内蒙古人口—经济—资源—环境时空交互耦合关系

赵永峰，郑 慧

（集宁师范学院 地理科学学院，内蒙古 乌兰察布012000）

人口、经济、资源、环境系统间的耦合协调发展是事关内蒙古自治区“十四五”新时期高质量发展的重大议题。国内外学者基于人口、经济、社会、资源、环境等领域，对耦合协调理论的实践应用研究进行了许多有益探索与实践，并一致认为人口、经济、资源、环境的协调发展，是实现可持续发展的根本路径。国内对人口、经济、资源、环境协调发展的研究起步是在国外的研究基础上展开和延伸的，从最初的定性研究逐渐向定量研究方向转变，经历了从两个系统到三个系统再到四个系统间的协调发展关系研究［1－18］的研究历程。虽然前述研究工作已为本研究提供了研究理论、方法和研究视角的参考与借鉴，但仍存在以下不足之处：①已有研究多局限于通过单一经济学科视角探讨经济与人口、经济与资源、经济与环境等学术问题，而对于人口—经济—资源—环境复合综合系统研究少。②已有研究成果更多地注重单一要素与经济增长之间的作用机制，对于多系统间的耦合协调研究较少。③已有研究多集中于纵向耦合协调演化方向，对于不同时段空间演化格局分析仍有不足。由于社会经济发展始终处于动态发展过程中，因此复合系统的耦合协调发展研究也应实现客观动态综合评价。

深入探究内蒙古自治区人口—经济—资源—环境复合系统，阐明复合综合系统之间交互耦合机制，厘清时空耦合格局演化过程与发展趋势，有利于促进内蒙古持续、稳定、高质量发展，引导复合系统向协同发展和互补进化的方向发展，实现内蒙古全面、协调与可持续发展。

1 耦合协调机理

人口—经济—资源—环境复合系统是由组成各子系统的众多具体指标因子综合构成，各指标因子之间存在着复杂的交互影响关系，厘清四者之间的相互作用机制是分析复合系统交互耦合关系的重要理论依据。根据系统论分析方法，本文将内蒙古自治区人口、经济、资源、环境定义为独立的交互耦合复合系统，系统中的各子系统彼此之间既相互独立，又存在着密切联系。资源子系统是城镇社会经济发展的重要自然资源物质基础，环境子系统是城镇发展的自然生态环境背景条件，人口子系统是城镇化过程中从事社会经济活动的主体，经济子系统是指在一定历史时期的城镇社会生产关系的总和。资源和环境子系统表征人口和经济活动所处自然地理环境，资源、环境子系统向人口和经济子系统提供全部生产生活资料，对城镇化发展起到基础性保障作用。自然生态环境具有一定的环境容量，当人口与经济子系统超出环境容量阈值时，复合系统就会向着崩溃退化的方向演化。同理，当人口与经济系统始终维持在环境容量阈值范围内，复合系统就会向着协同发展的高级阶段演化。人口与经济子系统也表现为双向关系，人口是构成社会经济发展与经济活动的主体，人口子系统表现为对经济子系统的发展提供智力和人力资源支持，人口子系统对经济子系统也会产生相应的制约或促进作用。同样，经济子系统的优质高效发展可为人口子系统的优化发展提供重要的经济基础，经济子系统所处的特定发展阶段又必然会引发人口子系统中大量人口的聚集或流失。因此，人口、经济、资源、环境四者之间必然存在着既紧密关联，又相互影响的复杂交互作用机制，只有全面依据生态文明理念，加快实现四者之间的紧密协调、相互配合，形成合力，才是推动内蒙古新型城镇化高质量的重要抓手。

2 数据来源与研究方法

2.1 指标的筛选和指标体系的构建

人口、经济、资源与环境是支持和实现城市可持续发展的重要基础与保障，实现人口、经济、资源与环境系统的协调发展也是内蒙古自治区在“十四五”规划期间加快生态文明建设与新型城镇化高质量发展的重要内容。综合评价指标体系的合理构建是科学评价内蒙古人口—经济—资源—环境协调发展水平的重要前提和基础。本文结合人口—经济—资源—环境系统交互耦合作用机理中各子系统间及子系统内部要素的影响关系，借鉴和参考CNKI数据库中相关文献资料和相关统计年鉴资料的统计指标体系，注重内蒙古自治区城市所处区位与地域发展特点，充分依据数据获取的科学性、准确性和易获取性，通过专家咨询、频度统计、关联性分析等方法，将复合系统综合评价指标体系定义为人口、经济、资源和环境等4个维度，共遴选出20项具体指标因子，构建了内蒙古自治区人口—经济—资源—环境耦合协调综合评价指标体系（表1）。

表1 内蒙古自治区人口—经济—资源—环境系统评价指标体系与权重计算结果

2.2 数据来源

本文以内蒙古自治区乌兰察布市、巴彦淖尔市、呼伦贝尔市、鄂尔多斯市、通辽市、赤峰市、乌海市、包头市、呼和浩特市等9个城市作为主要研究区域，以2003—2018年为研究时间断面，数据主要来源于《中国城市统计年鉴》（2004—2019年）、《内蒙古统计年鉴》（2004—2019年）和内蒙古自治区统计局综合数据平台、国民经济和社会发展统计公报（2003—2018年）。对于极少数无法获取的缺失数据，通过均值法、插值法和类比法进行补齐。

2.3 研究方法

数据标准化：为消除各项评价指标的量纲差异及数量级对计算结果可能产生的影响，充分保证评价结果的准确性与科学性，需要对综合评价指标体系中的原始数据进行标准化预处理。本文对评价指标原始数据利用极差变换法进行了标准化处理，保证所有数据值均介于0—1之间，以降低随机因素所产生的干扰。计算公式为：

指标权重确定：指标权重是决策问题中指标相对重要程度的一种主观评价和客观反映的综合度量，是指标在综合评价过程中不同重要程度的数量反映，对综合评价结果的准确性和可靠性具有重要影响。权重不同会导致评价结果差异巨大，因此权重值的确定在多指标综合评价中占有极其重要的地位。为了尽可能地消除指标赋权过程中存在的主观随意性，克服单一客观赋权法所存在的不足，本文采用客观赋权法中的熵值法与变异系数法分别对原始指标分别进行了赋权，最后利用最小信息熵原理［19］对两种客观权重进行综合，以缩小权重值的偏差，提高定量分析计算结果的真实性与准确性。计算公式为：

式中，m为各子系统的指标项数；Bi为各子系统综合发展指数；Wi为指标权重；Xi为标准化处理后的数据值。

耦合协调模型：耦合是一个物理学概念，反映了系统间协调发展的交集，体现为系统间交互作用，以及彼此间所产生的相互影响。复合系统交互耦合协调演化过程是系统自我适应调整和优化持续发展的综合产物。为了厘清内蒙古人口—经济—资源—环境复合系统的交互耦合胁迫机制，借鉴物理学中的耦合理论构建系统耦合协调度模型，以定量测度和综合评价其耦合协调发展水平及其演化轨迹。根据相关文献［10］，将内蒙古人口—经济—资源—环境复合系统的耦合协调度计算公式定义为：

式中，C为耦合度；V为变异系数。其中，V＝S/Y，S为标准差，Y为人口—经济—资源—环境子系统综合得分的平均值。C值越小，体现为子系统间发展差距越大，越不协调；反之，子系统间发展差距越小，越协调。通过引入耦合协调度能够更精确地定量表达出子系统间的发展水平与协调程度，计算公式［11］为：

式中，D（0≤D≤1）为耦合协调度，耦合协调度越高，D值越大，表明复合系统耦合关系越协调，复合耦合系统的发展水平越优。C（0≤C≤1）为耦合度，反映系统交互耦合作用的强度。当C＝0时，耦合度极小，系统处于混乱无序发展状态，系统间不存在交互作用与影响；当C＝1时，耦合度最大，系统处于交互作用最优状态，系统间实现良性耦合共振。B为各子系统的综合得纷值；T为子系统的综合发展指数；α、β、γ、δ为子系统的待定权数，分别为人口、经济、资源、环境的贡献份额，在本研究中考虑到人口、经济、资源、环境同等重要，采用均值法确定其权重，取α＝β＝γ＝δ＝1/4。

耦合度与耦合协调度判别标准：为了更好地反映出复合系统的整体功能或发展水平，客观综合研判复合系统的内在发展秩序与耦合作用的强度，本文参考前人的相关研究成果，将耦合度划分为低水平耦合、颉抗阶段、磨合阶段、高水平耦合和优质耦合5个耦合阶段，并根据耦合协调度区间的不同，将系统的耦合协调等级划分别划分为严重失调、轻度失调、中度协调、良好协调和优质协调等5个耦合协调等级（表2），依据人口、经济、资源、环境综合发展指数间的数量大小关系，判断并明确协调发展阶段特征。

表2 耦合协调度划分

3 结果及分析

3.1 评价结果

本文依据人口—经济—资源—环境综合评价指标体系，运用最小信息熵原理确定最终指标体系的权重值，并通过建立交互耦合关系模型，对内蒙古自治区2003—2018年的时空交互耦合关系进行了综合分析，具体见表3和表4。

表3 2003—2018年内蒙古自治区人口—经济—资源—环境子系统发展水平测算结果

表4 2003—2018年内蒙古自治区人口—经济—资源—环境复合系统耦合协调度测算结果

（续表4 ）

3.2 系统指标权重分析

本文由熵值法与变异系数法，通过最小信息熵原理定量测算复合系统的综合权重。经分析可知，人口子系统权重排名前三名的指标依次是第二产业年从业人员比重（0.2788）、第三产业年从业人员比重（0.1936）、人口自然增长率（0.1822），反映出积极推进和繁荣发展第二、三产业经济，促进城镇居民就业质量与水平，实现由高质量高效率经济发展促进就业的良性循环发展模式对于人口子系统的健康与持续发展具有重要的理论价值和实践意义，同时也是实现生态文明视域下新型城镇化建设的必由之路；经济子系统权重排名前三位的指标依次是全社会固定资产投资总额（0.2470）、人均生产总值（0.2450）、地区生产总值（0.1857），说明适度投入城市基础设施建设，着力推动城市经济产业转型与结构升级，对于提高城镇居民总体收入水平，提升经济子系统综合发展水平，实现地区经济高质量、健康、可持续发展具有重大的理论价值和现实意义；资源子系统综合权重值排名前三名的指标依次是粮食作物播种面积（0.2540）、农作物总播种面积（0.2094）、建成区面积（0.1944），说明充分注重资源子系统对于经济发展的资源基础作用，全面依托科学技术，积极发展现代化农业生产，依据生态文明理念加速推进现代化农业经济发展模式的全面转型发展；环境子系统综合权重值排名前三名的指标依次是造林面积（0.5086）、工业废水排放量（0.1560）、城市建成区绿化覆盖率（0.1268），说明在城市经济发展过程中，加速工业企业转型升级，降低能耗，着力提高自然资源利用效率，减少工业废水排放总量，减少污染物排放，实现绿色与可持续经济发展尤为重要。对于生态环境脆弱地区，应着重加强生态环境保护、退耕还林、还草、植树造林等生态环境保护措施，合理调控城市建成区的绿化覆盖率，改善生态大环境，积极践行生态文明优先发展新理念。

3.3 系统耦合协调发展时间变化分析

全区尺度子系统综合发展指数演化：根据前述综合评价指标体系和耦合协调模型，选取内蒙古自治区主要城市2003—2018年的人口—经济—资源—环境为研究对象，对耦合协调发展状况做出定量测度、制图与综合评价（图1）。

图1 2003—2018年内蒙古自治区人口—经济—资源—环境复合系统耦合协调度变化趋势

从图1可见，内蒙古自治区全区人口综合发展指数、经济综合发展指数、整体耦合度、耦合协调度、综合发展指数等指标均呈现为整体小幅度波动上升的趋势，资源、环境综合发展水平长期呈现为无序摆动发展状态。其中，经济综合发展指数与全区整体经济发展过程趋势表现一致，体现为稳步持续上升的发展态势，经济综合发展指数由0.1541增长到0.7082，增长幅度最大，增长量达到0.5541，体现为经济发展优先于资源与环境的快速城镇化发展进程。2003—2018年又可以分为3个发展阶段：第一阶段（2003—2008年），经济子系统涨幅缓慢，2008年受国际金融危机总体影响，表现为小幅小降；第二阶段（2009—2013年），经济子系统斜率增大，系统指数呈现为快速增长爬坡的发展阶段，总体涨幅达到0.3819，此阶段属于内蒙古总体经济快速增长发展时期；第三阶段（2014—2018年），经济子系统指数受到人口、资源、环境等因素的综合影响和制约，表现为小幅波动下降—持续上升的态势。以上经济子系统指数变化过程与内蒙古自治区多年来的城市经济运行发展实际情况表现一致，同时也凸显出经济发展对于人口、资源与环境具有极强的支持能力和带动性。内蒙古自治区地区生产总值由2003年的2712.08亿元增长到2018年的17289.2亿元，总体经济实力逐年提升，2018年相比2003年达到了地区生产总值5.37倍的快速增长，全社会固定资产投资总额、规模以上工业总产值均达到了倍数增长速度阶段，整体经济运行向着高质量与高效益的新型城镇化阶段发展。

资源子系统指数、环境子系统指数总体表现出与经济子系统指数逆向发展态势，反映出资源子系统、环境子系统与经济子系统的相互制约与影响，经济快速增长必然是以自然资源开发与生态环境牺牲作为代价的。城市经济的快速增长必然伴随着自然资源开发强度与规模的快速成倍增长投入，工业化快速发展过程中必然伴随着工业废水、烟尘和污染性气体等环境污染物的持续增多排放，对自然生态环境和自然资源产生日益严重的胁迫效应。城市自然生态环境质量的急剧恶化，体现为生态环境建设滞后于社会经济发展，生态环境质量恶化同时表现出阶段性和时滞性特点。近年来，伴随着国家山水林田湖综合治理和加快构建国家生态安全屏障政策的实施，内蒙古自治区整体资源、环境压力逐年逐步回落，区域经济增长总体布局持续发展，城市二、三产业结构的转型升级发展扎实推进，资源能源能耗结构逐步调整，有续推动城市产业结构、就业结构发生重要变革，城市聚集特征逐渐凸显，逐步达到产业结构升级与经济持续向好发展的良性循环上升发展阶段。复合系统中人口子系统指数上下振动幅度较小，振幅为0.3175。2011年为人口子系统指数与经济子系统指数拟合交叉的重要节点。2011年之前，人口子系统对经济发展起到了重要支撑作用；2011年之后，人口子系统滞后于经济子系统，但二者仍然呈协同向好发展趋势。

城市尺度子系统综合发展指数演化：从图2可见，在内蒙古自治区人口—经济—资源—环境系统中，人口子系统指数上下振动幅度较大，各城市表现出极大的动态变化差异，说明人口系统中指标因子的波动变化具有极为敏感的指示性，主要受城市政策制度制定和社会经济发展等因素的波动变化影响极大。动态波动增幅排名前三位的城市依次为鄂尔多斯（0.8426）、呼和浩特（0.7303）、通辽（0.6634）。其中，鄂尔多斯市充分发挥自然资源优势在经济发展中的重要作用，地区生产总值长期领跑于自治区各城市，城市国民经济和各项基础设施建设呈现出迅猛的发展势头，对于高层次人力资源和外出务工人员具有极强的吸引力，表现为人口子系统的持续增长态势。呼和浩特市为内蒙古自治区首府，是全区的政治、经济和文化中心，城市人才、经济、科技、文化、教育等中心集聚能力较强，表现为人口子系统的持续平稳增长趋势，近年来日趋接近饱和状态。乌兰察布市是研究样本中唯一一个表现为人口子系统指数呈现出负向增长的城市，人口子系统指数最大值出现于2003年（0.7642），最小值出现于2009年（0.2155），波动幅度达到0.5488。动态指数过程表明，乌兰察布市多年来长期呈现为人口子系统指数的负向增长趋势。究其原因，乌兰察布市自然资源不足、自然生态条件恶劣、工业企业数量少、城市国民经济发展整体发展实力滞后、城市聚集能力极弱，外流人口和外出务工人员数量持续增长，表现为负向增长人口子系统指数。

图2 人口子系统指数变化趋势

从图3可见，内蒙古自治区人口—经济—资源—环境系统中经济子系统指数均呈动态波动缓慢上升的趋势，说明研究样本城市共同表现为经济子系统指标因子呈现持续缓慢波动增长的总体态势，国民经济总体向好发展，内蒙古经济总体发展态势表现为在稳定持续增长中小幅波动。经济子系统指数增长幅度最大的前三名城市分别是赤峰市（0.8657）、巴 彦 淖 尔 市（0.8335）、乌 兰 察 布 市（0.7023），其他城市经济子系统指数增长幅度均在0.5367—0.5886，以上数据充分说明在2004—2019年是内蒙古自治区经济发展最好的持续增长时期，各城市都在着力发展城市经济，城市之间的经济发展差距正在逐年缩小。其中，赤峰与巴彦淖尔两个城市经济发展增速持续迅猛，由2003年的倒数第一、二名在2019年实现了反超，一跃逆袭成为了正数的第一、二名，其他城市经济子系统指数差距随年份波动变化也在逐年缩小。以上综合反映出随着内蒙古自治区城市经济二、三产业结构的转型升级发展，持续推动城市产业结构、就业结构、积极增长发生着重要的变化，城市聚集特征凸显，实现产业结构升级与经济持续向好发展的良性循环阶段。走创新型城镇发展之路，充分注重经济子系统中的质量与效率将是未来城市经济发展中的新兴经济增长点。

图3 经济子系统指数变化趋势

图4 资源子系统指数变化趋势

从图4可见，内蒙古自治区人口—经济—资源—环境系统中资源子系统指数呈现为动态波动缓慢下降的趋势，其中波动幅度最大的前三名城市分别为 乌 海 市（0.6125）、包 头 市（0.5484）、通 辽 市（0.3792），其他城市波动幅度在0.1771—0.3654之间。资源子系统总体差距不大，反映出资源子系统总体运行态势与近年来国家的生态环境保护政策相一致，城镇社会经济生产生活方式逐步向节水型社会方向发展，城市社会经济发展充分考虑资源环境承载能力，更加注重生态环境保护与生态环境建设工程。作为内蒙古重要的工业城市，包头市、呼和浩特市、乌海市等城市近年来也在逐步减少资源能源消耗，积极进行产业结构升级升级，向着节能减排型现代化工业方向发展。同时，持续推进城乡统筹发展，城乡社会经济发展中持续关注农业经济可持续发展，农作物播种面积、粮食作物播种面积持续增多，充分依托地区耕地资源优势发展特色农业、乡村旅游经济，地方农业经济稳定持续发展。

图5 环境子系统指数变化趋势

从图5可见，内蒙古自治区人口—经济—资源—环境系统中环境子系统指数呈现出“W”型动态波动的趋势，波动幅度在0.4777—0.7481之间，表现为环境子系统与经济子系统的相互制约与影响。城市经济的快速增长必然伴随着环境污染物的较多排放，在一定程度上以牺牲生态环境为代价，快速的经济发展和城市生产生活废水、废弃物的大量排放，对生态环境产生胁迫效应，降低了生态环境质量，体现为生态环境滞后于经济发展，生态环境质量恶化同时表现为阶段性和时滞性。城市建成区绿化覆盖率、造林面积持续增长，生态环境建设与保护资金持续投入，与城市人口子系统、经济子系统、资源子系统交互影响，再加上研究样本城市人口、经济、资源与环境条件差异较大，使环境子系统综合表现为波动变化过程，传统工业城市鄂尔多斯市、呼和浩特市、乌海市、赤峰市、包头市等资源环境总体压力较大，而乌兰察布市、通辽市、巴彦淖尔市、呼伦贝尔市等城市总体资源环境压力较小，近年来总体生态环境保护与建设逐步向好的方向发展。

系统综合发展指数时空演化格局变化：为了更清晰地认识内蒙古自治区人口—经济—资源—环境系统综合发展水平时空格局演变特征，本文共选取3个时间断面（2003年、2010年、2018年）来综合反映复合系统综合发展指数的时空格局的演变过程分析。城市尺度人口—经济—资源—环境系统综合发展指数从大到小排序顺序呈现较大波动变化特征，2003年排序为：乌兰察布＞通辽＞鄂尔多斯＞赤峰＞呼伦贝尔＞呼和浩特＞巴彦淖尔＞乌海＞包头；2010年排序为呼和浩特＞包头＞鄂尔多斯＞乌海＞巴彦淖尔＞乌兰察布＞通辽＞呼伦贝尔＞赤峰市；2018年排序为：通辽＞鄂尔多斯＞赤峰＞呼伦贝尔＞呼和浩特＞巴彦淖尔＞乌海＞乌兰察布＞包头。系统综合发展指数的时空格局变化波动较大，2003年各城市间的经济发展水平存在较大差距，经济发展水平较高的城市呼和浩特市、包头市、乌海市自然资源与生态环境压力较大，乌兰察布市、通辽市等经济发展相对落后城市，自然资源及生态环境压力较小。2010年，呼和浩特市、包头市、鄂尔多斯市等城市社会经济持续快速发展，促进城市经济总量的快速增长，大量城市建设资金反哺于生态环境保护，对于系统综合发展指数具有巨大的拉动作用，实现了呼和浩特市、包头市、鄂尔多斯市、乌海市等城市的反超。2018年，通辽市、鄂尔多斯市、赤峰市、呼伦贝尔市等城市充分利用城市自身发展特色优势，分别依托生态环境、人力资源、经济发展、自然环境等子系统的增长实现了系统综合发展指数的迅速提升。以上复合系统综合发展指数的时间演化过程及空间格局变化态势基本符合内蒙古自治区各城市社会经济发展过程，表现出内蒙古各城镇化发展理念的重大转变，由过去只关注于单一经济指标的发展阶段，开始转向城镇化过程多因子的综合协同发展阶段，并逐渐步入了基于生态文明视域下的内蒙古新型城镇化建设发展的新阶段。

3.4 不同尺度系统综合发展指数分析

区域尺度系统综合发展指数演化：从图1可见，区域尺度人口—经济—资源—环境系统综合发展指数总体呈现出波动上升的发展态势，整个过程经历了上升—下降—快速上升—下降—上升—下降—上升—下降等4次上升、4次下降的波动震荡过程，其中第二次上升过程的增长幅度最大（2005—2009年），增长量为0.1473，平均每年增长0.0295。整个研究时间尺度内波动振幅为0.2355，平均每年增长0.0147。2003—2010年间，综合发展指数体现为资源—环境优先发展、人口—经济滞后发展类型，优越资源环境条件为地区经济发展提供了重要的资源保障与生态环境基础，2011年后综合发展指数逐渐转向经济—人口优先发展、资源环境滞后发展类型，社会经济持续快速增长，地区生产总值再创新高，城市基础设施建设与生态环境保护资金投入逐年增多，城市社会经济产业结构、能源结构不断优化，各子系统逐步向着协同发展方向演化。以2011年为时间界限，资源综合发展指数始终高于综合发展指数、经济综合发展指数，2011年后资源综合发展指数低于综合发展指数，反映出在2011年以前自然资源总量较为充足，为经济发展的提速提供了重要的物质基础，经济发展增速加快发展，资源成为限制经济发展的重要制约因素。人口综合发展指数与环境综合发展指数长期围绕综合发展指数呈现为上下起伏的波动变化过程，人口子系统对于综合发展指数增长具有较强的拉动作用，环境的波动变化是影响综合发展指数动态变化的主要影响因素，但自2015年以来，其主要影响因子表现为资源综合发展指数。图1也同时反映出2016年之前各系统发展表现为无序发展状态，经济的持续快速增长是此阶段的主要特征，人口、经济、资源与环境等各子系统综合发展指数之间的差距随着年份增长呈现出逐年减小的趋势；2016年之后，各子系统之间的差距逐渐缩小，复合系统发展特征日益表现为协同发展趋势。

城市尺度系统综合发展指数演化：从图6可见，内蒙古自治区人口—经济—资源—环境系统综合发展指数表现为缓慢增长的趋势，依据多年平均综合发展指数来看，其中综合发展指数增长排序为：赤峰市（0.4276）、通辽市（0.3669）、乌海市（0.3489）、包头市（0.3483）、呼和浩特市（0.3442）、鄂尔多斯市（0.3184），呼伦贝尔市、巴彦淖尔市和乌兰察布市增长幅度均低于0.3。从2018年的综合发展指数分布特征来看，排名前三位城市分别为通辽市（0.7470）、鄂尔多斯市（0.6522）、赤峰市（0.6510）。其中，赤峰市和通辽市位于内蒙古东部地区，自然生态环境条件由于西部地区，地理位置靠近京津唐和东北老工业基地，具有较强的区位优势，能够有效带动地区经济持续稳定发展。内蒙古传统工业城市呼和浩特市、包头市、乌海市、鄂尔多斯市近年来产业结构不断进行升级优化调整，能源结构不断转换，经济结构属于转型发展过渡时期，综合发展指数增长幅度较为缓慢；呼伦贝尔市、巴彦淖尔市等传统农牧业经济依赖型城市综合发展指数表现较为平稳，乌兰察布市在2003年时综合发展指数最大，2006年达到低谷，此后年份表现为缓慢增长态势；乌海市和赤峰市综合发展指数多年表现为波动振幅较大，经过多年的调整于2017年增长到最高值，反映出城市地区政策的合力推动促使各子系统向着协同方向演化发展。

图6 内蒙古自治区人口—经济—资源—环境系统综合发展指数

3.5 人口—经济—资源—环境系统耦合度分析

区域尺度系统耦合度演化：从图1、9、10可知，内蒙古自治区人口—经济—资源—环境耦合度呈现为波动上升变化过程，人口、经济、资源与环境子系统交互耦合关系密切，彼此能够协调发展，又相互影响和促进，但是耦合协调度指数均低于耦合度，人口—经济—资源—环境子系统之间的协调性有较大的可提升空间。综合分析可知，高耦合未必具有高协调特征。从耦合度演化过程分析可知，内蒙古区域尺度人口—经济—资源—环境系统耦合阶段经历了拮抗（2003—2005年）—磨合（2006—2008年）—高水平耦合（2009—2010年）—磨合（2011年）—高水平耦合（2012年）—磨合（2013年）—高水平耦合（2014—2018年）等波动增长过程后，达到了高水平耦合阶段，耦合度波动振幅达到0.3555，年平均增长0.0222。耦合度演化过程出现两个波峰，两个峰值分别出现在2010年（0.7609）和2015年（0.7773），但仍处于高水平耦合阶段的较低发展阶段，未来具有很大的增长提升空间。耦合协调等级经历轻度失调（2003—2006年）—中度协调（2007—2018年）两个过程，自2007年之后的12年中长期维持在中度协调等级，耦合协调度曲线演化中也同样出现两个波峰，第一个波峰与耦合度所出现波峰时间一致，第二个耦合协调度波峰滞后于耦合度波峰出现时间1年，但整体演化过程二者具有协调一致性特征。耦合度与耦合协调度的动态波动过程表现出较为一致的波动上升态势，耦合度的波动振幅（0.3555）高于耦合协调度（0.2806），表现为耦合度指标具有更强的敏感性特征，系统耦合度主要受子系统中环境指标因子变化影响较大，同时也综合反映出复合系统相互作用的复杂交互耦合关系。即复合系统由无序向有序始终处于动态的平衡波动平衡关系中，系统发育体现为由低级向高级演化的必然过程，内蒙古区域尺度人口—经济—资源—环境系统交互耦合关系演化过程，与内蒙古社会经济运行发展基本情况较为吻合。同时，从另一个方面也说明城市系统的运行发展始终处于人类活动可调可控的范围之内，城市相关部门政策的及时出台与施行对于城市系统的良性运转具有重要意义和作用，也是相关部门进行城市管理与政策制定的主要依据。

图7 内蒙古自治区人口—经济—资源—环境耦合度变化趋势

图8 内蒙古自治区人口—经济—资源—环境耦合协调度变化趋势

图9 内蒙古自治区人口—经济—资源—环境耦合度时序变化

图10 内蒙古自治区人口—经济—资源—环境耦合协调度时序变化

城市尺度系统耦合度演化：从图7—10可知，内蒙古人口—经济—资源—环境系统中各城市的耦合度与耦合协调度均表现为波动缓慢上升态势，耦合度指数均优于耦合协调度指数。从耦合度的时间演化过程综合分析来看，赤峰市、通辽市、鄂尔多斯市、巴彦淖尔市4个城市均在研究初期表现为低水平耦合特征，且巴彦淖尔市低水平耦合经历时间最长为3年。各城市均经历了拮抗—磨合—高水平耦合等耦合过程，只有呼和浩特市（2010年）、包头市（2014年）、赤峰市（2015年）、通辽市（2010年）、鄂尔多斯市（2009年）、呼伦贝尔市（2017年）等6个城市经历过优质耦合阶段，但共同表现为复合子系统均处于较低发展水平的优质耦合特征。城市耦合度演化过程中高水平耦合过程经历时间最长，排名前三位的城市分别是呼和浩特市（9年）、包头市（8年）、乌海市与通辽市（7年）。耦合度演化过程中人口—经济—资源—环境复合系统逐步由资源和环境优先发展型，向人口和经济优先发展型转变，城市社会经济发展中更加注重人口就业结构与就业质量，城镇化过程逐步由资源环境型城镇化向人口—经济型新型城镇化发向转变。耦合协调度演化过程经历了严重失调—轻度失调—中度协调—良好协调等4种耦合协调类型，9个城市之间耦合空间格局差异明显，但各城市的耦合协调发展水平共同体现为缓慢波动上升态势，乌兰察布市长期维持在中度协调类型。2003年，鄂尔多斯市、巴彦淖尔市耦合协调类型表现为严重失调，乌兰察布市为中度协调，包头市、乌海市、赤峰市、通辽市、呼伦贝尔市为轻度失调；2010年，包头市与呼和浩特市体现为良好协调，通辽市、呼伦贝尔市、乌海市、乌兰察布市、鄂尔多斯市、赤峰市、巴彦淖尔市为中度协调；2018年，呼和浩特市、鄂尔多斯市、通辽市、赤峰市为良好协调，巴彦淖尔市、乌兰察布市、呼伦贝尔市、乌海市、包头市为中度协调。通过对比分析，耦合协调类型的空间演化格局发生了巨大变化，表现为良好协调类型城市数量随时间发展逐渐增多，人口—经济—资源—环境各子系统逐渐向着协同演化的更高级阶段演化，呈更高水平的耦合协调发展态势。

4 结论与建议

本文通过构建一套相对完整的人口—经济—资源—环境交互耦合影响分析模型体系，基于耦合协调作用机理，从人口、经济、资源和生态环境4个维度构建了交互耦合协调综合评价指标体系，并利用交互耦合影响分析模型测度了2003—2018年内蒙古自治区全区及9个主要城市耦合协调性的时空分异格局，得出如下主要结论，并提出了相应的对策与建议。

综合评价指数、耦合度和耦合协调度的时空差异明显：近16年来内蒙古自治区综合评价指数、耦合度和耦合协调度呈同步上升态势。综合评价指数由资源—环境超前发展型逐步向人口—经济型城镇化过程转变；耦合度经历了拮抗—磨合—高水平耦合3个阶段；耦合协调度演化过程经历了轻度失调—中度协调两个阶段，两者具有相同发展态势，但耦合协调度滞后于耦合度，耦合协调度有较大可提升空间。耦合度和耦合协调度的时空分布格局具有较大差异，城市趋同向好发展趋势明显，耦合度与耦合协调度逐年向更高级阶段演化发展。因此，内蒙古自治区应全面贯彻生态文明理念，加快构建和优化人口—经济—资源—环境协同可持续发展机制，促进人口—经济—资源—环境相互协调、相互支撑，有助于内蒙古新型城镇化发展阶段实现从规模—速度模式向质量—效率模式进行转变，充分发挥社会经济的驱动作用，加强新型城镇化基础保障设施建设，全面提升生态环境的支撑作用，加快城市经济产业结构优化升级，促进城镇子系统内在协调水平的整体协同提升，实现耦合度和耦合协调度同步整体提升，加快内蒙古自治区新型城镇化高质量可持续发展步伐。

耦合度类型和耦合协调度类型的时空变化差异明显：内蒙古自治区9个城市3个时间断面的耦合度出现了低水平耦合—拮抗—磨合—高水平耦合—优质耦合等5种类型，耦合协调度出现了严重失调—轻度失调—中度协调和良好协调等4种类型。5种耦合度类型和4种耦合协调度类型的城市数量和类型转变呈现明显的差异，向高级类型转换的城市数量持续增多，反映出在不同发展阶段系统内部4个子系统之间发展水平存在差异，内蒙古自治区城镇化过程正在经历由量变向质变转型发展的关键过渡发展时期。从地域空间分布格局来看，表现为高层次耦合度类型和耦合协调度类型的城市数量逐年递增，内蒙古自治区人口—经济—资源—环境复合系统中各子系统日益体现为协同的发展趋势。因此，内蒙古自治区在未来的新型城镇化建设中要始终坚守生态环境保护红线，充分依据城市自身优势推动发展地方产业经济的持续发展，积极提升城市的创新发展潜力，促进耦合度与耦合协调度良性互动过程的质量与效益更高提升。

耦合协调度类型的空间组合差异明显：内蒙古自治区9个城市3个时间断面的耦合协调度类型的空间组合分别出现了严重失调—轻度失调—中度协调、良好协调—中度协调两种类型。不同组合类型的城市的数量和类型转变呈现明显时空差异，由低层次耦合协调度类型向高层次耦合协调度类型转变的城市数量逐年增多，2018年达到良好协调城市数量增加到4个，但是没有城市达到优质协调阶段，其中耦合协调度指数最高的通辽市（0.8178）仍然与优质协调阶段（0.900）具有较大差距，耦合协调度指数具有较大的提升空间。在不同时空尺度下，复合系统中的4个子系统之间表现为较强的交互耦合作用和协同波动的耦合协调演化过程，进而形成耦合协调度的时空差异分布。国家发展战略和区域发展政策、城市人口就业结构与城市经济产业结构等因子是影响内蒙古人口—经济—资源—环境复合系统交互耦合时空分异格局的主要影响因素，坚持生态优先，绿色发展的新型城镇化战略是实现内蒙古自治区高质量可持续发展的必由之路。促进内蒙古自治区持续稳定的高质量发展，不但要注重社会经济的高效率增长，而且要全面分析影响自治区高质量发展的人口、经济、资源、环境等多个影响因素，以人口—经济—资源—环境复合系统的功能优化为目标，引导复合系统中各组成要素实现协同演进发展态势，推动和促进内蒙古新型城镇化的全面、协调、高质量、可持续发展。