快速城市化区域经济与环境协调发展动态评价——以深圳宝安区为例

叶有华，孙芳芳，张原，黄涛，林晓燕，陈礼

快速城市化区域经济与环境协调发展动态评价
——以深圳宝安区为例

叶有华，孙芳芳*，张原，黄涛，林晓燕，陈礼

国家环境保护饮用水水源地管理技术重点实验室//深圳市环境科学研究院，广东 深圳 518001

经济和环境的协调性分析是可持续发展研究的基础。目前，协调评价在应用方面多集中于现状评价和短期动态分析，关注城市化长期进程的案例较少，且研究尺度多数是城市及以上水平，对于行政区及更小尺度的研究相对较少。以典型快速工业化、城市化城区——深圳市宝安区为例，选取与城区经济社会发展水平和生态环境状况密切相关的9个指标，建立经济环境协调发展评价指标体系，通过计算协调发展度，对1994─2012年宝安区的经济社会系统与环境系统的协调性动态变化进行了分析。研究表明，20年间，宝安区经济社会综合指数大致呈逐年升高趋势，生态环境综合指数先稳定升高后大幅下降再持续升高最后略有降低，经济与环境的关系经历了经济滞后-环境经济同步-环境滞后的转变，经济-环境协调发展度总体呈先上升后下降再上升的变化特征。可将1994─2012年分成3个阶段：城市化初期（1994─2000年间），宝安区经济-环境协调发展水平稳定提升，从初级协调-中级协调-良好协调；城市化中期（2001─2006年间），协调发展度大幅下降，从中级协调-初级协调-勉强协调（2006年）；城市化后期（2007─2012年间），协调发展水平稳定提升，经历了勉强协调-初级协调-中级协调的变化。宝安区经济-环境协调度的变化特征与其城市化过程中经济社会发展和生态环境保护建设历程关系密切。研究成果可为城区可持续发展决策、生态文明建设提供技术支撑，也可为其他快速工业化、城市化地区协调发展提供参考。

城市化；协调发展度；经济社会；生态环境；工业化；宝安区

城市生态系统包括经济社会和生态环境两个对立统一的重要组成部分，二者既相互制约，又相互促进。随着城市化进程的不断加快，经济社会发展和生态环境保护的关系日益密切而且复杂。城市化过程中经济社会发展不可避免地给城市生态环境造成压力，影响和改变着城市的生态环境水平。与此同时，经济社会的发展又离不开良好生态环境的支持，生态环境水平将直接影响到城市经济社会发展的速度与质量(卢虹虹和王德耀，2012)。协调发展已被全世界公认为处理发展经济和保护环境之间关系的最佳选择，它是保证人类实现社会可持续发展战略目标的必由之路。如何协调好经济社会发展与生态环境保护之间的关系，实现经济社会效益和生态环境效益的双赢，是区域可持续发展中的重要命题，而定量评价经济与环境发展的协调性是其首要前提。

自1992年在巴西召开的联合国环境与发展大会之后，关于环境与经济协调发展的研究受到社会的普遍关注。如环境经济学家Grossman和Krueger（1995）揭示了随着城市经济发展水平的提高，城市生态环境质量呈现倒“U”型的演变规律；Norgaard（1990）提出了协调发展理论，把经济发展过程看作不断适应环境变化的过程，通过反馈环在社会与生态系统之间可以实现协调发展。近年来，经济与环境协调发展的定量评价成为城市可持续发展研究的热点问题之一（Jalal，1993；Mulder，2001；Wehner，2009；陈惠雄，2000）。研究者们构建了多种评价模型，主要包括投入产出模型

（Jiang等，2002）、EKC计量模型（Panayotou，1995；Dinda，2004）、灰色系统模型（张晓东和朱德海，2003）、协调度和协调发展度综合评价模型（廖重斌，1999；吴玉鸣和张燕，2008）等，从国家（刘耀彬等，2005；吴玉鸣和张燕，2008）、城市群（廖重斌，1999；王西琴等，2009）、省（李勇和王金南，2006；秦钟等，2012）、市（桑秋等，2008；史亚琪等，2010）等较大尺度范围开展了经济与环境协调发展评价工作，而对于行政区及更小尺度范围的协调发展评价研究相对较少。目前，对于经济-环境协调发展评价的研究逐渐从定性、静态的现状分析（廖重斌，1999）转向定量、动态的趋势评价（李勇和王金南，2006；桑秋等，2008；秦钟等，2012），研究方法的变化推动了该领域的研究进展。然而，关注城市化长期进程的研究案例较少。由于不同区域自然环境和社会经济条件各不相同，不同尺度范围的经济社会发展与生态环境相互影响水平不一，且在不同时间阶段呈现不同态势。因此，对更小空间尺度、更长时间跨度的区域经济发展与生态环境的协调性动态变化进行实证量化分析是很有必要的。

位于我国改革开放前沿窗口深圳市的宝安区，自1993年建区以来经历了快速工业化推动的高速经济发展，20年间国民生产总值（GDP）翻了约30倍，但也随之带来环境恶化、资源消耗等一系列生态问题。其过去20多年的发展历程是我国快速工业化、城市化地区发展的一个缩影，具有很强的代表性和重要性。由于尚未对宝安区经济社会与生态环境协调程度开展过相关研究，目前并不清楚宝安区经济发展与生态环境之间存在着怎样的交互胁迫，两者之间的协调程度随时间如何变化，怎样能更好地促进经济发展与生态环境的良性互动。针对这些亟待解决的问题，本文在总结前人研究方法优点的基础上，运用协调度计算方法，基于宝安区1993─2012年间的相关数据，对宝安区经济社会和生态环境系统的发展状况及二者协调发展的动态变化进行了分析，以期为区域可持续发展调控措施提供决策依据，也为其他快速城市化地区的可持续发展提供参考。

1 研究地概况

深圳市宝安区地处东经113°52′，北纬22°35′，位于广东南海之滨，北连东莞市，东接光明、龙华新区，西邻珠江口，是深圳的工业基地和西部中心。宝安区属低山丘陵滨海区，属亚热带海洋性气候，年平均气温22 ℃；雨量充沛，年降水量1926 mm。1993年1月宝安撤县设区，现辖新安、西乡、松岗、石岩、福永和沙井6个街道。2012年末全区常住人口270万人，面积392.14 km2。

过去20年间，宝安区经历了快速的工业化、城市化，从农业大区逐渐转变为工业大区，经济飞速发展，GDP从1993年的67.10亿元快速增加到2013年的2033.09亿元。人口密度由1993年的1848人/平方公里增加到2012年的6880人/平方公里。随着土地开发进程的加快，生态资源消耗速度的增加，环境污染加重，西部海域水质逐渐变差。

2 数据来源与研究方法

2.1经济社会与生态环境协调发展指标体系构建

2.1.1 指标选取

评价指标体系是协调度评价的基础，直接影响到评价结果的准确性。依据可持续发展理论，借鉴廖重斌（1999）的经济与环境协调发展评价研究成果。指标选取过程中遵循系统性、代表性、有效性、科学性和可比性原则，并考虑数据的可得性、可操作性等多种因素。在已有研究基础上，共选取了9个使用频率较高、具有区域代表性、易获取且通用的指标，从经济社会系统和生态环境系统两方面来构建经济与环境协调发展评价指标体系（表1）。

表1 宝安区社会经济与生态环境协调度评价指标体系Table 1 Coordination evaluation index system between socio-economic development and eco-environment of Baoan district

宝安区经济社会系统共选取5个主要指标：人均GDP、第三产业比例、单位建设用地GDP产出、

GDP增长率、职工人均工资，分别从经济水平、经济结构、经济效率、经济活力（增长潜力）和生活质量（收入水平）方面来反映经济社会发展状况。

生态环境系统共选取4个主要指标：大气二氧化硫浓度、单位面积废水排放量、人口密度、环保投资占GDP比重，分别从大气环境质量、水环境压力、生态承载压力和环保投入强度方面来反映生态环境系统的状况。

除大气二氧化硫浓度、单位面积废水排放量两个指标的数据来自环境质量报告书外，其余指标的数据均来自宝安区统计年鉴。

2.1.2 权重确定

为了克服多指标变量间信息的重叠和人为确定权重的主观性，该研究选用熵值法确定权重（表1）。该方法是利用指定指标的信息熵值（即某项指标的指标值之间的离散程度）来判断该指标的有效性和价值，其优点在于能够明确地反映出指标信息熵值的效用价值，其给出的指标权重值比层次分析法和专家经验评估法更具客观性、真实性和科学性（陈明星等，2009）。熵值法确定权重的基本步骤如下：

设n个指标，m个年份，形成原始数据矩阵X=(xij)m,n：

第一步，将各指标同度量化，计算第j项指标下第i年份指标值的比重pij:pij= xij/∑xij；

第二步，计算第j项指标的熵值ej：

ej= -k∑pijlnpij，令k = 1/lnm，则ej= -(1/lnm)∑pijlnpij；

第三步，计算第j项指标的差异性系数gj：gj=1- ej，熵值越小，指标间差异性越大，指标就越重要；

第四步，定义第j项指标的权数aj：aj= gj/∑gj。

2.2宝安区经济社会与生态环境协调发展测度与评价

2.2.1 数据标准化处理

为消除各指标量纲对结果的影响，采用极差标准化法对数据进行标准化处理。公式为：

正向作用指标：Xij=(xij-xjmin)/(xjmax-xjmin)

负向作用指标：Xij=1-(xij-xjmin)/(xjmax-xjmin)

其中，Xij为标准化后结果；xij为第j项指标第i年份指标的原始数据值；xjmax和xjmin分别为第j项指标的最大、最小值。

标准化后的各指标结果如表2所示。

2.2.2 生态环境和经济社会发展协调度测算

基于经济环境协调发展模型（廖重斌，1999），首先计算生态环境综合指数f(X)和经济社会综合指数g(Y)，公式如下：

表2 宝安区各指数年际变化Table 2 Annual variations of sub-system index in Baoan district

式中，ai和bj为所选指标在综合评价体系中的权重，和为各指标标准化后结果。

在此基础上，测算协调发展度D来度量环境与经济两个系统协调发展水平的高低（廖重斌，1999）。公式如下：

式中：T为生态环境与社会经济发展水平的综合评价指数，它反映了环境与经济的整体效益或水平；C为生态环境与社会经济发展的协调指数，反映经济发展与生态环境发展演进的同步性；k为协调系数，取k=2；α、β为待定权数，考虑到经济与环境的同等地位，为计算方便，α、β均取值0.5。

该模型反映了在生态环境和社会经济发展水平一定的情况下，为使生态环境与社会经济发展的复合效益最大，生态环境与社会经济发展水平耦合协调的数量程度。在此基础上，采用均匀分布函数法拟定协调发展度的等级划分标准（廖重斌，1999），据此判断经济社会与生态环境系统之间的协调程度（表3）。另外，通过比较生态环境综合指数f(X)和经济社会综合指数g(Y)的大小来判断经济和环境发展的关系：如果f(X)＞g(Y)，属于经济滞后型；f(X)=g(Y)，属于环境经济同步型；f(X)＜g(Y)，属于环境滞后型。

2.2.3 影响生态环境与经济社会发展协调度的关键因子分析

运用SPSS15.0软件，以协调发展度D为因变量，以人均GDP（V1）、第三产业比例（V2）、GDP年增长率（V3）、单位建设用地GDP产出（V4）、职工人均工资（V5）、单位面积废水排放量（V6）、大气二氧化硫浓度（V7）、人口密度（V8）、环保投资占GDP比例（V9）为自变量，进行多因素回归分析。

3 结果与分析

3.1宝安区生态环境和经济社会的综合发展指数

依据上述方法计算出宝安区1994─2012年的生态环境综合指数f(X)和经济社会综合指数g(Y)，见图1。宝安区经济社会综合指数大致呈现逐年升高趋势，反映出经济社会发展水平不断提高。生态环境综合指数变化较为复杂，先稳定升高后大幅下降再持续升高最后略有降低的特征，反映出生态环境质量经历了从好变差再逐渐恢复并有反复的过程。根据各指数的变化特征，将1994─2012年划分为3个时间段：早期1994─2000年，中期2001─2006年，近期2007─2012年。

表3 协调度等级划分标准Table 3 Standard for grade classification of coordinative degree

图1 宝安区生态环境质量、经济社会发展指数与协调发展度年际变化Fig.1 Annual variations of the socio-economic development index, eco-environment index and coordination degree of Baoan district

生态环境综合指数和经济社会综合指数的差距也随时间推移而发生变化。早期生态环境综合指数高于经济社会综合指数，两者差距较大，差值约在0.3左右。中期2000年以后，经济社会综合指数持续增加，随之而来的生态环境问题开始显现，生态环境综合指数开始下降，二者差距明显缩小，生态环境的变化对经济社会发展的影响和约束也逐渐加强；2004年以后，生态环境质量已滞后于经济

社会的发展，并且随着时间的推移，二者差距逐渐增大。近期，随着对生态环境重视程度的提高，环境治理力度加大，生态环境综合指数逐渐提高，其与经济社会综合指数的差距逐渐缩小；在2009年前后，二者相当接近。然而，2011年以后，生态环境质量的改善速度明显低于经济社会发展速度，生态环境质量的相对滞后性表现的更加明显。

3.2宝安区经济社会与生态环境发展的协调度

从图1可以看出，宝安区生态环境与经济社会的协调发展度（D）总体呈先小幅上升后大幅下降再大幅上升的变化特征。具体来看，早期1994─2000年间，协调发展度经历了从初级协调（1994年）—中级协调（1995─1996年）—良好协调（1997─2000）的提升过程，但该阶段经济社会综合指数低于生态环境综合指数，表明经济发展严重滞后，经济—环境系统的耦合关系比较脆弱。中期2001─2006年间，协调发展度从中级协调（2001─2003年）降至初级协调（2004─2005年）直至勉强协调（2006年），同时经历了经济滞后型-环境经济同步型-环境滞后型的转变。近期2007─2012年间，协调发展度从勉强协调（2007年）、初级协调（2008年）提升至中级协调水平（2009─2012年），但该阶段生态环境明显滞后，尤其是2011年以后，生态环境更是明显滞后于经济社会。

结合现状，生物防控措施是降低非洲猪瘟带来影响的主要途径，在实际防控工作开展中，相关养殖人员可以从以下几方面做起：首先，养猪区域内应对出入人员进行严格控制，兽医或其他人员需要进入养殖场内部时应提前做好防护和消毒措施，以免人体携带病毒导致猪感染。其次，在饲养中，养殖人员应避免在饲料中掺入猪肉，同时应避免将人吃的食物用于喂养，以此避免猪因为食物而感染。最后，养殖场应能做好清洁工作，及时清理粪便，定期进行消毒，以此避免病毒长期存在于猪群内或在猪群内大范围传播[4]。

3.3影响生态环境与经济社会发展协调度的关键因子

多因素回归分析结果（表4）表明：9个变量中，以环保投资占GDP比例和第三产业比例对协调度的贡献最大，其中仅环保投资占GDP比例就可解释协调度61.7%的变异，环保投资占GDP比例和第三产业比例二者一起可解释协调度93.2%的变异。回归分析结果表明环保投资占GDP比例和第三产业比例是影响生态环境与经济社会发展协调度的关键因子，可通过改善这两个指标来提高宝安区生态环境与经济社会发展协调程度。

表4 多因素回归分析结果Table 4 Multivariate regression analysis results of coordination degree

4 讨论

宝安区经济社会与生态环境协调度的变化特征与其经济社会发展以及生态环境保护建设历程关系密切。早期1994─2000年间，宝安刚刚建区，作为深圳经济特区外的大区，经济发展水平较低，期初的人均GDP只有6000元。该阶段生态环境质量指数和经济社会发展指数均持续升高，表明经济社会和生态环境均发展良好。2000年宝安区人均GDP提高到近18000元。该阶段宝安区政府提出坚持环境保护政策，并适当加大了环保投入力度，制定了《宝安区环境保护总体规划》；此外，由于人口和工业压力较小，较大的环境承载能力能够满足该阶段的经济发展需求。因此，宝安区建区初期其经济-环境协调度较高，但经济社会发展滞后于生态环境的发展。

2000年以后，宝安区依靠走传统工业化道路使经济增长的进程进一步加快，城市经济发展对生态环境资源与能源利用强度日渐加大，对环境的破坏也日益明显。大量污染物的排放对周边环境产生了严重的影响，填海造地和滩涂围垦也影响了海洋功能的正常发挥。尽管环境治理和保护的力度在不断加强，但加强的力度远小于环境压力的增长速率，使得经济社会发展逐渐抛离城市生态环境发展，两者发展速度差距越来越大，生态环境综合发展指数出现波动式下降，环境对经济的限制作用开始显现，经济-环境协调发展度降低，2006年协调度降至勉强协调状态。该时期生态环境综合指数不断下降，经济社会综合指数不断升高，生态环境综合指数从高于经济社会综合指数转变为低于经济社会发展指数，表明该时期的经济发展是以牺牲环境为代价而取得的。

2007年以后，宝安区在建设国家生态区战略背景下，采取积极转变经济发展方式、实施污染总量控制、开展环境综合整治和生态修复等措施，深入推进生态建设，减轻环境压力。因此，生态环境较前一时期有所改善，经济与环境的关系进入快速调整期，矛盾有所缓和，生态环境综合指数快速提高，经济和环境协调发展度也大幅提升。特别是2009─2010年，宝安区为迎接2011年深圳“大运会”，进一步加大环保投入力度，在河道环境综合整治、大气环境污染治理、生态资源保护等方面取得明显成效，主要污染物排放量下降，一些突出环境问题得到缓解。然而，这种借助举办国际盛会的契机，在较短时期内进行大规模城市环境整治的“盛会模式”，虽然在一定的时期内快速促进了城市生态环境的发展，但盛会过后，一些临时性的大力度环境管理措施（如机动车限行、污染企业停工等）取消，使得经济快速增长对环境的胁迫趋紧，生态环境综合指数和经济环境协调发展度没能保持增长势头。

“重经济轻环保”、“先破坏后治理”的模式表明宝安区初期经济发展是以牺牲环境为代价的：随

着城市化和工业化的加快，经济社会得到了快速发展；同时，生态环境也受到了极大破坏，生态环境综合指数从大于经济社会综合指数降至小于经济社会综合指数，特别是在中期，环境压力增大；直至近期，随着生态建设方面的投入增多，生态环境质量趋于好转，但是生态环境综合指数小于经济社会综合指数的趋势仍未扭转，说明生态环境改善的速度仍低于经济社会发展的速度。总体来看，宝安区经济社会与生态环境的协调度呈现波动起伏，主要受到经济发展形势、环保政策执行实施以及突发事件的影响。目前，宝安区经济与环境的协调度处于中级协调且逼近初级协调水平，但长期处于环境滞后型。从长远来看，滞后于经济发展进程的生态环境对经济社会发展的约束作用增强，最终会降低城区经济的发展速度，不利于其可持续发展。生态环境对经济社会发展的响应较为明显，宝安区经济快速发展的初期阶段主要是以环境破坏为代价，但近期环境和经济协调发展度的提高表明一定程度上，环境可以随着经济的发展而好转。因此，宝安区在今后的发展中应着重处理好经济发展与生态环境保护的协调发展问题。

现阶段，可通过加大环保投入、改善生态环境质量、调整产业结构等手段提高宝安区生态环境与经济社会发展的协调度和综合效益。

5 结论

经济社会的快速发展伴随着资源环境的剧烈变化，在这过程中应注重城市经济、社会、环境的和谐互动与协调发展，如此方能适应城市生态文明建设的内在要求。城市经济、社会和环境的协调互动是一个漫长的动态过程。本研究基于经济环境协调发展模型，建立了快速工业化、城市化典型区域的经济环境协调发展评价指标体系，定量评价了1994─2012年宝安区经济环境协调性的时序变化特征。结果显示，宝安区经济环境协调度呈现出的先升后降再升的变化特征与其城市化过程中经济社会发展和生态环境保护建设历程关系密切。该模型可以较为简单直观地反映出城区经济、社会和环境的协调互动过程，可为城区可持续发展决策、生态文明建设提供技术支撑，也可为其他快速工业化、城市化地区协调发展提供参考。由于该模型主要基于指标体系的建立，指标选取的有限性和主观性会影响最终的测算结果。因此，如何更科学有效地完善指标体系和测算经济环境协调度，值得进一步深入研究。

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A Dynamic Assessment for the Coordination between Economic Development and the Environment in Rapid Urbanized Areas: A Case Study of BaoanDistrict in Shenzhen

YE Youhua, SUN Fangfang*, ZHANG Yuan, HUANG Tao, LIN Xiaoyan, CHEN Li
State Environmental Protection Key Laboratory of Drinking Water Source Management and Technology//Shenzhen Academy of Environmental Sciences, Shenzhen 518001, China

Assessing the coordination between the environment and the economic development is a key to the sustainable development study. Most of the progresses were applied in evaluating the status quo and short-term dynamic variation, rather than in long-term change. Furthermore, most research scales were focusing on city and larger scale, neglecting the district and smaller scale. Taking Baoan district in Shenzhen, a rapid industrialized and urbanized area, as a typical case, 9 indexes closely related to the socio-economic development and eco-environment status have been selected to build the coordination evaluation index system. Accordingly, the coordination degrees between socio-economic development and eco-environment of Baoan were assessed based on the data of socio-economy and environment sub-systems from 1994 to 2012. The results showed as follows: the socio-economic development index increased gradually while the eco-environment index experienced steady increase-sharp decrease-continuous elevation-slight decrease variation. The evolution speeds of socio-economic and eco-environment subsystems were not synchronized, indicating the variation of economical lag-economic and environment synchronous-environment lag. The coordination degrees between socio-economic development and eco-environment of Baoan district increased at first, and then decreased and increased again at last. The period of 1994-2012 can be divided into three stages: The first is the initial stage of urbanization (from 1994 to 2000). A steady improvement of coordinated development in economy and environment happened in Baoan district, which presented a coordination level from primary to good coordination. The second is the middle stage of urbanization (from 2001 to 2006). The coordination degree had been falling dramatically from intermediate to primary, then declined to a marginal level in 2006.The third is later stage of urbanization (from 2007 to 2012).The coordinated development level rose steadily, experienced a change from marginal to intermediate coordination. The variation characteristics of economy-environment coordination degree in Baoandistrict are close to the urbanized process of economy-society development and eco-environmental protection. The Research results can give a technical support for the decision-making of urban sustainable development and the construction of ecological civilization, and also can provide reference for the coordinated development of other fast-industrialized and fast- urbanized regions.

urbanization; coordination degree; socio-economic; eco-environment; industrialization; Baoan district

X196

A

1674-5906（2014）12-1996-07

国家水体污染控制与治理科技重大专项(2012ZX07206-004)；深圳市城管局科研项目(201323)；深圳市环境科技计划项目(SZCG2013040569)；宝安区环境科研项目(BACG2013030822)

叶有华(1979年生)，男，高级工程师，博士，主要从事生态与可持续发展研究。

*通信作者；E-mail: sunffgz@163.com

2014-10-08

叶有华，孙芳芳，张原，黄涛，林晓燕，陈礼. 快速城市化区域经济与环境协调发展动态评价——以深圳宝安区为例[J]. 生态环境学报, 2014, 23(12): 1996-2002.

YE Youhua, SUN Fangfang, ZHANG Yuan, HUANG Tao, LIN Xiaoyan, CHEN Li. A Dynamic Assessment for the Coordination between Economic Development and the Environment in Rapid Urbanized Areas: A Case Study of BaoanDistrict in Shenzhen [J]. Ecology and Environmental Sciences, 2014, 23(12): 1996-2002.