中国西部城市经济发展与生态环境耦合协调——基于绿色发展视角的研究

郑铁明，周鹏飞

（1.中国矿业大学（北京）文法学院，北京 100083；2.国家开发银行新疆分行，乌鲁木齐 830002）

1 研究背景

1999 年9 月，中共十五届四中全会通过的《中共中央关于国有企业改革和发展若干重大问题的决定》明确提出，国家要实施西部大开发战略。2001年3 月，九届全国人大四次会议通过的《中华人民共和国国民经济和社会发展第十个五年计划纲要》对实施西部大开发战略再次进行了具体部署。西部地区特指陕西、甘肃、宁夏、青海、新疆、四川、云南、贵州、重庆、西藏、广西、内蒙古12 个省、自治区和直辖市。国家实施西部大开发以来，西部地区生产总值（GDP）占全国比重由1999 年的19.32%升至2020 年的20.99%1），在我国区域板块中具有战略地位。然而西部地区发展不平衡不充分问题较为突出，与东部地区发展差距依然较大，打好污染防治标志性重大战役的任务艰巨，深入贯彻绿色发展理念刻不容缓。党的十七大明确提出建设生态文明；党的十八大报告提出全面落实经济建设、政治建设、文化建设、社会建设、生态文明建设“五位一体”总体布局，把生态文明建设放在了突出地位；党的十九大报告进一步明确贯彻新发展理念，建设现代化经济体系，加快生态文明体制改革，建设美丽中国。在转变经济发展方式和高质量发展的目标牵引下，经济高质量发展与环境保护耦合协调具备了强劲的政策驱动力。

在我国区域协调发展进入新阶段的背景下，推动西部地区高质量发展，一方面要贯彻创新驱动战略缩小与东部地区的经济高质量发展差距，另一方面应以绿色发展为导向加大美丽西部建设。《中共中央 国务院关于新时代推进西部大开发形成新格局的指导意见》明确指出，推动经济高质量发展质量变革、效率变革、动力变革，促进西部地区经济高质量发展与人口、资源、环境相协调，实现更高质量、更高效率、更加公平、更可持续发展，努力实现人与自然的和谐共生。西部地区作为欠发达地区又是国家生态环境安全屏障［1］，以环境保护和经济高质量发展的协调来推进形成西部大开发新格局在理论和实践层面都具有战略价值［2］。城市作为产业和要素的聚集地，既是驱动经济高质量发展的核心地理单元，也是提升环境质量的关键区域。本文基于绿色发展理念的视角，测度西部城市经济高质量发展与环境保护的耦合协调度，在归纳演绎耦合协调类型与模式的基础上考察其空间分化与动态演进趋势，为西部不同类型城市提升耦合协调度提供借鉴。

2 经济高质量发展与环境保护耦合协调的机理及研究设计

2.1 经济高质量发展与环境保护耦合协调的机理

环境库兹涅茨曲线（EKC）假说认为收入水平与污染之间为倒“U”型关系［3］。在经济发展初期，收入增加会导致污染上升；当收入继续增长并突破“拐点”后，污染水平开始下降［4］。现有研究大多围绕规模效应、技术效应、结构效应、环境规制以及国际分工等视角［5-6］，其中脱钩理论与EKC 假说,两者都描述了经济发展与环境污染之间的动态关系［7］，阐述了环境污染随着经济发展水平呈现出的非线性关系。通过增进发展效率、优化发展环境和升级，发展动力来提升经济发展质量的路径和机理［8］。绿水青山就是金山银山，实践证明收入水平的上升，公众对优美环境需求的攀升，同等发展条件下更优美宜居的生态环境对人力资本等现代化生产要素和高新技术产业的吸引力更强。因此，环境保护与经济发展之间存在互动机制，环境保护在长期促进经济高质量发展，经济发展又能够为环境保护提供必要的人才、资金、技术和制度支撑。

经济发展阶段变化所引起的增长方式转变的内在需要,以及人均收入水平提高所引起的对环境质量的更高要求［9］,在发展的初级阶段经济增长和环境保护往往难以兼顾，然而进入经济高质量发展的高级阶段，即现代化阶段，科技现代化、治理现代化及生态环境现代化将助推经济高质量发展与环境保护的双赢［10］。从现代化的角度来分析，发达国家的现代化是“完成时”的现代化，现代化的增长是绿色增长，这就决定了发达国家很难同时处理好经济增长和环境保护的关系。我国已开启社会主义现代化建设新征程，这是一个“进行时”和“将来时”的现代化［11］，因而在新发展理念的指导下能够规避发达国家先发展后治理的道路。传统的经济学将政府和市场作为资源配置的两种方式，而忽略了其中的结构性问题［12］。在现代化治理体系下，更加强化地方政府之间的合作、竞争与发展，在激发创新外溢效应的同时抑制环境污染的负外部性［13］。因此，推动经济运行与环境保护的协调发展也是中国特色社会主义现代化建设的现实选择［14］。

协调发展是指各子系统在总体系统中有序协调统一的状态，系统内部各要素由量变到质变、由无序走向有序、由不稳定的结构转变为稳定结构的过程，各子系统在协调与竞争机制下驱动系统整体演化。经济与生态环境是经济-社会-自然复合系统的子系统。如前文分析所示，经济发展与环境保护之间既是竞争替代关系也存在协调互动关系，二者与经济发展方式动态交织，深刻影响复合系统的整体演进。耦合协调度能够准确衡量具有相互作用关系的系统在发展过程中的协调水平［15］，恰当地表征系统间的促进和制约关系，毫无疑问经济高质量发展与环境保护的耦合协调是深化高质量发展的必由之路。

2.2 指标体系与测算方法

西部城市经济高质量发展和环境保护耦合协调涵盖2 个子系统，经济高质量发展子系统包括经济发展数量和质量2 个分维度。基于绿色发展理念，环境保护子系统分别从气体污染、液体污染和固体污染等3 个分维度加以衡量，见表1 所示。

表1 西部城市经济高质量发展与环境保护耦合协调指标体系

经济发展数量分维度用西部城市实际人均地区生产总值（GDP）数据特征，以2004 年为基期剔除价格波动因素。经济发展质量分维度用西部城市全要素生产率刻画，使用随机前沿分析方法（SFA）测算，其中投入要素包括资本存量和劳动力，以实际GDP 为产出。

环境保护本质上体现了经济活动与环境治理对各类污染的影响。污染作为经济增长的副产品，单位污染所能够创造的产出越多，间接反映现有技术水平下经济系统在发展的同时实现了更高效的环境治理。为了保证指标体系设计的统一性，经济高质量发展和环境保护子系统的各分维度均为正指标，本文用各城市实际GDP 与气体污染、液体污染和固体污染的比值来代表环境保护。其中，气体、液体和固体污染分别选取二氧化硫排放量、工业废水排放量和工业固体废弃物。

2004—2018 年我国西部11 个省份（西藏除外）的82 个地级以上城市的经济高质量发展和环境保护子系统数据，主要来源于历年《中国城市统计年鉴》《中国区域经济统计年鉴》和CEIC 数据库。为了分析西部城市的空间分化程度，在本文中将西部城市划分为西南和西北城市群展开分析。西南包括重庆、四川、云南、贵州、广西以及陕西省秦岭以南（汉中、安康和商洛）6 个省份的共49 个地级市；西北则涵盖陕西（秦岭以北）、甘肃、宁夏、青海、新疆以及内蒙古6 个省份的33 个地级市。

本文利用TOPSIS 熵值法，分别测度经济高质量发展和环境保护子系统的综合指标。在此基础上，借鉴张虎等［16］的耦合协调模型，测算西部城市经济高质量发展与环境保护耦合度。

3 西部城市经济高质量发展与环境保护耦合协调度测算结果与模式分析

3.1 西部城市经济高质量发展与环境保护耦合协调整体分析

2004—2018 年中国西部城市经济高质量发展与环境保护耦合协调度整体呈波动中小幅上升的态势，且经历了2 个阶段，2004—2007 年震荡衰退期和2008—2018 年恢复攀升期。2004—2018 年西部城市经济高质量发展与环境保护耦合协调度均值由0.494 2 升至0.507 6，2016 年最低为0.436 6，2017年最高达0.525 1，表明西部城市绿色发展水平有所提升。

参照唐晓华等［17］的判定标准，西部城市经济高质量发展与环境保护耦合协调已由濒临失调衰退型升级至勉强协调发展型，如表2 所示。由表2 可见，从子系统维度来看，经济高质量发展和环境保护同步演进，推动了西部城市经济高质量发展与环境保护耦合协调度的优化。任保平等［18］研究了经济增长、产业发展与生态环境各系统的综合水平及三者耦合协调度的时空差异及其驱动因素，但耦合协同严重失调，尚未达到协同发展状态。然而经济高质量发展水平长期滞后于环境保护，两个子系统的非均衡发展将会制约耦合协调度的进一步优化［19］。这期间也出现耦合度较高的伪评价结果，以2006 年为例，西部城市经济高质量发展和环境保护指标出现低水平均衡，导致高耦合度与低耦合协调度并存。

表2 西部城市经济高质量发展与环境保护耦合协调类型

表2（续）

在分区域层面，2004 年西南城市的经济高质量发展与环境耦合协调度均略高于西北城市，2005 年后便被西北城市反超。2004—2007 年2 个区域的耦合协调度较为接近，2008 年后差距逐渐有所拉大，但二者与西部整体的波动特征保持一致。2004—2018 年西北城市耦合协调度由0.492 7 增至0.530 0，升级到勉强协调发展型，并相对稳健。西南城市偶合协调度则从0.495 4 降到0.492 4，2007、2013 和2017 年短暂小幅上升超过0.500 0，其余年份均位于濒临失调衰退型。

在具体城市层面，2018 年克拉玛依耦合协调度最高，并处于良好协调发展型，包头、成都排名第二、第三，稳定保持在中级协调发展型；乌鲁木齐、西安、昆明等13 个城市处在初级协调发展型（见表3），西部17 个城市耦合协调度位于可接受区间，占20.73%。贵阳、南宁、西宁和银川等28 个城市为勉强协调发展型，遵义、南充和遂宁等32 个城市属于濒临失调衰退型，西部城市在过渡区间的比例较大，为73.17%，符合正态分布特征。此外，百色、河池、临沧和榆林4 个城市是轻度失调衰退型，商洛为重度失调衰退型，西部城市处于不可接受区间的比例仅为6.10%。2004—2018 年包头、北海和白银的耦合协调度的增加值最大超过0.20，包头和北海由勉强协调发展型跃升至中级协调发展型，白银则从轻度失调衰退型升级到勉强协调发展型。衰退最为明显的城市有固原、榆林、玉林、呼伦贝尔和达州，下跌均超过0.10。样本期内耦合协调度提升的城市有43 个（占比为52.44%），衰退的城市39个（占比为47.56%），增减在0.02 以内、变动幅度微弱的城市有15 个。

表3 2018 年西部城市经济高质量发展与环境保护耦合协调判定标准及分布情况

3.2 西部城市经济高质量发展与环境保护耦合协调模式分析

西部城市经济高质量发展和环境保护的耦合协调性不尽相同，并且经济高质量发展和环境保护子系统的波动也不完全一致，需要归纳城市耦合协调度显著提升的模式，为西部不同特点的城市提供启示。依据2004—2018 年西部城市耦合协调度以及经济高质量发展和环境保护水平的演进规律，将城市耦合协调发展模式总结为4 类：高水平耦合协调发展型、波动同步协调发展型、衍化趋同耦合协调发展型和单轮驱动耦合协调发展型。

高水平耦合协调发展型是指经济高质量发展和环境保护在高质量状态稳定运行，城市耦合协调度长期居于引领地位，包括克拉玛依和成都2 个城市。2004—2018 年克拉玛依经济高质量发展和环境保护耦合协调度均位列西部第一，并能较为稳健地保持在良好协调发展型区间。克拉玛依作为国家重要的石油化工基地以及新型工业化城市，得益于较低的人口规模，2020 年实际人均GDP 全国排名仅次于深圳，经济发展综合水平在西部城市名列前茅。此外，“引额济克”工程实施后克拉玛依的生态环境水平显著改善。成都是国家级中心城市，近年来创新驱动经济高质量发展效果显著，2019 年成都专利申请量80 819 件，国家级高新技术企业4 100 家2），均超过同为国家级中心城市的重庆和西安，同时良好的自然环境使得成都的经济高质量发展和环境保护在西部城市中取得较好的排名。

波动同步耦合协调发展型是指经济高质量发展和环境保护都保持了良好的发展态势，2 个子系统共同发力推动了城市耦合协调性的显著提升，代表性城市有北海。北海地处泛北部湾经济合作区的中心，优越的地缘和气候条件使得2004—2018 年经济高质量发展和环境保护均呈显著上升态势。

衍化趋同耦合协调发展型是指某个子系统在相对落后状态下，靶向明确，着力缩小落后子系统与领先子系统的相对差距，从而提高城市耦合协调性，巴彦淖尔是其中的代表。作为矿产资源富集区，巴彦淖尔早期草畜矛盾突出、矿山过度开采对生态环境破坏较大，环境保护滞后于经济高质量发展。2007 年开始加大环境治理力度后，其环境保护和经济高质量发展的差距逐渐缩小。值得注意的是白银、铜川等资源型城市均属于衍化趋同耦合协调发展型。

单轮驱动耦合协调发展型城市能够较好地利用比较优势，依靠大幅改进单个子系统的状态来优化耦合协调度［20］，这类城市可以分为经济高质量发展驱动耦合协调型和环境保护耦合协调型［21］。经济高质量发展驱动耦合协调型的城市有乌鲁木齐、贵阳和西宁，环境保护驱动耦合协调型的城市包括渭南、钦州和安顺等。乌鲁木齐、贵阳和西宁作为省会城市，产业和要素集聚效应显著，因而在做好生态环境保护的同时，以经济高质量发展驱动耦合协调的效果较为理想。渭南、钦州和安顺等城市，经济规模相对不大，通过环境保护促进耦合协调的潜力相对更有效，西部城市中属于环境保护耦合协调型的数量最多，涵盖了西南和西北8 个城市。

4 西部城市经济高质量发展与环境保护耦合协调的演进分析

4.1 西部城市经济高质量发展与环境保护耦合协调度的区域分化

2004—2018 年西北城市经济高质量发展与环境保护耦合协调度优于西南城市，并且2007 年后喇叭口有所扩大，西北和西南城市耦合协调度的分化程度逐渐加剧。为了揭示西部整体、西南地区和西北地区，城市经济高质量发展与环境保护耦合的差距及其来源，本文使用Dagum 基尼系数法测算各区域的发展差异，如表4 所示。

表4 西部城市经济高质量发展与环境保护耦合协调的Dagum 基尼系数

Dagum 方法将地区总体差异分解为地区内部差异（组内）、地区间差异（组间）和超变密度3 个部分，其中超变密度源于不同地区间的交叉重叠现象。西北城市经济高质量发展与环境保护耦合协调度均值优于西南城市，但西南某些城市经济高质量发展与环境保护耦合协调度会超过西北一些城市，从而引发地区间的交叉重叠。

由表4 可见，2004—2018 年西部城市经济高质量发展与环境保护耦合协调的总体差异在波动中由0.097 9 扩大至0.103 5，城市间的分化有加剧迹象。2004—2009 年西部城市耦合协调性以上升为主，2009 年的基尼系数在样本期内最高达0.118 3。可能的原因在于这一阶段中国经济增长是由政府主导投资驱动，地方政府的财力越雄厚，越能够通过投资驱动快速的经济增长［22］。直辖市、省会（首府）城市以及资源条件优越的城市更易于取得较好的经济高质量发展绩效，引发马太效应的同时导致经济高质量发展与环境保护耦合协调的地区差距扩大。2004—2009 年西部城市经济高质量发展的变异系数由63.93%升至100.28%，而同期环境保护的变异系数相对保持稳定，印证耦合协调度的地区差距扩大是由经济因素造成的。

从差距的来源分析，西部城市耦合协调度的组内差异占据主导，其贡献长期保持在50%。更为关键的是，超变密度在下降的同时，组间差异的影响逐渐扩大，其贡献由2004 年2.47%最高升至2017年17.30%，2018 年回落到13.49%，西北和西南城市耦合协调度的差距有增大趋势。考虑到内蒙古不是传统意义上的西北地区，我们将内蒙古地级以上城市剔除，西北城市经济高质量发展与环境保护的耦合协调度依然高于西南城市，但差距略有减少，然而两个地区间的差异依然存在扩大趋势。西北和西南城市耦合协调度的差距主要来自经济高质量发展层面，2004—2018 年西北与西南城市经济高质量发展平均值之比由1.053 增至1.490，而两个地区的环境保护水平却极为接近。

西南和西北组内差异的幅度和变动趋势也不尽相同。西北城市的耦合协调度的组内差异小于西南城市，说明西北城市的经济高质量发展与环境保护耦合协调性比西南城市更为均衡。样本观察期内，西南城市的组内差异呈波动中下降趋势，2009 年组内差异最高达0.129 8；西北城市的组内差异呈波动中小幅上升态势，2014 年组内差异最高为0.119 4。2018 年西北组成差异为0.097 4，仍低于西南组的0.108 0，西北城市经济高质量发展与环境保护耦合协调度的趋同力量相对较强。

4.2 西部城市经济高质量发展与环境保护耦合协调度的动态演进分析

为了更加直观地分析西部城市经济高质量发展与环境保护耦合协调的分布特征及动态演进历程，本文运用不依赖先验知识的非参数Kernel 估计耦合协调度的密度分布形态。选取2004 年、2008 年、2012 年与2018 年为样本观察期，图1 ～图3 分别为西部、西南和西北的核密度曲线二维图，其动态演进具有以下特征：

图1 西部城市耦合协调度核密度概率分布

图2 西南城市耦合协调度核密度概率分布

图3 西北城市耦合协调度核密度概率分布

第一，样本观察期内，西部、西南和西北城市经济高质量发展与环境保护耦合协调度分布曲线的中心均呈现先左后右的移动态势，表明它们都具有先下降后上升的变动特征。

第二，西部和西北城市经济高质量发展与环境保护耦合协调度分布曲线的主峰峰值先上升后下降，而西南则呈持续下降趋势。此外三个区域的峰度变宽，表现出由尖峰形态向宽峰形态演变的趋势特征。这说明，西部整体和西北城市协调度的绝对差距呈先缩小后扩大的态势，而西南城市间的绝对差距则持续增大。

第三，样本观察期内，西部和西北城市经济高质量发展与环境保护耦合协调度分布曲线存在显著的右拖尾现象，尤其是西北城市的分布延展性表现出强烈的拓宽趋势，即西部整体和西北城市经济高质量发展与环境保护耦合协调度将不断提升，并且西北与西部耦合协调度平均值的差距将逐渐拉大，这与图1 的特征相符。与之对应，西南城市耦合协调度提升的态势不明显，未来还需持续发力。

第四，西部和西南城市经济高质量发展与环境保护耦合协调度分布曲线始终保持单极化状态，西部城市分布曲线的主峰先轻微上升、后有所下降，西南西部城市分布曲线的主峰持续下降，意味着西部和西南极化现象逐步得到缓解和控制。西北城市分布曲线在2008 年和2012 年均出现多主峰，主峰峰值较高，侧峰峰值较低，说明西北城市经济高质量发展与环境保护耦合协调度具有一定的梯度特征，呈现出微弱的多极分化现象。此外，2008 年和2012年西北城市分布曲线为右尾多峰形态，表明这一阶段西北城市耦合协调度向较高水平趋同，存在“俱乐部收敛”现象。值得注意的是，2012 年后西北城市分布曲线主峰峰值逐年降低，并且2018 年再次回归单峰形态，西北城市耦合协调发展已初步具有“追赶效应”，西北地区的收敛特征将进一步强化。

5 结论与启示

本文使用TOPSIS 熵值法测算了2004—2018 年我国西部地区82 个地市级以上城市经济高质量发展与环境保护耦合协调度。研究发现：一是西部城市整体呈波动中小幅上升的态势，在绿色发展视角下耦合协调已由濒临失调衰退型升级至勉强协调发展型。二是核密度估计显示，西部城市经济高质量发展与环境保护耦合协调度将呈上升趋势，西南城市间的差距将会加大，而西北城市耦合协调的收敛性特征会趋于强化。

上述基于绿色发展视角的研究结论，为西部城市经济高质量发展与生态环境耦合协调方面提供新思路，也为政策的制定提供一定的依据。本文的政策启示：一是深入贯彻新发展理念，以创新驱动经济高质量发展、以绿色发展引领美丽西部建设，以提升城市经济高质量发展与环境耦合协调来推进高质量发展。二是波动同步耦合协调发展型城市要充分发挥比较优势，向高水平耦合协调发展型升级，这类城市既拥有优良的生态环境，也有发展经济的基础，需要以创新为核心驱动各类产业绿色化转型，处理好生态环境保护与发展经济的关系。资源型城市多属于衍化趋同耦合协调发展型，主要依靠加大生态环境治理力度、防止矿产资源的过度开采来提升耦合协调度。单轮驱动耦合协调发展型城市中，省会城市大多属于经济高质量发展驱动耦合协调型，这类城市需要借助集聚效应，以经济高质量发展来优化耦合协调度；西部城市中属于环境保护耦合协调型的数量最多，因此西部地区要持续加大生态环境保护和治理投入。三是西南城市经济高质量发展与环境保护耦合协调度滞后于西北城市，西南地区要以成都为核心，鼓励要素跨区域流动释放中心城市的外溢效应，强化西南城市的趋同性，以缩小城市间差异促进区域整体耦合协调发展。

注释：

1）依据历年《中国区域经济统计年鉴》测算。

2）2019 年成都市相关数据取自《2019 年成都市国民经济和社会发展统计公报》。