系统耦合视角下北京旅游产业与生态文明建设的时空演化研究

张 靖

(中国社会科学院研究生院，北京 102488)

党的十九大报告指出，“建设生态文明是中华民族永续发展的千年大计”，“坚定走生产发展、生活富裕、生态良好的文明发展道路，建设美丽中国”。旅游业的发展需要依托差异化的自然人文资源以及良好的旅游环境系统，生态文明建设则强调以“生态优先”与“绿色发展”为原则，二者均应遵守生态环境系统与产业间的互动平衡。为了应对当前生态环境的挑战，建设“美丽中国”赋予了旅游业在新时代背景下的崭新意义，发展旅游就是建设生态文明和美丽中国，旅游业因此成为一项“美丽事业”[1]。随着世界城市化水平的不断提高，旅游业的发展必然以城市为主要载体，在基础设施、自然环境、文化内涵、公共服务等领域，与城市生态文明建设存在着联动发展的耦合机制。一方面，旅游业是一个资源消耗小，而对环境保护能力强的行业，同时，旅游业作为生态文明建设的支点，在生态文明建设中也发挥着不可替代的作用[2]；另一方面，生态文明建设既能够为旅游产业的发展提供优质的旅游吸引物，还可以创造好的旅游环境，促进旅游产业的健康可持续发展[3]。它们利用各种要素构成相互影响的复杂系统，两系统间具有相互约束、相互促进的关系，其耦合协调发展水平是评估城市旅游业可持续发展程度的核心标准[4-5]。

自20世纪中期，旅游业在城市经济中的地位不断提升，旅游产业与城市之间的作用关系逐渐成中外学者研究的重要领域。1964年，Stansfield[6]首次提及城市休闲旅游研究的重要性。城市旅游研究真正发展起来是在90年代。随着后工业社会到来，城市化过程的演替，城市综合实力和综合环境质量得到提高，旅游开始“城市化”[7-9]，并着重就城镇化发展过程中推进生态与旅游业耦合发展的重要性进行了具体研究[2]。随着中国城镇化进程的快速推进，目前中国规模城市总量已跃居世界首位，至2019年末中国城镇化率也已达到60.6%，为城市旅游业的发展打下了良好的基础。然而高速城镇化也带来日益严重的资源与环境问题，成为制约旅游业可持续发展的重要因素，也由此也引发了学者们针对旅游业与城市生态环境耦合协调发展的广泛关注。庞闻等[10]构建了城市旅游经济与生态环境耦合协调发展的概念模型，并结合2001—2009年上海市和西安市的统计信息，运用旅游经济发展指数、生态环境建设指数和耦合协调指数3项指标，对比分析上海市和西安市旅游经济、生态环境系统及其耦合关系。随后，鲍捷[11]、杨主泉等[12]、向丽[13]众多学者基于系统耦合模型对不同区域间旅游业与生态环境的协调发展进行了实证分析。随着中国生态文明理念的不断推进，生态环境治理其实已成为中国生态文明建设中不可或缺的要素。鉴于此，国内学者开始探讨旅游产业与城市生态文明系统间的耦合关系，舒小林等[14]运用耦合协调度模型以贵阳市为例进行了实证分析，结果显示，2006-2011年贵阳市旅游产业(除2010 年外)和生态文明城市两大系统综合发展指数稳步提高，耦合协调度由2006 年的中度失调逐步向轻度失调、濒临失调、勉强协调和初级协调的优化趋势发展，贵阳市旅游产业和生态文明城市系统耦合协调度表现为生态文明城市发展滞后型和旅游产业发展滞后型相互交替出现。之后，容贤标等[2]、夏露等[4]、郭向明等[15]、王珞珈等[16]、张冉等[17]学者分别从城市、省际以及全国的视角就旅游产业与城市生态文明建设的关系及协调度等进行了较为深入的分析，并取得了一定的研究成果。不过从现有的文献来看，针对旅游业发展与城市生态文明系统耦合度进行实证的研究尚处于探索阶段，并有两点不足：一是上述研究或多或少均存在旅游产业与生态文明两系统的评价体系构建中个别指标与系统关联度不高、可测度性不强的现象，由此导致研究结论可能会有一定的偏差，进而影响相关政策建议的合理性；二是目前中国学者对城市旅游产业与生态文明方面的研究成果仍尚显薄弱，尤其缺少对中国世界级城市北京的深入研究。

根据《北京市2019年国民经济和社会发展统计公报》显示，北京市2019年接待旅游总人数达到3.22亿人次，同比增长3.6%；实现旅游总收入6 224.6亿元，同比增长5.1%。此外，世界旅游城市联合会2019年9月在芬兰首都赫尔辛基市召开峰会并发布《世界旅游城市发展报告(2019)》：在覆盖70多个国家和地区的100样本城市中，北京市综合排名位居第五位，仅次于纽约、东京、伦敦和巴黎[18]，可见北京市已成为举世瞩目的世界级旅游化城市。与此同时，北京市不断强化生态文明建设的顶层设计，以大气、水、土壤污染防治为重点，不断加强生态环境保护与建设，有序推动北京市生态文明建设步入了新的阶段。基于此，现将北京市作为分析对象，运用信息熵值法对北京市旅游业发展水平和生态文明建设水平进行测度，并借助耦合协调模型对其2009—2018年旅游产业系统与生态文明建设系统的耦合协调格局的演变进行实证研究并进行讨论，以期填补该区域的研究空白，并为相关部门提供政策参考。

1 旅游产业与城市生态文明建设的耦合协调发展作用机理

耦合是物理学中的一个定义，是指两个(或两个以上的)系统或运动形式各种相互干预而彼此影响的现象。当系统间或系统内部要素间相互吻合、相互协调时为良性耦合；相反，则是不良耦合[19]。耦合度就是描述系统或要素相互彼此作用影响的程度。从协同学的角度看，耦合作用和协调程度决定了系统在达到临界区域时走向何种序与结构，或称决定了系统由无序走向有序的趋势[20]。而协调是两种或两种以上系统或系统要素之间一种良性的相互关联，是系统之间或系统要素之间配合得当、和谐一致、良性循环的关系[21]。

城市作为政治、经济、文化等人类活动的集中区域，是人类文明长期演化的产物，体现和标志着文明程度，是人类文明进步的反映[22]。现代城市是在工业化革命后才形成的，是生产力发展的产物，是在高度发达的物质文明和精神文明基础上出现的新文明[23]。中国倡导的生态文明城市除了具备上述物质和精神特质外，更注重在城市建设和发展过程中以生态伦理和生态文化为指引，以人与环境和谐共处、共同发展为原则，推动城市经济的可持续发展[24]。旅游是现代经济中最活跃的关键要素之一，其不仅具有推动区域经济快速发展、丰富城市服务功能等作用，而且旅游产业所倡导的绿色、低碳以及生态化发展模式，尤其符合生态文明建设的根本要求，二者在城市生态经济系统中形成了相互影响、彼此促进、协同发展的耦合关系。

2 模型设定与指标评价

2.1 指标体系构建与数据来源

城市旅游产业系统与生态文明是两个复杂且综合性较强的系统。在构建其指标系统时，应立足于相对科学分析的基础上，并遵循数据的实用可行性、客观可比性、突出主成分性以及时空连贯性等原则。旅游产业系统借鉴已有成果[13-15]，包含旅游产业效应、旅游产业规模和旅游产业保障3个I级指标，下设16个II级指标。城市生态文明系统体系构建主要参考经合组织(OECD)“压力-状态-响应”(PSR)分析框架[15]，以及查阅近年中国知网(CNKI)关于生态文明建设指标体系构建文献进行指标频度统计，最后通过整体评估，明确该系统由生态文明压力、生态文明状态、生态文明响应和生态文明支撑4个I级指标和21个II级指标组成(表1)。

表1 北京市旅游产业与生态文明子系统构成

数据来源于2010—2019年的《北京统计年鉴》《中国旅游统计年鉴》《中国环境统计年鉴》《北京生态环境状况公报》，对于难以直接采集或缺失的数据，基于已有数据采用指数平滑法或加权法来获得。此外，个别数据通过《北京市国民经济和社会发展统计公报》和北京市文化旅游局官方网站进行补充，并参阅了北京大学2015年发布的《空气质量评估报告》《北京城区2010—2014年PM2.5污染状况研究》等相关文献。

2.2 子系统综合发展指数评价方法

2.2.1 数据标准化处理

因指标有正负之分，且在量纲或数量级存在差异，应对指标予以规范化处理，消除数据的单位限制，将其转化为无量纲的纯数值，方便各个单位或量级的指标进行比较与加权。其中最具代表性的就是数据的归一化处理，也就是将指标数据映射至[0,1]区间上，公式为

(1)

(2)

式中：xij为第i个系统下的第j个指标的原始数值；maxxij为该指标体系中的最大值；minxij为该指标体系中的最小值；x′ij为归一化后的数值。

2.2.2 设定指标权重

指标权重wj的设置使用较为客观的信息熵值法，该方法由信息论的奠基人克劳德·艾尔伍德·香农(Claude Elwood Shannon)提出。在信息论中信息熵ej表示系统的有序程度，一个系统的有序程度越高，则信息熵越大，反之则越小[25]。所以，通过分析各项指标值的差异程度，利用各指标提供的信息熵计算出各指标的权重，可以避免人为确定权重的主观性以及多指标变量间的信息重叠性。其步骤[26-27]如下：第一步计算指标归一化后第i个系统下的第j个指标的比重Pij[式(3)]，第二步计算指标j的信息熵值ej[式(4)]，再计算指标j的差异度dj[式(5)]，最后确定指标j的权重wj[式(6)]，结果见表1。

(3)

(4)

dj=1-ej

(5)

(6)

2.2.3 子系统综合发展水平评价模型

根据各个指标归一化的数值和通过熵值法得到的数值，进行线性加权求和即可得到不同年份下北京市旅游产业系统和生态文明系统的发展水平指数ui，其计算公式为

(7)

式中：u1和u2分别代表城市旅游产业系统和生态文明系统的综合评价指数；x′ij为相关指标归一化后的数值；wij为指标权重。

2.3 耦合协调度评价模型及其等级划分

耦合度仅注重两个系统之间的同步发展，却忽略了两个系统各自的发展状况，即当两个系统的评价值都偏小时，也能表现较高的耦合度，这与经济学现实意义不符[28]。为了避免耦合评价模型的缺陷，参考舒小林等[14]的做法，通过耦合系数模型[式(8)]，进一步构建旅游产业与生态文明两系统的耦合协调度模型[式(9)]，进而判断其相互影响制约因素。

(8)

(9)

式中：C为两个系统的耦合度；D为耦合协调度；T为综合评价指数；α、β为待定系数。研究认为，旅游产业与生态文明两个子系统同级、同等重要，因此，借鉴相关研究[17]，将α、β赋值都为0.5。此外，D值越大，两个系统间的耦合协调关系越好，为了更直观反映二者的协调发展状况，参照廖重斌[29]、贾巨才等[30]的研究成果，将D值耦合协调度划分为3个大类和10个亚类(表2)。

表2 耦合协调度等级划分标准

3 评价结果分析

根据上述研究方法分别核算出2009—2018年北京市旅游产业系统与城市生态文明系统的综合评价指数值u1和u2，以及两系统间的耦合度C、综合评价指数T与耦合协调度D(表3)。

3.1 北京市旅游产业综合评价水平分析

图1显示，2009—2018年期间北京市旅游产业综合发展指数、旅游产业效益、产业规模和产业保障发展态势各不相同。首先旅游产业综合发展指数总体增长趋势明显，数值(表3)从2009年的0.211 4提高到2018年的0.634 4，总体增长了0.423，年均增长率为13%，除2017年出现稍许回落之外，整体增速较为平稳。此外，对其进行拟合曲线分析，拟合曲线为Yu1=-0.004 1x2+0.090 7x-0.120 3,R2=0.987 2，结果表明曲线上升变化趋势显著。究其原因，主要有以下5点：①旅游业触底反弹。2009年旅游产业发展指数仅为0.211 4，与2008年全球性金融危机导致的世界经济下滑显著相关，尤其对国际旅游人次和收入影响较大。为积极发挥旅游业在保增长、扩内需、调结构等领域的效应，国务院于2009年12月推出了《关于加快发展旅游业的意见》的政策性文件。随后，北京市政府积极响，从宏观和微观层面相继出台了多项惠及旅游业的政策并加大了国内外促销力度，推动了旅游业的发展。②入境新政。2013年1月开始北京市率先对45个国家公民实施72 h过境免签政策，之后于2018年1月将72 h政策扩展到144 h，并将入境活动的边界从之前的北京市延伸至整个京津冀地区，该政策对入境游起到了一定的推动作用。③旅游投资热。随着国内商务旅行及家庭休闲游需求的快速增长，如家、汉庭、锦江之星等经济型连锁酒店和民宿型客栈自2011年竞相筹划在北京开店；此外，旅行社投资景区建设加速，例如古北水镇为北京市旅游业“十二五”规划重点建设项目，2014年景区营业，到2018年接待游客已达到256.49万人次，营业收入9.98亿元。④旅游资源整合初见成效。2012年起，按照北京市“大旅游”规划，将部分社会资源包括传统手工坊、工业企业、教育机构、中医康养等单位纳入旅游团队定点参观范畴，增强了北京市旅游资源的跨界整合能力，拓展了旅游产品体系。⑤发展高端旅游。2011年12月北京高端旅游与会议产业联盟成立，同时北京还通过连续出台会议和奖励旅游扶持政策，提升了北京市会奖旅游城市功能定位，并带动了北京旅游产业的整体发展。

表3 北京市旅游产业与生态文明系统发展指数、耦合协调度及等级

图1 2009—2018年北京市旅游产业综合发展指数

从北京市旅游产业综合评价指数结构上来看(图1)，旅游产业效益、旅游产业规模和旅游产业保障发展趋势及其带动效应差异性明显。首先，旅游产业效益以2013年为节点，之前处于上升阶段，2013年后由于国际经济持续低迷、人民币升值以及雾霾等因素产生的不利影响，致使北京市入境游人数及收入持续收缩，影响了产业效益整体水平。不过，根据数据显示，其2018年数值已恢复到2012年的水平，主要得益于国内旅游人次和收入的快速增长以及入境游客人均消费水平的提升。具体而言，正是基于北京市不断拓展旅游产品体系、加大国内外促销力度以及发展高端旅游业等举措，在扩大了来访客源的同时，单位旅游效益也得到了逐渐增加。其次，旅游产业规模分为两个阶段：第一阶段是2009—2014年，其间旅行社和从业人员和景区从业人员增长速度最快，有力地带动了该板块的提升；第二阶段是2015—2018年，酒店数量和从业人员以及景区的从业人员下降趋势明显，原因跟先期酒店扩张过快、竞争加剧导致退出、收购频繁，以及与酒店、景区智能化后释放出部分服务人员有关。最后，旅游产业保障整体呈现持续上升的趋势，与北京市近年来持续完善基础设施和公共服务有直接的关联。另外2017年旅游产业综合发展指数有所下降，探究其结构，主要与旅游效益板块中的入境旅游人数滑落近年最低点、国内旅游效应上升后劲不足，旅游产业规模中的旅行社、饭店数量以及相关从业人数大幅下降有关。

3.2 北京市生态文明建设综合评价水平分析

从图2可知，2009—2018年北京市生态文明综合发展指数呈快速上升趋势，尤其从2010年始，每年均有较大幅度的上升。从具体数据上来看(表3)，其综合值从2010年的0.150 5上升到2018年的0.864 1，增长幅度达到了0.710 6，年均增长率为21%，远高于旅游产业指数13%的年增长率，对其进行拟合曲线分析，得到公式为Yu2=0.004 8x2+0.028 5x-0.136 9,R2=0.977，曲线总体上升规律显著。其主要驱动因素如下：①绿色奥运的延续。北京市为迎接2008年夏季奥运会，持续加强对大气污染、水环境、固体废物等方面的治理力度，之后逐渐把防治生态环境，保护水土资源，增加城市绿化面积等工作常态化，取得了阶段性的成果。②生态文明建设步伐明显加速。2012年党的十八大指出，应把生态文明建设放在突出地位，融入经济建设、政治建设、文化建设、社会建设各方面和全过程，努力建设美丽中国。为此，2013年1月环保部颁布《全国生态保护“十二五”规划》，旨在提高生态文明建设水平。北京市积极响应，提出通过加强水利工程建设、植树造林、增加城内绿化和湿地恢复等措施，并先后出台了《北京市大气污染防治条例》《北京市加快污水处理和再生水利用设施建设三年行动方案(2013—2015)》《北京市2013—2017年清洁空气行动计划》《北京市“十三五”时期环境保护和生态建设规划》等一系列环境政策，以加强北京市生态文明建设。③首都战略定位要求。2014年2月，习近平总书记在京考察时，指出应积极将北京建设成为国际一流的和谐宜居之都。而要建设国际一流的和谐宜居之都，就要把生态北京建设提升为未来北京发展的最高战略，实现对科技北京、人文北京和绿色北京“三个北京”战略的涵盖和超越[31]。2016年6月北京市发布《关于全民提升生态文明水平推进国际一流和谐宜居之都建设的实施意见》，进一步确定了北京市未来城市发展方向。

从生态文明评价指数结构上看(图2)，生态文明压力、生态文明状态与生态文明支撑总体呈现同步增长的态势，说明北京市通过多年持续努力，不仅在污染物排放量、能源效率以及空气质量改善等方面上取得了较好的成绩，而且随着北京市经济、科技实力的快速提升，北京更有能力应对环境挑战，对环境的持续改善也起到了强化作用。不过，生态文明响应指数波动性较强，分析其数据可知，主要与工业固体废物利用率以及环境污染投资占比率的起伏有关。可见，北京市在循环经济与环境投资规划上仍有较大的提升空间。图2显示，2010—2011年整体生态文明发展指数对比2009年有所降低，分析原因主要是全球经济危机减弱，北京及周边地区经济复苏导致环境污染刚性反弹。但随着北京市生态文明建设2012年后步入新阶段，生态文明发展指数重新企稳回升，且保持了较高的增长态势。

图2 2009—2018年北京市生态文明综合发展指数

3.3 北京市旅游产业与生态文明耦合协调度分析

从表3和图3可以看出，两个系统的耦合协调度在0.32～0.61变化，从最初的轻度失调衰退阶段已过渡到当前的初级协同发展阶段，且整体呈现出稳中有进、逐步上升的趋势。对两子系统的耦合协调度进行线性拟合(图3)，结果呈现出明显的线性变化趋势，可决系数R2达到0.974 5, 耦合协调度呈线性上升趋势。整体来看，耦合协调度可分为3个阶段：①2009—2011年的轻度失调期，耦合协调度由2009年的0.333 4发展到2011年的0.370 4，表明这期间旅游产业与生态文明建设均处于较低发展水平，相互促进作用不明显，耦合协调度明显失调。参考王永明等[5]、舒小林等[14]研究，分析耦合协调度构成(表3)可知，该阶段生态文明发展相对滞后，表现为u1>u2，其主要原因在于后奥运效应持续带动了北京市旅游业的发展，而北京生态环境状况却随着全球经济回暖的带动有所下降，相对制约了旅游产业的发展。由于二者发展速度均较低，且速率有差距、步调不一致，导致两系统协调度偏低，属于失调衰退类(表2)。②2012—2013年的濒临失调期，耦合度从0.433 5到0.467 2，处于协调类别的过渡阶段。该阶段，生态文明建设已上升到国家战略层面，国家及北京市地方相关政策效力正在逐渐显现，同时北京旅游产业进入平稳发展阶段，二者的相互促进作用有了明显提升。从结构上看，这一阶段，依然是u1>u2生态文明发展滞后型，主要是生态文明建设成果具有一定的时滞效应。③2014—2018年的协调期，耦合度由2014年的0.505 4提升到2018年的0.608 4，协调类型也从勉强协调上升到了初级协调，二者协同效应得到增强。该阶段旅游产业发展总体有所放缓，并于2017年经历了短暂回落，而北京市生态文明指数却保持加速发展的趋势。分析其结构可知，该阶段中只有2014年为生态文明滞后型，其余4年皆为旅游产业发展滞后型，即u1

4 结论与建议

4.1 研究结论

基于北京市2009—2018年样本数据，分别建立了城市旅游产业与生态文明两大系统的综合评价指标体系，并运用耦合模型对两系统的综合评价指数与协调等级进行测算与时序演变分析，结论如下：

1)北京市旅游产业系统与生态文明系统综合评价指数u1和u2均有较大幅度的提升。

其中旅游产业评价值从2009年的0.211 4增加到2018年的0.634 4，年增长率为13%，增速较为平缓；生态文明评价值从2009年的0.233 4增加到2018年的0.864 1，年均增长率21%高于旅游产业，但比较各自拟合曲线R2数值(旅游产业0.987 2>生态文明0.977)可知，旅游产业系统综合发展水平提升的稳定性更强。

2)北京市旅游产业系统与生态文明系统综合发展格局分为两个时段：2009—2014年的生态文明发展滞后型和2015—2018年旅游产业发展滞后型。第一阶段为生态文明发展滞后型，表明北京市生态文明发展水平还不能完全满足旅游业的发展需要，并一定程度上制约了北京市旅游业的发展，然而这期间北京市凭借良好的旅游资源及奥运口碑带动旅游业稳步发展的同时，也促进了当地基础设施和生态环境的持续改善；第二阶段说明，随着城市生态文明建设的不断深入、“美丽北京、生态北京”的未来发展战略更加饱满，生态文明系统的综合发展水平开始居于主导地位，在客观上推动了旅游业发展的同时，也对旅游业低碳绿色转型提出了更高的要求。因此，协调好二者的关系对于更好地促进北京市旅游产业与生态文明高质量协同发展意义重大。

3)北京市旅游产业与生态文明耦合协调度从最初的轻度失调逐步演变为濒临失调、勉强协调和初级协调，整体优化趋势明显，说明两系统间各要素间相互作用，彼此影响正逐渐加深，其协同发展的上升趋势更加清晰。

4.2 对策建议

根据上述结论和目前存在的问题，提出以下政策建议：

1)推动旅游产业生态化，加速构建旅游产业集群。旅游产业生态化是旅游业实现可持续发展的重要路径。旅游产业生态化建设涉及旅游产业的各个领域和各个企业，其中以游、住、行所对应的景区、酒店、交通等部门尤为明显，集中体现了旅游产业绿色、环保、清洁等理念[32]。鉴于此，北京市应从政策层面支持与引导旅游企业生态化转型，鼓励旅游企业通过清洁生产、循环利用等方式提质增效，降低污染，并以旅行社为龙头，从旅游产品设计源头上体现产品的生态价值取向，培育生态友好型的旅游产品；同时，北京市应统筹现阶段旅游产业发展条件与需求条件，着力打造以旅游服务业为核心的现代旅游产业集群，提升旅游业与文化、体育、康养、教育等领域的融合发展空间与效率，以构建区域大生态旅游产业圈为核心，发挥旅游业的联动效应与外溢效应，使其成为推动北京市社会经济发展和生态文明建设的核心力量。

2)加强生态文明建设，提升旅游业战略定位。北京在发展中仍面临着严峻的人口资源环境矛盾，特别是在生态环境问题上的这一矛盾，迫切需要把生态文明建设放到北京发展的突出位置，切实把北京建设成为世界宜居之都[33]。为此，北京市一方面应继续全面提升生态文明建设与管理水平，扩大城市及乡村基础设施，尤其是针对污水处理、工业废物、大气污染等方面的投入并加强公共文化教育工作，通过普惠工程和重点项目的协同实施，有效提升北京市生态环境整体水平和市民的生态文化素养；另一方面，通过构建旅游文化产业和生态环境交融的整体空间格局，不断优化旅游产业结构，提升其战略地位，旨在使旅游产业生态化进程与城市低碳化发展目标相契合，促进北京市旅游产业与生态文明建设的良性互动，努力将北京市建设成我国的生态文明之都和世界级的低碳旅游名城。

3)加快旅游产业和生态文明系统的协调发展，为进入高级协调期打下基础。旅游产业和生态文明建设协同发展，其基础在于二者都具有生态属性。旅游产业的发展依赖自然人文资源以及良好的城乡生态环境，生态文明范式则重视生态系统的价值，强调人与自然的和谐统一，二者本质上相连相通。因此，有必要将旅游产业的发展与生态文明建设进行同位思考、同步规划，运用政策规制、市场激励、低碳技术等手段推动二者有效协同，向着更高阶段发展。