福建省经济、环境和物流高质量发展耦合协调研究

张宇林,邓巧妹

仰恩大学,福建 泉州 362014

0 引言

低碳经济是兼顾“低碳”和“发展”的经济发展新形态,实现“双碳”目标是一场广泛而深刻的变革,也是一项长期任务,要坚定不移、科学有序地推进。物流和经济发展需要消耗大量能源,会对环境造成很大压力。作为一个整体协调发展的复杂系统,经济、环境和物流系统相互之间具有很强的相关性,本文从福建省经济、环境和物流高质量发展角度出发,创新性地将福建省经济、环境及物流三者联系起来,建立各自的评价指标体系,探讨这3个系统及其整体构成系统之间的协调关系,可实现多学科交叉融合,促进福建省经济、环境和物流协调发展。

1 研究方法

1.1 熵权法

熵权法是根据客观环境的原始数据,分析各指标间的关联度,为各指标分配权重的综合评价法,熵权法可降低因主观方法造成的偏差,科学反映评价结果[1]。通过搜集数据,计算过程如下。

第1步:对指标采用极差标准化方法进行无量纲标准化处理。

正向指标为:

(1)

负向指标为:

(2)

式(1)～(2)中:Xij为原始值;max(Xij)为最大值,min(Xij)为最小值。Yij为标准化处理后的标准值,Yij∈[0,1]。

第2步:求指标的熵值。

(3)

第3步:确定指标权重。

(4)

式中:E1,E2,E3,…,Ej为各指标的信息熵。

第4步:计算各子系统综合得分Ui。

(5)

式中:Pij为指标标准值,Wj为权重,综合发展指数Ui∈[0,1]。

1.2 耦合协调度模型

建立福建省的经济、环境、物流系统耦合协调度模型,本文采用学术界通用计算方法计算耦合度[2]。

(6)

式中:U1代表环境,U2代表经济,U3代表物流子系统的综合发展指数;C为环境、经济和物流三系统间的耦合度,且0≤C≤1。C越大,三者耦合关系越好;反之越差。

耦合度无法反映系统协调水平的高低,更多的是描述子系统间相互作用的程度,故通过耦合协调度来反映系统间良性互动和健康发展水平。计算方法为:

T=αU1+βU2+γU3

(7)

(8)

式中:T为福建省经济、环境和物流系统的综合评价指数,基于3个子系统地位同等重要,令α=β=γ=1/3[3]。D为系统耦合协调指数,按耦合度数值可将其分为10种耦合类型[4],如表1所示。

表1 耦合协调度分类

2 指标体系和数据来源

2.1 指标体系构建

本文梳理相关经济、环境和物流系统评价指标研究成果[5],结合福建省的实际情况,选取使用频率较高的经济、环境和物流3个子系统指标构建评价体系。其中经济子系统包括GDP、人均GDP、GDP增长指数和第三产业增加值4个指标;环境子系统包括碳排放、人均碳排放、二氧化硫排放量、工业污染治理投资和森林覆盖率5个指标;物流业子系统包括货运量、货运周转量、公路通车里程、物流业产值和物流业从业人数5个指标。具体内容如表2所示。

表2 福建省经济、环境和物流系统评价指标体系

2.2 数据来源

本文实证分析的区域为福建省,数据来源于《中国统计年鉴》《中国能源统计年鉴》和《福建统计年鉴》中2001—2021年的数据,根据李晓萍 等[6]物流业耦合协调度研究,占据物流业85%以上份额为“交通运输、仓储及邮政业”,故物流业发展的数据用年鉴中交通运输、仓储、邮政业的数据来代表。

文中大部分指标可以在《中国统计年鉴》以及《福建统计年鉴》中直接得出或计算得出,其中环境系统中“碳排放”和“人均碳排放”需要通过进一步估算。

我国目前还未构建完善的碳排放监测系统,对碳排放的指标缺乏直接的统计数据,一般通过能源消耗数据来估算碳排放量。根据联合国政府间气候变化专门委员会(intergovernmental panel on climate change,IPCC)公布的能源碳排放系数,选取原煤、汽油、煤油、柴油、燃料油、原油、天然气、电力等主要能源消耗,参考2006年国家温室气体排放清单指南2019年修订版中的方法估算碳排放,得出碳排放量。由碳排放量除以各省市每年末的常住人口数得出人均碳排放量。碳排放量估算结果更多的是近似的估算,受所选数据和折算系数影响较大,但能较客观显示碳排放的发展变化趋势。

3 实证分析

本文通过式(1)～(2)将福建省2010—2021年相关数据进行标准化处理,运用式(3)～(4)求出各指标的权重,具体结果如表2所示。运用式(5)～(8)计算环境、物流与经济3个系统的综合评价指数、耦合度和耦合协调度。

3.1 综合评价指数发展趋势

综合评价指数反映了经济、环境和物流子系统的整体水平。系统综合评价指数越趋近于1,表明发展水平越高。为研究福建省的的经济、环境与物流3个系统的发展水平随时间发展的情况,绘制了图1。如图1所示,福建省的经济、环境和物流总体呈上升趋势,发展状况良好,但环境系统增长较慢、波动较大,经济和物流业系统增幅较大。

图1 福建省2010—2021年经济、环境和物流综合评价指数

福建省经济子系统综合评价指数由2010年的0.132增长到2021年0.926,整体经济水平稳步增长。2021年福建省GDP总值48 810亿元,从全国第11位提升到第8位,GDP总量逐年增长,福建省经济的稳步发展提升,促进物流业的发展走向新的发展高度。

福建省的物流子系统综合评价指数从2010年的0增长到2021年的0.95,福建省物流子系统发展增速明显高于经济子系统和环境子系统。在2013年以前,福建省的物流发展滞后于经济,2013—2021年,物流业的发展速度赶超经济发展速度。

2010—2021年福建省废气排放总量不断上升,给环境污染治理工作带来了很大压力,2010—2021年福建省环境污染治理投资总额呈现曲折上升的趋势,从2010年到2015年,福建省加大工业污染治理投资,2015—2021年,福建省的工业污染治理投资在不断减少,环境子系统的综合评价指数由2010年的0.292上升到2015年的0.664。在2015—2021年呈现出大幅度下降,波动幅度较大,呈现倒U形变化趋势。从整体上来看,福建省环境污染治理投资额并没有随着经济的增长而同步增长,环境污染治理投资总额占福建生产总值比重不断下降,因此须进一步加大环境污染治理投资力度。

3.2 耦合协调度分析

福建省经济-环境-物流系统协调发展水平如图2所示。

图2 福建省经济-环境-物流系统协调发展水平

1)福建省经济和物流耦合协调度在2010—2021年整体呈上升趋势,且整体的增速较快,从2010年开始经济和物流协调发展水平处于不断好转状态,耦合协调度逐渐上升,2011年的轻度失调衰退,2012年濒临失调衰退,到2013年开始转向勉强协调状态,2014—2020年经历了初级协调发展、中级协调和良好协调,到了2021年,福建省经济和物流协调发展水平已经到达优质发展水平。福建省的经济与物流的耦合协调等级经历了1—4—5—6—7—8—9—10。

2)福建省经济和环境耦合协调度在2010—2021年整体呈上升趋势,但相比经济和物流及物流和环境的耦合协调度,整体的增速较慢,波动不大,经历了濒临失调衰退—勉强协调发展—初级协调发展—中级协调发展阶段,福建省的经济与环境的耦合协调等级经历了5—6—7—8。

3)福建省物流-环境耦合协调度在2010—2021年整体呈上升趋势,整体的增速介于经济和物流和经济和环境之间,经历了极度失调衰退—濒临失调衰退—初级协调发展—中级协调发展阶段。福建省的物流与环境的耦合协调等级经历了1—4—5—7—8。

4)2010—2021年福建省经济、环境、物流综合协调发展水平呈上升趋势,其协调发展速度较经济和物流的协调发展速度慢,但优于物流和环境和经济和环境协调发展速度。福建省协调发展水平可分为2个阶段:2010—2013年,整体系统协调度呈快速上升趋势;2013—2021年,系统协调度波动减少,呈稳步上升趋势。2013年后经济增长以能源消耗和环境破坏为代价的现象减少,福建省经济、物流和环境协调发展水平不断稳步提升。

4 结束语

本文通过收集福建省2010—2021年间的相关数据,构建经济、环境、物流系统评价体系,利用耦合协调模型来评价福建省经济、环境、物流系统耦合协调性。研究结果表明:福建省的经济、环境和物流子系统整体发展处于稳步上升状态,发展状况较好。但环境系统增长较慢、波动较大,经济发展系统与物流业系统增长幅度较大。福建省经济、环境和物流系统耦合协调度稳步提升,具有上升潜力。物流-环境、经济-物流子系统协调发展水平呈波动上升,经济-环境系统耦合协调度提升相对较慢。从总体上来看,福建省的经济、环境和物流3个子系统相互作用、相互影响。

为进一步推动福建省经济发展、环境保护与物流业实现协调发展,提出以下相关建议。

1)主动将生态环境保护融入经济社会发展大局,扩大生态环境领域有效投资,推动生态环境治理提质增效。福建省经济的绿色低碳发展,需要将生态环境的保护与经济的增长放在同等重要的位置。物流作为高能耗、高排放的行业,生态环境的保护也离不开物流的绿色低碳转型。福建省经济、环境和物流的协同发展,需要加大环境污染治理投资力度。

2)推进传统产业绿色低碳转型升级,因地制宜发掘产业潜力。引导重点行业进行清洁化、循环化、低碳化改造,提升产业品牌质量和产业发展层次化。针对不同行业推行不同的减碳行动,在进行产业低碳化转型过程中要因地制宜,各地要结合当地资源,发掘产业潜力,大力发展地方特色产业和智慧物流。

3)科学规划物流资源配置,促进绿色低碳经济与物流协调发展。福建省要发展低碳经济,首先需要认识到物流在低碳经济发展过程中的重要性,对于发展物流业而言,需要科学规划物流资源配置,对于物流运输环节,鼓励并积极推动物流企业采用环保的运输方式,例如电动车或者混合动力车来减少碳的排放。为了进一步推进低碳经济的发展,福建省政府也需要出台系列措施来支持企业打造绿色物流体系,例如提供财政补贴和税收优惠,鼓励物流企业积极引进环保技术和设备,来实现绿色低碳经济和物流协调发展。