生态环境保护与经济高质量发展的耦合协调性研究——以河南省为例

姚飞羽,陈玉怀

(信阳学院 商学院,河南 信阳 464000)

0 引言

近年来,随着我国经济发展,如何处理好生态环境保护和经济高质量发展的关系成为实现可持续发展的关键.黄河流域西接昆仑、北抵阴山、南倚秦岭、东临渤海,横跨东中西部,是我国重要的生态安全屏障,也是人口活动和经济发展的重要区域,在国家发展大局和社会主义现代化建设全局中具有举足轻重的战略地位[1].河南省是黄河流域重要组成部分,研究河南省生态环境保护与经济发展的耦合协调关系可以为河南省经济增长提供理论指导、指明前进方向,也有利于准确把握河南省生态环境保护过程中所面临的问题,加强生态环境保护力度,加快生活方式的绿色转型,推进生态环境保护与经济增长的协调发展、助推河南省实现中部崛起.

关于生态环境保护和经济发展的研究可以归纳为三个方面.一是对生态环境保护与经济发展评价指标体系的研究.吴传清、陈文艳基于压力-状态-响应模型构建环境质量评价体系,运用 2004—2013 年的面板数据对长江经济带经济增长和环境质量关系进行研究[2];陈佳敏、霍增辉从产业绿色发展力、资源环境承载力和政府绿色支持力构建长江经济带沿线区域绿色发展水平评价体系[3].二是对生态环境与经济发展模型的研究.初雪等以甘肃省崇信县为例,运用灰色关联模型分析了经济、社会与生态系统的协调发展关系[4];李强、韦薇基于2004—2016 年市级面板数据,运用耦合协调度模型对长江经济带108个城市的经济增长质量与生态环境的关系进行研究[5].三是对生态环境与经济发展关系的研究.魏媛等对贵州省2005—2015年经济发展与生态环境系统耦合协调演变状况进行了评价,发现贵州省整体处于从中度、轻度失调衰退型向良好协调发展型演变状态[6];管岚运用灰色关联法研究发现,辽宁省生态环境与经济发展耦合度呈现出先降低后升高的变化趋势[7].已有文献虽丰富,但也存在进一步拓展的空间:其一,相关的研究多集中在国家层面、省级层面或以具体的经济带进行研究,对河南省地市级的研究不足.其二,多数文献中构建的生态环境保护和经济发展的子系统,对于河南省指标体系的构建可以提供参考,但不具有针对性.

笔者从生态环境容量、生态环境压力、生态环境保护三个方面构建生态环境保护评价体系,从经济水平、经济结构、经济活力和人民生活水平四个方面构建经济发展的评价指标体系.以河南省为例,基于河南省2014—2021年18个地市的面板数据,利用熵值法对河南省生态环境保护水平和经济发展水平进行测算.运用综合发展评价模型和耦合协调度模型对河南省生态环境保护与经济发展的耦合协调关系进行分析,以期为推动河南省生态-经济的协调发展提供参考建议.

1 生态环境评价指标体系的构建及测算

1.1 数据来源与赋权法介绍

研究区间是2014—2021年,研究对象为河南省18个地级市,所选用的数据均来自历年的《河南统计年鉴》和《中国统计年鉴》.

采用客观性赋权法熵值法来测算权重.具体步骤如下:

1)指标无量纲化.对正向指标的处理:

(1)

(2)

2)指标平移化:

(3)

3)计算熵值:

(4)

4)测算差异系数值:

gj=1-ej.

(5)

5)测算指标的权重:

(6)

6)计算综合水平:

(7)

1.2 指标体系的构建及权重测算

结合国内学者已有研究成果,根据黄河流域实际情况,从生态环境容量、生态环境压力和生态环境保护三个维度进行生态环境保护系统的构建,包含3个一级指标,8个二级指标.基于河南省18个地级市2014—2021年的数据,测算的权重如表1所示.

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在一级指标中,生态环境容量和生态环境保护指标对生态环境综合评价水平影响较大.在二级指标中,生活垃圾无害化处理量的权重最高,说明生活垃圾无害化处理量是影响生态环境保护系统的首要因素;人均水资源量的权重较大,是影响河南省生态环境保护水平的重要因素.在生态环境压力中,农用化肥使用折纯量指标权重较大且为负指标,需要规范使用量,减少农用化肥折纯量对生态环境保护水平的负面影响.

1.3 河南省生态环境保护水平的测算

河南省生态环境保护水平测算结果见表2.由表2可知,在2014—2021年河南省各地级市生态环境保护水平总体呈上升趋势,部分城市在个别年份有所下降,郑州市最高,其次是信阳市,洛阳市位于第三名.由于郑州市、洛阳市等重工业城市的产业结构不断转型升级,高技术制造业不断发展,使得人与自然的关系更加和谐.信阳市人均水资源量非常丰富,位居全省第一,作为一个旅游城市,非常重视生态环境建设和保护.濮阳市、商丘市和周口市生态环境保护水平较低.其他城市生态环境保护水平居中,差距比较小.

表2 河南省各地级市生态环境保护水平

2 经济高质量发展指标体系的构建及测算

2.1 指标体系的构建与权重测算

为了更准确地把握经济高质量发展的内涵,基于河南省18个地级市2014—2021年数据,从经济水平、经济结构、经济活力和人民生活水平四个维度出发构建指标体系,包含4个一级指标、10个二级指标,指标体系设置如表3所示.由表3可知,一级指标上,权重由高到低依次为:经济活力、经济水平、人民生活水平、经济结构.在二级指标上,R&D 经费内部支出和实际利用外商直接投资额上的权重较大,是影响河南省经济高质量发展的重要因素.在经济水平中,社会消费品零售总额的权重最高,是影响经济水平的重要因素,说明消费对河南省经济高质量发展具有深层次的推动作用.

表3 河南省经济高质量发展系统的指标权重

2.2 河南省经济高质量发展水平的测算

河南省经济高质量发展水平测算结果如表4所示,由表4可知,在2014—2021年河南省各地级市经济发展水平综合得分总体呈上升趋势,部分城市在个别年份有所下降.最高的是郑州市,其次是洛阳市,许昌市位于第三名.商丘市、周口市、驻马店市评分较低,这些城市的经济高质量发展水平有待提升.其他城市位于中间位置,得分差距比较小.这是因为随着中原城市群发展,河南省各地市大力推动城镇化建设,积极转变经济发展方式,推动河南省经济发展由量向质转变,但由于资源禀赋、地理位置、产业结构的不同,各地级市的经济发展水平差距较大.

3 实证分析

3.1 耦合协调模型介绍

1)综合发展指数(T).综合发展指数即发展度,用于表征经济和环境系统综合发展水平,指数越大,说明发展水平越好.计算公式如下:

(8)

(9)

T=aE(x)+bV(y).

(10)

式中:E(x)和V(y)分别为环境指数和经济指数;wj和uj分别为环境系统和经济系统第j项指标的权重;由于环境保护和经济发展同等重要,因此取a=b=0.5;xij和yij分别为环境系统和经济系统第i个地级市第j项指标的标准化值;q1和q2分别为环境系统和经济系统的指标数量;T为综合发展指数.

2)耦合度(C).耦合度反映经济系统和环境系统间通过相互作用进而产生影响的现象和程度.耦合度越高,表示系统间的影响越强,不分利弊.

(11)

3)耦合协调度(D).耦合协调度综合考虑了综合发展指数(T)和耦合度(C),其特点是高度稳定,可用来衡量研究对象的耦合协调发展状况,表现经济发展与生态环境保护相互作用中良性耦合程度的大小.其函数表达式为

(12)

式中,D为耦合协调度,C为耦合度,T为综合发展指数.耦合协调度划分类型见表5.

表5 耦合协调度的判别标准及划分类型

3.2 耦合协调度的测算及分析

3.2.1 综合发展指数分析

河南省18个地级市2014—2021年的综合发展指数见表6.由表6可知,从时间维度来看,2014—2021年河南省18个地市的综合发展指数总体呈上升趋势,大部分地市的综合发展水平在2019年前后出现明显提升,其中郑州市的综合发展指数最高、洛阳市次之,表明河南省18个地市的综合发展水平不断提升且总体向好;但城市之间的综合发展指数差距却越来越大,在18个城市中仅有5个城市的综合发展指数在平均值之上,说明区域间经济发展不均衡问题亟待解决.从空间维度来看,河南省总体的发展趋势是以郑州市和洛阳市为中心,向四周辐射,并呈现从西到东演变的趋势,其中郑州市和洛阳市总体发展较优,周口市和商丘市的综合发展水平一直较低,其余地市保持较平稳的发展.说明河南省以郑州市为中心、以洛阳市为副中心的中原城市群发展规划,在助推河南省经济协调发展上起着重要的作用.

表6 生态环境保护与经济高质量发展的综合发展指数

3.2.2 耦合度分析

河南省18个地市2014—2021年的耦合度结果见表7.由表7可知,城市间的生态环境保护和经济高质量发展的耦合度水平差异较小.其中,除了信阳市、驻马店市的耦合水平整体处于0.77～0.95,其他城市的耦合水平均位于0.9～1.0,因此河南省18个地级市的环境系统和经济系统的耦合程度整体达到了较高水平.但是耦合程度高只能反映系统间的相互作用强,并不能反映出相互作用是优质的还是劣质的.因此,需要进一步利用耦合协调度分析.

表7 生态环境保护与经济高质量发展的耦合度

3.2.3 耦合协调度分析

河南省生态环境保护和经济高质量发展的耦合协调度结果见表8.由表8可知,18个地级市中,郑州市、洛阳市的耦合协调水平位居全省前列,商丘市、周口市耦合协调水平在全省排名靠后.从时间维度来看,大多数城市的耦合协调度相对偏低,整体处于濒临失调水平,但呈现逐年上升的趋势.从2020年开始,濒临失调数量减少,协调程度逐年优化,8个地级市达到勉强协调以上水平,河南省整体从濒临失调向勉强协调演进.这是因为河南省制造业在转型升级中仍然存在高耗能、污染大的企业,在推动经济发展的过程中,存在污染环境的现象.随着黄河流域生态保护和高质量发展上升为重大国家战略,河南省政府发布《2020年河南省黄河流域生态保护和高质量发展工作要点》《河南省以数据有序共享服务黄河流域(河南段)生态保护和高质量发展试点实施方案》等文件指导全省生态保护和经济高质量发展工作,助推经济高质量发展,促进生态环境保护和经济高质量发展的耦合协调度不断提高.

表8 生态环境保护与经济高质量发展的耦合协调度

对耦合协调度进行分类,结果见表9.由表9可知,从空间维度来看,河南省生态环境保护和经济发展的耦合协调水平整体为中间高四周低,呈现以郑州市、洛阳市为中心,向四周辐射的趋势,并且豫西区域的耦合协调水平整体高于豫东区域.郑州市和洛阳市的耦合协调水平排名靠前,因为创新是推动经济发展的第一动力,而郑州市和洛阳市的创新投入居全省前列.一方面,郑州市、洛阳市通过科技创新促进绿色产业发展、助推产业结构转型升级,实现经济环境协调发展;另一方面,科技创新能够提高资源的利用率和经济效益,为生态环境保护提供了资金保障和技术支持.

表9 耦合协调度分类

4 结论及政策建议

4.1 结论

通过构建生态环境保护、经济发展两个子系统的评价指标体系,以河南省为例,运用熵值法测算各地市经济发展水平与生态环境保护水平,再运用综合发展模型和耦合协调度模型,研究了河南省生态环境保护与经济发展的耦合协调关系.得到以下结论:

1)通过对河南省生态环境保护系统各指标权重的测算可以发现:一级指标中生态环境容量指标对生态环境综合评价水平影响最大;二级指标中,人均水资源量和生活垃圾无害化处理量的权重较大,说明人均水资源量和生活垃圾无害化处理量是影响河南省生态环境保护系统的重要因素.

2)通过对河南省经济高质量发展各指标权重的测算可以发现:一级指标中,经济活力对区域经济发展的影响最大;二级指标中,R&D 经费内部支出和实际利用外商直接投资额的权重较大.说明R&D 经费内部支出和实际利用外商直接投资额是影响河南省经济发展的重要因素.

3)从时间维度来看,河南省综合发展指数在研究期间有一定程度的上升,但城市之间的综合发展指数差距越来越大.在18个地级市中仅有5个城市的综合发展指数在平均值之上,说明区域间经济发展不均衡问题亟待解决.从空间维度来看,河南省总体的发展趋势是以郑州市和洛阳市为中心,向四周辐射,并呈现从西到东演变的趋势.

4)耦合协调模型的结果显示,从时间维度来看,河南省各地级市的耦合协调水平呈现逐年上升的趋势,但大多数城市的耦合协调度相对偏低,整体从濒临失调向勉强协调演进.从空间维度来看,河南省生态环境保护和经济发展的耦合协调水平整体为中间高四周低,呈现以郑州市、洛阳市为中心,向四周辐射的趋势,并且豫西区域的耦合协调水平整体高于豫东区域.

4.2 政策建议

1)增加研发投入,鼓励科技创新.从实证结果可知,在二级指标中,R&D 经费内部支出和实际利用外商直接投资额是影响河南省经济发展的重要因素,这两个指标衡量了经济活力.作为第一生产力,科技创新是促进经济高质量发展的核心力量,也是促进生态环境优化的关键所在.通过科技创新,助推企业转型升级,提高资源的利用率,大力发展绿色产业,从而促进经济生态实现协调发展.首先,要进一步增加研发投入,提升科技支出占比,引导企业积极开展自主创新.其次,继续加大对外商投资资金的利用,提高经济活力,因为外商直接投资能够带来更高的研发支出,引进先进技术和管理经验,促进当地企业创新发展.

2)加大环境保护,发展绿色经济.生态环境是可持续发展的关键,也是一切经济活动赖以存在的基础.河南省政府应该继续推进“生态环境保护和经济高质量发展”的战略,促进双碳目标的完成.首先,倡导居民建立绿色的生活方式,节约用水用电,选择绿色环保的出行方式,养成垃圾分类的习惯;其次,引导高污染、高耗能的企业进行转型升级,优先发展高技术制造业等绿色产业、低碳产业;最后,加大对废气废水的治理力度,控制企业的污染排放,继续落实谁污染谁治理的政策,提高环境保护水平,进一步实现经济和生态的耦合协调发展.

3)因地制宜,促进区域经济协调发展.河南省各地市经济生态协调不均衡情况较突出,由表8可知,18个地级市中,郑州市、洛阳市的耦合协调水平位居全省前列,商丘市、周口市耦合协调水平在全省排名靠后.其中在2021年,郑州市处于良好协调阶段,洛阳市处于初级协调阶段,其他大多数城市处于勉强协调阶段.为实现各地市经济生态均衡协调发展,需要充分发挥郑州市、洛阳市的核心带动作用.耦合协调度水平较低的城市,诸如全省排名靠后的周口市、商丘市,应抓住国家实施黄河流域生态环境保护和高质量发展、中部地区崛起、淮河生态经济带建设的机遇,结合当地的资源禀赋,因地制宜,推动城市的经济高质量发展和生态经济建设,促进经济、生态联动耦合协调发展.