黄河流域生态保护与经济发展协同度动态评价

宁朝山 李绍东

摘 要：为推进黄河流域生态保护和经济协同发展，依据2011—2018年黄河流域地级及以上城市数据，基于改进的“纵横向”拉开档次法对黄河流域生态保护和经济发展水平进行综合评价，同时采用复杂系统耦合协同度模型测算两者协同度。结果表明：黄河流域经济发展综合水平呈现稳定增长态势，生态保护质量以及生态保护与经济发展协同度的变动趋势具有较强的一致性，并表现出明显周期性特征。从空间格局看，受自然、区位、历史等因素影响，黄河下游地区生态保护、经济发展以及两者协同度均明显优于中上游地区，因此在稳定黄河流域经济增长的同时，应进一步优化经济结构，提升经济发展质量，加强生态环境保护，建立跨区域互动合作和协同治理机制，实现上中下游地区均衡与协调发展。

关键词：生态保护;高质量发展;协同度模型;黄河流域

中图分类号：F127;X37;TV882.1 文献标志码：A

doi：10.3969/j.issn.1000-1379.2020.12.001

Abstract：In order to promote the ecological protection and economic development of the Yellow River basin， on the basis of the data of cities at and above the prefectural level in the Yellow River basin， the paper adopted the improved “Vertical and Horizontal” scatter degree method to evaluate the level of ecological protection and economic development of the Yellow River basin， at the same time， it used the coupling coordination degree model to measure the coordination degree of ecological protection and economic development. The result shows that the comprehensive level of economic development in the Yellow River basin presents a stable growth， the quality of ecological protection and the coordination of ecological protection and economic development present a trend of strong consistency and displays cyclic variations. From spatial pattern， due to the influence of nature， location， history and other factors， the coordination degree of ecological protection and economic development in the downstream of the Yellow River basin is better than that of the upper and middle reaches. For promoting the coordinated development of the ecological protection and economic in the Yellow River basin， while stabilizing the economic growth， we should further optimize the economic structure， improve the quality of economic development， strengthen ecological environmental protection， establish a crossregional interactive cooperation and cooperative governance mechanism and achieve balanced and coordinated development in the upper， middle and lower reaches.

Key words： ecological protection; high quality development; coordination degree model; Yellow River basin

1 引 言

黄河流域具备适宜农业文明发展的自然环境和支撑工业化发展所需的关键资源。但是，受自然环境条件以及长期存在的高强度开发的影响，黄河流域的生态环境较为脆弱，生产力布局与生态环境安全格局不协调以及经济发展规模与资源环境承载力不匹配等矛盾日益凸显。为推动黄河流域高质量发展，需要立足协同性，实现生态保护和经济发展的耦合协同，促进区域均衡发展和绿色发展，形成区域协调发展新格局。

基于黄河流域的重要地位以及当前发展存在的困境，黄河流域的生态环境保护与经济发展问题逐渐成为学术界关注的焦点。金凤君[1]指出，推动黄河流域生态保护和高质量发展，应基于流域内不同区域的资源环境承载能力、现有开发密度和发展潜力等，建立健全跨区域协调机制，健全生态补偿机制等。左其亭[2]總结了黄河流域生态保护和高质量发展这一重大国家战略的理论基础和重大科技问题研究框架，并指出了未来的重点研究方向和可行路径。任保平等[3]认为，黄河流域高质量发展具有特殊的影响因素，可以选择绿色发展导向下的分类发展、联动发展、协同发展和合作发展五位一体的高质量发展模式。张红武[4]认为，水资源是黄河流域协调生态与经济社会发展关系最为关键的制约因素，当前黄河流域存在的突出问题是全河水沙调控体系的主体构架还没形成。钞小静[5]认为，应建立黄河流域高质量发展的利益协调机制、利益均衡机制和治理机制。高煜[6]指出，黄河流域高质量发展中现代产业体系构建主要包括产业体系、要素体系、产业基础体系、产业空间体系、分工协作体系和开放体系等。关伟等[7]测算了黄河流域9个省（区）的能源综合效率及其时空演变特征。通过对现有研究的梳理可以发现，当前关于黄河流域生态保护和高质量发展的研究一般为定性分析，对黄河流域生态保护和经济发展协同发展状况进行研究的文献较少，这为本研究留下了进一步拓展的空间。

推进生态保护和经济协同发展是黄河流域生态保护和高质量发展这一重大国家战略的内在要求。因此，笔者从生态保护和经济协同发展的视角，以黄河流域地级及以上城市为分析单元，采用改进的“纵横向”拉开档次法对2011—2018年黄河流域生态保护和经济发展水平进行时空定量测算，同时采用复杂系统耦合协同度模型探索黄河流域生态保护与经济发展协同演变规律、区域异质性及其内在原因，以期为黄河流域生态保护和高质量发展战略的实施提供参考。

2 研究区域概况与数据来源

黄河流经青海、四川、甘肃、宁夏、内蒙古、陕西、山西、河南、山东9个省（区），流域内有丰富的自然资源、文化资源、历史资源，是我国重要的能源、化工、原材料和基础工业基地。黄河流域省份2018年底总人口4.2亿人，占全国30.3%;地区生产总值23.9万亿元，占全国26.5%。黄河流域拥有多个国家重要生态功能区，如太行山区水源涵养与土壤保持重要区、甘南山地水源涵养重要区、三江源水源涵养与生物多样性保护重要区、黄河三角洲湿地生物多样性保护重要区等。

受历史、自然条件以及后天人为因素等的影响，与我国发达地区相比，黄河流域经济社会发展相对滞后，黄河流域在经济发展和生态保护方面还面临着亟待解决的问题。2018年全国人均地区生产总值为6.4万元，黄河流域为6万元，低于全国人均水平，并且上、中、下游城市间经济发展水平差异较大。当前，黄河流域依然多以传统资源密集型产业为主导，产业结构层次和绿色化发展水平较低，资源性重化工特征突出，区域间产业同质性强、分工协作关系弱，人力资本和金融等高端要素供给不足，科技创新能力不强，传统产业转型升级步伐滞后，新兴产业发展内生动力较弱，产业发展质量不高等。

本研究重点对黄河流域生态保护和经济发展的协同度进行动态刻画，比较分析黄河流域不同区域生态保护和经济发展协同度时空分异特征及其内在原因，进而为推进黄河流域生态保护和高质量发展提出相应的对策建议。由于四川省仅有阿坝、甘孜2个州属于黄河流域，因此本研究主要考察黄河流域的其他8个省（区），同时，依据指标数据的可得性、连续性原则，选择黄河流域中的58个主要地级及以上城市为研究单元。文中分析数据均来自《中国城市统计年鉴》以及相应省份统计年鉴，对于部分缺失的数据采取插值以及线性趋势的方法进行补充。

3 指标体系构建与测算方法选择

3.1 指标体系构建

黄河流域生态保护和经济发展是一个复杂的系统工程，为科学地定量刻画两者的实际状况，本文遵循指标体系设计的整体性和结构性原则，在考虑指标数据可得性的基础上，参考已有的研究成果[8]，分别从多个维度构建反映黄河流域生态保护和经济发展状况的指标体系，见表1。

生态保护水平评价指标主要基于能源消耗、污染排放、污染治理以及生态建设4个维度來选取：能源消耗主要选取万元GDP能耗、水耗和电耗;污染排放主要选取工业废水排放量、工业二氧化硫排放量、工业粉尘排放量;污染治理主要选取工业废物综合利用率、污水处理厂集中处理率、生活垃圾无害化处理率;生态建设指标选取建成区绿化面积、建成区绿化覆盖率和人均绿地面积。

经济发展水平评价指标主要基于经济总量、经济结构、经济质量3个维度选取：经济总量主要选取地区生产总值、地区生产总值增长率、社会消费品零售总额、实际使用外资金额;经济结构主要选取非农部门比较劳动生产率、二元对比系数、二元反差系数、金融机构人民币各项存贷比例;经济质量主要选取人均地区生产总值、规模以上工业企业平均利润率、公共财政收支差率以及信息化水平（信息化水平是根据该地区邮政业务收入、电信业务收入、移动电话年末数、互联网宽带接入户数据，采用熵权法进行综合计算所得）。

3.2 测算步骤与方法

3.2.1 生态保护和经济发展综合评价

为测算黄河流域生态保护与经济发展耦合协同度，首先需要确定生态保护和经济发展两者的综合指数。当前常用的测算综合指数的方法有德尔菲法、层次分析法、主成分分析法、熵权法以及TOPSIS法等。其中，德尔菲法、层次分析法具有较强的主观色彩，很难避免主观偏颇。与前两者相比，主成分分析法、熵权法以及TOPSIS法主要是依据指标传递信息量大小确定指标权重，能够较好地避免基于主观因素确定权重产生的偏误，因而具有更高的客观性[9]。但是，主成分分析法和熵权法都是基于截面数据评价的研究方法，在对面板数据的时序多指标动态跨期比较时明显不适用。“纵横向”拉开档次法可以克服传统截面评价方法在实现跨期比较中的弱势，能够合理地进行综合评价或排序[10]。这一评价法是以评价对象某一时期综合评价值的最大离差平方和来确定指标权重，虽然可以最大限度体现各评价对象间的差异，但是并未考虑各指标的相对重要性，忽视了不同指标对评价结果贡献的差异。为了弥补这一缺陷，本文首先采用熵权法确定各指标的权重，进而用“纵横向”拉开档次法进行评价，这样不仅可反映被评价对象的整体差异，而且包含了指标相对重要性对评价结果的影响。计算步骤如下：

3.2.2 生态保护和经济发展耦合协同度评价

为测算黄河流域生态保护和经济发展耦合协同度，本文借鉴复杂系统理论中的耦合协同模型，建立生态保护与经济发展质量的耦合协同度模型。首先，计算两者的耦合度：

根据耦合协同度模型的基本原理，为实现生态保护和经济协同发展水平的提升，生态保护和经济发展水平重要性相当，即两者均处于较高水平时，两者才呈现出较高的协同度。由于耦合度模型仅能考察复合系统内的子系统是否存在有序现象，而无法表明次序的优劣，因此本文重点对采用协调度模型测算的生态保护与经济发展的协调度进行评价。

3.2.3 生态保护和经济发展协同度总体评价

4 评价结果分析

4.1 生态保护与经济发展水平时空分异

依据前述研究方法，测算黄河流域经济发展和生态保护综合指数。从其演变趋势（见图1）来看，一方面，黄河流域经济发展呈现稳定增长状态，经济发展综合指数由2011年的0.406 6提升到2018年的0.523 0（2013年海东撤地设市，2013年前计算出的经济发展和生态保护综合指数未包括海东市数据）。从具体区域来看，以2018年的数据为例，黄河流域经济发展综合指数位于前10位的城市分别为青岛、郑州、西安、济南、东营、呼和浩特、太原、鄂尔多斯、淄博、西宁。在这10个城市中，呼和浩特、鄂尔多斯、西宁属黄河上游地区，西安、太原属黄河中游地区，其余5个城市属黄河下游地区。经济发展综合指数排名后10位的城市为武威、固原、定西、商丘、商洛、海东、中卫、渭南、铜川、忻州。其中，渭南、铜川、忻州、商洛位于黄河中游地区，商丘位于黄河下游地区，其他5个城市均位于黄河上游地区。这一结果表明，经济发展水平较高的城市主要集中于黄河下游地区，黄河上下游区域间经济发展水平存在显著差异，新时期促进黄河流域城市间经济的均衡发展，实现区域协调发展是未来经济工作的重要内容之一。

经济发展综合指数演变趋势

另一方面，测算的黄河流域生态保护综合指数呈现波动式增长。与2011年相比，2018年黄河流域生态保护质量虽然有一定的提升，但与2014—2016年相比，生态保护质量综合指数有所下降。从具体区域分布来看，以测算的2018年黄河流域生态保护综合指数为例，黄河流域生态保护质量位于前10位的城市分布于山东、河南、陕西3个省份，具体城市为东营、青岛、德州、济南、郑州、济宁、渭南、滨州、淄博、潍坊。在这10个城市中，除渭南市外，其他均处于黄河下游地区。相反，位于后10位的城市主要分布于黄河中游地区的山西省、陕西省以及上游地区的甘肃省、宁夏回族自治区，具体城市为陇南、庆阳、平凉、长治、固原、商洛、阳泉、大同、延安、定西。黄河中上游地区生态保护综合指数较小，原因主要是该地区以电力、化工、钢铁、建材、有色冶金等产业为主导，导致流域性水环境、资源环境的高负载。因此，加强生态保护是当前黄河流域治理工作的重要任务。

以2011—2018年黄河流域经济发展和生态保护平均水平为分界点，可以将黄河流域主要城市经济发展和生态保护分为4种类型，见图2。

图2 黄河流域主要城市经济发展和生态保护水平分类

从各类城市数量来看，经济发展和生态保护均超过平均水平的城市有19个，分别为黄河上游地区的呼和浩特、包头、乌海、兰州、石嘴山，中游地区的晋城、洛阳、西安、榆林，下游地区的济南、青岛、淄博、东营、潍坊、济宁、德州、郑州、安阳、新乡。经济发展与生态保护均在平均水平之下的城市有23个，除开封位于黄河下游地区外，其他22个城市主要分布于黄河中上游地区，其中：上游地区有10个，分别为巴彦淖尔、乌兰察市、白银、天水、武威、定西、陇南、海东、吴中、固原;中游地区有12个，分别为大同、阳泉、长治、朔州、忻州、吕梁、三门峡、铜川、延安、商洛、平凉、庆阳。这一结果进一步表明，加强黄河中上游地区经济发展和生态保护是推进黄河流域高质量发展的重点任务。

4.2 生态保护和经济发展耦合度、协同度时空异质性

以黄河流域 2011—2018年生态保护和经济发展水平为基础数据，测算两者的耦合度、协同度（见图3）。从时间纵向来看，近年来黄河流域生态保护与经济发展的耦合度呈现平稳增长趋势，生态保护和经济发展协同度变化趋势与测算的生态保护综合指数的变化趋势表现出一致性。因此，加强生态保护对于提升两者协同发展水平至关重要。通过与所考察的初始年份2011年相比，2017年黄河流域生态保护和经济发展协同度有了提升，但低于2014—2016年的协同度。因此，未来推进黄河流域高质量发展，在稳定经济增长的同时，必须更加重视生态保护和经济的协同发展，防范生态环境恶化。从横向区域来看，黄河流域生态保护和经济发展协同度存在着显著的区域差异。生态保护与经济发展协同度位于前10位的城市分别为青岛、郑州、济南、潍坊、西安、淄博、东营、呼和浩特、鄂尔多斯、滨州，其中呼和浩特、鄂尔多斯位于黄河上游地区，西安位于黄河中游地区，其他城市均属于黄河下游地区;位于后10位的城市为白银、商丘、天水、商洛、庆陽、固原、定西、平凉、武威、陇南，除商丘外，其他均属于黄河中上游地区。

经济发展耦合度、协同度演变趋势

为进一步分析黄河流域生态保护和经济发展协同度的区域差异，依据测算得出的黄河流域生态保护和经济发展协同度总体评价值进行标准化后的值进行分级，可以将协同度划分为4种类型：0≤g*i<0.7为一般协调;0.7≤g*i<0.8为中级协调;0.8≤g*i<0.9为良好协调;0.9≤g*i≤1为优质协调（见图4）。

经济发展协同度空间格局

在所考察的58个地级及以上城市中，有8个城市的生态保护和经济发展协同度为优质协调，19个城市的协同度为良好协调，18个城市的协同度为中级协调，13个城市的协同度为一般协调。在测算的城市中，甘肃陇南的生态保护和经济发展的协同度处于最低水平。在测算的黄河流域58个地级及以上城市生态保护和经济发展综合指数中，陇南经济发展水平排名虽然并未处于后10位，但是陇南生态保护综合指数处于最低水平。黄河下游地区生态保护和经济发展协同度较低的城市为商丘，其经济总量较低，经济效率不高，在黄河下游城市中排名最后。

从区域分布来看，黄河上游地区仅有呼和浩特为优质协调，7个城市协同度为良好协调，4个城市的协同度为中级协调，7个城市的协同度为一般协调。黄河中游地区仅有西安为优质协调，良好协调、中级协调、一般协调的城市数量分别为5、13、5个。黄河下游地区城市大都属于优质协调、良好协调，中级协调和一般协调的城市分别为聊城和商丘。因此，从黄河流域上中下游区域不同协同度类型城市的数量来看，下游地区生态保护和经济发展协同度明显高于中上游地区。原因一方面是区位、历史、要素禀赋差异等因素导致黄河中上游地区与下游地区的经济发展水平存在一定差距;另一方面是中上游地区自然条件决定的生态环境较为脆弱，以及后期人为因素所导致的长期过度开发形成资源环境的高负载状态，对自身原本相对较为脆弱的生态环境形成了巨大压力，最终导致中上游城市的生态保护和经济发展综合指数均低于下游地区的。因此，为实现黄河流域生态保护和高质量发展的目标，在提升区域内生态保护和经济发展协同发展水平的同时，亦应考虑流域内不同区域间协同度差异，推进黄河流域区域间的均衡和协调发展。

5 结论与启示

本文在基于改进的“纵横向”拉开档次法对黄河流域生态保护和经济发展综合指数进行测算基础上，采用耦合协同度模型对黄河流域生态保护和经济发展协同度进行了具体刻画，分析了流域内部不同城市间协同度差异及其产生的内在原因。结果表明：黄河流域生态保护和经济发展水平呈现不同的发展态势，两者空间格局均呈现明显不均衡态势;从流域整体层面来看，黄河流域生态保护和经济发展的协同度具有明显的阶段性特征;从流域内部不同区域来看，区域间的生态保护和经济发展协同度存在显著区域异质性，黄河流域下游地区生态保护和经济发展协同度水平明显高于中上游地区。同时，基于以上结果，通过与长江流域生态保护与经济发展协调度的相关研究成果进行比较得出，两大流域的生态保护水平、经济发展水平以及两者的耦合协同度的空间格局均表现出较高的一致性，均呈现出下游地区高于中上游地区的显著特征。但是，与长江流域相比，黄河流域发展不平衡、不充分的问题更为突出。因此，提升黄河流域生态保护和经济发展协同度是推进黄河流域高质量发展的必然要求。

基于上述研究结论，新时期面对黄河流域生态保护和经济协同发展存在的问题，应转变发展方式，以创新、协调、绿色、开放、共享发展理念为引领，坚持产业生态化、生态产業化发展思路，扎实推进黄河流域生态保护和高质量发展战略。具体而言，一是以新一代信息技术和大数据、人力资本等高端要素的投入加快流域内城市的传统产业升级和新产业、新业态的规模扩张，以新经济的快速成长优化产业结构、就业结构，立足城市地域特色，坚持生态优先、绿色发展，加快推进新旧动能转换，重塑产业竞争新优势，实现生态优先基础上的经济高质量发展，减轻黄河流域生态环境承载压力。二是做好黄河流域空间规划，支持黄河流域主要城市群、城市圈的发展，促进优势资源要素进一步集聚，提高黄河流域中心城市和城市群的综合承载能力，加强区域性中心城市对周边地区的辐射带动作用，积极引导区域间分工和合作，统筹上中下游协同发展，提升黄河流域经济空间一体化水平。三是建立黄河流域生态环境风险评估和防范机制，建立黄河流域综合信息数据库，健全黄河流域生态环境监管体制，强化生态保护执法监管，完善黄河流域自然资源治理体系，提升自然资源治理能力，将生态环境保护纳入绩效考核评价体系，增强生态保护内生动力。四是摆脱当前生态保护的分散式治理模式，建立黄河流域生态保护和高质量发展的跨区域、跨部门的联动合作和统筹治理机制，注重区域间生态保护和经济发展的系统性、整体性和协同性，实现流域内经济发展和生态保护的协同以及区域间的均衡和协调发展，提升黄河流域生态承载力和经济竞争力，形成区域协调发展新格局。

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【责任编辑 赵宏伟】