安徽省生态环境与区域经济耦合协调发展研究

2020-03-16 05:01伍文生李志东
山东农业工程学院学报 2020年1期
关键词:耦合度子系统安徽省

伍文生,李志东

(合肥师范学院经济与管理学院,安徽 合肥230601)

一、相关研究与问题提出

党的十九大报告明确提出“加快生态文明体制改革,建设美丽中国”。[1]安徽省政府2019年政府工作报告明确指出要“推进美丽长江(安徽)经济带和淮河生态经济带建设,统筹生态环境保护和经济发展”。[2]因此,在推动区域经济健康快速发展,大力开展新旧动能转换,产业不断升级的过程中,要推进绿色发展,建立健全绿色低碳循环发展的经济体系,促进区域经济和生态环境的协调发展。

有关生态环境与经济发展关系,国内外学者都进行了相关的研究。国外代表性Grossman等以78个发达国家的面板数据进行实证分析,结果显示,城市生态环境质量随经济水平提高呈倒“U”型演变,并提出著名的环境库兹涅茨曲线(EKC)假设[3]。我国学者认为环境压力和经济增长之间的关系除了倒U型关系还会出现同步关系、U形关系和N形关系[4]。在研究生态环境与经济发展关系所使用的方法上有能值理论、灰色关联分析法、系统动力学、耦合模型等,例如吴兵兵利用能值理论对银川复合生态系统进行了综合分析[5],董平利用灰色关联分析方法对西部地区生态环境与经济增长的协调发展进行了研究[6],张海峰借助系统动力学原理对山东半岛城市群生态环境与经济协调发展模式进行了研究[7],谢强等利用耦合模型对甘肃省生态环境与经济发展耦合情况进行了评价[8];在研究层面上有国家层面、区域层面、省域层面、市域层面等,例如祝志川对我国生态环境与经济发展的耦合协调分析[9],廖重斌以珠江三角洲城市群为例,开展环境与经济协调发展的定量评价[10],江红莉以江苏省为例,研究区域经济与生态环境系统的耦合协调发展[11]。赵美玲对呼和浩特市生态环境与经济协调发展综合评价研究[12]。有关安徽省生态环境与经济发展研究主要包括:汪燕敏对安徽省经济-环境-能源三者协调发展能力进行了测度与评价[13],刘定惠对安徽省区域经济-旅游-生态环境三者耦合协调度进行了研究[14],胡振权通过运用主成分分析法、格兰杰因果检验、回归分析等方法实证检验发现安徽省经济增长与环境质量之间呈现倒“N”型曲线的关系[15],张乐勤采用动态耦合模型及剪刀差分析方法对经济发展与生态环境系统耦合协调状况进行了考察[16],王雯雯对安徽省人口-经济-生态环境三者耦合协调动态演变进行了分析[17]。

近年来,安徽省全面贯彻落实党的十九大精神,深化改革,不断创新,经济综合实力不断提升,2018年实现全省生产总值30006.8亿元。但也清醒的看出产业结构不优、新旧动能接续转换不足,特别是科技创新能力和先进科研成果转化水平与塑造更多依靠创新驱动的引领型发展不适应,发展质量和效益还不够高[2]。本文以2013-2017年安徽省及16个地级市统计年鉴数据为依据,在构建安徽省生态环境与区域经济发展评价指标体系的基础上,首先采用熵值法确定各项指标权重,其次运用耦合度和耦合协调度模型综合评价安徽省生态环境与区域经济耦合关系,最后提出安徽省生态环境与区域经济协调发展的建议。

二、安徽省生态环境与区域经济发展耦合关系评价模型

(一)指标体系构建

生态环境与经济发展耦合协调发展系统是由生态环境子系统和经济发展子系统组成。根据生态环境与经济发展耦合协调发展的特征,结合已有文献梳理,遵循指标体系设计的科学性、系统性、可操作性以及数据的可得性原则,需要对生态环境子系统和经济发展子系统建立综合评价指标体系。其中,生态环境子系统包括人均公园绿地面积、建成区绿化覆盖率等14个指标,经济发展子系统包括GDP、人均GDP等13个指标。具体指标体系如表1所示。

(二)数据来源及处理

本文选取的安徽省生态环境与区域经济耦合关系评价指标体系27个指标数据主要来源是《安徽省统计年鉴》(2014-2018)。由于各指标量纲和数量级不同,在进行评价之前,根据指标性质,采取最小最大标准化方法,进行无量纲化,即将m个对象和n个评价指标构成的原始矩阵Xij转化为无量纲化的xij矩阵。

式中,Xij为第i个对象的第j个指标的原始数值,Xmax和Xmin分别表示所有对象第j个指标实际值的最大值和最小值,xij为无量纲化后对应的标准化值。为保证评价结果显著性,在进行无量纲化时平移0.01,得到zij=xij+0.01,zij为无量纲化平移处理后的指标值。

(三)评价方法

1.利用熵值法确定指标权重

指标权重的确定方法一般分为主观赋权法和客观赋权法。本文采用熵值法,熵值法作为一种客观赋权法,能有效避免权重设置的主观性,客观描述各项指标的权重大小。假设计算安徽省m年或地级市的n个评价指标。

首先,原始数据进行归一化处理,得到规范化矩阵。规范化公式为:

式中,zij为无量纲化平移处理后的指标值,zij=xij+0.01。

其次,计算各项指标的熵值。根据熵值计算公式:

表1 安徽省生态环境与区域经济耦合关系评价指标体系及权重

式中,Aij为归一化处理后的指标值。

最后,计算各项指标差异系数,并定义各项指标权重。

式中,Ej为各项指标差异系数。

2.耦合度模型

根据集成法,分别计算生态环境子系统和经济发展子系统评价得分,其计算公式为[18]:

Ui=1,2,U1和 U2分别表示生态环境子系统和经济发展子系统评价得分,xij表示第i个系统第j个指标值,xij为原始数据无量纲化处理后的标准值;wij为第i个系统第j个指标的权重,由熵值法确定。

生态环境与经济发展耦合度计算公式[19]:

其中,C表示耦合度,C值越大,说明生态环境与经济发展耦合度较好,两者达到良性发展,其取值范围[0,1]。

为了反应生态环境与经济发展耦合程度,根据中值分段法,将耦合度划分为6个区间类型[20]340,如表2所示。

表2 生态环境与经济发展耦合阶段划分标准

3.耦合协调度模型

为更加准确了解生态环境系统与经济发展系统之间的交互耦合的协调程度,引入生态环境与经济发展协调度计算公式:

其中,C 表示耦合度,U= αU1+ βU2,U 是生态环境子系统与经济发展子系统的综合评价得分,用来反映两系统的整体发展水平,α和β代表两子系统综合水平权重。由于生态环境系统与经济系统对社会发展同等重要,计算过程中取α=β=0.5[21]。D表示协调度,D值越大,说明生态环境与经济发展协调度较好,两者相互促进,共同发展,其取值范围[0,1]。

为了更好反应生态环境与经济发展耦合协调程度,根据均匀分布函数法,将耦合协调度划分为10个区间类型[20]340,如表3所示。

表3 生态环境与经济发展耦合协调类型划分标准

三、安徽省生态环境与区域经济耦合协调结果分析

(一)安徽省省域层面分析

依据安徽省生态环境与区域经济耦合关系评价指标体系,利用熵值法计算出各项指标权重,如表1所示。结合耦合度和耦合协调度模型,绘制出2013-2017年五年期间安徽省生态环境与区域经济耦合度和耦合协调度变化趋势,如图1所示。

图1 2013-2017年安徽省生态环境与区域经济耦合度及耦合协调度变化趋势图

根据耦合度及耦合协调度类型划分标准,对2013-2017年五年期间历年安徽省生态环境与区域经济耦合类型及耦合协调类型进行划分,如表4所示。

表4 2013-2017年安徽省生态环境与经济发展耦合阶段及耦合协调类型

从耦合度趋势图可以看出,2013-2017年五年期间安徽省生态环境与经济发展的耦合度一直维持平稳趋势,从耦合度阶段划分来看,耦合度值处于0.992—1之间,属于高水平耦合阶段,其中2017年达到良性共振阶段;从耦合协调度趋势图可以看出,2013-2017年五年期间安徽省生态环境与经济发展的耦合协调度处于稳步增长趋势,从耦合协调度类型划分来看,从2013年耦合协调度0.499增长到2017年0.875,进入良好协调类型。总的来说,2013-2017年期间安徽省生态环境与经济发展耦合度一直处于高水平耦合阶段,两者相互协调发展性逐步增强,达到良好协调。

(二)安徽省市域层面分析

为准确了解安徽省内16个地市生态环境与经济发展耦合阶段及耦合协调类型存在的空间地域分布的差异性,依据安徽省生态环境与经济协调发展评价指标体系,选取2013-2017年安徽省16个地市的面板数据进行对比分析。采用熵值法计算出2013-2017年各年的指标权重,依据耦合模型及耦合协调度模型,计算出2013-2017年五年期间历年安徽省16地市生态环境与经济发展耦合度及耦合协调度,如表5、表6所示。

通过表5,可以得出结论:2013—2017年五年期间安徽省16个地市生态环境与经济发展的耦合度处于上升趋势有6个城市,分别是淮北、亳州、宿州、蚌埠、阜阳、滁州;处于下降趋势有10个城市,分别是合肥、淮南、六安、马鞍山、芜湖、宣城、铜陵、池州、安庆、黄山。同时除了六安、池州、黄山市耦合度平均值低于0.8以外,其他13个城市耦合度平均值均为0.8以上。

表5 2013-2017年安徽省16地市生态环境与经济发展耦合度(C)时空演化

表6 2013-2017年安徽省16地市生态环境与经济发展耦合协调度(D)时空演化

依据耦合度阶段划分标准,安徽省16地市耦合阶段主要分为两大类:

第一类:磨合耦合阶段,主要包括六安、池州、黄山3个城市,这3个城市主要位于山区,生态资源优越,生态环境系统子系统黄山、池州得分0.6以上,六安0.4以上。安徽省著名的旅游景区天堂寨、九华山、黄山分别位于上述城市,旅游资源丰富。而经济发展子系统得分0.2以下,生态环境子系统与经济发展子系统发展不协调。

第二类:高水平耦合阶段,主要包括合肥、芜湖、马鞍山、蚌埠、淮南、淮北、阜阳、亳州、宿州、宣城、铜陵、安庆、滁州等13个城市。这类城市主要共同点是生态环境子系统得分与经济发展子系统得分之间相互匹配、较协调。

通过表6,可以得出结论:2013—2017年五年期间安徽省16个地市生态环境与经济发展的耦合协调度处于上升趋势有6个城市,分别是宿州、蚌埠、阜阳、六安、宣城、池州;处于下降趋势有10个城市,分别是合肥、淮北、亳州、淮南、滁州、马鞍山、芜湖、铜陵、安庆、黄山。可以看出安徽省16个地市生态环境与经济发展的耦合协调度存在明显差异,呈现分层特征,除了省会合肥耦合协调度达到0.75-0.81之间,其他城市耦合协调度处于0.4-0.7之间。依据耦合协调度类型划分标准,从安徽省16地市2013-2017年耦合协调度均值来看,主要分为四种类型,如表7所示:

表7 2013-2017年安徽省16个地市生态环境与经济发展耦合协调度类型划分表

四、结论及建议

(一)结论

本文通过建立安徽省生态环境与区域经济耦合关系评价指标体系,通过熵值法确定指标权重,采用耦合度和耦合协调度模型,利用安徽省统计年鉴数据,计算出2013-2017年安徽省及16个地市生态环境与经济发展耦合度及耦合协调度。并依据耦合度阶段划分标准和耦合协调度划分类型,分别给予归类说明。

1.从安徽省省域层面来看,安徽省经济发展速度较快,生态环境水平不断提升,两者耦合度和耦合协调度状况逐步完善。安徽省2013-2017年五年期间生态环境与区域经济发展的耦合度呈现平稳趋势,达到良性共振;耦合协调度呈现稳步上升趋势,达到良好协调。

2.从安徽省市域层面来看,安徽省内16地市生态环境与经济发展水平之间耦合度主要是磨合耦合与高水平耦合两个阶段;耦合协调度方面存在明显差异,呈现分层特征,除了合肥市达到中级协调以外,其他城市耦合协调度水平还有待进一步提升。

(二)建议

1.加快生态环境保护治理力度。牢固树立绿水青山就是金山银山的科学理念,加快推进美丽长江(安徽)经济带和淮河生态经济带建设。各地市可因地制宜,精准施策,采取措施推进生态环境保护工作。既要改革生态环境保护体制,又要创新生态环境治理的有效机制,重点在顶层设计,关键在细节落实。

2.推进经济更高质量发展。紧紧围绕创新驱动发展战略,加快产业升级,新旧动能转换,充分利用长三角区域一体化国家战略的实施契机,立足合肥滨湖科学城重要创新载体,大力发展战略性新兴产业,下好创新先手棋。各地市特别是能源主导型城市,要认清形势,转变思路,加快新旧动能转换,探索构建优势产业、主导产业,建立协同创新机制,推进经济更高质量发展。

3.统筹推进生态环境与区域经济的协调发展。生态环境保护与区域经济发展是相辅相成的关系。不能以牺牲生态环境来换取低质量的经济发展,要树立绿色发展理念,充分发挥生态环境与区域经济的耦合作用,统筹推进生态环境与区域经济的协调发展。

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