大保护战略下长江经济带矿产-经济-环境耦合协调度时空演化研究

方传棣 成金华 赵鹏大

摘要长江经济带实施“共抓大保护，不搞大开发”战略是我国高质量发展时代实现生态文明的重要决策，本文通过构建长江经济带矿产-经济-环境耦合协调度模型，情景比较了“经济优先”战略与“大保护”战略下长江经济带及9省2市的协调度时空变化。结果表明：在“经济优先”战略下，2006—2015年长江经济带矿产-经济-环境耦合协调度呈小幅上升的趋势，耦合协调度从0.58上升至0.62，涨幅6.89%，从勉强协调区间上升至初级协调区间。在“大保护”战略下，2016年矿产-经济-环境耦合协调度高出“经济优先”战略0.04，约高6.72%，2017年高出0.028，约高4.80%;到2025年较2018年增长了0.05，涨幅7.93%，年均涨幅1.13%，较2025年“经济优先”战略高出0.08，约高13.33%。分省來看，2025年在“大保护”情景下，浙江省、安徽省、江西省、湖北省、湖南省、重庆市、四川省、贵州省、云南省较2018年分别提升了5.55%、4.76%、12.72%、13.23%、11.59%、28.81%、5.97%、25.86%、16.66%，与2025年“经济优先”情景相比分别高出2.70%、17.80%、19.23%、28.33%、22.22%、33.33%、1.42%、48.97%、34.04%。为促进长江经济带矿产-经济-环境协调发展，在长期坚持“大保护”战略基础上，长江下游地区应坚持经济-环境并重的发展战略，而上、中游地区坚持生态优先战略，同时加强上游地区矿产资源开发规模、总量和“三率”管控，并建立流域生态补偿或交易机制。

关键词长江经济带;矿产-经济-环境;耦合;协调发展

中图分类号X37

文献标识码A文章编号1002-2104（2019）06-0065-09DOI：10.12062/cpre.20190525

长江经济带是我国重要的矿产资源支撑区域之一，流域内包含铁矿石、有色金属、页岩气等众多成矿带。2016年，稀土、钛等矿产储量占全国80%以上，锂、钨、锡、钒等资源储量占全国50%以上，页岩气可采资源量约15.5万亿m3，占全国62%，矿业从业人数超过130万人，工业增加值达821亿元以上。然而，长期违规、过量的矿产开发导致生态退化与环境污染问题日益恶化。2015年，长江经济带矿区废水排放总量占全国比例达到42%，各类尾矿库2921座，破坏土地面积已增至7049.11km2。2016年1月，习近平总书记在重庆调研时强调，“当前和今后相当长一个时期，要把修复长江生态环境摆在压倒性位置，共抓大保护，不搞大开发”[1]。“共抓大保护，不搞大开发”战略体现了我国在全球生态治理中的大国担当，是推动长江经济带发展的重大决策[2]。长江经济带由“经济优先”战略转向“大保护”战略后，矿产-经济-环境协调水平在时空上会产生何种变化，以及流域内如何协调需要展开系统的研究。

1文献综述

随着城市化和工业化的发展，矿产开采和能源消费持续增长，长江经济带面临着环境污染和生态破坏的双重危机。资源导向型经济增长模式的缺陷促使经济学家开始研究资源、经济和环境间的内在交互关系，来纠正污染问题和资源过度消费带来的经济扭曲[3]。早期国内外关于解决矿产资源开发环境问题的对策主要采取经济手段，发挥经济杠杆作用[4]，按照“谁破坏谁恢复，谁开发谁保护，谁受益谁补偿”的原则，将矿山环境成本纳入矿业成本，并建立绿色矿业成本核算体系，但造成了“一刀切”等历史遗留问题[5]。现阶段，矿产资源对我国部分地区的经济建设仍起到至关重要的作用，矿产资源开发的环境问题仍受到人们的关注，因此探索矿产-经济-环境协调发展模式是经济高质量发展，促成资源节约型、经济生态型和环境友好型国家的需求[6]，特别是针对长江经济带这种含有复杂生态系统的典型区域，在社会生产和人民生活中更加需要注重经济发展与环境保护间的协调[7]。在如何统筹长江经济带的协调发展上，钟茂初等[8]和吴传清等[9]均认为产业绿色发展必须将各开发活动控制在环境承载力以内，并建立上中下游地区的产业联动与补偿机制。在长江经济带协调发展的约束条件下，YueH等[10]从生态效率的角度研究协调发展，发现与非城市群相比，更高的空间集聚度促进了长江经济带城市群的协调发展;XuX等[11]认为生态系统服务是维持长江经济带环境质量并促进协调发展的重要因素，而气候因素是影响生态系统服务变化的主导力量;成金华等[12]从“共抓大保护”的视角出发，认为环境规制对协调发展起到了较好的推进作用。

国内外关于资源-环境-经济耦合协调研究方法的文献较为丰富。早期研究多聚焦于耦合模型的建立与优化。最初是将环境污染相关指标纳入到投入产出表，分析其对经济增长和各要素之间的投入产出关系，并延伸到后期的绿色国民经济核算方法等[13]，20世纪90年代，GrossmanGM等提出了“环境库兹涅兹曲线”概念，成为环境与经济二系统研究的理论基石，但目前研究结论尚未统一，仍存在分歧[14]。近期耦合协调度模型结合情景分析已经成为国际前沿的研究方法，一般通过耦合协调模型对资源-环境-经济耦合进行模拟与评价，并通过情景分析探索影响协调发展的因素与规律，如SongQJ等[15]设定了三种情景权数计算耦合协调度后发现，低碳发展不需要中国在城市化过程中减少能源消耗;XingL等[16]通过基准（BAU）、经济优先、资源优先、环境优先情景发现武汉市在经济优先情景下耦合协调度表现最佳，短期内环境优先情景将有效促进耦合协调度提高;LiuHB等[17]制定了基准（BAU）、社会发展、经济发展、资源供给、综合发展五种情景并通过耦合协调度模型提出了中国的协调发展需要提高“三废”综合利用率和人均绿地面积;SunY等[18]认为在中等水平的开发与高水平的环境保护情景下，昆明市的经济与环境耦合协调度将有所提高。本文在研究方法上紧跟国际前沿研究方法。

此外，耦合协调度模型测算还可通过指标体系的方式实现，相关成果也较为丰富。耦合协调发展指标体系的研究主要从产业、承载力、城市发展水平等方面计算耦合协调度，考察耦合协调发展水平。如王国霞等[19]通过资源、经济、环境建立指标体系，发现我国中部地区资源型城市的城市化综合水平差异显著，而生态环境综合水平差异并不明显，城市化与生态环境的耦合协调关系有相对明显的分化;HeJQ等[20]基于环境水平、禀赋、压力、响应构建上海市城市化-环境耦合协调模型的指标体系，发现耦合协调模型的待定系数对于上海市城市化与生态环境的耦合协调发展影响较小。WangR等[21]通过矿产资源、土地资源、水资源、环境资源的承载力构建耦合协调模型并发现中国矿业经济区均处于不平衡的发展状态。

长江经济带人口与GDP总量均超过全国40%，是我国经济发展的重要增长极。2018年11月《中共中央国务院关于建立更加有效的区域协调发展新机制的意见》以正式文件确定“以共抓大保护、不搞大开发为导向，以生态优先、绿色发展为引领，依托长江黄金水道，推动长江上中下游地区协调发展和沿江地区高质量发展”的重大战略调整，由“以经济建设为中心”转向“共抓大保护，不搞大开发”。据我们所知，截至目前现有文献还没有比较两种战略下长江经济带“矿产-经济-环境”耦合协调度时空变化的研究。因此，为了加深对长江经济带矿产、经济、环境三个维度之间耦合协调发展规律的理解，本文是对已有研究的推进和深化，构建矿产、经济、环境耦合协调发展的指标体系，并基于耦合协调度模型情景分析“共抓大保护，不搞大开发”战略对长江经济带9省2市耦合协调度的时空变化，最后进行分区的协调水平及演化趋势讨论，提出促进长江经济带矿产-经济-环境耦合协调发展的对策和措施。比较两种战略下耦合协调度的变化，对进一步全面认识长江经济带“矿产-经济-环境”系统的变动规律具有重要的理论与现实意义，也为长江经济带进一步的发展提供政策参考。

2矿产-经济-环境协调系统

2.1经济系统

就经济系统而言，它涉及到人类生产、消费活动中的多方面内容，不同生产部门、生产单位等共同构成经济系统。生产力发展是经济发展的最终目标，在此基础上生产规模不断扩大，经济结构得以改善，生产效率逐渐提高，最终满足人类的物质文明需要。经济发展到不同的阶段，对矿产资源和环境的作用也不相同。经济建设初期，人类追求经济高速增长，矿产资源耗竭和环境破坏往往被忽视，但人类尚未受到三者不平衡的严重影响;到了快速发展期，经济规模随着生产力的提高而不断扩大，此时，矿产资源的消耗与日俱增，生态环境逐渐恶化，矿产资源、经济和环境之间的矛盾日渐突出;当经济发展到较高水平，通过科学技术的进步与客观规律的理解，越来越多的人们认识到矿产资源、经济和环境协调的重要性，并不断推进矿产资源、经济、环境和谐统一与可持续发展。不少发达国家的发展过程均验证了这一规律。

2.2矿产资源系统

经济发展所需要的生活资料和生产资料主要来自于自然资源，而矿产资源作为自然资源重要的组成部分之一，起到了不可或缺的作用。可以认为，经济系统的有效运行离不开矿产资源提供物质基础，例如工业、农业等生产活动实质上都是对包含矿产资源在内的自然资源的开发和利用过程。目前所发现的矿产资源主要分布在地表、地下和海洋，以天然矿物和岩石的形式存在，并被认为是不可再生资源，这也决定了人类在采掘矿产资源的同时，必然对环境产生影响。虽然在经济发展初期，矿产资源开发造成了一定程度的生態环境破坏，但在经济水平逐渐提高的同时，技术水平也在不断提高，相应地也会正向作用于环境保护，改善环境质量。

2.3环境系统

环境系统主要包括大气、水、土壤等非生物环境及动植物等生物环境，生物及非生物环境要素间的循环往复共同建起整个环境系统。按功能特征来分类，自然系统由四种结构要素构成：自然环境、生产者、消费者、分解者。生态环境除了拥有静态资源之外，还存在大量的动态生物，环境质量水平如何将直接影响到两者的存量。环境质量保护较好时，生物资源、非生物资源存量丰富，对经济社会发展保障力度较大;相反，环境破坏严重时，经济发展与资源开发将会受到制约。

3研究方法

3.1耦合协调度测算

“耦合”原为物理学概念，是指两个或两个以上系统相互作用而彼此影响的现象。耦合协调度模型是衡量系统之间在发展过程中彼此和谐一致的程度，体现了系统由无序走向有序的趋势，测算协调发展水平非常贴切。

由于直观数据的量级和量纲差异较大，为了更好地衡量长江经济带矿产、经济、环境的耦合协调度，首先通过加权TOPSIS法与指标体系计算矿产、经济、环境评价值，矿产、经济、环境评价值反映指标体系中各个系统的贡献程度。TOPSIS法是系统工程多属性多目标决策的一种常用方法，相较于其他方法，在多系统评价和直接体现数据源间的差异性方面具有普适性、客观性强的优点[22]，可用于效益评价、决策、管理多个领域，基本思路是对评价指标的最优和最劣理想解进行排序。由于不同指标的代表性和信息量不同，一般TOPSIS法需要进行赋权。由于常见的加权TOPSIS法采用层次分析法进行赋权，相较于本文的研究具有较大的主观性，因此，本文采用变异系数法进行赋权，变异系数在统计学中常用来衡量数据的差异性，该方法根据指标数据的变异程度来对其赋权，无需再由人为进行赋权评定，是数据直接体现的权重。相较于其他客观赋权方法，变异系数法计算简便的同时可以有效反映指标间的差异化，本文借鉴Estay-ossandonC等[23]的加权TOPSIS法，其计算公式如下：

3.2指标体系与说明

矿产、经济、环境内涵丰富，研究者对其外延理解的深度和广度影响着耦合协调发展。当然，无论运用何种指标体系，都不可能全面包罗三个系统协调发展的所有内容。在现有的研究下，根据习近平总书记在2018年深入推动长江经济带发展座谈会上强调的“推动长江经济带发展，前提是坚持生态优先，关键是要处理好绿水青山和金山银山的关系”出发，为突出矿产资源禀赋与开发规模对经济发展的链接性作用，以及对环境的污染程度和治理状况，并借鉴现有文献[27，28，29]方法，从规模、结构和效益三个方面形成经济与矿产的指标，从污染程度与治理效果形成环境指标。本文的矿产主要为矿产资源开发指标，选取灾害造成的直接经济损失、矿山环境恢复治理基金等作为环境污染程度与治理状况指标。需特别指出的是，根据2016年发布的《环境影响评价技术导则总纲》，本文采用矿业产值乘以单位工业产值排放量的方式对污染排放量进行估算。矿业产值为《中国统计年鉴》中煤炭开采和洗选业、石油和天然气开采业、黑色金属矿采选业、有色金属矿采选业和非金属矿采选业5大行业的总产值。为体现长江经济带不同省市的资源禀赋不同，根据《中国矿业年鉴》，矿产规模指标包含石油、天然气和矿石的开采量;结构指标分为能源、金属和非金属三类。同时生态系统的抗干扰能力、恢复能力带来了环境系统指标的不确定性，因此本文不考虑长江经济带各省市的环境禀赋（见表2）。