沈阳经济区经济与环境耦合关联分析

关 伟 ， 王 宁

(辽宁师范大学 a.海洋经济与可持续发展中心； b.城市与环境学院，辽宁 大连 116029)

经济与环境之间的矛盾是当今人类社会面临的突出问题之一，二者的协调发展问题也已成为经济学界关注的一个热点问题，且已在理论和实证方面取得了一些重要的突破和研究成果。在理论研究方面，视资本、技术、制度为经济增长因素的传统经济学理论逐渐被新经济增长理论所取代。继人力资本积累理论、R&D理论等将技术进步内生化并试图将资源环境对经济系统的约束整合进经济分析模型框架内之后，经济(系统)则难以再被视为一个不依赖于外部环境而独立存在的系统。强调经济系统、环境系统内部诸要素相互配合及其两大系统之间的互惠共生关系，开始成为经济学界的共识[1-6]。在实证分析方面，多元的可持续发展观逐渐取代了传统的单一和片面的经济发展观。协调度模型[7]、耦合关联度模型[8]、物质平衡模型[9]、系统动力学模型[10]、经济环境综合模型[11]等经济与环境协调发展的评价模型应运而生，成果硕硕。

国内相关的实证研究在空间尺度上大都以省级行政单元为研究对象，而基于较大空间尺度如经济带、经济区、产业带等的经济与环境协调发展研究则显薄弱。伴随国内各种中观尺度经济区的陆续建设和发展，有关经济带、经济区、产业带、城市群等的经济与环境协调发展研究以及经济与环境耦合关系分析还需加强和深入。本研究借鉴已有的研究成果，在区域经济与环境评价指标体系构建的基础上，采用灰色关联分析法建立沈阳经济区经济与环境的耦合关联度模型，分析经济与环境相互影响和制约的主要因素，并从空间和时序角度揭示沈阳经济区经济系统、环境系统内部诸要素相互配合及其两大系统之间的互惠共生关系。

1 区域概况

沈阳经济区位于辽宁省中部，包括沈阳、鞍山、抚顺、本溪、营口、阜新、辽阳、铁岭8个行政主体的区划范围，国土总面积7.5万km2，人口2 359万人，城市化率为65%，是全国城市化水平最高的地区之一。2010年4月，国务院批准沈阳经济区为“国家新型工业化综合配套改革试验区”。目前，沈阳经济区经济发展势头迅猛，2011年，完成社会固定资产投资9 921.5亿元，实际利用外资91.1亿美元，实现地区生产总值13 939.9亿元，占全省的62.7%，已经成为辽宁省的经济重心。在环境建设方面，沈阳经济区成立以来虽总体的环境质量有所好转，但其此前长期的以重化工业为主导的产业结构、粗放的经济增长方式等一时还难以从根本上得到扭转，生态环境仍然面临着严峻的考验。

2 数据来源与研究方法

2.1 数据来源

数据来源于2003—2012年《辽宁统计年鉴》及《中国城市统计年鉴》、2003—2004年《辽宁城市统计年鉴》，考虑到统计口径的不同，部分数据参考相关城市统计局公布的统计公报进行了调整和修正。

2.2 研究方法

2.2.1理论框架。耦合作为物理学中的一个概念是指两个或以上系统或运动形式通过各种相互作用而彼此影响，如果从协同学角度看，耦合及其作用、协调程度则决定了系统在达到临界区域时走向何种序与结构，即决定系统由无序走向有序的趋势。系统由无序走向有序的机理关键在于系统内部序参量之间的协同作用，耦合度正是反映这种协同作用的度量[12]。因此，可以将经济和环境两个系统通过各自的耦合元素产生彼此相互影响的程度定义为经济—环境耦合度，作为反映经济—环境系统作用强度的一项指标。

2.2.2评价指标体系。国内学者对经济与环境协调度评价进行了深入的研究，形成了较为成熟的评价指标体系。参考已有成果[13-14]，遵循科学性、系统性、可操作性原则，在现有统计资料基础上建立经济与环境协调度的评价指标体系(表1)。将评价指标分为经济水平和环境承载力两个系统，分别选取具有代表性的指标作为经济和环境系统的评价指标。

表1 沈阳经济区经济与环境系统协调度评价指标体系

2.2.3数据标准化处理。由于原始数据存在不同量纲，为了便于比较，需要对指标的原始数据进行标准化处理。其中，工业废水排放量、工业SO2排放量、工业烟尘排放量3项指标属于“逆指标”，要特殊处理。采用极差标准化对数据进行处理，计算公式为：

(1)

根据沈阳经济区经济与环境发展的实际情况,在借鉴刘耀彬灰色关联度模型研究[8]的基础上建立经济与环境系统关联度模型(5)和耦合度模型(6)。

ξi(j)(t)=

(2)

式中：ZiX(t)、ZjY(t)分别为沈阳经济区各个城市t时刻经济与环境指标的标准化值；ρ为分辨系数，一般取0.5；ξi(j)(t)是t时刻的关联系数。

将关联度系数(样本k)按样本数n求平均值，得到一个关联度矩阵γ，能够反映出经济与环境的耦合作用错综关系。通过比较关联度γij的大小，可以分析出经济系统中哪些因素与环境关系密切。若取最大值γij=1，则说明生态环境系统中某一个指标ZjY(t)与经济系统某一个指标ZiX(t)之间关联性大，ZjY(t)与ZiX(t)作用规律完全相同，单个指标间耦合作用明显。若0<γij<1说明两个指标之间有关联性，γij值越大，关联度越大，耦合性越强。当0<γij≤0.35时，关联度弱，两个指标间耦合作用弱；当0.35<γij≤0.65时，关联度为中，两个指标之间耦合作用中等。当0.65<γij≤0.85时,关联性为较强，两个指标之间耦合作用较强。0.85<γij≤1时，关联度为极强，说明两个指标之间耦合作用极强。

(3)

(4)

在关联度矩阵(4)基础上分别按行或列求出平均值，得到(5)式。根据其大小及对应的值域范围可以遴选出经济发展对环境最主要的胁迫因素和环境对经济发展最主要的约束因素。

(5)

为了从整体上判别经济与环境两个系统的耦合强度，在(2)式的基础上进一步构造经济与环境相互关联的耦合度模型(6),通过该模型可以从时间和空间角度定量判断区域经济与生态环境耦合的协调程度。

(6)

式中：m，l分别为经济系统与环境系统的指标数；C(t)为耦合度。

3 结果与分析

3.1 经济与环境的胁迫和约束

由于经济与生态环境系统之间的关系错综复杂，为进一步揭示两系统之间的关系，将上一层次计算结果进行简单平均并加以排序，分别得出经济发展对生态环境胁迫作用的主要因素和生态环境对经济发展约束作用的主要因素以及两个系统之间相互耦合的关系，然后，利用(4)式和(5)式得到沈阳经济区经济与环境因素相互作用的关联度矩阵(表2)。

表2 沈阳经济区经济与环境因素相互作用的关联度矩阵

2011年沈阳经济区经济潜力、经济结构、生活水平和经济规模4个功能团与生态环境综合关联程度分别为0.645，0.642，0.638，0.635，表明经济潜力、经济结构、生活水平和经济规模是影响沈阳经济区生态环境的主要胁迫因素。其中，尤以经济潜力和经济结构的胁迫作用最为显著。此外， 20项经济指标中，出口额增长率(X45)、社会固定资产投资增长率(X43)、第二产业比重(X21)、社会消费品零售总额(X17)、社会消费品零售总额增长率(X44)为与环境综合关联度较大的前5项指标，也表明了经济潜力、经济结构和经济规模等经济发展指标对沈阳经济区生态环境的胁迫作用。

沈阳经济区经济发展对生态环境胁迫的同时，生态环境也约束着经济发展。2011年沈阳经济区生态建设、环境治理和环境污染的3个功能团与经济综合关联程度分别为0.643，0.642，0.634，说明生态建设和环境治理是约束沈阳经济区经济发展的主要因素。此外，8项环境指标中，绿地面积(Y31)、工业烟尘去除量(Y21)、建成区绿化覆盖面积(Y33)是与经济综合关联度较大的前3项指标，也表明了生态建设和环境治理等生态环境指标对沈阳经济区经济发展的制约性。

经济潜力、经济结构等经济发展指标对沈阳经济区生态环境的胁迫作用较大，一是因为沈阳经济区的经济发展潜力越大，其消耗的资源量和能源量也越大，污染物的排放量也会随之增高，对生态环境的压力也就越大；二是由于沈阳经济区的经济结构总体上是以第二产业为主的，其中的装备制造业、冶金、石化、煤炭等都是对生态环境影响排名靠前的几个行业[15-16]。生态建设、环境治理等生态环境指标对沈阳经济区经济发展的制约性较大，主要是由于当维持沈阳经济区尤其是鞍山、本溪、阜新、抚顺、铁岭等市经济发展所需要的资源储藏量下降、环境污染严重时，经济的增长就会受到影响，而生态建设、环境治理以及产业结构调整正是缓解经济增长压力的主要路径。

3.2 经济与环境耦合度区域分异规律

为了考察沈阳经济区经济与环境耦合度的区域分异规律，首先，依据公式(4)和(6)计算出沈阳经济区经济与环境的耦合度(表3)，然后，利用MapInfo 9.5生成沈阳经济区经济与环境耦合度空间分布图(图1)。总体看来，沈阳经济区8个城市经济与环境耦合度均在0.6以上，说明经济与环境系统的耦合作用明显。具体而言，东北部的抚顺市、铁岭市经济与环境系统耦合作用较强(>0.65)，南部的鞍山市、本溪市、辽阳市经济与环境系统耦合作用强度中等(0.64～0.65)，中部和西北部的沈阳市、营口市、阜新市经济与环境系统耦合作用较弱(<0.64)。

表3 2011年沈阳经济区经济与环境系统耦合度

图1 2011年沈阳经济区经济与环境耦合度空间分布

为进一步分析沈阳经济区经济与环境耦合度的区域分异规律，将8个城市的耦合度与其现阶段经济发展水平的5项指标进行综合[8，17]：一是选取2011年8个城市的地区生产总值、地方财政收入、第三产业比重、城镇居民人均可支配收入、农村居民纯收入5项指标并进行Z值标准化处理；二是利用组间联接方法，采用欧氏距离的平方测度8个城市之间的样本距离，获得沈阳经济区8个城市经济发展水平的聚类谱图(图2)；三是运用SPSS 19.0系统聚类分析方法将图2的沈阳经济区8个城市经济发展水平聚类结果与表3的耦合度进行叠合与调整，得到沈阳经济区经济与环境耦合关系的4种组合类型： ① 协调型，属于这种类型的城市为沈阳市。作为辽宁省的省会城市，沈阳市尽管经济发展水平最高，但由于生态环境保护的投入较大、措施完善，经济发展对生态环境的负荷相对不大；② 磨合型，属于这种类型的城市为鞍山市、营口市。这两个城市工业基础雄厚，经济发展水平较高，由于近年来在优化产业结构的同时更加注重生态环境的保护和建设，也在一定程度上减轻了经济发展对环境的负荷；③ 拮抗型，属于这种类型的城市为抚顺市、本溪市、辽阳市、铁岭市。虽然这4个城市的经济发展水平参差不齐，但长期的粗放型经济增长方式的影响短期内还难以消除，生态环境的承载能力较低；④ 低水平耦合型，属于这种类型的城市为阜新市。由于受到资源枯竭的影响，阜新市现阶段的经济发展水平及其经济与环境的耦合作用都相对较低。

图2 2011年沈阳经济区经济发展水平聚类谱

3.3 经济与环境耦合度的时序特征

根据公式(4)和(6)计算2002—2011年沈阳经济区经济与环境耦合度，得到沈阳经济区经济与环境的耦合度曲线(图3)。沈阳经济区经济与环境系统耦合的时序演变具有2个特征：1)波动较大且“W”型特征明显。2002—2011年，沈阳经济区经济与环境的耦合度处在0.59～0.71之间，但波动性较大：2002—2004年为下降趋势，2005—2007年出现小幅波动，2008—2011年则呈上升趋势。同时，这种波动性的W型特征也十分明显：2004年，经济与环境的耦合度由2002年的0.71下降到0.59，经济与环境的耦合度降到最低；2005—2006年，经济与生态环境耦合度出现小幅度回升，由0.64上升到0.65，然后呈现下降趋势；2008—2011年，经济与环境的耦合度呈逐渐上升趋势。2)整体上的三阶段性特征显著。第一阶段为2002—2004年，耦合度介于0.71～0.59。这一阶段各个城市经济快速发展，对生态环境建设重视程度较低，经济与生态环境的耦合度迅速下降；第二阶段是2005—2007年，耦合度介于0.62～0.65，经济与环境的耦合度呈现小幅度的波动。在经济发展和生态环境建设的政策影响下，经济与环境的耦合度呈现出拮抗趋势；2008—2011年为第三阶段，耦合度从0.61上升至0.67。这一阶段各个城市对生态环境建设进一步加强，经济与环境的耦合度逐渐升高，区域经济与环境系统逐渐走向协调发展。

图3 2002—2011年沈阳经济区经济与环境耦合度变化曲线

4 结论

运用灰色关联分析法分析了沈阳经济区经济与环境系统耦合的主要因素、耦合度的空间分布特征及时序演化规律。1)沈阳经济区经济发展对生态环境的胁迫作用以及生态环境对经济发展的约束性都较大，经济发展指标中与生态环境综合关联程度最大的是经济潜力(0.645)和经济结构(0.642)，生态环境指标中与经济综合关联程度最大的是生态建设(0.643)和环境治理(0.642)； 2)在空间上，沈阳经济区经济与环境耦合度的三大区域分异规律显著，东北部的抚顺市、铁岭市经济与环境系统耦合作用强，南部的鞍山市、本溪市、辽阳市经济与环境系统耦合作用强度中等，中部及西北部的沈阳市、营口市、阜新市经济与环境系统耦合作用相对较弱； 3)在时间上，沈阳经济区经济与环境耦合度的时序变动较大，下降—波动—上升的“W”型走向明显，降低—拮抗—升高的阶段性特征显著。

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腹腔镜手术是近年来新起的一种微创手术,与传统手术方式相比,腹腔镜手术拥有创口小、出血少及恢复快等优势,也成了目前普外科、妇科及泌尿外科临床治疗中较为常用的手术方式,并且随着医疗技术的逐渐发展,腹腔镜手术治疗也将成为未来手术发展的必然趋势[1]。但为了进一步提高腹腔镜手术的恢复速度,减少术后并发症的发生,进行有效的护理干预也必不可少,本次我院就舒适护理在腹腔镜手术中的临床效果问题做专项研究。

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