河南省旅游-经济-生态环境耦合关系时空分异研究

江海旭，钟敬秋

一、引言

2009年12月国务院出台的《关于加快发展旅游业的意见》，提出把旅游业培育成国民经济的战略性支柱产业和人民群众更加满意的现代服务业［1］。旅游业作为地区经济的重要组成部分，其发展状况必将对地区经济发展造成影响。旅游者的旅游活动不仅可以影响地区经济，而且也可以对地区环境造成影响。旅游、经济、环境三者之间相互影响，相互作用，是一个存在耦合协调关系的整体系统。

国内学者对经济与环境、旅游与环境的耦合协调关系方面的研究较为深入。对经济与环境的耦合协调关系方面研究主要有：易平等对地质公园社会经济与生态环境效益的耦合协调度定量评价［2］；韩瑞玲等对沈阳经济区2009-2015年经济、环境指标进行了短期预测，并选择耦合协调度模型模拟了该区经济与环境协调发展的耦合作用关系［3］；何宜庆等采用主成分赋权法和模糊隶属度函数法对鄱阳湖地区的资源环境质量和经济发展水平进行综合评价［4］；此外，梁志红［5］、张燕等［6］、余瑞林等［7］和马丽等［8］等都对经济与环境之间的耦合协调关系进行过研究。对旅游与环境的协调关系方面研究主要有：崔峰对上海市2000—2006年旅游经济与生态环境协调发展状况进行了评价［9］；董亚娟等利用耦合协调度函数及其量化模型，以西安市为例分析城市入境旅游流和旅游环境两个系统间的耦合协调关系［10］；方叶林等以大陆31个省级区域2001—2011年的面板资料为例，基于旅游系统与生态环境系统综合评价指数的排名，提出未来旅游业发展的相关建议［11］；此外，汤姿［12］、王辉等［13］和程晓丽等［14］等都对旅游与环境之间的耦合协调关系进行过研究。

2018年4月16日，国家生态环境部正式揭牌，在“绿水青山就是金山银山”与生态环境保护十分迫切背景下，我国社会主义新时代社会经济发展受到生态环境的约束与推动。党的十九大提出，加快生态文明体制改革、建设美丽中国，再次强调了“人与自然是生命共同体”这一科学命题在我国新时代发展中的重要意义。推进绿色发展、解决突出环境问题、加大生态系统保护力度、改革生态环境监管体制等一系列举措将会不断改善区域生态环境、巩固区域生态文明建设成果。但是，我们更应反观过去落后的发展模式、用慎独的思考方式揭开区域非可持续发展弊病、用“壮士断腕”的决心去协调经济与生态可持续发展。旅游业作为我国重要支柱型产业，离不开经济基础的有力支撑和优美生态环境的基础保障，研究旅游、经济与生态环境间耦合关系，对于推动区域可持续发展、优化区域生态环境、改善居民高质量生活需求均具有重要价值和实际推动意义。目前，国内学者对旅游、经济、环境三者之间的耦合协调关系方面的研究较少［15-17］，从时空分异角度研究三者相互作用关系的成果亦十分鲜见。河南省作为中国三大人口省份之一，旅游经济繁荣；但地处中国中原腹地，生态环境承载力十分脆弱。地理学，特别是人文地理学关注的是“人地关系地域系统”的相互作用关系，时空分异即是对这种“系统”具体分析的外在表达方式。鉴于此，本文从旅游、经济、环境三个方面建立评价指标体系，结合耦合协调度模型对河南省17个地级城市①注：本研究的对象为地级市，济源市为副地级市，不在研究范围内。的旅游—经济—环境三个方面的耦合协调时空分异特征进行研究，可为促进河南省区域协调发展提供决策依据。

二、研究区域概况

河南省地处我国内陆，是中原经济区的主要组成部分。陆路交通便利，铁路、公路四通八达，航空运输也日趋便利，许多城市已成为重要的交通枢纽。2000年以来，本区的国民生产总值稳居全国前五位，2000年国民生产总值为5052.99亿元，人均国民生产总值为5450元，至2012年国民生产总值为29599.31亿元，人均国民生产总值为31499元，均有巨大提升。2000年河南省旅游总收入为356.06亿元，占2000年河南省GDP的比重为7.05%，2012年的旅游收入为3364.38亿元，占2012年河南省GDP比重为11.37%，可见河南省旅游发展成效显著。旅游业有“无烟产业”之称，是赚取外汇收入的重要途径之一，也是带动地区经济发展的重要驱动力。近年来，随着地区旅游、经济的快速发展，与地区生态环境状况的矛盾日益突出，因此对于地区旅游—经济—生态环境耦合协调状况研究显得尤为重要，对促进河南省实现全面协调可持续发展具有重要意义。

三、研究方法

（一）构建指标体系及权重确定

结合河南省经济环境发展的具体情况，从旅游、经济和环境三个子系统共选取了22个指标，构建河南省2005—2012年旅游—经济—生态环境耦合协调发展评价指标体系（表1）。目前，相关研究中涉及权重确定的方法主要分为主观赋权、客观赋权和组合赋权［15］。为规避主观赋权的主观随意性，结合本研究统计数据的客观属性，本文应用均方差方法对旅游—经济—生态各子系统分别进行客观赋权。具体操作流程：①对原始数据进行无量纲化处理；②求随机变量均值；③求各指标均方差；④求各指标权重；⑤确定综合评价值，获得各指标权重。相关方法在众多研究中已有较广泛运用，具体公式不再此赘述。

表1 河南省旅游—经济—环境耦合协调度指标体系及权重

（二）耦合协调度计算方法

利用耦合协调度模型可定量化分析不同区域在不同的发展时期其经济与环境的协调状况，旅游、经济和环境三个子系统的综合效益评价函数如下所示［15］：

式中，f(x)、g(y)、h(z)分别代表旅游子系统、经济子系统和环境子系统的综合效益，ai、bi、ci分别为各子系统中各指针的权重，为克服主观因素的影响，本文对各项指针及其信息值运用变异系数法直接进行处理，通过数学方法计算求得指标的权重［15］。为各项指标标准化后的值［15］。因所选指标的性质不同且存在不同的量纲，不同性质的指针对区域协调发展状况的影响各异，本文采用极差法对数据进行无量纲处理，经济指标等具有正向影响的指标（越大越好），用公式（2）进行处理，而对于污染等负向型指标（越小越好），用公式（3）标准化［15］：

借鉴物理学中耦合系数模型启发，获得多系统耦合度模型，河南省旅游—经济—环境耦合度计算模型表示为［15］：

耦合度计算结果0≤C≤1，C越接近1，表示各子系统耦合度越大。然而耦合度只能说明各子系统间相互作用的强弱，不能反映耦合协调发展水平，有必要引入耦合协调度公式来更好地评判旅游—经济—环境之间的相互协调程度［17］：

其中，C和D分别表示区域旅游子系统、经济子系统和环境子系统间的耦合度、耦合协调度，T表示对区域旅游—经济—环境间耦合协调发展水平进行综合评价的指数，a、b、c为各子系统的权重，取 a=0.2 ，b=0.4，c=0.4［15］。

（三）耦合协调度评价标准

对耦合协调度进行分级，以确定区域旅游—经济—环境协调发展程度及各市发展类型。借鉴已有研究成果［17-18］，采用均匀分布函数法确定等级划分与评价标准（见表2）。

表2 耦合协调度等级分类及评价标准

四、系统耦合协调状况分析

（一）旅游、经济、生态环境三个系统综合效益评价

由面板资料可知，各城市的旅游综合效益变化存在一定的规律。2005年的河南省旅游综合效益评价状况中，郑州为0.96，排名第一；洛阳为0.62，排名第二；开封为0.39，排名第三；三门峡为0.18，排名第四。至2008年，河南省旅游综合效益评价状况中，郑州为0.95，排名第一；洛阳为0.73，排名第二；开封为0.40，排名第三；三门峡为0.20，排名第四，综合效益得分略有变化。截止到2012年河南省旅游综合效益状况变化较大，旅游综合效益得分在0.1以上的城市由2008年的6个增加到2012年的10个，表明河南省各市旅游发展较快，旅游业在地区经济发展中发挥着越来越重要的作用。

由面板资料可知，2005—2012年河南省17个市经济综合效益状况存在一定的规律。2008年大部分城市经济综合效益与2007年相比存在下降状况，郑州、新乡、焦作、许昌等4个城市的城市经济综合效益与2007年相比出现大幅度下降，表明2008年金融危机对河南省经济发展产生较大影响，使地区经济发展受到一定程度的抑制。2005年到2012年间，郑州经济综合效益得分由0.73增加到0.82，增长幅度较大。2005年到2012年间，洛阳经济综合效益得分由0.52下降到0.33、平顶山由0.31下降到0.20、安阳由0.55下降到0.27、新乡由0.42下降到0.23、焦作由0.60下降到0.29、漯河由0.31下降到0.20，洛阳、平顶山、安阳、新乡、焦作、漯河共6个城市经济综合效益得分下降幅度均大于0.1，表明地区经济发展活力不足，且发展差异较大。

由计算结果可知，旅游和经济发展状况最突出的郑州，其生态环境综合效益整体得分较低，其变化状况复杂，其得分由2005年的0.37减少到2008年的0.24，但2009、2010两年又依次增至0.45、0.46，至2012年又减少至0.22，使郑州生态环境综合效益整体呈现下降趋势且期间波动较大。以郑州为首的经济和旅游发展突出城市的发展状况，表明相对发达的城市存在的各种污染物排放、不合理的土地资源利用等现象较为严重，致使生态环境状况较差，城市生态环境综合效益得分较低。郑州市城市经济与旅游业的发展是建立在破坏生态环境基础上的，不利于城市实现全面协调可持续发展，应在努力改善城市生态环境的基础上保持经济、旅游健康发展。生态环境综合效益得分较高的鹤壁、濮阳、许昌、漯河、信阳和周口，其旅游综合效益得分均低于0.11，其经济综合效益得分也低于0.4，表明生态环境状况好的城市其旅游、经济发展严重滞后。生态环境优良的城市应该充分利用环境优势，在保护生态环境的基础上，加大对地区旅游、经济的发展力度，促进地区旅游—经济—生态环境协调发展。

（二）各市耦合协调度时序变化分析

从历年的截面资料的变异系数可知，2005年耦合协调度的变异系数为0.16，2012年耦合协调度的变异系数为0.13，表明2005—2012年间河南省17个市旅游—经济—环境耦合协调度的相对差异化程度在减小。2005—2012年河南省17个市旅游—经济—环境耦合协调状况可以分为三大类：耦合协调度下降幅度较大的城市，耦合协调度较为稳定的城市，耦合协调度上升的城市。耦合协调度下降幅度较大的城市有郑州、开封、平顶山、安阳、焦作、濮阳、许昌和漯河，这些城市都是河南省经济发展综合效益较好的城市，表明经济发展好的城市旅游—经济—环境协调程度逐渐降低；耦合协调度相对稳定的城市有鹤壁、新乡、三门峡、商丘，这类城市往往旅游、经济综合效益较低，生态环境综合效益中除鹤壁得分较高外，其余三市得分较低，表明耦合协调度相对稳定的城市旅游—经济—生态环境的综合效益均较低，存在较大的提升空间；耦合协调度上升的城市有洛阳、南阳、信阳、周口、驻马店，在这些城市中，洛阳的旅游综合效益、生态环境综合效益是上升的，而经济综合效益是下降的，南阳、信阳、周口、驻马店都是生态环境良好，经济、旅游发展不足的城市。

表3 2005-2012年河南省17个市旅游—经济—环境耦合协调度

由表3结合表2可知，2005年有2个地级城市耦合协调度处于中级协调（0.70～0.79），有2个地级城市耦合协调度处于初级协调（0.60～0.69），有10个地级城市耦合协调度处于勉强协调（0.50～0.59），有3个地级城市耦合协调度处于濒临失调（0.40～0.49）状态。2007年有1个地级城市耦合协调度处于中级协调（0.70～0.79），有5个地级城市耦合协调度处于初级协调（0.60～0.69），有6个地级城市耦合协调度处于勉强协调（0.50～0.59），有5个地级城市耦合协调度处于濒临失调（0.40～0.49）状态。2009年有1个地级城市耦合协调度处于良好协调（0.80～0.89），有1个地级城市耦合协调度处于中级协调（0.70～0.79），有4个地级城市耦合协调度处于初级协调（0.60～0.69），有8个地级城市耦合协调度处于勉强协调（0.50～0.59），有3个地级城市耦合协调度处于濒临失调（0.40～0.49）状态。2012年有1个地级城市耦合协调度处于中级协调（0.70～0.79），有3个地级城市耦合协调度处于初级协调（0.60～0.69），有9个地级城市耦合协调度处于勉强协调（0.50～0.59），有4个地级城市耦合协调度处于濒临失调（0.40～0.49）状态。表明随着时间的变化，河南省17个市旅游—经济—环境耦合协调度变化较大。

（三）各市耦合协调度空间变化分析

由图1～a可知，2005年河南省17个市旅游—经济—环境耦合协调度差异明显。2005年，郑州、焦作为中级协调，在17个地级市中耦合协调状况最好，在地区发展带动作用突出。郑州作为河南省的省会城市，是中国中原大地上重要的交通枢纽，作为交通枢纽客流量巨大，使其具有强大的集散能力，再加上旅游资源丰富，使其具有较好的旅游综合效益。郑州的经济发展水平远远高于其他城市，良好的经济为其市政基础实施和生活服务设施提供了充足资金，完善了城市的旅游功能。焦作是河南省重要的工业城市，煤炭资源丰富，以煤炭资源为依托的相关产业发达，为焦作的经济发展提供了保障。焦作重视旅游业发展，并取得了一定的成绩，是中国第一个被联合国世界旅游评估中心授予“世界杰出旅游服务品牌”荣誉的城市。焦作市在力促产业转型的过程中也十分重视对生态环境的保护与治理。初级协调的城市为开封和安阳2个城市，勉强协调的城市为洛阳、平顶山、鹤壁、新乡、濮阳、许昌、漯河、三门峡、南阳、信阳10个城市，濒临失调的城市为商丘、周口、驻马店3个城市，可见大部分城市并未达到旅游—经济—环境耦合的初级协调水平，区域发展的协调水平差异明显。

由图1～b可知，2007年河南省17个市旅游—经济—环境耦合协调度差异依然明显，与2005年相比有较大变化。2007年在中级协调城市中只有郑州一个城市，焦作由2005的中级协调城市降为初级协调城市。初级协调城市数量由2005年的2个增加到2007的5个，除焦作外，洛阳、新乡由2005年的勉强协调提升为2007年的初级协调，表明洛阳和新乡在经济发展的同时也提升了地区生态环境水平。勉强协调城市数量由2005年的10个降低到2007年的6个，变化幅度较大。濒临失调的城市2005年只有3个，到2007年则增长至5个，增加了许昌和漯河两个城市。许昌和漯河2005年为勉强协调城市，2007年则降为濒临失调城市，表明两市地区旅游、经济发展活力严重不足，无法和地区环境状况有效协调，以至于濒临失调。商丘、周口和驻马店三市依然处于濒临失调状况。初级协调以下城市由2005年的13个，降低到2007年的11个，初级协调及以上城市由2005年的4个增加至2007年的6个，表明较高协调水平的城市数量增加，各地重视协调发展成果初步显现。

由图1～c可知，2009年河南省17个市旅游—经济—环境耦合协调度差异增大。2009年，郑州耦合协调度达到良好协调水平，超过了2009年之前的水平，作为地区耦合协调发展的增长极，其极化效应增强。焦作由2007年的初级协调水平，回归到了2005年的中级协调水平，从数据上来看2005到2009年间焦作的耦合协调度较为稳定。处于初级协调水平的城市数量由2007年的5个减少至2009年的4个，焦作回归到中级协调水平，濮阳由勉强协调水平提升为初级协调水平，而洛阳则降低为勉强协调水平。处于勉强协调水平的城市数量由2007年的6个增加至2009年的8个，2007年许昌和周口处于濒临失调水平至2009年提升为勉强协调水平，表明两市充分重视地区旅游、经济、环境的协调发展，促使其耦合协调度提升。濒临失调的城市由2007年的5个减少至2009年的3个，濒临失调的城市数量又回归到2005年的水平，表明这些地区在经历了不合理的发展之后开始调整。

图1 2005—2012年河南省17个市旅游—经济—环境耦合协调度时空演变

由图1～d可知，2012年河南省17个市旅游—经济—生态环境耦合协调度差异相对减小。郑州耦合协调水平由2009年的优良协调降低为2012年的中级协调，其耦合协调度降低了0.11，降低幅度较大，表明郑州市在努力达到旅游、经济、生态环境良好协调发展后，忽视了对生态环境的进一步治理和保护，使生态环境综合效益大幅度下降，环境状况的恶化同时对地区旅游发展造成不良影响，进一步恶化旅游—经济—生态环境耦合协调状况。焦作、濮阳、安阳三市的耦合协调度出现不同程度的下降，与2009年相比洛阳的耦合协调度由勉强协调上升为初级协调，平顶山、许昌由2009年的勉强协调降低为濒临失调，驻马店由2009年的濒临失调上升为勉强协调。2005年到2012年，河南省17个市旅游-经济-生态环境耦合协调度变化较为复杂，但是差异性明显。由图1可知，河南省北半部分耦合协调度明显优于南半部分，耦合协调度的极化效应显著，以郑州为中心向四周扩散。

五、结论与讨论

旅游作为第三产业的重要组成部分，是地区经济转型的重要动力。地区经济发展与生态环境保护，存在着一个动态平衡关系，过度追逐经济利益而忽视对生态环境的治理与保护，必然会破坏这一动态平衡关系，恶化生态环境，进而恶化地区经济。追求旅游、经济、生态环境的耦合协调，符合可持续发展的要求，对地区经济健康发展具有重要意义。通过对2005年至2012年河南省17个地级市旅游—经济—生态环境耦合协调状况进行分析，可以揭示出河南省各地级市的耦合协调状况：

第一，从各市的旅游、经济、生态环境三个系统综合效益来看：旅游综合效益的年内各市差异最大，经济综合效益年内差异较小，生态环境综合效益年内差异最小；旅游综合效益的年际变化中各市普遍呈现增长趋势，表明河南省各市旅游发展较快，旅游业在地区经济发展中起着越来越重要的作用；河南省各市经济年际变化整体呈现下降趋势，郑州为地区经济的增长极，极化效应增强；在生态环境综合效益中，经济较为强势的地区，生态环境状况逐渐变差，经济落后地区生态环境状况较好。

第二，从各市耦合协调度时序变化来看，在2005—2012年间河南省17个市的旅游—经济—环境耦合协调度变化状况并不一致，大部分城市的耦合协调度是下降的，只有少数城市是上升的，且年内差异明显。

第三，从各市耦合协调度空间变化来看，经济发展较好的地区，其耦合协调状况相对较好。在河南省各市耦合协调度的空间变化中，明显存在极化效应，形成了以郑州为中心的，以河南省北部城市为主体的，区域耦合协调度的增长极，呈现明显的“中心—外围”格局。增长极对北部城市的辐射带动作用明显，对南部城市则存在抑制作用。

河南省北部历来是河南省经济发展的中心，经济基础较好，耦合协调度较好，而南部经济发展较为滞后，基础设施薄弱，耦合协调度较差。河南省作为中原经济区的主体，地区较大的发展差距，不利于充分发挥各地市的优势，阻碍产业与经济的交流整合。河南省今后应努力缩小区内差异，努力促进旅游、经济和生态环境的协调，充分整合和调动各市的优势资源，促进各市共同发展、互利共赢，实现地区经济整体的乘数效应。