑了其发展速度与生态文明水平（GECI 2015）[5]两个维度的情况。其中，特征明显的省份，分为领跑型、追赶型、前滞型、后滞型四种类型，其余省份为中间型。
基于各省生态文明发展速度和GECI 2015得分的平均值和标准差划分发展类型。首先，以生态文明水平和发展速度的平均值划定“基准线”，兼顾中游省份分布集中、差别较小的状况，在“基准线”上下左右各自浮动其0.2倍标准差，设置为缓冲过渡区。该区域内的省份发展类型即为中间型，它们的生态文明发展速度或水平徘徊于中游。此外，生态文明水平与发展速度均大于平均值0.2倍标准差以上的省份为领跑型；追赶型省份的生态文明水平虽低于平均值0.2倍标准差以下，但发展速度高于平均值0.2倍标准差以上；水平高于平均值0.2倍标准差以上，但发展速度低于平均值0.2倍标准差以下的省份为前滞型；生态文明水平与发展速度都低于平均值0.2倍标准差以下的省份为后滞型。