中国西部生态环境与经济发展耦合协调的时空演变分析

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  〔摘要〕 本文运用熵权TOPSIS法和耦合协调度模型,选取生态环境系统和经济系统的26项指标,对四川省21个市(州)2006~2015年生态环境与经济发展耦合情况进行评价。结果表明:四川省整体生态环境与经济发展耦合度较低,但总体上向着良性协调方向发展,个别市(州)出现相对下滑趋势;整体耦合度在时间上呈现先降后升的趋势,在空间上差异较大,耦合协调度较高的是成都、绵阳、攀枝花,较低的是巴中、甘孜州、阿坝州,耦合度较高的区域主要是成都平原和攀枝花地区,耦合较低的区域主要分布在川西和川东北地区。本文认为生态滞后与经济滞后都会影响区域经济的发展,并据此提出四川省未来生态与经济协调发展的建议。
  〔关键词〕 生态环境系统 经济系统 耦合 四川省
  〔中图分类号〕X22 〔文献标识码〕A 〔文章编号〕1008-0694(2018)03-0064-09
  〔作者〕 肖 义 硕士研究生 成都理工大学旅游与城乡规划学院 成都 610059
  黄 寰 教授 成都理工大学商学院 成都 610059
  吴灿霞 硕士研究生 成都理工大学商学院 成都 610059
  一、引言
  生态文明建设很重要地体现在生态和经济的协调共生上,这是经济社会可持续发展的重要基础条件。当经济发展到一定水平以后,随着经济社会的发展,环境污染会逐步加重,经济增长与环境污染二者呈现“倒U型曲线”关系的研究,最初由美国经济学家Kuznets(1955)提出,诸多学者大量的研究证实了“倒U型曲线”。〔1~3〕此外,Dasgupta(1974)和Heal(1979)基于固定替代弹性生产函数,将非可再生资源引入其中;Lopez(1994)和Chilnisky(1994)基于新古典增长模型,将环境要素引入其中,阐述了最佳环境质量与最佳环境标准之间的关系;Howitt(1998)立足于熊彼特经济增长模型,通过将衡量不可再生资源和环境污染的指标引入其中来研究生态环境与经济发展二者间的关系。随着理论不断丰富以及研究方法逐步优化,时至今日,诸多学者运用最为广泛的仍是库兹涅茨分析法,〔4〕如国内学者赵忠秀(2013)等分别从不同的角度阐述了环境库兹涅兹曲线的存在科学性。
  目前,国内关于生态经济关系主要采用的方法有生态足迹法、系统耦合法、因子分析法等定量分析方法;〔5〕黄金川等(2004)研究影响区域生态经济耦合的多种因素,认为当受到多种因素的制约时,会呈现双指数倒U型曲线。〔6〕吴玉鸣等(2008)运用中国31省区域生态与经济指标进行分析,结果显示多数地区的生态与经济耦合程度处于较低水平,空间分布不均衡。
  关于区域生态环境与经济耦合的评价方法有很多,传统的方法主要有主成分分析法、生态足迹法、因子分析法等。主成分分析法要求先提取几个主成分的贡献率必须维持在较高水平,并且其解释具有模糊性。生态足迹法是趋于静态研究的指标,它的假设条件是人口数量、技术水平等具有固定性,这与现实社会的情况不符,所以评价结果有较强主观性。因子分析法计算综合得分时采用的是最小二乘法,这种方法在某些情况下会具有失效性。而TOPSIS模型具有能够全面多维度的进行对比分析且计算简单的优点,熵权是根据各指标的原始数据计算得出权重,再利用耦合协调度模型对两个子系统的耦合度逐一进行分析测量。因此,本文构建基于熵权TOPSIS和耦合协调度模型,对四川省21市(州)的生态环境與经济发展耦合协调情况进行评价。
  二、数据与研究方法
  1.数据来源及处理
  本文26项指标的初始数据摘录于2006~2015年的《中国统计年鉴》、《四川统计年鉴》、《中国城市统计年鉴》以及四川省21个市(州)的统计年鉴,年鉴中部分年度数据存在空缺,这部分数据主要参照四川省21个市(州)的国民经济和社会发展统计公报、环境公报进行补齐。
  2.研究方法
  本文基于熵权TOPSIS法,运用耦合协调度模型,分析四川省21市(州)生态环境与经济发展的关系,并研究其耦合协调发展的时空演变。
  (1)构建区域生态环境与经济发展耦合评价指标体系。本文在大量借鉴已有的国内外相关研究基础之上,结合国内实际并立足于四川省自身发展状况,构建了生态环境与经济发展两个子系统的指标评价体系,指标分为三层级,一级指标包括生态环境系统和经济系统;二级指标包含生态环境禀赋、生态环境压力、生态环境治理、经济实力、经济结构和经济建设,其中,生态环境禀赋含地区公园面积在内的4个三级指标;生态环境压力含工业废水排放总量在内的4个三级指标;生态环境治理含城镇生活污水处理率在内的5个三级指标;经济实力包括地区生产总值在内的5个三级指标;经济结构包括第二产业、第三产业占GDP比重2个三级指标;经济建设包括人均道路面积在内的6个三级指标(详见表1)。
  (2)耦合协调模型。耦合最早出现于物理学领域中,主要描述两个或两个以上的子系统之间存在着某种或多种的紧密联系,并且各个子系统间两两彼此影响。当各个系统的衡量要素都处于协调发展的时候,称为优质或良性耦合;反之,则称为耦合失调或恶性耦合。耦合度是用来衡量各系统间或系统内部各要素的耦合强弱程度。具体步骤如下:
  构建生态环境与经济系统综合评价函数,分别用Ei和Hi代表生态环境系统和经济系统的综合评价值,在此基础上进一步构建耦合度模型,建立耦合度模型,见公式(3):
  耦合度能够在一定程度上衡量生态环境和经济发展两个系统间协调发展程度,但不能解释两个系统间协调发展水平的高低,然而耦合协调度能够对其进行诠释,因此本文引入如下所示的耦合协调度模型进行进一步研究。
  (3)评价标准。结合当前研究成果,根据四川省自身状况,本文将四川省经济和生态耦合协调度划分为2种状态,4种发展类型(详见表2)。   三、结果与分析
  1.四川省市(州)生态环境与经济发展协调时序
  (1)生态环境与经济发展子系统综合评价指数。四川省区域经济平均评价值从0.08浮动到0.91,最高值是最低值的11.38倍,就区域经济平均评价值而言,成都最高,其次是攀枝花(详见表3),第三名是绵阳,德阳、泸州、乐山、宜宾、凉山州相对较高,紧接着自贡、南充、达州并列,再其次广元、遂宁、眉山、广安并列,雅安、资阳并列且排名相对居后,甘孜州、阿坝州和巴中得分值分别为0.08、0.09、0.09,其总体经济发展最为滞后。生态环境平均评价值,最高值是最低值的3.41倍,就生态环境平均评价值而言,甘孜州最高,其次是阿坝州,生态环境较好,生态环境评价值最低的是内江,其次是德阳、凉山州,较其他市而言,其生态环境相对较差。
  在各区域经济发展中,经济发展和生态环境的保护并不存在明显冲突,在经济发展取得进步的同时,不断优化区域生态环境,力争实现二者的融合协同。在四川省各市(州)中,耦合协调度平均值较高的是成都、绵阳、攀枝花,说明这些地区生态环境与经济之间显著相关,成都的耦合度遥遥领先于其他市州,绵阳与攀枝花生态环境与经济发展相比成都低,但是整体水平比四川省其他市(州)要好。相对较低的是巴中、甘孜州和阿坝州,说明这些地区生态环境滞后与经济发展滞后并存,或者二者存其一(详见表3),甘孜州、阿坝州属于经济滞后型,生态环境相比其他市(州)要好,巴中生态环境与经济发展二者都相对滞后。平均耦合度较高的区域主要分布在成都平原及攀枝花地区,平均耦合较低的区域主要分布在川西和川东北地区,空间分布不均衡。
  根据四川省21市(州)生态环境与经济两大系统的综合评价指数与耦合协调度评价,可将四川各市(州)分为四大类即良好协调发展类、中级协调发展类、初级协调发展类、勉强协调发展类。第一类(0.7≤D<1)为成都,相较其他市州而言,耦合协调度水平一直处于第一位置,属于良好协调发展类。第二类(0.5≤D<0.7)为绵阳和攀枝花,属于中级协调发展类。第三类(0.3≤D<0.5)为自贡、泸州、德阳、广元、遂宁、内江、乐山、南充、眉山、宜宾、广安、达州、雅安、资阳,凉山州为初级协调发展类。第四类(0  2.生态环境—经济发展耦合协调度时空分析
  将四川省各市(州)经济发展、生态环境两个子系统2006~2015年的评价值分别代入耦合度和耦合协调度指数公式,进一步计算得出生态环境—经济发展两大系统十年间耦合协调度评价值(详见表4)。从2006~2015年的演化来看,大部分市(州)生态环境—经济发展耦合协调度基本保持稳定,2006~2011年间逐年缓慢波动下降,在2012年逐渐缓慢回升。大多市(州)都呈现小幅波动上升,但有个别市包括成都、绵阳、攀枝花在内都呈现相对下滑趋势,在分析的过程中发现主要是受到环境滞后的影响。其中,成都从2008年开始呈现弱波动下降趋势,但协调发展层级均为良好协调发展。攀枝花、德阳、绵阳耦合协调度分别在0.5~0.6、0.4~0.5、0.6~0.7区间内浮动,说明这些区域长期以来经济—生态环境两大系统协调发展关系波动不大,保持相对平稳的状态。泸州、广元、广安、自贡虽然有波动,但基本都保持在协调发展类层级的初级协调发展类。巴中、甘孜州、阿坝州处于勉强协调发展类。达州一直处于微弱波动下降状态,在2009年下降到低一层级的勉强协调发展类。雅安起伏变化比较频繁,从最初2006年的初级协调发展类,在2007~2011年下降为勉强协调发展类,2012年又上升为初级协调发展类,2013年又降為勉强协调发展类,2014年、2015年又反复这种现象。
  根据研究结果显示,四川省区域生态环境与经济发展在当前的宏观政策下以及未来,会越来越向着优良协调的趋势变动,生态环境的改善与提升在经济发展中会占据更加重要的位置,二者耦合协调水平的提升以及生态与经济融合共生协调发展需要较长的缓冲时间,其演化速度较为缓慢。实现生态环境与经济发展更好的融合协同,促进社会更加和谐,需要各市(州)在将来的发展中,大力倡导绿色经济,更加重视生态文明的构建,力争经济进步和生态环境保护两者并驾齐驱。
  四、主要结论与发现
  第一,四川省区域经济和生态环境耦合度有待提高,两者均处前三位的是成都、绵阳、攀枝花,且变化态势具有相似性。在经济发展取得成效的同时,必须要注重对生态环境的保护。避免出现经济增长但生态环境付出代价的情况。同时,经济发展与生态环境保护并不矛盾,存在着两者协调推进的空间和基础。未来在保证经济持续发展的同时,更要提升生态环境的质量,应提倡生态文明、发展绿色经济等理念。
  第二,从时间轴看,四川省各市(州)两系统的耦合协调度基本保持稳定,个别市(州)出现波动或略有下降态势。2012年后,四川省各市(州)耦合协调度逐年以较平缓的速度升高。从空间来看,四川省生态环境与经济两大系统耦合协调度呈西高东低分布格局,空间平分布不均衡,耦合协调度较高的区域主要分布成都平原和攀枝花地区,耦合协调度较低的区域主要分布在川西和川东北地区。
  第三,四川各市(州)区域生态环境与经济耦合协调度,整体水平在未来几年变化特征将不明显。各市(州)两系统的耦合协调度水平的提升以及生态与经济共生和谐发展的演化速度较为缓慢,需各市(州)根据各自区域发展特点,以产业生态化、生态产业化为切入点,因地制宜地攻坚克难,进而实现各市(州)生态环境与经济发展两大系统的协调共生。
  第四,本文运用熵权TOPSIS法和耦合协调度模型,研究四川省21个市(州)的生态与经济耦合协调关系及客观存在的基本潜在发展规律,不再仅仅是从单一区域为出发点研究耦合协调关系,突破了一定的局限性,有利于更加透彻地了解四川区域生态环境与经济发展的关系以及各个市(州)间的区域差异性,对各区域未来经济结构的优化以及环境的保护提供依据。诚然,本文所建立的指标体系未能完全透彻反映四川省生态环境与经济发展二者的关系,对其他区域的借鉴意义也有待于进一步考证。将在今后不断的研究中,进一步优化指标体系与研究方法且提出实质、科学性建议是未来研究的方向。   五、政策建议
  1.加强顶层设计,注重宏观政策的引导
  当前,我国经济处于高速增长向高质量增长的转换期,经济结构、产业层次、动力结构、创新动力等都处于调整探索中,西部地区要抓住国家创新驱动发展、区域协调发展和绿色发展战略实施机遇,根据各地区实际情况制定产业发展政策,注重整体发展质量,以绿色经济发展带动区域创新能力提升。
  2.优化产业结构,倡导绿色制造
  中国经济增长态势趋缓,如何稳中求进,高质高效发展,这对产业的结构提出了更高的要求,这需要更加优良的业态,从当前的产业结构来看,西部地区制造业产业结构处于中低端,高端产品缺乏,高级化程度有待进一步提升,高质量产业必须以绿色制造为先导从而推进可持续发展。此外,西部地区产业发展与生态环境融合共生的能力尚待提升,应积极转变经济发展方式,因地制宜构建绿色发展体系。
  3.缩小地区差距,深化区域合作
  经济发展不均衡一直是区域经济所面临的巨大痛症。西部地区应立足自身基础优势,首先从理念上要认识到扩大对外开放和区域合作的重要性,从区域合作中追求经济发展活力与动力。做好各省和各市之间区域协作和产业规划协调,优化生产要素配置,促进资源充分利用,建立区域合作机制体制,突出中心城市的示范引领作用,带动周边区域发展。
  4.优化交通体系,打通城市动脉
  便利的交通系统是实现区域互联的基础,发达精细的交通枢纽是贯穿城市的动脉,科学的轨道交通体系是遍布城市的毛细血管。应立足区位优势,通过交通实现各区域的联通,特别是西部偏远地区,生态环境脆弱,加上贫困问题突出诸多矛盾,必须加强交通体系建设。
  5.建立监测机制,切实落实生态补偿制度
  强化绿色监管,建立绿色经济监管体系,切实落实生态补偿制度,共建生态环境与经济发展的合作平台,大力促进各区域生态环境与经济系统融合协调发展。
  参考文献:
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  〔4〕趙忠秀,王 苒,闫云凤.贸易隐含碳与污染天堂假说——环境库兹涅茨曲线成因的再解释[J].国际贸易问题,2013,(07).
  〔5〕黄金川,方创琳,冯仁国.三峡库区城市化与生态环境耦合关系定量辨识[J].长江流域资源与环境,2004,(02).
  〔6〕吴玉鸣,张 燕.中国区域经济增长与环境的耦合协调发展研究[J].资源科学,2008,(01).
  (责任编辑 博 农)
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