新疆城镇化与环境系统协调发展度多维评价

段树国，周佳琦，奚秀梅



新疆城镇化与环境系统协调发展度多维评价

段树国1，周佳琦1，奚秀梅2

（1. 石河子大学 政法学院，新疆石河子 832003；2. 石河子大学 理学院，新疆 石河子 832003）

城镇化与环境系统协调与否是关系城镇可持续发展的基本前提。通过构建城镇化与环境系统协调发展度综合评价指标体系，应用协调发展模型，对新疆2002-2016年城镇化与环境系统协调发展的演变过程进行定量分析。结果显示：2002年以来新疆城镇化综合水平在不断提高；其中，社会城镇化发展速度快、对其支撑作用明显。2002-2016年新疆环境系统综合水平表现出先滞涨、后上升的趋势；环境状态水平与环境综合水平的走势基本一致，环境压力水平和环境响应水平却走势相反。2002-2016年新疆城镇化发展与生态环境水平的协调发展度呈明显上升态势，两者之间的关系逐步走向适应与协调，但还没有达到“协调同步”的最佳状态。

城镇化；生态环境；协调发展度

城镇化助推经济增长，[1-2]也与环境系统关系密切。[3-4]城镇化与环境系统之间存在着相互作用、交互耦合的关系，[5-6]二者之间是一个时空复合的反馈—调控过程。[7]新疆资源丰富而环境脆弱，城镇依托绿洲分布，[8-9]其城镇化发展与生态环境系统作用更显强烈。探讨城镇化与环境系统之间是否协调发展，是关系新疆长治久安、社会稳定和可持续发展的重要命题，也因此成为学者们的研究热点。马远[10]实证表明，1990-2009年新疆城镇化进程对其生态环境产生了负面效应，因此，新疆特色城镇化路径的选择要注重多元性、动态性和因地制宜。江凌等[11]指出，新疆城镇化发展应当以绿洲承载力和环境容量为准绳，最终实现绿洲的可持续发展。魏晓婕等[12]认为，新疆首府乌鲁木齐在城市化过程中，空间城市化对生态环境影响最明显，其城市化与生态环境的耦合属于逐步磨合型。王长健等证实，1978-2011年随着新疆经济的不断增长，其城镇化综合水平不断提高，环境压力也呈不断增长态势。新疆绿洲生态环境系统的脆弱性，使其对城镇化过程的压力十分敏感。[13]以上研究从不同视角展开，论证了探讨新疆城镇化与环境系统关系非常必要，也为进一步全面探讨二者之间的协调发展关系提供参考。为此，本文以2002-2016年为研究时段，在构建城镇化与环境系统协调发展的综合评价指标体系的基础上，应用协调发展模型，定量测度新疆城镇化与环境系统间协调度并探索二者之间的协调演变规律，以期为新疆的全面、健康和可持续发展提供理论支持和政策参考。

一、 数据与研究方法

（一） 指标体系构建

城镇化与生态环境系统之间的相互作用关系极其复杂，因此，指标体系的设计应尽可能从多角度全面反映二者之间内在协调规律。城镇化是一个多维的概念，具体包括人口城镇化、经济城镇化、社会城镇化和空间城镇化等相互联系、相互促进的四个方面。[14-15]生态环境系统则是一个立体的概念，借鉴“压力—状态—响应（Pressure-State-Response，简称PSR）”模型，生态环境状况可由压力指标、状态指标、响应指标等三个指标来表达。[16-17]为此，遵循科学性、可获得性、动态性、完整性等原则，针对新疆的特点，在借鉴已有相关研究成果[14-18]的基础上，采用理论分析法、相关分析和主成分分析等方法，最终选取了51个指标、从三个层面系统构建出新疆城镇化与环境系统协调发展评价指标体系（见表1）。

表1 新疆城镇化与生态环境协调发展评价指标体系

（二） 数据来源

以新疆维吾尔自治区行政区域为数据统计范围，采用15年（2002-2016年）的时间序列面板数据，原始数据来源于2003-2017年的《新疆统计年鉴》、新疆国民经济和社会发展统计公报、《中国环境统计年鉴》和《中国工业经济统计年鉴》。

（三） 数据处理与研究方法

1. 数据的标准化处理。针对指标原始数据量纲不同、没有可比性，采用极差标准化方法[18]对数据进行无量纲化处理。

对于正功效指标，其指标值越大、对系统贡献也越大，其处理公式为：

对于负功效指标，其指标值越大、对系统贡献就越小，其处理公式为：

式中：Z是第项指标的标准化值；i为第项指标的原始数据；i、i分别代表第项指标在研究时段内的最大值和最小值。

2. 确定指标权重。本文采用变异系数法确定各指标的权重，其公式为：

式中，为第项指标的权重值；i为第项指标的变异系数；为第项指标的标准差；为第i项指标在研究时段内的平均值。

3. 综合水平测度。城镇化或生态环境综合水平指数及分指数计算公式为：

式（5）中L为城镇化或生态环境综合水平指数及分指数；Z为第项指标的标准化值；W为第项指标的权重。新疆城镇化水平分指数（x1-x4）的计算结果详见图1，新疆生态环境水平分指数的计算结果详见图2，新疆城镇化综合水平指数（1）生态环境综合水平指数（2）的计算结果详见图3。

4. 协调度的测度。城镇化与生态环境协调度的计算公式为：

式（6）中，为协调度，1、2为城镇化、生态环境综合水平指数，为调节系数，选取合适值即可，本文取=2。

协调度的取值在0-1间，一般来说，的值越大，意味着二者之间越协调。但协调度有高水平的协调（城镇化水平与生态环境水平都高的协调）和低水平的协调（城镇化水平与生态环境水平都低的协调），因此，值无法反映出两系统整体协调发展水平的高低。[15]为此，本文引用协调发展度，综合了城镇化与生态环境的协调发展状况C以及二者所处的层次，协调发展度比协调度具有更高的稳定性，能更加准确地反应二者之间的协调水平高低，提升研究结论的实际价值。[15-19]的计算公式为：

式（7）中，为协调发展度，取值在0-1之间；为城镇化与生态环境的综合水平指数，a、b为待定系数，由于城镇化发展和生态环境保护都非常重要，故取a=b=0.5，1、1为城镇化、生态环境综合水平指数。2002-2016年新疆城镇化发展与生态环境水平的协调发展度结果见图4。

借鉴学者们的相关研究成果，[19-22]在0-1之间将协调发展度平均细分为10个等级。用于对新疆城镇化与生态环境系统之间的协调发展度的等级评定。

二、 实证结果分析

（一）新疆城镇化发展与生态环境水平演变特征

1. 城镇化发展水平演变特征

图3表明，2002-2016年新疆城镇化综合水平指数呈现较稳定的快速增长态势（见图3），说明这一时期新疆城镇化水平在不断提高。然而，表征城镇化水平的人口城镇化、经济城镇化、空间城镇化、社会城镇化等四个分指数的增长态势却并不一致（见图1）。

人口城镇化分指数方面，该分指数的权重是0.110 24，为四个分指数中权重最小，意味着人口分指数对城镇化水平的变动影响最弱。2002-2016年人口城镇化分指数呈现明确的波动上升走势，至2016年该分指数达到最大值0.092 4，为权重的83.81%，说明人口城镇化发展却较好地保障了新疆城镇化水平的稳步提升。

图1 2002-2016年新疆城镇化水平分指数

图2 2002-2016年新疆生态环境系统水平

图3 2002-2016年新疆城镇化和环境综合水平指数

经济城镇化分指数方面，该分指数的权重为0.203 11，说明经济城镇化对新疆城镇化影响较大。2002-2016年经济城镇化分指数呈现先上升、后下降、之后又先上升、后下降的“M”型大幅波动走势，至2015年该分指数达到最大值0.137 0，相当于权重的67.44%，之后回落至0.109 1，为权重的53.71，说明经济城镇化对新疆城镇化发展支撑不足，意味着今后新疆的经济城镇化还有较大提升空间。

空间城镇化分指数方面，2002-2006年空间城镇化分指数呈现“M”型的小幅波动走势，至2013年该分指数达到最大值0.081 9，为权重（0.117 66）的69.57%，之后不断下降，至2016年回落至0.048 7，仅为权重的41.39%，说明空间城镇化水平制约着新疆城镇化的发展，科学设计城市规模，坚持大中小城市和小城镇协调发展，保持适当的城镇人口密度是提升新疆空间城镇化水平的关键。

社会城镇化分指数权重为0.568 99，说明其对城镇化综合水平的影响最大，2002-2016该分指数变化表现出的两阶段性特征，即2002-2008年的低水平慢速增长阶段，此阶段该分指数最大值为0.129 9，仅相当于权重的22.8%，2008-2016年社会分指数实现了快速的大幅上升，至2016年该指数达到最大值0.490 1，为权重的86.41%，表明新疆持续的教育、医疗、基础设施、人民生活及民生等建设投入取得越来越明显的成效，从而有力地支撑了新疆城镇化水平的稳步提升。

2. 生态环境水平演变特征

从PSR模型中的三个指标演变来看，2002-2016年三个环境分指数均呈现明显的二阶段特征，2002-2008年，三个环境分指数都处于徘徊波动状态，且环境压力分指数明显高于环境状态分指数和环境响应分指数。2008年以后，环境状态分指数呈现明显的波动上升趋势，至2016达到最大值0.206 1，表明随着环境状态的改善，较好地支撑了新疆生态环境综合水平的稳步提升；2008年以后，环境压力分指数先波动下降，至2014年达到最低值0.119 7，之后快速反弹，至2016年其值达到0.240 9，“U”型走势明显；此期间，环境响应分指数呈现先波动上升，后波动下降的倒“U”型走势，至2014年达到最大值0.247 3，之后下降，至2016年回落至0.142 3。环境压力分指数与环境响应分指数近乎完全相反的走势，制约着新疆生态环境综合水平的进一步提升，图3显示，2002-2008年新疆生态环境综合水平处于低水平徘徊状态，2008年以后呈现缓慢提高走势，意味着生态环境问题依然是制约新疆发展的严峻现实。

3. 新疆城镇化与生态环境系统协调发展的时序变化特征

图3表明，总体上，2002-2016年新疆城镇化发展与生态环境水平均有一定程度的提高。两者相比较，在2011年之前城镇化综合水平低于生态环境综合水平，而从2011年起前者高于后者。考查两者的演变特征，发现在城镇化综合水平稳步增长的初期（2002-2006年），生态环境综合水平在下降，而在2006年以后城镇化综合水平依然稳步增长，但生态环境综合水平并没有继续下降，而是呈现缓慢上升的走势，表明新疆在环境方面做出的巨大努力开始缓慢发挥作用。为进一步明确新疆城镇化与生态环境两者间的相互作用关系，接下来将通过协调发展度模型定量揭示出两者的关系。

图4 2002-2016年新疆城镇化和生态环境系统协调发展度

图4表明，2002-2016年新疆城镇化发展与生态环境水平的协调发展度呈稳步上升态势。根据城镇化与生态环境系统协调发展度等级划分[7]方法，2002-2010年新疆城镇化与生态环境协调发展度指数介于0.45-0.67之间，发展类型属于过渡类，2011-2016年协调发展度指数介于0.72-0.81之间，属于协调发展类。从发展演变的过程来看，2002-2016年新疆城镇化与生态环境协调发展类型经历了濒临失调发展→勉强协调发展→初级协调发展→中级协调发展→良好协调发展的演变过程，说明该区城镇化与生态环境的交互作用逐步走向适应与协调，进入越来越协调的良性发展状态。进一步对2002-2016年新疆城镇化与生态环境协调发展度分等定级，其类型见表2。

2002-2016年，新疆城镇化与生态环境协调度随时间的推移而趋于向优化的方向发展（见表2），逐步跨过“失调”转向“协调”，由“损益型”发展到“滞后型”，但“勉强协调”和“初级协调”以“城镇化滞后型”为背景，而“中级、良好协调”以“生态环境滞后型”为表现。说明城镇化与生态环境的协调发展虽然在向好发展，但先有城镇化发展滞后于生态环境建设，后又出现了生态环境滞后于城镇化，并没有达到二者“协调同步”的最佳状态。2011年以后的生态环境滞后型的局面，伴随有二者差距拉大的趋势（见图3），说明随着城镇化进程的加速，其生态环境系统提升改善面临困境。说明我国的城镇化更依赖土地、人口和产业规模的传统扩张，进而产生严重的环境污染问题。[23]对于生态环境脆弱的新疆地区，在新型城镇化建设中更应注重多维发展、科学发展，以尽力保持城镇化与环境系统发展步调一致，提高协调发展度，从而达到二者“协调同步”的最佳状态。

表2 2002-2016年新疆城镇化与生态环境协调发展度分类

三、 结论与启示

本文通过构建城镇化与环境系统协调发展的综合评价指标体系，基于协调发展模型对2002-2016年新疆城镇化与环境系统发展的协调性进行了定量分析，得出以下结论：

1. 新疆城镇化综合水平在不断提高，但其人口城镇化、经济城镇化、空间城镇化、社会城镇化增长态势并不完全一致，其中，社会城镇化发展速度最快，对城镇化支撑最有力。

2. 生态环境综合水平指数表现出明显的阶段性特征，先徘徊不前、后缓慢提高；环境状态水平与生态环境综合水平走势最一致，而环境压力水平和环境响应水平近乎相反的走势，则明显制约着新疆生态环境综合水平的提高。

3. 新疆城镇化发展与生态环境水平的协调发展度呈稳步上升态势，经历了濒临失调发展→勉强协调发展→初级协调发展→中级协调发展→良好协调发展的演变过程，城镇化与生态环境的交互作用逐步走向适应与协调，进入越来越协调的良性发展状态，但还没有达到“协调同步”的最佳状态，尤其是2011年以后，表现出生态环境滞后型的局面。

因此，新疆新型城镇化进程中应注重发展动力的多元化，尽力保持城镇化与环境系统发展步调一致，从而达到二者“协调同步”的最佳状态。

[1] 程开明. 中国城市化与经济增长的统计研究[D].杭州: 浙江工商大学, 2008: 155．

[2] Duranton G. Urbanization, urban structure, and growth[C]//. Cambridge: Cambridge University Press, 2000: 290-317.

[3] 方创琳, 黄金川, 步伟娜. 西北干旱区水资源约束下城市化过程及生态效应研究的理论探讨[J]. 干旱区地理, 2004, 27（l）: 1-7．

[4] Angela Canas, Paulo Ferrao, Podro Conceicao. A New environmental Kuznets curve? Relationship between direct material input and income percapita: evidence from industrialised countries[J]., 2003(46): 217-229.

[5] 黄金川, 方创琳. 城市化与生态环境交互耦合机制与规律性分析[J]. 地理研究, 2003, 22(2): 211-220.

[6] 万本太, 王文杰, 崔书红, 等．城市生态环境质量评价方法[J].生态学报, 2009, 29(3): 1068-1073.

[7] 张新生, 何建邦. 城市可持续发展与空间决策支持[J]. 地理学报, 1997, 52(6): 507-517．

[8] 阚耀平. 近代新疆城镇形态与布局模式[J]. 干旱区地理, 2001, 24(4): 321-326．

[9] 李广舜. 对新疆城镇化发展问题的思考[J]. 新疆大学学报: 哲学∙人文社会科学版, 2008, 36(3): 18-22.

[10] 马远. 新疆特色城镇化路径研究[D]. 石河子大学, 2011(5)：8-13, 35-38．

[11] 江凌, 潘晓玲. 城市化对新疆绿洲生态环境的影响与对策[J]. 中国人口∙资源环境, 2005, 15(2): 69-74．

[12] 魏晓婕, 杨德刚, 乔旭宁, 等．干早区绿洲城市城市化与生态环境耦合——以乌鲁木齐为例[J]. 干旱区资源与环境, 2008, 22(11): 101-107.

[13] 王长建, 汪菲, 张小雷, 等．干旱区经济增长对城镇化和生态环境压力的影响分析[J]. 中国科学院大学学报, 2014, 31(2): 206-213．

[14] 刘耀彬, 李仁东, 宋学峰. 中国区域城市化与生态环境耦合的关联分析[J]. 地理学报, 2005, 60(2): 237-247．

[15] 张晓天. 山西省城镇化与生态环境协调发展度分析[D]. 临汾: 山西师范大学, 2016: 19-20．

[16] Organization for Economic Cooperation and Development (OECD). Environmental Indicators: Development, Measurement and Use[EB/OL]．http://www．oecd．org/dataoecd/7/47/24993546．pdf．

[17] 张云峰, 陈洪全. 江苏沿海城镇化与生态环境协调发展量化分析[J]. 中国人口·资源与环境, 2011, 21(3): 113-116．

[18] 张胜武, 石培基, 王祖静. 干旱区内陆河流域城镇化与水资源环境系统耦合分析—以石羊河流域为例[J]. 经济地理, 2012, 32(8): 142-148．

[19] 侯培. 城镇化与生态环境的耦合协调发展研究——基于重庆市的面板数据[D]. 重庆: 西南大学, 2014: 42-45．

[20] 叶玉婷. 广东省城市化与生态环境和谐度研究[D]. 临汾: 山西师范大学, 2012: 6.

[21] 孜比布拉·司马义, 苏力叶·木沙江, 帕夏古·阿不来提. 阿克苏市城市化与生态环境综合水平协调度评析[J]. 地理研究, 2011, 30(3): 496-504．

[22] 卢虹虹. 长江三角洲城市群城市化与生态环境协调发展比较研究[D]. 上海: 复旦大学, 2012: 6．

[23] 满向昱, 汪川, 何莹．城镇化动力因素—基于PVAR方法的研究[J]. 城市发展研究, 2015, 22(6): 6-11．

A Multi-dimensional Evaluation of Coordinated Development between Urbanization and Environment System in Xingjiang

DUAN Shuguo1, ZHOUJiaqi1, XIXiumei2

（1. Politics and Law College of Shihezi University, Shihezi, Xinjiang 832003, China; 2. Science College of Shihezi University, Shihezi, Xinjiang 832003, China）

The urban sustainable development between the coordination or not to urbanization and environment system is a fundamental premise. Based on the evaluation indicator system concerning the coordinated development between urbanization and environment system and the coordinated development degree model, this paper reveals the evolving process of coordinated development between urbanization and environment system in Xingjiang from 2002 to 2016.The results showed that: the urbanization synthetical level was constantly upgraded from 2002 to 2016, and the rapid development of social urbanization supports it strongly. The change of eco-environment synthetical index was wandered before and harder later. Index of environment status took basically consistent trend with eco-environment synthetical index. the environment pressure index and environment response index took contrary trend with each other, from 2002 to 2016, Coordinated development degree between the urbanization and environment system presented an upward trend. Coupling relations between the urbanization and environment can gradually adapted and coordinated, but it doesn't reach the state of coordinated and march in step．

urbanization; environment; coordinated development degree

2018-03-12

国家社会科学基金项目（14BJY054）

段树国（1973-），男，黑龙江阿城人，副教授，博士，主要从事城镇化、循环经济研究；周佳琦（1992-），女，河南商水人，硕士研究生，主要从事少数民族经济研究；

奚秀梅（1972-），女，黑龙江泰来人，副教授，博士，主要从事区域环境研究

F 291

A

10.3969/j. issn. 2096-059X.2018.03.004

2096-059X(2018)03–0017–07

（责任编校：彭 萍）