新型城镇化与生态环境耦合协调及驱动力研究

岳帅帅

(安徽财经大学 国际经济贸易学院，安徽 蚌埠 233030)

自改革开放以来，中国经济保持高速增长态势，完成了大规模的城镇化。截止到2019年，我国人口城镇化率达到60.6%，标志我国已基本实现城镇化，初步完成乡村社会到城市社会的转变，进入城市社会时代。随着经济的快速发展，城镇化水平得到明显提升，但与之俱来还有诸如空气、水资源和土壤污染等一系列生态环境问题。基于可持续发展理念，党的十八大明确提出新型城镇化概念，将生态文明理念融入新型城镇化建设中。这表明，提升新型城镇化水平与改善生态环境质量将是中国未来一段时间内城镇化建设的主要目标。在此背景下，加快推进新型城镇化进程，着力提升城镇化质量，用生态文明理念指引新型城镇化发展，从而实现新型城镇化与生态环境协调发展尤为重要。因此，研究新型城镇化与生态环境耦合协调关系及其驱动因素，对加快推进中国新型城镇化进程和改善生态环境质量具有重要的理论意义和实践意义。

一、文献综述

西方国家对城市化与生态环境之间关系研究较早。早期Mnaley提出“热岛效应”，即随着城市工业的发展，城市温度高于郊区温度[1]。随后，Grossman和krueger通过研究发现环境质量随城市经济的增长呈现出倒“U”型特征，即环境库兹涅茨曲线[2]。在此基础上，Leal等人通过研究解耦理论与EKC假设之间的联系，建立经济发展与二氧化碳排放的二维解耦理论[3]。国内相关研究起步晚，发展迅速。马世俊和王如松提出社会—经济—自然复合生态系统，分别用效益、利润和合理性衡量该系统[4]。在此基础上，王如松等人将可持续发展理念运用到该系统中，提出应通过功能整合使这三个子系统协调有序发展[5]。除此之外，黄金川等人基于城市化与生态环境的耦合机制将其交互过程分为低水平协调、拮抗、磨合和高水平协调四个阶段[6]。党的十七大首次提出“生态文明”概念，倡导绿色发展理念。随着生态文明理念的提出，一些学者开始将生态文明理念融入城镇化评价指标体系中[7]。为倡导可持续发展理念，党的十八大明确提出“新型城镇化”概念，强调新型城镇化是以人为本的城镇化，其核心理念是通过完善基础设施和公共服务水平来提升人们生活幸福感[8]。随着新型城镇化概念的提出，国内学者对其做出进一步研究。邓宗兵等人将基础设施水平和公共服务水平纳入新型城镇化评价指标体系中[9]。在此基础上，方创琳等人提出特大城市群城镇化与生态环境交互耦合效应理论，为我国新型城镇化与生态环境耦合协调发展研究提供了理论支撑[10]。

有关二者协调水平测度方面，学者大多通过构建单一耦合度模型或协调度模型，对新型城镇化与生态环境协调水平进行测度[11-13]。在二者耦合协调的实证分析方面，现有研究采用图谱分析法、VAR模型、空间自相关法等计量方法分别对不同区域进行相关研究[14-16]。在二者协调驱动因素方面，现有研究通过实证得出，经济发展水平和产业结构是推动城镇化与生态环境协调共生的内生动力[17]，政府干预是城镇化与生态实现协调发展的外向动力[18]。

现有文献对新型城镇化与生态环境耦合协调进行了大量研究，但仍存在以下不足。在研究方法上，多采用主观赋权法，缺乏一定的客观性；在实证模型上，多数学者单一采用测度模型，如耦合度模型，鲜有学者将测度模型与动力机制模型结合起来；在研究地区上，大多文献集中在部分省域[19-21]或某一区域[22]，对全国省域新型城镇化与生态环境耦合协调研究较少。

因此，本文做出以下拓展。首先，分别构建新型城镇化与生态环境评价指标体系；其次，通过熵值法和综合发展水平分别对新型城镇化水平和生态环境水平进行测度；再次，分别构建耦合度模型、耦合协调度模型和相对发展度模型对新型城镇化与生态环境耦合协调发展现状进行测度；最后，构建双向固定效应模型对新型城镇化与生态环境协调驱动因素进行研究。

二、指标构建、研究方法与数据说明

首先，本文分别构建新型城镇化与生态环境评价指标体系，基于熵值法确定各子指标的权重。在此基础上，分别测算新型城镇化与生态环境的综合指数。最后，构建耦合协调模型与相对发展度模型对新型城镇化与生态环境耦合协调水平进行研究。

(一)新型城镇化与生态环境评价指标体系

借鉴前人研究，本文分别构建新型城镇化与生态环境评价指标体系。其中，从人口、空间、经济和社会四方面构建新型城镇化评价指标体系；从生态环境水平、压力和保护三方面构建生态环境评价指标体系。

1.新型城镇化评价指标体系

城镇化是经济、社会和文化等因素相互融合发展的过程，它主要表现为农村人口向城镇人口的转变、职业的非农化、城市空间范围的扩张、城市产业结构的转型升级、居民生活水平的提高和基础设施的完善。简而言之，城镇化可以概括为人口城镇化、空间城镇化、经济城镇化和社会城镇化。依据《国家新型城镇化规划(2014―2020年)》相关精神，参考毕国华等人的研究，基于数据的可得性，本文从人口、空间、经济和社会四个维度选取15个指标构建新型城镇化评价指标体系[23]。

其中，人口城镇化主要表现为城镇人口的扩张和职业的非农化，本文选取第三产业就业人员比重、城镇人口比重和城市失业率。空间城镇化主要表现为城市人口密度增加和建成区面积的扩大，本文采用城市人口密度、建成区面积和人均城市道路面积来衡量。经济城镇化主要表现为第三产业的发展水平和城市资本存量状况，本文采用人均GDP、第三产业占GDP比重、城镇居民人均可支配收入和城镇固定资产投资比重来衡量。社会城镇化主要表现为居民收入分配公平、基础设施和公共服务水平的提升，本文选取万人拥有公交车数量、城市每千人中卫生技术人员、社会保障和就业占财政支出比重、城乡居民收入比和移动电话普及率(见表1)。

表1 新型城镇化评价指标体系

2.生态环境评价指标体系

生态环境评价指标体系参考20世纪联合国发布的生态环境水平—压力—保护模型，从生态环境水平、压力和保护三个维度选取10个指标构建生态环境指标体系。其中，生态环境水平指标用来反映现阶段生态环境和自然资源状态，本文选取人口密度、人均水资源量、燃气普及率、人均公园绿地面积和建成区绿化覆盖率。生态环境压力指标用来反映城镇化进程中人类生存发展活动对自然环境造成的破坏程度，本文采用工业废水排放量和工业二氧化硫排放量来衡量。生态环境保护指标用来反映人类对环境所采取保护措施的力度，本文选取生活垃圾无害化处理率、污水处理厂集中处理率和环境污染治理投资占GDP比重来衡量(见表2)。

表2 生态环境评价指标体系

(二)研究方法

借鉴前人研究成果，本文构建综合发展模型、耦合协调度模型与相对发展度模型对新型城镇化与生态环境耦合协调水平进行研究。

1.综合发展模型

采用综合发展模型分别对我国新型城镇化与生态环境发展水平进行测度，具体如下：

U1为新型城镇化综合发展指数，U2为生态环境综合发展指数；wi表示系统内部各指标权重；yk表示各省市所对应的各指标评价值。

由于各指标单位不同且有正负方向之分，因此本文在测算新型城镇化与生态环境综合发展指数时，遵循以下步骤：首先采用极差法对各指标观察值进行无量纲化和同向化处理，然后采用熵值法确定各指标权重，最后得到新型城镇化与生态环境的综合发展指数。

2.耦合协调度模型

耦合协调度模型可分为耦合度模型与协调度模型。耦合度模型用于度量两个或两个以上系统之间相互作用的程度。协调度模型用于度量两个或两个以上系统间的协调发展水平。为研究新型城镇化与生态环境耦合协调发展现状，本文分别构建了耦合度模型与协调度模型。

首先，构建新型城镇化—生态环境耦合度模型。模型设定如下：

C为新型城镇化与生态环境的耦合度，取值范围为[0,1]，越接近1，说明两系统之间的相互作用越强。

其次，构建新型城镇化—生态环境协调度模型。模型设定如下：

D为新型城镇化与生态环境的耦合协调度，D值越大，说明上述两系统之间协调水平越高，系统间耦合关系越和谐；D值越小，说明上述两系统之间协调水平越低，系统间耦合关系越不和谐。T为新型城镇化与生态环境综合协调评价指数。α、β为待定系数，且α+β=1，取α=β=0.5，即认为新型城镇化水平与生态环境质量在经济发展中地位等同。

依据研究目的，将新型城镇化与生态环境耦合协调度划分为7个阶段3个区间(见表3)。

表3 耦合协调度阶段划分

3.相对发展模型

为了明晰新型城镇化—生态环境这一复合系统中的内部制约因素，探究其相对发展类型，本文引入了相对发展模型。

β=U2/U1

式中，β为新型城镇化与生态环境相对发展度。

结合前人研究，将新型城镇化与生态环境相对发展度划分为以下三种类型(见表4)。

表4 相对发展类型划分

(三)数据说明

本文所采用的数据主要来源于2008―2017年《中国统计年鉴》《中国环境统计年鉴》《中国人口和就业统计年鉴》以及各省市的统计年鉴(不包括香港、澳门和台湾)。由于西藏指标数据缺失严重，因此本文在样本选择中将西藏地区剔除。其他省市部分指标的缺失数据采取线性模拟处理，最终收集到2008―2017年全国30个省市的25个指标数据。其中，新型城镇化综合指数和生态环境综合指数均是采用相对应指标数据测算出来的。

三、实证分析

在综合发展模型、耦合协调度模型与相对发展度模型基础上，从时间和空间两个维度对新型城镇化与生态环境协调水平进行测度。在此基础上，构建双向固定效应模型，对新型城镇化与生态环境协调度的影响因素进行计量分析。

(一)新型城镇化与生态环境耦合协调时空分析

从时间与空间两个维度对新型城镇化与生态环境耦合协调水平进行研究。运用ArcGIS 10.2软件分别绘制出2008年和2017年新型城镇化与生态环境耦合协调空间分布图和相对发展类型空间分布图。

1.新型城镇化与生态环境耦合协调时序分析

根据前文方法，分别测算2008―2017年中国新型城镇化指数、生态环境指数、综合协调评价指数、新型城镇化与生态环境耦合度及协调度(见表5)。

表5 中国新型城镇化与生态环境耦合协调指标

从新型城镇化指数上看，新型城镇化水平呈现阶段性特征。2008―2013年，城镇化水平总体上呈现上升趋势；2014―2017年，新型城镇化水平呈波动下降趋势。这表明新型城镇化水平在早期取得提高，但近年来发展有所减缓。从生态环境指数上看，中国生态环境水平总体上呈现波动上升趋势。2008―2012年，生态环境水平得到迅速发展，在2012年达到最大值，其后虽在2013―2014年有所上升，但总体呈下降趋势。生态环境指数维持在0.5左右，表明生态环境在研究期内较为稳定，生态环境质量水平有所上升。从综合协调评价指数上来看，2008―2017年，其随着新型城镇化指数和生态环境指数先上升后下降的趋势呈现出波动下降趋势。从耦合度上来看，新型城镇化与生态环境耦合度呈现下降趋势，但二者仍处于高水平耦合状态。从协调度来看，二者协调度呈先升后降趋势。协调度在2008―2012年呈上升趋势，在2013―2017年呈下降趋势，可能原因是城镇化进程的快速推进给生态环境带来了压力，使耦合协调度下降。总体来看，近十年中国新型城镇化与生态环境耦合协调水平处于初级协调阶段。

为进一步研究2008―2017年中国新型城镇化与生态环境区域间耦合协调情况，现将30个省市按照地理范围划分为东、中、西部区域(见表6)。

表6 中国东、中、西部地区新型城镇化与生态环境耦合协调指标

表6说明，东、中、西部地区新型城镇化与生态环境发展不充分问题突出，地区间差异较大。研究期内，新型城镇化指数呈现出“东高西低”的阶梯型分布态势，这基本吻合了我国地区间经济发展水平差异的规律。相反，生态环境指数呈现出“西高东低”的阶梯型分布态势。与新型城镇化发展指数相比较，东、中、西部地区的生态环境指数均较高，新型城镇化发展水平滞后于生态环境质量。就耦合度而言，东、中、西部地区耦合度均较高，新型城镇化与生态环境处于高度耦合状态。就协调度而言，东部地区协调度较全国协调度高，中、西部地区协调度较全国协调度低，且三大地区间协调差异较小，均处于初级协调水平。

2.新型城镇化与生态环境耦合协调空间分析

根据前文方法，本文分别测算2008年和2017年中国各省市新型城镇化与生态环境耦合协调度，并对各省市所处阶段进行划分(见表7)。

表7 新型城镇化与生态环境耦合协调阶段

新型城镇化与生态环境耦合协调度在研究区间内呈现出小幅上升的趋势。协调阶段以初级协调和中级协调为主，呈现出“两头窄，中间宽”的梭型态势，即大部分省市处于初级协调Ⅰ、初级协调Ⅱ和中级协调状态，小部分省市处于勉强协调、良好协调阶段。具体来看，良好协调区：北京由于新型城镇化水平和生态环境质量均处于较高水平，因此其一直处于良好协调状态。中级协调区：2017年天津市耦合协调类型由中级协调下降为初级协调Ⅱ阶段，可能原因是近年来天津市大力发展重工业而不注重生态环境保护，导致新型城镇化水平上升而生态环境质量下降，成为生态环境滞后型城市。初级协调Ⅰ区：2008年和2017年省市数量占比分别为46.7%和50.0%，说明新型城镇化与生态环境协调度呈上升趋势，协调阶段以初级协调Ⅰ型为主。其中，黑龙江、内蒙古耦合协调阶段由初级协调Ⅰ型上升为初级协调Ⅱ型，表明西部大开发战略和振兴东北老工业基地战略在注重生态环境保护的基础上推动了当地经济的发展，加快了新型城镇化进程。山西省协调类型由初级协调Ⅰ型下降到勉强协调类型，主要因为山西产业结构单一，科学技术的匮乏限制了产业的转型升级，这制约了新型城镇化进程的推进。初级协调Ⅱ区：2008年和2017年省市数量占比均为30%。其中，江苏、上海协调类型由初级协调Ⅱ型下降到初级协调Ⅰ型，可能原因是两省市侧重于经济的快速发展和产业的转型升级而忽视了生态环境的保护，这造成了生态环境水平严重滞后于新型城镇化水平。辽宁协调类型由初级协调Ⅱ型下降到初级协调Ⅰ型。可能原因是辽宁产业结构较为单一，以第一、第二产业为主，制约了城镇化进程的推进。勉强协调区主要有河南、广西、贵州和甘肃。其中，安徽协调度有一定波动，协调类型由勉强协调上升为初级协调Ⅰ。可能原因是安徽作为长江经济带的重要节点，积极参与经济建设，发展生态农业，新型城镇化水平与生态环境质量协调发展。

3.新型城镇化与生态环境相对发展类型空间分析

根据前文方法，本文分别测算2008年和2017年中国各省市新型城镇化与生态环境相对发展度及其类型(见表8)。

表8 新型城镇化与生态环境相对发展度及类型

表7结果表明，中国大多省市处于新型城镇化滞后阶段，少部分省市处于生态环境滞后阶段和同步发展阶段，新型城镇化水平滞后于生态环境水平。较2008年而言，2017年中国新型城镇化滞后型省市小幅减少，同步发展型省市和生态环境滞后型省市的数量小幅增加。具体来看，2008年，除北京、上海为生态滞后型城市外，天津、广东为同步发展型省市外，东部其他省份和中西部省市均处于新型城镇化滞后阶段。2017年，由于产业结构调整带来经济水平的提升，新型城镇化水平得以提高，但工业比重增长也带来了相应的生态环境问题。天津市和江苏省由新型城镇化滞后型转化为生态环境滞后型，浙江、山东、广东由新型城镇化滞后型转化为同步发展型，东部地区其他省份和中西部省市均处于新型城镇化滞后阶段。值得注意的是，2018年山东虽然是同步发展型，但其新型城镇化指数与生态环境指数分别为0.363和0.402。这表明，这种同步发展是较低水平的。总之，新型城镇化水平滞后于生态环境水平，地区间发展不充分问题仍然存在。需要说明的是，无论是新型城镇化水平滞后还是生态环境质量滞后，均不利于两系统的均衡发展。因此，新型城镇化滞后型省市应加快实现城镇化高质量发展，提升基础设施和公共服务水平，生态环境滞后型省市应着力提升生态环境水平，以实现新型城镇化与生态环境高水平协调发展。

(二)新型城镇化与生态环境协调驱动因素分析

新型城镇化与生态环境作为相互促进、相互制约的复杂系统，其协调发展受到经济发展、教育水平、政府干预等多方面因素影响。其中，经济发展为这一系统实现协调发展提供物质基础，教育水平为这一系统实现协调发展提供技术创新，政府干预为这一系统实现协调发展提供政策倾斜。

1.变量选取与模型构建

基于前文研究，为探究新型城镇化与生态环境耦合协调驱动因素，本文选取二者协调度为被解释变量，经济发展水平、产业结构、教育投入、投资率和政府干预作为解释变量(见表9)。

表9 变量说明

为探究新型城镇化与生态环境协调的影响因素，本文构建了静态面板模型。通过hausman检验，结果表明，在1%的显著性水平下拒绝原假设，认为固定效应模型较随机效应模型更适合本文研究。因此，本文构建了时间和地区双固定的静态面板模型来探究新型城镇化与生态环境耦合协调的动力机制。模型设定如下：

lndit=β0+β1lnpgdpit+β2lnisit+β3lneduit+β4lniit+β5lngovit+mi+vt+eit

其中，lnd为新型城镇化与生态环境协调度，lnpgdp、lnis、lnedu、lniit和lngov分别代表经济发展水平、产业结构、教育投入、投资率和政府干预。mi为地区效应，vt为时间效应，eit为随机扰动项。

2.驱动因素分析

通过逐个加入解释变量，得出如下估计结果(见表10)。结果表明，在逐步回归过程中，各个解释变量影响系数的符号和显著性均发生变化，表明上文模型具有稳健性。

表10 新型城镇化与生态环境驱动因素回归结果

结果显示，除政府干预影响系数的符号为负外，经济发展水平、产业结构、教育投入和投资率影响系数的符号均为正，均在不同程度上促进新型城镇化—生态环境系统协调发展。在模型5中，经济发展水平的回归系数为0.122，较其他三个正向因素影响系数大，并在1%的显著性水平下通过检验，认为地区经济发展水平显著促进中国新型城镇化与生态环境协调发展。这表明，地区经济发展水平在城镇化进程中作为“总抓手”，在新型城镇化—生态环境系统中发挥着极其重要的作用。在模型1-5中，在设定1%阈值下，产业结构水平均对二者协调发展产生显著正向推动作用。可能原因是在“结构红利”影响下，随着地区产业结构的升级，将带来一系列社会福利，如绿色环保产业的发展和基础设施的完善，在实现城镇化高质量发展的同时，也增强了生态环境承载力，从而促进二者协调发展。在设定5%阈值下，教育投入和投资率均在不同程度上对新型城镇化—生态环境系统产生正向作用，为新型城镇化与生态环境实现协调发展注入动力。而政府干预不利于城镇化与环境实现协调发展。可能原因是当前政府过度干预市场经济，为实现经济效益，地方政府大力发展第二产业，尤其是重化工业，对生态环境承载力产生胁迫作用，使得生态环境滞后于新型城镇化发展。值得注意的是，模型4中的教育投入的回归系数为0.044，模型5中的教育投入的回归系数为0.029，出现小幅度下降。可能原因是政府在市场调控中过度干预，对新型城镇化—生态环境系统产生负向影响，一定程度上削弱了教育投入在新型城镇化—生态环境系统中的正向促进作用。

四、结论与建议

(一)结论

本文基于2008―2017年省级面板数据，分别构建了新型城镇化与生态环境评价指标体系，利用熵值法逐个计算两系统间各个指标的权重，借助耦合协调度模型和相对发展度模型对新型城镇化与生态环境耦合协调水平进行测度，并构建双向固定模型对新型城镇化与生态环境协调发展的动力因素进行研究，得出以下结论。

第一，从综合发展水平上看，新型城镇化质量滞后于生态环境水平，且地区间存在发展不平衡问题。具体来看，新型城镇化发展水平呈现出“东高西低”的阶梯型分布态势，生态环境发展水平呈现出“西高东低”的阶梯型分布态势。

第二，从耦合协调水平上看，新型城镇化与生态环境耦合度值在研究期内总体上处于高水平耦合状态且各省市间耦合度值差异较小，二者互为前提，相互耦合。二者耦合协调水平表现为上升趋势，且呈现出“两头窄，中间宽”的梭型态势。即大部分省市处于可接受区间的初级协调阶段，小部分省市处于勉强接受区间的勉强协调、可接受区间的良好协调阶段。

第三，从相对发展水平上看，新型城镇化水平滞后于生态环境水平，大部分省市处于新型城镇化滞后阶段，少部分省市处于同步发展阶段或生态环境滞后阶段。

第四，从驱动因素上看，除政府干预外，经济发展水平、产业结构、教育投入和投资率均在不同程度上促进新型城镇化与生态环境协调发展。其中，经济发展水平对新型城镇化与生态环境协调水平正向影响最大。

(二)建议

基于上文结论，为促进新型城镇化与生态环境实现良好协调发展，提出以下建议。

第一，注重提升新型城镇化水平，促进新型城镇化与生态环境实现良好协调发展。中国大部分省市处于新型城镇化滞后型状态，这制约了两系统实现耦合协调发展，亟需在实现生态环境质量稳妥提升的基础上跟进新型城镇化水平。多措并举，从人口、空间、经济和社会四方面提升新型城镇化水平。在经济快速发展和产业实现转型升级的同时，应立足于以人为本的理念，扩展城区面积，提高第三产业就业人员比重和城市人口密度，完善城市基础设施，缩小居民收入差距，提升医疗卫生水平，从而实现新型城镇化与生态环境良好协调发展。

第二，合理规划引导，提升生态环境质量。中国生态环境水平虽小幅波动上升但仍处于中低水平。因此要从完善城市基础设施和提高城市绿化率等方面提升生态环境水平，加强污染治理，制定相关环境监管措施控制工业废水废气的排放，加大环保投资力度加强对生态环境的保护，以推进新型城镇化与生态环境协同发展。

第三，因区施策，缩小地区间发展差异。新型城镇化发展水平呈现出“东高西低”的分布态势，生态环境发展水平呈现出“西高东低”的分布态势。东部地区在城镇化建设中应严守生态红线，加大污染处理力度，提升生态环境承载力；中部地区在维持当下生态环境水平的基础上应着重提升新型城镇化水平，淘汰落后产能，加快实现产业转型升级；西部地区应着重加快新型城镇化进程，扩大建成区面积，发展具有当地特色的第三产业。

第四，注重发挥动力作用，实现新型城镇化与生态环境协调发展。经济发展水平、产业结构、教育投入与投资均在不同程度上促进城镇化与生态环境协调发展。当前阶段，应坚持绿色发展理念，在发展中融合“两山”理论，加快产业结构升级，发展新型绿色环保产业，推动产业发展模式由要素依赖型向技术集约型转变。加大教育投入，提升人力资本水平，鼓励知识创新与技术创新，充分发挥教育在城镇化与生态环境协调发展中的促进作用。强化投资水平的正向作用，为创新型企业提供资金支持和政策倾斜，营造良好的市场环境。