区域可持续发展的定量评价是近年来可持续科学研究的前沿和热点。本文从可持续发展理论和实践的迫切需要出发,对区域可持续发展评价进行专门研究和探讨,分别针对区域可持续发展评价的各个核心问题一一构建模型,并以此为基础全面地进行评价,从而为区域可持续发展的政策和战略研究及其各个层面上的管理提供重要的指导方向,具有重要的理论和实践意义。研究首先探索区域可持续发展系统的状态及演变趋势,以及其社会、经济和环境子系统之间的关系,判断该系统是否符合可持续发展的要求,然后考虑该系统的生态支撑能力及其发展状况,其次,将区域可持续发展系统与生态系统类比,并分析其结构、功能和动态性,最后探讨了向可持续发展过渡过程中的热点问题。环渤海区域是中国经济加速增长的第三个增长极,这个政治、经济和文化的中心地区达到了一个相当高的城市化水平和经济发展程度,而在过去的几十年里,包括三省两市的环渤海区域都严重依赖能源和重化工业而发展,然而其经济发展和环境污染之间也存在着深刻的矛盾,不断增长的人口和资源消费,这些都严重威胁了该区域的生态环境,从而限制了该区域的可持续发展。因此本文拟以环渤海区域为例对区域可持续发展问题透彻剖析,从多个视角进行了深入和系统的定量研究,其中涉及生态学、环境学、地理学、系统学、管理学、应用统计学和计量经济学等多学科知识,也涉及了从新兴角度对长三角与环渤海区域的可持续发展对比研究,在努力追寻区域可持续发展的目标下力寻生态环境和社会经济发展的契机。为了丰富区域可持续发展的研究并客观全面地评价环渤海区域的可持续发展状况,本文分别基于指标(Indicators)、生态支撑(Eco-support)、生态系统(Ecosystem)和热点问题(Hot issues)等四个视角进行了区域可持续发展模型构建和评价研究,设计了相应的区域可持续发展评价指标体系以及各个视角下的研究框架,从多个视角透彻地分析环渤海区域可持续发展。在整个研究过程中从不同视角有针对性地构建了各种模型,并探索了区域可持续发展的评价方法,量化区域可持续发展系统内的社会、经济和环境子系统间的关系,量化区域可持续发展系统的持续性及其发展水平,量化区域可持续发展系统的结构、功能和动态及其内部的交互特征和差异性,并量化某些具体问题的现状及实现相关的分析和预测。本文的研究内容主要包括以下几个方面:(1)国内外研究现状及文献综述;(2)环渤海区域可持续发展评价指标体系构建;(3)基于指标视角的可持续发展模型构建与评价;(4)基于生态支撑视角的可持续发展模型构建与评价;(5)基于生态系统视角的可持续发展模型构建与评价;(6)基于热点问题视角的可持续发展模型构建与评价——以城市化与CO2减排问题为例;(7)结论与展望。主要结论及研究成果如下:(1)概述了区域可持续发展评价的理论基础,综述了国内外评价指标体系和方法,通过相关文献的统计调研,从评价方法、指标涉及领域和研究区域等方面剖析了区域可持续发展评价应用研究的变化和发展,分析了区域可持续发展评价研究的局限性并进行展望。(2)介绍了环渤海区域的概况及其发展现状,并分析了该区域当前发展的优劣势,同时,在对所研究区域的实际情况分析基础之上,也展示和详述了各个研究视角下针对该研究区域的可持续发展评价指标体系的构建。(3)根据所构建的指标体系模拟了整个区域可持续发展系统的层次结构,基于主成分分析(pca)的综合评价和向量自回归(var)模型建立了耦合分析;探索和改进了基于指标体系的区域可持续发展评价方法,提出了将非线性主成分分析(nlpca)和施密特正交化(gso)耦合的方法来改进对各子系统主成分分析后的综合可持续发展水平评价,并在此基础上构建了区域发展的持续性模型和可持续发展系统协调度模型来反映评价时期内整个区域可持续发展系统的演变趋势和变化过程。基于pca-var模型可用于分析环渤海区域社会进步、经济增长和环境变化之间的相互作用和关系,并通过情景分析来模拟各子系统的发展变化趋势及之间的协调程度,而基于nlpca-gso耦合方法优化和完善了区域可持续发展水平的评价,并且在此基础上尝试构建的区域发展持续性和可持续发展系统协调度模型也丰富了区域可持续发展的定量和评价理论方法。因此,基于指标视角的环渤海区域研究可为该区域的可持续发展管理提供方向和意见。(4)计算能源足迹(eef)和能值能源足迹(emef)来表征区域发展的可持续性,并尝试与衡量区域发展水平的人类发展指数(hdi)结合分析和评价。一方面构建eef-hdi模型并结合stirpat模型对能源足迹的驱动因子进行分析;另一方面,构建emef-hdi-dea模型,根据emef和hdi的结果评价区域的可持续发展,再针对整个可持续发展系统运用数学包络分析(dea)的思想,选择一些输入因子和输出因子,综合评价区域可持续发展的效率。能源足迹或能值能源足迹和人类发展指数的结合思想为基于生态支撑的区域可持续发展定量研究思路提供方法和路线,在其基础上进行的可持续发展系统综合效率评估巩固和扩展了时间序列的分析结果。基于生态支撑视角的研究说明该区域处于一种基于不可持续能源利用的和一系列生态环境破坏的发展模式下,尽管该区域在不断地优化现有的能源利用水平,区域发展仍然存在严重的生态环境危机。(5)从生态系统的视角探索分析了区域可持续发展系统的结构、功能和动态性,有助于认清区域可持续发展变化的本质,从而为可持续管理和决策提供借鉴。首先构建了区域可持续发展辐射能模型和辐射协调指数模型,重点关注区域的中心省区对周围省区影响的大小及其变化,从而实现区域可持续发展系统的格局、功能和动态性的分析,也构建了可持续发展差异模型来评估区域发展的公平性。同时,本章也实现了对区域可持续发展系统的组成成分之间交互特征的动态分析,并构建了绿色发展指数模型探索区域的发展模式,从而巩固了区域可持续发展系统分析。总体来看,基于生态系统视角的研究提供了较新颖的思想和方法,强调社会、经济、环境和可持续发展维度上从区域的中心省份对周边省份的辐射能力的分布形势,并在此基础上建立了辐射协调指数,反映了区域可持续发展系统的连接度和稳定性,也展现了环渤海和长三角区域的可持续性及社会、经济和环境的可持续性,根据人类和自然系统的交互变化和区域可持续发展系统三大支柱因素之间的协调水平,揭示了真实的区域发展模式和公平发展程度,从而对环渤海区域可持续能力进行综合评估,为区域可持续管理的政策制定者提供有力的方向。(6)选取当前区域可持续发展面临的两大热点问题(城市化与CO2排放问题)进行分析,以期针对性地解决区域可持续管理面临的问题。首先,研究和探索某个区域的城市化和生态环境维度的相互关系及其动态影响和能够促进对该区域可持续发展系统健康程度的判断,进行环渤海区域城市化与生态环境的相互关系的实证研究,包括建立新兴的评估指标体系,重点分析城市化与生态环境维度之间相互的关系并追踪两个维度空间辐射的变化,同时探索它们在经济圈和省域尺度是如何相互影响的。其次,对于CO2排放问题,首先构建CO2排放估计模型来估算各省区各个行业的排放量,再通过构建的解释模型对在省域尺度和行业尺度的CO2排放量进行解释,对环渤海区域的CO2排放、能源消费和经济增长等方面分析,并结合规划目标进行情景分析,从而预测未来的排放量并做相应的选择,也能够由此判断是否能实现应对气候问题进程中关于碳排放的承诺。