永續臺灣的願景與策略研究─永續臺灣的評量系統（VI）

(1)

行政院國家科學委員會專題研究計畫成果報告

永續臺灣的評量系統（VI）

計畫類別：整合型計畫計畫編號： NSC92-2621-Z-002-034- 執行期間： 92 年 08 月 01 日至 94 年 02 月 28 日執行單位：國立臺灣大學經濟學系暨研究所計畫主持人：劉錦添共同主持人：葉俊榮，王俊秀，李玲玲，駱尚廉，黃書禮，蔡慧敏，施文真計畫參與人員：劉錦添，葉俊榮，王俊秀，李玲玲，駱尚廉，黃書禮，蔡慧敏，施文真報告類型：完整報告處理方式：本計畫可公開查詢

中華民國 94 年 3 月 2 日

(2)

目錄

壹、都市與計劃特刊初稿...1 生態系健康度指標之發展與應用...2 一、前言...3 二、何謂生態系健康度？...3 三、如何評估生態系健康度...4 四、案例介紹...7 五、建立生態系健康度指標所遭遇的問題...12 六、發展生態系健康度指標的狀況...13 環境保護永續評量系統建置方法與問題剖析...16 一、前言...18 二、永續評量系統環境品質指標研究成果...18 三、台灣永續評量系統應用與問題剖析...19 四、環境議題指標研究趨勢...26 五、結論與建議...29 永續台灣評量系統的社會論述：理念與實際...45 一、永續發展的社會基礎與內涵...46 二、環境社會學的觀點來評析相關的理論與模型...48 三、「台灣脈絡」的永續社會指標之架構與立基 (rationale)...51 四、社會壓力的對話：檳榔副文化、生態消費壓力與環境痛苦指數...56 五、永續台灣指標的社會觀察：短氣度...60 六、環境典範轉移的論述...63 七、結論...66 臺灣永續經濟指標之回顧與檢討...71 一、前言...72 二、國際間指標建置過程...72 三、臺灣永續經濟指標之發展歷程...77 四、經濟壓力指標之檢討...82 五、結論...85 「制度回應指標」之理論基礎探討：制度量能提升與良善治理...90 一、前言...92 二、度量能提升與良善治理：永續發展之制度與執行面...93 三、現行各永續評量系統中之制度性指標...99 四、結果與討論：制度量能提升與良善治理反映於各制度性指標...105 五、結論與建議... 111 檢視都市永續發展指標的發展歷程與內涵：從指標系統建構到政策評估.... 115 一、前言... 117

(3)

二、永續性都市的意涵與永續指標的發展... 118 三、台灣的都市永續發展指標...123 四、都市對於台灣永續發展之角色辨識：感受性系統模型（SM Tools）的引入...127 五、都市發展政策評估：整合都市永續發展指標與SM 系統工具...131 六、結論與建議...137 學術建構到政策實踐：永續臺灣指標發展歷程及對制度運作影響...143 一、前言...144 二、永續指標的研究過程...145 三、永續指標的制度建構...149 四、永續指標的理論意涵...151 五、政策建議...154 六、結論...156 貳、永續發展指標的回顧與政策探討...162 建構永續臺灣指標系統的研究歷程與政策意涵...163 一、緒論...163 二、研究脈絡與政策連結性...164 三、理論意涵...170 四、三大機制下的永續制度建構...172 五、政策建議...174 六、結論...176 水質指標－淡水河水汙染問題的探討...182 一、研究內容及流程...182 二、結果與討論...189 三、結論與建議...214 貿易談判/協定之永續性評估 ...219 一、歐盟SIA 簡介 ...220 二、台灣的政策環評回顧...229 三、歐盟SIA 與台灣之政策環評 ...238 全球化對台灣永續發展影響的初探：感受性系統模型的應用...243 一、前言...243 二、全球化影響力與台灣的永續發展...244 三、感受性系統模型之建構...251 國際間永續發展指標之回顧...265 一、前言...265 二、OECD 報告探討的範圍...265 三、國家層級永續發展指標之發展歷程...266 歐盟會員國建構永續發展指標之經驗...289

(4)

一、永續發展政策之發展歷程...289 二、歐盟會員國永續政策之策略、計畫及指標...291 歐盟各國發展永續指標之回顧...309 一、歐盟各國永續發展進度的差異...309 二、永續發展策略與指標的關係...309 三、各面向指標之整合...310 四、諮詢、參與和廣宣... 311 東南亞區域全球變遷研究委員會(SARCS)「永續發展指標計畫」總結 ...314 地方永續發展的評量與指標建置原則...315 一、地方永續指標建置原則...315 二、地方永續發展評量原則...321 三、全球地方永續評量面向...326 參、國外地方永續發展指標案例介紹...341 案例一、國際環保倡議委員會ICLEI 指標 ...342 一、發展項目簡介...342 案例二、赫爾辛基地方永續指標發展歷程簡介...354 一、計畫發展與諮詢過程...354 二、赫爾辛基地方永續指標...355 案例三、英國LEEDS永續指標發展歷程簡介...359 一、Leeds 願景計畫發展與諮詢過程 ...359 二、Leeds 地方指標項目 ...360 案例四、英國SCOTLAND永續指標發展歷程簡介...362 一、計畫發展與諮詢過程...362 二、蘇格蘭地方指標項目...362 案例五、英國蘭開夏郡永續指標發展歷程簡介...366 一、計畫發展與諮詢過程...366 二、蘭開夏郡地方指標項目...367 案例六、美國SANTA MONICA市永續指標發展歷程...370 一、永續城市計畫與指標產生過程...370 二、對地方永續發展的影響...370 三、指標的選項...371 案例七、美國永續CINCINNATI永續指標發展歷程簡介...383 一、永續辛辛那提計畫發展與諮詢歷程...383 二、辛辛那提永續指標...383 案例八、美國明尼蘇達州 HENNEPIN 郡地方永續指標簡介...387 一、任務...387 二、願景...387 三、指標之面向...387

(5)

四、指標之發展...387 案例九、英國PLYMOUTH地方永續發展歷程簡介...393 一、計畫發展及諮詢過程...393 二、Plymouth 地方指標項目 ...393 案例十、加拿大MANITOBA永續指標發展歷程簡介...396 一、Manitoba 永續發展行動綱領發展與諮詢歷程 ...396 二、Manitoba 地方永續指標 ...397 案例十一、紐西蘭WAITAKERE地方永續發展標案例簡介...401 一、地方永續發展概況...401 二、Waitakere 地方永續指標 ...402 案例十二、澳洲南威爾斯省新堡市永續發展指標發展歷程簡介...403 一、永續發展過程...403 二、新堡市永續社區指標...405 案例十三、「永續西雅圖」指標系統簡介...407 案例十四、英國諾威治市地方二十一議程（NORWICH 21）永續指標 ...409 案例十五、聯合國永續發展委員會(CSD)P-S-R 架構下以議題導向的對應指標 ... 411 肆、出國參訪報告...414 馬來西亞出國報告...415 一、東南亞永續發展指標計畫之目標與展望...415 二、邁向永續發展的東南亞：趨勢與挑戰...418 三、東南亞永續發展評量指標...420

四、Findings of the National Consultations on Sustainable Indicators – by Mohd Nordin Hasan ...424

赴韓國進行永續發展指標研究學術交流報告...426

一、行程...426

二、參與人員...426

(6)

(7)

生態系健康度指標之發展與應用

江淑婷、李玲玲摘要地球上各類的生態系提供人類許多重要的服務，是人類維生與發展的基礎。然而人類在使用資源與改變環境的過程中，往往造成某些生態系的退化或消失，以致影響人類的生活與發展。因此在全球推動永續發展的過程中，建立適當的評估方法，以追蹤與預測各類生態系整體品質之好壞，並進一步引導適當經營管理決策的規劃與執行，以兼顧環境維護、經濟發展、社會公義，是永續發展的重要課題。「生態系健康度」即是一種評估生態系整體狀況與品質是否足以穩定地發揮其功能的標準。由於國際上發展生態系健康度評估系統的時間尚短，不同國家或單位所發展之方法論也各異，本文擷取美國、加拿大、澳洲、哥斯大黎加等地的發展生態系健康度評估系統案例，並分析國內相關研究的現況，期望能加速此方面工作的進展。關鍵詞：生態系、健康度、指標、森林、監測、永續發展 ABSTRACT

Various types of ecosystems on earth provide many kinds of service to human. They are the foundation of human subsistence and development. However, Natural ecosystems at many places are degraded or destroyed due to over-exploitation and irrational development, which may eventually impact the quality of living and potential of future development. Therefore it is important to develop an appropriate evaluation system to assess and keep track of the state of ecosystem, and to provide guidance for planning and execution of appropriate management strategies, and to meet the goals of sustainable development. The concept and goals of “ecosystem health” research is to develop a system that can assess the integrity and quality of various types of ecosystems in terms of providing ecological services. Because the discipline is rather new, different countries or agencies responsible for the “ecosystem health” programs may take different approaches. In this paper, we reviewed examples and results from United States, Canada, Australia, Costa Rica, as well as relevant progress in Taiwan, so that more effort will be devoted to this important topic in Taiwan.

(8)

一、前言建立適當的指標系統，以追蹤、評量公私部門推動業務的成效，並做為改進未來工作策略的基礎，對於各部門達成業務目標而言，都是相當重要的工作。在全球推動永續發展的過程中，建立適當的永續發展指標系統，以追蹤、評量國家發展的趨勢，並作為國家決策預警、決策檢討、決策導引的基礎，也是各國積極推動永續發展的諸多工作中相當重要的一個項目。為此，行政院國家永續發展委員會在過去幾年中，相當積極地推動國家永續發展指標系統的建置工作。而行政院經濟建設委員會也在2002-2003 年間，以行政院國家科學委員會推動「永續台灣的願景與策略研究計畫」所研選的111 項永續發展指標為基礎，邀集相關部會代表，在考量資料取得之可行性與穩定性、與國家政策之連結性、以及與國際接軌之可能性等條件下，選擇了「環境污染」、「生態資源」、「經濟壓力」、「社會壓力」、「制度回應」以及「都市發展」等6 個面向，共 42 項具有永續發展意義與代表性的指標，建立了「台灣永續發展指標系統」。經建會並於92 年 6 月首度正式公布各指標之現況與歷年之趨勢變化，同時將每年公布新的資料，以持續追蹤我國在永續發展上的表現。從行政院國家科學委員會「永續台灣的願景與策略研究計畫」所研選的111 項永續發展指標，到行政院經濟建設委員會正式公布「台灣永續發展指標系統」中的42 項指標，許多指標被捨棄不用的原因，並非是這些指標不具備永續發展的意義與代表性，主要的原因還是在於缺乏計算這些指標所需要的資料。甚至是一些現行選用的42 項指標中，有些指標也是在首選的指標缺乏資料，而以替代指標標，或是不完整的指標暫行。例如「生態資源」面向指標中的「有效水資源」指標，目前是以「單位水庫有效容量」作為評量的依據。然而台灣水資源的供應同時來自地表水與地下水，聯合國指標亦同時考慮地表水與地下水。因為地表水不足或污染時，往往會增加地下水之使用，地下水過度使用不僅造成水源蓄存量減少，同時也會造成地層下陷、區域性鹽化及其他環境問題，這些問題都會影響到發展的可持續性。然而目前台灣地下水監測的持續資料尚未建立，所以無法納入作為評量的項目之一。此外，有些「生態資源」面向的指標，如「未受損森林面積比」、「耕地總面積比」與「生態敏感地」等，都是以特定生態系或是保護區域的面積或範圍作為評量生態資源現況的依據。這些指標的資料取得較為容易，但是這些林地、農地或是保護區是否都能有效發揮其生態功能或是持續提供資源與服務，作為永續發展的基礎，並無法從單純面積的資料評量出來。其他如海洋、內陸濕地等生態系的評估也遭遇同樣的問題。為此，各國正持續在推動所謂生態系健康度的評量系統，希望能建立評估生態系品質與效能的更佳指標系統。二、何謂生態系健康度？

(9)

地球上的各種生態系提供人類各類的服務，包括提供食物、燃料、原料，調節氣候、維護水土、減輕天然災害衝擊，以及精神上、文化上的效益。然而人類在使用資源與改變環境的過程中，往往造成生態系組成與功能的改變，甚至導致某些生態系的退化或消失，以致於影響人類的生活品質與後續發展。因此在全球推動永續發展的過程中，如何確保在發展的同時能無損於生態系能健全地發揮其服務的功能，以及如何建立適當的評估方法，同時盡可能掌握生態系的複雜性，以追蹤與預測各類生態系整體品質之好壞，並進一步引導適當經營管理決策的規劃與執行，以能達成兼顧環境維護、經濟發展、社會公義的目標，便成為一項相當重要的課題(Rapport et al, 1999)。 Callicott (1992)提出，健康的生態系是指生態系的整體運作與結構，處於一種自給自足並具備自我恢復力的狀態。Costanza’s(1992)與 Rapport’s(1995)則定義生態系健康為：穩定並持續地維持其系統運作及其受威脅的恢復力，並達到經濟自足與維持人類社會永續生存(Munoz-Erickson 2004)。Bernardo(1999)則認為一個健康的生態系可維持相同質量的資源供所有居住其間的生物所需，包括現在與未來。因此，所謂“生態系健康度＂即是一種評估生態系整體狀況與品質是否足以穩定地發揮其功能的標準。三、如何評估生態系健康度由於了解生態系的運作狀態是監測生態系健康度的基礎，因此許多早期的生態系健康度評估系統中，往往只使用生態學與生物學面向的指標(Bertollo 1998，表一)。影響生態系品質的各種潛在威脅、或生態系受威脅後的恢復能力等較複雜的運作機制，卻都無法從這類指標中得知(Aguilar 1999)。然而人類生存於生態系中是一項不爭的事實，人類活動亦隨時影響生態系的品質，因此要定義生態系健康度，除了需考量生態系中的生物與非生物因子之外，也需納入人類社會與經濟影響等因素。事實上，生態系健康度與人類社會的健康息息相關。因此許多學者認為，一個健康的生態系不應只是生態學上的健康而已，還包括經濟上的自給自足並能維護生存其間的人類社會處於健康狀態(Aguilar 1999)。因此，國際間目前較普遍採用的方式，是建構一整套包含生態、環境、社會、經濟與人類健康的評估指標(Bertollo 1998，表二)，來共同反應生態系的健康程度。由於各類生態系組成分子不同，所提供的服務與功能亦有差異，因子評估各類生態系時所選用的指標項目與標準亦不相同。Bertollo (1998) 回顧與整理了許多相關文獻中所曾經建議的“生態系健康度＂指標，同時提出建構“生態系健康度＂評估系統基本步驟，包括： 1.相關文獻的回顧：應該納入包括生態環境監測、永續發展、地景生態學、生態系健康度與環境品質等相關主題之文獻。

(10)

表一可用於評估生態系健康度的生物或生態指標(整理自 Bertollo, 1998). 非生物指標生物或生態指標水質初級生產量地表水水文養分循環地下水水文能量流動空氣品質分解速率溫室氣體排放遺傳多樣性各類污染物種多樣性地形地貌的改變族群結構土地利用的變化族群動態地景結構功能群土壤結構群聚結構地景劣化營養階層組成最小可活存族群量最小棲地需求量特有種稀有種特定類群(植物、魚類、鳥類、哺乳類)之生物量外來種污染物的生物累積有害生物與疾病普遍性棲地破碎化棲地劣化程度生態系過程進行的速率與物質儲存量

(11)

表二可用於評估生態系健全度的社經文化指標(整理自 Bertollo, 1998). 人口動態密度分布變動趨勢人類健康死亡率重大疾病事件教育程度主要健康議題民眾感知的生活品質文化環境的美質環境因子對人類健康的潛在危險廢棄物與有毒物質的產生經濟健全一般經濟狀況(GNP,失業率,收入) 主要經濟/就業活動科技發展農業與觀光業的永續性環境成本外部化所造成經濟或收入的損失自然資源稀少或耗盡所造成經濟發展限制的程度公私部門政府單位與職責環境、土地權、發展相關法規私部門與組織之角色民眾參與有意環境行動的程度可再生與不可再生資源之消耗速度能源水資源礦藏單位產品生產製造所需消耗資源速度與效率循環再利用率

(12)

2.指標選取之準則：應該考慮評估的目的與目標，立基於權益關係者的所關切的議題，所涉及的生態系中相關社會、文化、生物與環境的條件，適當的空間尺度，指標應該夠敏感能反映時間空間的變化，有科學基礎，可量測且實用，量測的資料確實可信，容易為人們所理解等。 3.指標選取：指標選取之過程需經由相關管理單位與民間人士的充分參與及討論，而其選取結果則會隨各地方經營管理目標之不同而異。四、案例介紹由於國際上發展生態系健康度評估系統的時間尚短，不同國家或單位所發展之方法論也各異，這些方法論也各有其適用之處，以下回顧一些相關的案例。 (一) 全國生態系狀態報告 1.美國在美國有相當多的單位，與組織基於不同的目的，以不同的方式與時間間隔，收集各項環境資料。但是這些以各種型式呈現、分散在各處的資料，並不能清楚的呈現美國各類生態系整體的品質與狀況。由於維護乾淨、安全、健康的環境十分重要，但也需要相當的成本，因此對於定期彙整環境狀況的資料，掌握環境管理的成果並成為一項重要的課題。美國環境品質委員會從70 年代開始即注意此一課題，美國科學院與美國公共行政學院也都相當關注此方面的進展。但是直到最近，大量的資料仍無法達到讓決策者可以迅速掌握美國境內環境狀況重點的目標。因此1995 年白宮科技政策辦公室 The White House Office of Science and Technology Policy, OSTP)委託 Heinz Center 製作一份超越黨派、以科學為依據，報導美國境內環境，特別是各類生態系，包括期中的生物、地景、水資源等，狀況的報告。該中心於是邀集相關公司部門、環境組織、學界的代表組成委員會，商討並決定如何進行此項工作，包括選取指標、設定報告的內容、型式等。另外，邀集社會各界代表組成技術工作小組，提供他們對各自專長的生態系的諮詢意見，並進行篩選指標、評估資料狀況、草擬各項指標的所呈現的狀況也極其他技術性工作。經過多年的工作，從建立評估的原型、經過多次測試、收集各方意見、改進，終於在 2002 年第一次正式出版了美國”國家生態系狀況報告”(The Heinz Center 2002)。此一報告中所涵蓋的生態系包括海岸與海洋、農地、森林、淡水域、草原與灌叢以及都市與市郊地區等。報告中除了定義六類生態系並介紹其特色外，並確認各類生態系狀況的十項特徵作為選取指標的依據(表三)，最為描述各生態系狀況的基礎。

(13)

表三美國生態系狀況報告中評估各生態系之特徵(The Heinz Center, 2002) 評估面向生態系特徵指標描述系統面向範圍生態系或土地類型的面積及其主要組成破碎程度與地景模式生態系區塊的形狀、大小及連結程度物理化學面向養分、碳、氧主要植物養分(氮和磷)與關鍵生態系元素(氧和碳)的總量與濃度化學污染物特定污染物在生態系中出現的種數，以及這些污染物多常超過管制的閥值物理狀況生態系主要物理組成條件的狀況，例如沖蝕程度或水溫生物面向動植物原生或非原生動植物的現況生物群聚生態系組成動植物群聚的狀況生態生產力陸域和水域植物生長狀況人類利用面向食物、纖維、水人類所使用主要產物的總量與價值其他服務(包括娛樂) 生態系所提供直接或間接的服務經過參與人員的討論，共選出22 個系統面向指標，26 個物理化學面向指標， 33 個生物面向指標，22 個人類利用面向指標，總共 103 個指標來追蹤各類生態系的狀況。在檢查資料的可及性與可用性之後，總計有33 個(32%)指標有所有計算指標所需的資料，25 個(24%)指標有部分的資料，31 個(30%)資料不足，14 個 (14%)指標所需要的資料還待發展。因此雖然各類生態系整體的狀況已看出一些趨勢，但後續仍須對資料不足的指標建立適當的資料收集機制，改進定義不夠明確或敏感度不足的指標，並加強相關單位的聯繫。該中心預計於2007 年出版第二次的報告。 2.澳洲澳洲政府根據其永續農業與保存自然襲產的政策，決定要建立國家水土資源統計系統(National Land and Water Resources Audit)以提供資料、分析國內自然資源的狀況，做為決策與管理的基礎。其中一個工作項目即是關於生態系健康度。

(14)

此工作項目的主要目標包括：(1)收集相關領域的各項適合的生態系資料以提供生態系健康度的整體評估；(2)確認適當的生態系過程與特質，整合所有資料以評定生態系是否正常運作或是在退化中；(3)根據相關資料與分析，提出適當作法、提供資源和政策評估的優先順位；(4)發展評估與報告的架構，以評估管理對現今生態系健康狀態與未來趨勢的影響，同時提供在適當的尺度下改進管理行動所需的資訊。因此，在此項工作項目下共有六個計畫，分別以地表水質現況與趨勢、河川狀態評估、河口健康度評估、地景狀態評估、水岸植物狀況調查、集水區整體狀況評估為主題，以便結合地景、集水區、水系到河口等尺度不同但資料相互關連的生態系。Tait et al. 2000)。 (二)特定生態系健康度評估 1.加拿大的森林健康度評估森林是許多國家監測生態系品質的優先或主要對象。加拿大森林部體認到森林健康的意義在於森林生態過程的永續性。由於不同管理部門對於森林健康的定義不盡相同，加拿大森林部發展了一項跨部門的長期計畫，希望整合各方意見，用較大的時間與空間尺度來監測國家森林並瞭解其健康狀況。計畫內容包括全國森林調查、各省之森林病蟲害調查，以及特殊干擾因子研究等。 (1)全國森林調查：以 20*20 平方公里為一區塊，整個加拿大有約 25000 個區塊，每一區塊均取樣2*2 平方公里的面積進行遙測分析(航空照相或衛星影像)，分析內容包括干擾、樹種、樹齡、樹冠覆蓋度、更新、森林結構、死亡率、土壤侵蝕、以及森林材積等，另外再配合隨機的地面調查以加強資料之完整性。此方法之建立除可提供加拿大森林現況的基礎資料之外，持續性的收集資料則可掌握森林健康狀態的變化。 (2)各省之森林病蟲害調查：森林病蟲害不常發生，不易在大尺度的森林調查中顯現，然而病蟲害一旦發生對森林健康的影響就很大，因此仍需針對森林病蟲害進行調查。病蟲害調查方法不易統一且不易量測，目前加拿大的森林病蟲害調查資料已可於網站上公開取得(www.pfc.cfs.nrcan.gc.c/health/pests/)。 (3)特殊干擾因子研究：針對全球氣候變遷、外來種以及地方性的特殊環境影響因子展開持續性的研究計畫，希望透過這些調查與研究計畫之資料整合，隨時掌握加拿大的森林健康程度及其受威脅的因素。 2.澳洲森林健康監測澳洲林業部門為達森林永續經營的目標，制訂了一項永續森林經營監測計畫以掌握森林健康情形。森林健康的定義在各省(State)之間尚未統一，所使用的監

(15)

測方式也不盡相同；有些省已設立永久樣區進行持續的資料收集，然而現階段的重要任務是各省之間的合作與整合，以因應國家層級之森林健康監測計畫。

澳洲是蒙特婁進程(Montreal Process Working Group)的十二個工作團隊國家之一，此工作團隊致力於發展溫帶森林永續經營與保育之準則與指標建構工作，並已發展出七項準則及67 個指標來監測森林之永續性。其中第三項準則為“維持森林生態系健康＂，共包括三個指標： (1)受損害森林面積或比例：此處所指的損害因子包括病蟲害、外來種入侵、火災、暴風、整地、水災、鹽化、家畜影響等。 (2)受特殊空氣污染森林面積或比例：空氣污染因子包括硫化物、氮化物、臭氧及紫外線B 等會對森林健康造成危害的因子。 (3)生態性或生物性指標變動或減少之森林面積或比例：代表生態過程之因子包括土壤營養循環、種子傳播、授粉等機制，代表生態持續性的因子則可根據監測重要生態功能性物種來反應，例如蕈類、附生植物、線蟲、甲蟲、蜂等。澳洲蒙特婁進程工作小組根據這些準則及指標制訂了一套適用於澳洲的森林健康度指標(僅包括指標一及指標三，因澳洲現階段沒有空氣污染的問題，雖然未來可能受全球氣候變遷的影響而改變)，希望透過本項監測計畫能整合各省間之資料格式與監測方法。此外，澳洲蒙特婁進程工作小組將這些指標分為三大類，第一類指標適用於絕大部分的森林，第二類指標可用於部分森林，但其方法論之建立還需要根據接下來五年的資料收集結果研議；第三類指標則仍需要更多研究與討論來確認指標之實用性、敏感度及其優缺點。 3.哥斯大黎加保護區哥斯大黎加約有25%的土地屬於受保護或經營管理的區域，但其中部分為私人擁有或居住地區。這些地區在土地使用上有許多規範，其周邊的水域與森林也需格外被保護，然而這些保護區仍可能因為居民對於資源的過度利用而受到威脅，因此，建構一套方法來評估這些地區的生態系健康品質，對於該地區的永續經營便極為重要。評估準則除了生態保護之外，還包括居民社會與經濟改善，希望將生態系健康與永續發展相結合。哥斯大黎加永續發展研究中心根據這些原則發展了一套整體性生態系健康度指標(Holistic ecosystem health indicator, HEHI)，以提供這些保護區經營管理之參考(Aguilar 1999)。這項評估工具結合社會與生態資源二大面向，並涵蓋生態系的生產力、結構與恢復力。各個不同的保護區可視其經管理目標之不同而選擇不同的指標來評估，以反應各地區的特殊狀況。

(16)

三大類型。每一指標均由標準化的分數來表示，越高分代表越健康，而每一類型指標的總分是一千分，最後再經由權重計算其指標總分，生態指標佔40%，社會與交互作用指標各佔30%，生態指標的權重較高則是因為這類指標與保護區經營管理的目標有較高的關聯性。 HEHI 的主要架構如下：指標類型範疇生態土壤品質、河岸區域、水域品質、生物量、土地利用、主要生產力(Primary productivity) 、再生、生物多樣性、侵蝕等九大範疇。社會所得、Access to services、工作穩定度、性別角色、民主程度、社區力量(community strength)等六大範疇。交互作用土地利用與分佈、水域保護、土地破碎化、公民參與、守法程度、環境意識等六大範疇。在七個保護區試用的結果顯示，這套兼顧生態與社會的整體性指標，的確可用來反應開發中國家的保育問題。 4.美國亞利桑納洲部分半乾旱地區

Munoz-Erickson et al (採用 HEHI 之概念，並根據 Noon et al.(1999)所提出的一系列指標選取步驟，嘗試先以生態類型指標開始，實際選取數項指標，作為 Diablo trust 在管理隸屬於該單位之美國亞利桑納洲部分半乾旱地區時的決策參考，以及監測與評估經營管理決策之成效。指標選取的步驟包括：(1)發展一個理論模型來描述一地區的經營管理方式與該地區生態和經濟結構改變之關係。(2) 釐清影響該地區生態、社會與其交互關係的因素。(3)確認這些因素的敏感度及代表性。(4)彙整各權益關係者對於上述因素之意見，藉以選取適當指標。(5)建立指標引導決策過程的機制。最後選取的指標包含土壤品質、植物與生產力三個範疇共九項指標；分別為土壤品質範疇的土壤侵蝕度、土壤有機物含量、土壤濕度三個指標，植物範疇的草生地覆蓋度、原生植物歧異度、外來種植物量三個指標，以及生產力範疇的主要地面生產力、主要地下生產力、二氧化碳固定之水利用效率三個指標。本研究根據這些指標表現與植被環境梯度間的關係，以瞭解適合該地區的植被類型，並作為經營管理之參考。 (三)特定尺度生態系健康度評估 1.地景尺度

(17)

由於傳統根據統計資料收集再進行指標分析的環境品質評估方式，經常侷限於其調查研究的地域範圍而無法作較大尺度的地景分析，本研究除了採納生態系健康度的基本概念與指標架構的發展方式之外，另外提出了幾種整合數學、統計學與電腦程式運算的工具或方法，希望以較大範圍的地景尺度來分析生態系健康度。 (1)理論地圖模型與模擬：在一地區測量所得之一系列參數，再結合地圖的模擬，可以較清楚瞭解其空間結構之特性。 (2)空間變異梯度：將各個地區性的環境指標數值作梯度分析之後，可以將地區之間作比較，以瞭解環境因子在整個空間中的梯度變化情形。 (3)地景變化分析：地景變化分析在生態系的監測上日益重要，這些分析包括森林砍伐、棲地破碎化、土地變更使用等，另外還包括全球氣候變遷對於地景所造成的長期影響。要瞭解地景的變化可使用遙測(remote sensing)資料進行整合與分析。 (4)指標重要性線性排序：由於過去較常使用的整套指標評估工具，為方便地區間的比較而進行指標整合或綜合指數計算時，容易出現指標權重與其代表性或重要性不符的問題。指標重要性線性排序的目的，即是希望可以將指標的重要性反應在最後的綜合指數值中，因此先將指標依其重要性進行排序，並在指數計算時給予不同的權重。此方法的缺點是指標重要性的排序容易流於主觀，爭議性較大。五、建立生態系健康度指標所遭遇的問題影響生態系健康度的因素非常廣泛，這些因素的交互關係又相當複雜，因此要建立一套符合科學性、實用性、代表性與可行性的生態系健康度指標並非易事。一般而言，建構生態系健康度指標會遭遇之困難包括幾個層面： (1)指標選取：影響生態系運作的因素不可勝數，要從中找出具備足夠敏感度與代表性之因子，又要符合指標之實用性與資料收集之可行性，還要顧及生態系之全面性，在在需要充分的科學數據及各種專家的討論參與才能完成。 (2)監測間隔：一指標要用什麼樣的時間尺度間隔來追蹤才能表現其在生態系健康度所代表之意義，每個指標可能不盡相同。時間尺度之訂定準則是要使指標具備足夠敏感度，又不會降低其可行性。 (3)指標基準點：要用什麼樣的基準點來判斷一指標是否符合經營管理目標，這類問題的答案經常因人而異。也因此，在訂定指標的基準點之前，應盡量根據科學性相關文獻來了解自然動態。

(18)

(4)資料收集：要評估一地區的生態系健康度，需要完整而全面性的調查與統計資料，過去經常使用的一些統計方法較侷限於某一小塊地區，在整體指標的使用上較難以整合運用。六、發展生態系健康度指標的狀況目前台灣大多與生態系相關的資料，均屬於大尺度面積的量化資料，例如森林覆蓋度、農田面積、保護區面積等，而較不能反應這些資源或土地利用方式的品質如何。也就是說，僅由面積的資料，無法反應這些森林、農田、保護區是否都十分健康，可以充分發揮其生態功能或永續利用之價值(李玲玲 2000)。行政院國科會「永續台灣的評量系統」研究計畫，曾嘗試將森林健康度指標納入森林資源的評估中，但因相關資料缺乏，最後只能以未受損森林面積指標來代替(葉俊榮等1999, 2000, 2001)。近年來國內相關研究已逐步朝向建立生態系監測指標準則與所需技術之方向發展，以作為未來資料收集與生態系經營管理之參考。例如林木健康指標評估方法之建立(王兆桓等 2002)，是以棲蘭地區的老熟檜木為對象，測量與健康有關的觀測變數，並藉由因素分析從眾多變數中萃取出林木健康因素，再以鑑別分析篩選出最具鑑別力的觀測變數，以供未來野外資料收集之參考。研究結果共萃取出5 個林木健康因素，分別為葉子活力衰退指數、樹冠損傷指數、林木競爭指數、樹幹附生植物覆蓋指數及根部損傷指數，並篩選出4 個觀測變數：葉子掉落、非檜木競爭指數、枝下高樹幹下半部覆蓋率、樹冠稍枯。馮豐隆(2001)則是參考國際上不同林業組織與國家訂定的準則和指標，再配合台灣現今社會、經濟、人文等狀況，就生物、生態、社會、經濟等方面訂定符合台灣環境狀況與人民需求的森林生態系經營準則和指標，以提供經營管理的資訊，並作為台灣林業發展的依據。研究結果共研擬9 項準則(生物歧異度的保育、森林生態系生產力的維持、森林生態系健康與生命力的維持、國土保安與水土保育、森林生態系全球碳循環貢獻的維持、對經濟利益之維持與促進、對社會層面之維持與促進、對行政方面之依存、對科技技術與資訊管理之需求)與 60 項指標。然而這些研究所提出的架構仍在試驗階段，相關單位上為正式將之納入例行監測與定期報告的項目。而其他生態系的評量與監測系統則尚未被正式研究與建構。因此若要仿照美、澳等國確實監測並報告國內各類生態系健康度狀態，相關人員與單位仍有相當大的努力空間。

(19)

參考文獻

王兆桓、陳子英(2002)，林木健康指標評估方法之建立－以棲蘭地區老熟檜木為例，宜蘭：農委會林務局羅東林區管理處。李玲玲(2000)，自然保育組階段性成果，永續台灣簡訊，第 2-2 期，第 9-10 頁。馮豐隆、高義盛(2000)，台灣森林生態系經營準則和指標之研擬，林業研究季刊，第22 期，第 79-90 頁。。葉俊榮等(1999)，永續台灣的評量系統（第一年度報告），台北：行政院國家科學委員會專題研究計劃。葉俊榮等(2000)，永續台灣的評量系統（第二年度報告），台北：行政院國家科學委員會專題研究計劃。葉俊榮等(2001)，永續台灣的評量系統（第三年度報告），台北：行政院國家科學委員會專題研究計劃。

Aguilar, B. J. (1999). Applications of ecosystem health for the sustainability of managed systems in Costa Rica, Ecosystem Health, 5: 36-48.

Allen, E. (2001). Forest health assessment in Canada, Ecosystem Health, 7: 28-34. Bertollo P. (1998). Assessing ecosystem health in governed landscapes: A

framework for developing core indicators, Ecosystem Health, 4: 33-51. Calow, P. (2000). Critics of ecosystem health misrepresented, Ecosystem Health, 6:

3-4.

Munoz-Erickson, T. A., Loeser, M. R., & Aguilar-Gonzalez, B. J. (2004). Identifying indicators of ecosystem health for a semiarid ecosystem: A conceptual approach. In: The Colorado Plateau: Cultural, Biological, and

Physical Research, edited by C. van Riper, III & K. L. Cole. Tucson, Arizona:

The University of Arizona Press.

Patil, G. P., Brooks, R. P., Myers, W. L., Rapport, D. J., & Taillie, C. (2001). Ecosystem health and its measurement at landscape scale: Toward the next generation of quantitative assessments, Ecosystem Health, 7: 307-316.

Rapport, D. J., Bohm, G., Buckingham, D., Cairns, J. Jr., Costanza, R., Karr, J. R., de Kruijf, H. A. M., Levins, R., McMichael, A. J., Nielsen, N. O., & Whitford, W. G. (1999). Ecosystem health: The concept, the ISEH, and the

(20)

important task ahead, Ecosystem Health, 5: 82-90.

Rapport, D. J., Bohm, G., Buckingham, D., Cairns, J. Jr., Costanza, R., Karr, J. R., de Kruijf, H. A. M., Levins, R., McMichael, A. J., Nielsen, N. O., & Whitford, W. G. (2000) Reply to Calow: Critics of Ecosystem health misrepresented, Ecosystem Health, 6: 5-6.

Spiegel, J. M., Bonet, M., Yassi, A., Molina, E., Concepcion, M., & Mast, P. (2001). Developing ecosystem health indicators in Centro Habana: A community-based approach, Ecosystem Health, 7: 15-26.

Stone, C., Old, K., Kile, & G., Coopst, N. (2001). Forest health monitoring in Australia: National and regional commitments and operational realities,

Ecosystem Health, 7: 48-58.

Tait, J. T. P., Cresswell, I. D., Lawson, R., & Creighton, C. (2000). Auditing the health of Australia’s ecosystems, Ecosystem Health, 6: 149-163.

The Heinz Center. (2002). The State of the Nation’s Ecosystems. Cambridge, UK: Cambridge University Press.

Wilcox, B.A. (2001). Ecosystem health in practice: Emerging areas of application in environment and human health, Ecosystem Health, 7: 317-325.

(21)

環境保護永續評量系統建置方法與問題剖析

劉怡廷、駱尚廉摘要本文首先對「台灣永續評量系統」計畫中完成之環境保護指標評量建置方法與成果提出說明；台灣環境品質指標在專家建議與資料建置情況之考量下，擬定了13 個相關指標，其中 6 個指標列為經建會評估民國九十二年至九十四年台灣永續發展執行績效與考評國家公共建設之用。本文進一步就永續評量研究計畫中使用的PSR 架構在水資源發展上之評估提出說明，並閳述 PSR 模式邊界限制、學門間連結不充分以及以人類為中心的弱永續思維提出檢討；此外，以數學運算式的本質對指標數值量化與指標合成方法提出建議，在數值量化上建議參考傳統水質指標品質函數數值無因次化的方式建立指標的永續隸屬函數，並比較加成合成運算式與幾何合成運算式在合成永續評量綜合指數之結果。文章最後提出以未來研究(Futures Study)作為永續發展研究之理論基礎，並提供未來研究方法中之情境模擬(Scenario analysis)與倒續推演(Back casting analysis)作為後續永續發展評量方法之建議。

關鍵詞：綜合指數、永續性隸屬函數、情境模擬、倒續推演、未來研究

Abstract

The paper gives the methods used to evaluate environmental status for the “Sustainable Taiwan Evaluation System” project and describes the results of the study. Thirteen indicators are decided to specify environmental status for Taiwan based on the experts’ opinions and data availability. Six of the thirteen indicators are listed to demonstrate the environmental Taiwan Sustainable Development (SD) indicator system. Then, the methods used in the project and the results of the study are discussed. Three critical arguments—“boundary setting,” “insufficient integrating,” and “simplified thinking”—are investigated after applying the Pressure-Sate-Response (PSR) model as a tool for interpreting sustainable-development-monitoring systems for water resources. Additionally, sustainable rating curves for the employed variables are recommend for standardizing measurements of the variables. Furthermore, the results of using the geometric mean and arithmetic mean to aggregate the membership values of variables to yield an overall sustainable index are shown. Finally, two popular future-studies methods (scenarios and back-casting analysis) are suggested for future sustainable

(22)

development research.

Key words: overall index, sustainability membership function, scenario matrix, back-casting analysis, future studies

(23)

一、前言「台灣永續評量系統」計畫乃希望透過學界專業的整合，架構一套評量台灣永續發展的指標系統。計畫採用因果系統的「壓力－現況－回應」 (Pressure-State-Response, PSR) 架構，試圖建立所謂相關模式 (Correlation models)，其中，「現狀（state）」為衡量環境惡化或改善的程度以及生態資源存量；經濟與社會面掌握造成壓力的機制，表達對環境與生態施壓的社會結構與經濟活動；至於政策與制度面的「因應」，則是追求永續發展透過制度作為回應環境生態現況與社經壓力的情形。P-S-R 架構的基本假設是：人類活動是環境生態的主要壓力來源，唯有靠政治與制度面的回應才能減輕壓力，進而促成環境生態的改善；是以改善環境必須藉由直接探討社會經濟結構來尋找問題的成因，進而確認政策與制度必須有的回應，此架構主要優點是明確的連結人類活動及環境間的問題，建立了一個簡單易懂的環境決策架構(Hammond, 1995)。P-S-R 模式建立在人類活動行為產生一個需要制度回應的不確定環境狀態(Hukkinen, 2003)。建立用以丈量環境惡化或改善程度之評估指標為永續評量系統環境組織任務，爰此，指標的基本架構主要根據環境經濟學基本概念「自然環境可視為一個殼體，傳統的經濟活動則在其中進行；殘餘物的產生，實際上是一切生產和消費活動的正常結果，一般的殘餘物包括物質的殘餘物和能量的殘餘物兩種，物質的殘餘物係以固態乘載、液態乘載和氣態乘載等方式（簡稱：固載、液載、氣載），被釋回到環境中去，而能量的殘餘物係以噪音、廢熱的形式回到環境中」(吳濟華、屠世亮譯著，1989)。二、永續評量系統環境品質指標研究成果由上述總計畫賦予環境品質指標之定位、參酌Ortolano 以殘餘物產生連結經濟活動與環境之關係以及國內環境品質管制相關策略，永續評量之環境品質指標含括空、水、廢與能源四個面向，研究之初先檢視國內目前實施已久的環境指標，進而通盤網羅台灣永續發展與環境品質提升及污染防治相關政策，繼而彙整書面資料並召開專家諮詢會議，完成環境品質指標初探之研究，其主要架構與研究流程如圖1 所示，最後藉由資料的收集與篩選，規劃出短程與長程指標系統；所謂長程指標系統乃顧及環境品質評估的完整性，指標範疇除了環保署行之已久的空氣品質指標、河川污染程度指標和水庫優養指標外，尚包括地下水水質指標、土壤品質指標、近岸海域品質指標、廢棄物管理指標、廢能管理指標等共九個範疇、十九個指標項目及數個參數；而短程指標系統乃以現階段資料可及性與數值試算為主要考量，由完整的長程指標系統中評估各項參數資料的品質狀況，採用所謂「分級制」，資料以A、B、C、D 和 E 五個類別加以區分，其中 A 級為資料完備並可直接取得資料者、B 級為有資料，但需加工已有現成資料、C 級為整理研究後使可得者、D 級為問卷資料、以及 E 級其他；十九個初選指標中屬於 A 級有 4 個、B 級 0 個、C 級 9 個、D 級 5 個、E 級 1 個，保留 A-C 級共十三個指標，指

(24)

標之篩選結果如表1 所示。此外，民國九十一年在經建會的大力支持下，以已完成之評量系統為基礎，從中再次評估並選取可以立即試行運算的指標，成為「經建會永續台灣評量系統環境指標」，關於「台灣永續評量」計畫之發展細節與成果詳見國科會研究成果「永續台灣評量系統年度報告書」。由於永續發展為國際共同關心之議題，因此表1 同時列出環境品質指標與「21 世紀議程」（Agenda 21）報告中之相關內容及與聯合國指標系統相對應之指標，強調本計畫與國際接軌。三、台灣永續評量系統應用與問題剖析目前台灣永續評量系統計畫執行已告一個段落，本節對指標數值量化與綜合指標合成方法提出討論，並由歷史資料探討指標資料運算結果；此外由指標計畫的執行成果，以水資源為例，橫軸連結環境品質、生態資源、社會壓力、經濟活動與制度回應五個永續評量面項與水環境相關指標，說明 PSR 模式在本計畫之應用並闡述該模式使用上之限制。數值量化與指標合成方法評估與檢討經建會永續台灣評量研究中，永續指標計算方式乃參酌日本國民生活指標（指標計算方法之詳細說明請參酌本特刊：劉錦添(2004)，臺灣永續經濟指標之回顧與檢討p.），以民國77 年為基準年將測量值無因次指數量化後，以等權重合成各組之指標，結果如圖 2 所示。由指標計算結果可得各永續評量面向自民國 77 年至 92 年，指標值變動範圍介於 100± 10%之間；環境組之六個選取指標分項說明於表2，以此六個指標之計算結果為例，自民國 77 年至 92 年環境組指標變化趨勢，最小值出現在民國九十年，合成指標值為 98.04，最大值為民國七十七年（基準年）之100，指標呈現小於 100 微幅上下震盪趨勢；個別指標的數值除了二氧化碳人均排放量有較明顯的變化外（最小值86.73，最大值 100），其餘六個指標數值值域分布範圍介於96.67 至 105 之間，單一指標值與綜合指標值如表3。有鑑於以此計算方式縮小指標數值間的差異，指標值域變動範圍不大、趨勢變動不明顯、進行分析說明困難，因此以下參考水質品質指數研究（劉怡廷， 2003），針對指標綜合指數計算與量測值無因次量化提出建議：首先，如何將多個指標值經由算式運算合成單一綜合水質指數，一值是多年來指標研究討論的重點。將多個指標整合成單一指數，有賴數學計算公式的決定，合成的方法有很多種，根據文獻，歷年使用在環境指數合成的基本數學計算式說明如下： 1.加成合成：加成合成運算包括無加權算術平均與加權算術平均。無加權算術平均，視各水質參數權重相等，水質參數運算式如公式1：

(25)

∑

= = n i i q n I 1 1 (1) 式中I 為水質綜合指數值，qi 為水質參數 i 次指數值，n 為參數數目。如台灣環保署使用的河川污染水質指數(River Pollution Index, RPI)，計算以溶氧、氨氮、五日生化需氧量、懸浮固體濃度四個水質參數次指數之平均值，合成河川污染水質指數；Carlson 水庫優養指數（CTSI）、Morihiro 水庫優養指數，計算以透明度、總磷、葉綠素三個參數次指數之平均值，合成水庫優養指數，此皆為無加權平均算式合成函數。加權算術平均則是對水質參數賦予評價水質之相對權重，作加權平均，以突顯水質評價時重要之水質參數加成形式的合成函數在應用上較為簡單，但是在使用上會有可能產生遮蔽現象(Eclipsing)的疑慮。所謂遮蔽現象，係指合成品質指數時，單項參數指數可能偏低，但是整個品質指數合成後的得分無法反映出該得分低的參數點數，可能因此而忽略了某些重要的訊息；以兩個水質參數等權重算數平均為例，I1_和I2_{分別代表兩個水質參數的水質點數， I 為以} 算數平均計算之綜合水質指標，即 I = 12I1+ 12I2 ，若水質點數為

(

I₁,I₂

)

=(10,100)_{，則水質指數}_I =₅₅_{，此結果表現出加成函數不可避免的遮蔽現}

象(Ott, 1987; Swamee and Tyagi, 1999; Swamee and Tyagi, 2000)。又例如：某條河川受到溶解性有機物質的污染，水中生化需氧量濃度增加但是懸浮固體量沒有改變，以加成函數合成此兩個水質參數用以評估此刻河川之水質時，生化需氧量增加所傳達的水質污染訊息會被濃度沒有太大改變的懸浮固體濃度稀釋，無法適當反應水體受到溶解性有機物質之污染。 2.幾何合成：幾何合成運算包括無加權幾何平均數與加權幾何平均。無加權幾何平均數水質參數運算式如公式2： n n i i q I 1/ 1 ) (

∏

= = (2) 式中 I 為水質綜合指數值，qi為水質參數 i 次指數，n 為參數數目。加權幾 何平均又稱為倍數指數(Weighted multiplicative)， McCellard 根據現場資料分析，認為算術指數缺乏敏感性，無法適切地反映出評點較低的參數對整個水質之影響，故提出倍數指數公式，應用幾何指數提高敏感度（McCellard et al., 1970），為提高敏感度，對權重不同的各參數進行加權幾何平均，如1970 年 NSF 水質指標屬之。乘積形式的合成函數可避免相加函數產生的遮蔽現象；若其中一個參數點數得分為零，以乘積形式合成水質綜合指數計算結果為零，同樣的若其中一個參數點數得分較低，則合成的綜合指數亦較低。但是，乘積水質指標應用在參數

(26)

數目較多時，可能會有所謂曖昧(Ambiguity)的情形，圖 3 表示水質綜合指數 I 與水質參數點數I 之關係式為i w I I = ₁ ，當權重w由1 降至 0.25，水質指數 I 與水質 參數點數I₁呈現幾何曲率的趨勢越明顯；當w=0.1時，水質參數點數I₁與之對 應的水質指數 I 已經顯得非常唐突；當w=0時，水質指數 I 與水質參數點數I₁則為階梯函數。又例如應用等權重幾何平均運算含有九個水質參數的水質綜合指數，每一個參數權重wi =1/9(i=1,2,...,9)，假若除了第一個水質參數(I1)外，其餘八個水質參數點數均固定為100(Ii =100 for i =2,3,....,9)，那麼最後合成的水質指數可表示為I =KI₁1/9，式中，k =(100)8/9 =59.95，當水質參數I₁得點由零增加到一百時，綜合指數結果為非常陡峭的曲線，當水質參數I₁由零增加2 個得點，亦即I₁ =2時，水質綜合指數 I 則由零增加為 64.7；相對的，當水質參數I₁ 由20 增加 80 個得點，I₁ =100時，水質綜合指數 I 則由 83 增加為 100，由此，當任何一個趨近於零的水質參數點數有一點點增加(一點點的水質改善)，將導致合成的水質綜合指數增加超過50%，1978 年 Ott 博士論文中有更詳盡的說明(Ott, 1978)。承上，數學運算式的特性分析，指標項目若具有高度相關性，建議以簡單加成合成運算；指標項目若不具有高度相關性則建議以幾何合成運算；幾何合成具有較大的值會被較小的補償，而任一因子品質隸屬度降至零時，幾何加成結果亦為零的特性。本文將上述指標合成數學計算式之觀念應用於永續台灣評量，並比較不同運算式最終合成之台灣永續評量結果之差異。ST₁綜合指數為依國民生活指數量化後以算數平均合成社會、經濟、環境、生態和制度五個面向的個別指標值，經算數平均計算後得到的五個永續面向指數值再以等權重算數平均計算，計算如公式3： ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎣ ⎡ ₊ ₊ ₊ ₊ =

∑

= = = = = 8 1 7 1 6 1 6 1 7 1 1 ) 8 1 ( ) 7 1 ( ) 6 1 ( ) 7 1 ( ) 6 1 ( 5 1 i i i i i i i i i i EP PS ES IR SP ST (3) 2 ST _{綜合指數為經算數平均計算後得到的五個永續面向指數值再以等權重} 幾何平均計算，計算如公式4： 5 / 1 8 1 7 1 6 1 6 1 7 1 2 ) 8 1 ( ) 7 1 ( ) 6 1 ( ) 7 1 ( ) 6 1 ( _⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎣ ⎡ _× _× _× _× =

∑

= = = = = i i i i i i i i i i EP PS ES IR SP ST (4) 3 ST 則視 P-S-R 三個群組為永續評量的三個面向，經算數平均計算後得到的 五個永續面向指數值，再次以算數平均合成隸屬 P 面向之社會和經濟組的指標

(27)

值、S 面向之環境和生態組指標值，最後以等權重幾何平均計算三個群組，計算如公式5： 3 / 1 7 1 8 1 6 1 6 1 7 1 3 ₈ ] 1 [ ))] 7 1 ( ) 6 1 (( 2 1 [ ))] 7 1 ( ) 6 1 (( 2 1 [ _⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎣ ⎡ ₊ _× ₊ _× =

∑

= = = = = i i i i i i i i i i EP PS ES IR SP ST (5) 綜合指數ST₁、ST₂、ST 計算結果如圖 4，結果顯示₃ ST 永續發展趨勢相較₃ 於ST₁、ST₂明顯，此乃由於在ST 計算式中（式 5）社會面向的不永續的趨勢為₃ 經濟面向的永續趨勢補償，該綜合指數計算式遮蔽了社會不永續的趨勢；而ST₂ 最能表現綜合指數受社會不永續趨勢的影響。本文的目的並不是要對何者為最佳合成式下結論，而是闡述運用合成計算式之前必須了解指標間之相關性，尤其以算數平均進行綜合指數計算時注意指標間之補償性。再者，在傳統水質指標的研究中，為求水質綜合指數計算結果不受量測值數值單位或原始值愈分布的影響，有必要將觀測值大小相對於品質得分轉化，轉化後的量測值以參數(variables)或次指數(Sub-index)稱之；觀測值標準化藉由水質評分點數(Rating curve)的制定為之，水質評分點數是將觀測項目與量測值大小，依其影響水質的程度而轉換的品質點數值；建立參數水質點數必須先決定觀測值轉換型式(Form of determined transform)及指數值的範圍(Index scale)，常見水質點數函數有線性函數，包括：遞增線性函數、遞減線性函數、片段線性函數等；非線性函數，包括：階梯函數、單峰曲線函數（unimodal）、指數函數等(Ott, 1978)。此外，片段非線性函數也被廣泛使用。這些函數基本上是由參考點構成，亦即不論參數評分點數使用何種函數，參考點都必須先制定。此外，品質函數圖的制定具有某種程度的主觀且受地域及時間的影響，Horton 指出品質函數是主觀的，最終函數的形成總會依不同的參考點選擇而有不同的結果(Horton, 1965)；1999 年 Nives 也指出品質函數圖的建立是一項基於調查及應用的主觀估計，並可根據各國環境特性做修正(Nives, 1999)；同樣的，2000 年 Swamee 和 Tyagi 提出指標函數圖並非唯一，可能因水體使用用途不同而異 (Swamee and Tyagi, 2000)。上述均說明指標或指數的制定，根據各國環境特性的不同而存在著某一種程度的彈性，最後指數的成型亦不外乎由研究者主觀決定或者綜合專家意見決定之。以模糊邏輯角度觀之，可以數學函數建立指標數值與永續程度間之隸屬特徵函數，且隸屬度值域[0,1]，因此，建立指標隸屬函數(Membership function)為指標量化（或次指數化）的第一步驟。通常隸屬函數以設立多個觀測值參考點後配合片段線性函數為之，其永續函數建立步驟如下：步驟一：找出隸屬度為0 與 1 相對應的變數量測值，由此可以決定該參數與永續發展間之關係為遞增函數或遞減函數。圖5 為常見參數品質隸屬函數形式：形式I 為永續程度隨觀測值大小增加而減少之遞減函數；形式 II 為

(28)

永續程度隨量測值增加而增加之遞增函數；形式 III 為鐘型函數，表示永續程度有一個最佳範圍，變數量測值小於或大於此最佳範圍，永續程度均遞減。步驟二：藉由輔助資料，增加量測值與隸屬度之關鍵點，以片段線性逐步修正步驟一的函數，圖5 之 a、b 分別為加入的關鍵點。步驟三：由步驟一與步驟二的結果建立永續函數方程式，以利電腦程式運算。今假設台灣的永續發展以社會、經濟、環境、生態和制度五個面向均衡發展為主要訴求，各面向之間不具互補性，意即生態資源破壞或環境品質低落的損失不能為經濟成長所能彌補，因此，合成各面向間綜合指數以幾何加成運算之；又假設組成各面向的指標間具補償性，意指環境中之陸域品質、水域品質和氣域品質具有可以相互補償之相關性，故以算數加成運算之，則台灣永續評量綜合指數合成運算如公式6 所示： ⎥ ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎢ ⎣ ⎡ × ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ × ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ × × × = × =

∑

= = = = = 100 ) ( ) ( ) ( 100 8 1 7 1 6 1 6 1 7 1 V IV III II I w e e e w d d d w a c c c w b b b w a a F w w w w w ST µ µ µ µ µ µ (6) 式中µ_a、µ_b、µ_c、µ_d和µ_e 分別為社會、經濟、環境、生態和制度五個永續面向的永續性隸屬度，w_I 、w_II、w_III、w 和_IV w 分別表示五個評量面向對於_IV 永續發展的相對權重，其權重和w_I +w_II +w_III +w_IV +w_V =1；w 為組成社會面_a 向六個指標的相對權重，

∑

= = 6 1 1 a a w ， w 、b w 、c w 和d w 分別為經濟、環境、e 生態和制度組指標的相對權重，且

∑

= = 7 1 1 b b w 、

∑

= = 6 1 1 c c w 、

∑

= = 7 1 1 d d w 、

∑

= = 8 1 1 e e w ；為使永續台灣指數ST值分布介於0 到 100 之間乘以係數 100。以PSR 模式評估台灣水資源發展與模式應用之檢討 台灣地區是屬於降雨量豐盛，年降雨量約2500 公厘，是世界平均降雨量的 2.5 倍，但是地理及季節分布卻不平均的地區，加以人口密度高，每個國民所能分配到的可利用水資源量並不充足，形成有效逕流之後，每人每年有效水資源僅 4363CM，大約只有世界平均值的六分之一，是亞洲平均值的七成、非洲平均值的四成、南美洲平均值的一成不到，有效水資源並不充裕，可以說是水資源並不豐裕的國家(Kondolf et al., 2001)；除此之外，根據經建會 90 年度統計彙編的資料，台灣地區最近十年的供水量約以平均每年3%的幅度成長，台灣地區用水量居高不下，進而導致水資源不敷調配；在 PSR 基本架構下，本計畫建議以每人

(29)

家庭用水量、水價反應真正成本的程度與有效水資源等相關指標探討台灣水資源發展，表2 為評量架構中水質與水量相關指標。首先，由人類活動行為產生的壓力觀之，台灣每人家庭用水量從民國七十年的每人每月 4.59 立方公尺 (相當於每人每日 153 公升 )上升到民國八十九年的每人每月 7.3 立方公尺(相當於每人每日 243 公升 )(駱、林， 2002)，家庭用水量顯見的逐年增加，再者台灣高耗水性的產業比重偏高，因此人類活動行為對水資源的需求有增加的趨勢；雖然自民國七十七年至民國八十六年農業用水量佔農業產值之比例與工業用水量佔工業產值皆有下降的趨勢(經濟部水資源局 1999 年資料)，但是水資源有效利用率逐漸提升，並不代表用水總量的節約。一般相信水價適度提高可作為以價制量之手段，達到節約用水目的，同時符合使用者付費之社會公義，並可因水資源有效利用而減少開發新水源之壓力；許多經濟學者普遍認為長期採低水價政策的結果，使得我國單位人口每日用水量居高不下，不當壓抑水價，將破壞市場價格機制及付費與補償間之平衡機制；雖然自來水價歷年來略有調整，但和礦泉水單價相比，礦泉水價皆約在自來水價的1000 倍上下，以礦泉水取自山泉，並殺菌包裝處理的過程，皆與民生用自來水相近，成本並無明顯超出自來水成本的理由，可見自來水價長期以來皆屬偏低，又根據世界衛生組織所認定合理自來水費負擔佔消費支出 1%-2%，台灣地區每人每年自來水費支出僅占每人每年消費支出之 0.35%-0.37%之間，是以在 PSR 的基本假設下推演下，台灣水資源問題起因於制度面沒有對水價有適當的回應。由有效水資源觀之，台灣雨量充沛，台灣總降雨中約有78%集中於五月到十月，降雨有明顯的季節及地區之變異，加上河川坡陡流急，水源涵養不易，是以興建水庫似乎成為保留珍貴的水資源最直接的途徑，但是台灣的河川沖刷力極強、泥沙在水庫中淤積、加上多處水庫上游山坡地的開發利用並未受到嚴格限制，導致水庫的蓄水能力逐年降低，當前台灣水庫愈建愈多，總蓄水量卻愈來愈小(李、楊， 2002)。因此在水資源供給減少、水資源需求增加的情形下，推動水價合理調整儼然成為水資源永續發展唯一的策略，配合「行政院挑戰二零零八：國家發展重點計畫」，經濟部已於92 年底完成合理水價方案之研究，目前陳報行政院核定中。然而，台灣水環境的問題是否真誠如圖 2 假設的關係圖這樣單純?「每人家庭用水量」的多寡是否真單純的由「有效水資源量」多少以及「水價反應」兩個因素影響？試想，每人家庭用水量從民國七十年每人每日153 公升上升到民國八十九年每人每日 243 公升的驅動力難道是因為有效水資源增加或水價降低所致？因此本文以下探討以 PSR 模式建置評量系統的限制，藉以釐清以此評估永續發展可能面臨的問題。

芬蘭學者 Hukkinen 指出如果因果關係鏈(cause-and-effect chains) 假設的基本理論與實際應用受質疑，則以該指標來評定活動行為與環境改變之間的差錯（例如：水資源問題與解決方案），很可能將是白費力氣；Hukkinen 更進一步指出，指標建立在人與環境之間的關係架構上是缺乏理論根據且在實際應用上是

(30)

有問題的，故未來台灣水資源困境是否在能在以價制量的基本假設下得到舒緩，值得後續觀察。關於PSR 模式應用在評量系統可能的限制提出以下說明： 1.邊界的限制（Boundary setting） Renning 和 Wiggering 指出，以 PSR 模式為評量基礎在指標的選擇上必須以資料可及性為主要考量，然而實際上在進行國家或地方上、時間或空間上的比較時，評量的最後結果可能僅受少數幾個指標影響，因此，如果永續評量國際間比較的結果僅止於開發中國家和已開發國家的分野；意即各國比較的結果受到少數指標的影響，結論很可能是已開發國家較開發中國家朝向永續發展，那永續發展的意涵就被曲解了(Renning and Wiggering, 1997)。Hukkinen 並指出訂出人類活動與環境間通用的指標於理論與實際應用上是不可行而且有問題的 (Hukkinen, 2003)，資料的可及性儼然成為通用指標的最終決定因素，也是國際間比較的重要關鍵，然而，資料的可及性與各國國情和制度有關，因此為了要進行比較的永續評估其指標連結將受到很大的限制，換言之，受制於我們以特殊的鏡頭觀察未來，因此評估發展的最後注解必須是有條件說明的。 2.學門間的連結不充分大部分的研究於發展環境指標系統時便將環境分為社會、經濟、環境和制度幾個面向，然後由參與者挑選幾個貌似合理的指標描述，此方法將人類活動和環境間的關係切成幾個片段，PSR 模式在學門合併之前，評估的結果先以學門劃分並提供更進一步的發展方向，但是，在學門合併後反而削減了資訊的可見度，因此 PSR 模式的整體應用除了可以獲得粗淺的判斷外（例如：永續、永續邊緣和不永續），資訊的細節幾乎無法藉此模式探求；精心設計的指標系統目的乃為提供決策參考及預測可能的情形，但是缺乏充足知識的學門合併可能無法得到預期的效果，PSR 模式起始高度的學門區分將是導致不良評量的原因，問題往往發生在進行學門之間相關性的連結和闡述議題的因果關係時，於是以此評斷社會是否邁向永續是有困難的，且結論通常是曖昧不明的，Thomas 等人進一步指出僅藉由相關的前人研究，評估社會是否面向永續發展是有困難的，因為最後的決策通常是妥協的結果，通常一個決策可以滿足一方但卻不利於另一方 (Thomas et al.)，即使某一特定環境或族群得到改善，整個環境系統可能是不永續的，因此指標的研究可能會使人誤解。 3.以人類為中心的弱永續思維以 PSR 模式評估台灣水資源發展時建立之行為活動和環境間的因果邏輯為：水量受到高耗水性產業和水價的影響，當水量減少且耗水性產業增加時，即發出水資源缺乏的警訊；當高耗水性產業減少，則水資源儲存量渴望增加；水價沒有調整，則無法限制高耗水性產業的發展，水量則更為窘困；儘管在綠色消費

(31)

市場中認為水價是一個強而有力的工具，但是水價的調整仍有可能被誤導，局部的永續伴隨著整體不永續的情形很有可能發生，誠如Hukkinen 指出 PSR 模式簡化環境和人類活動的交互關係為單一軌道，而且以壓力、狀態和回應反應此軌道 (Hukkinen, 2003)，部分學者亦指出，WCED 提出的 PSR 模式是一種弱永續(weak sustainability：WS)的評量，其認定的永續內涵依然較為接近技術中心世界觀，視自然資本為一種替代品，環境部門較處於被動角色，無論人類控制環境的能力如何有限，卻對於它的永續利用缺少任何絕對的限制，而且自然資財未被獨立處理，僅被視作經濟體系中總資產的一部份，基於資產間高度替代性觀點，世代間的資產轉移時，不能保證自然資產的生態環境被完善地保留 (Renning and Wiggering, 1997; Turner, 1993)；此外，經濟成長和社會福祉的估算，未考慮人類活動對於生態系健康(ecosystem health)或完整性(ecosystem integrity)的可能衝擊。Daly(Daly, 1991)主張從熱力學觀點解釋環境和經濟的關聯，認為經濟發展分析必須充分考量資源配置與分布，且經濟活動不應傷及此環境承載力(carrying capacity)，因資源替代性常為有限，對於經濟可產生實質衝擊，自然資本的必要狀況如存量，也須被列入永續發展的重要考量中；因此獨立考量自然資產，生態與環境在世代間的移轉時也較能獲得保存。基於上述的討論， PSR 模式「邊界的限制」、「學門間的連結不充分」、「以人類為中心的弱永續思想」三個問題點之簡要說明、建議方式與解決策略整理於表3。Gustavson 等人指出指標研究工作通常受限於三個主要限制：1. 缺乏生態系統的描述，一般僅專注於政治層面或受限於僅少數群體的意見；2. 缺乏主觀的洞察，通常僅反應現在的情形或者複雜的描述過去的情形；3. 通常缺乏與多個永續策略連結的指標系統，社會、經濟、環境通常各自獨立(Gustavson et al., 1999)等，因此，PSR 系統的建立有賴完整檢視環境元素間之特質(Belousova, 2000)。四、環境議題指標研究趨勢由於永續發展指標與傳統指標不同的地方在於它並非只是反映環境狀況而已，而是在反映的過程中，提供未來環境尚可承受的程度，同時也是一種具有長期監控功能的彈性準則，因此除了現象描述之外，永續性指標更可定義為現在和未來現象的規範評量指標（童翔新，1991），因此，除了傳統數值量化的方法外，本文建議以未來學的研究的方法進行後續永續評量系統建置之相關研究，以期進行前瞻性之決策。永續發展新視野

Masini 引述 Gaston Berger 在 1964 年的論述「跑得越快的車子，其車頭的

設計要越長，如此可降低意外時造成的危險」，強調我們必須遠瞻未來，因為我