三峡库区环境—经济—社会复合生态系统耦合协调发展研究

黄磊　　吴传清 文传浩

摘要：环境—经济—社会复合生态系统是由环境子系统、经济子系统和社会子系统耦合而成的大型综合系统，每个子系统内部及各子系统之间的相互作用及反馈机制共同维持着整个系统的运行与发展。对2005—2014年三峡库区26个区县的分析表明：三峡库区环境—经济—社会复合生态系统发展水平稳步提高并渐趋健康协调，但目前耦合协调层次仍处于较低水平；库首、库腹地区是三峡库区环境—经济—社会复合生态系统实现耦合协调发展的薄弱环节；未来三峡库区环境—经济—社会复合生态系统将会走向高水平协调阶段。应加快三峡库区产业结构绿色化、高级化、合理化进程，库首和库腹地区要坚持“面上保护，点上开发”，库尾地区则要“全面开花，整体优化”，建立健全流域生态补偿机制，并重构基于流域发展的大三峡库区，以促进三峡库区环境—经济—社会复合生态系统实现高水平的耦合协调度发展。

关键词：三峡库区；复合生态系统；耦合协调发展；耦合度；耦合协调度；环境系统；经济系统；社会系统

中图分类号：F127；F062.2文献标志码：A文章编号：16748131（2017）04008310

一、引言

作为我国重点生态功能区的独特地理单元，三峡库区环境、经济、社会的协调持续发展对推动长江经济带和全国生态文明建设以及践行新发展理念具有重大意义，国家高度重视三峡库区可持续发展问题，“生态优先、绿色发展”是三峡库区必须坚持的总体发展思路。国务院2011年6月颁布的《三峡后续工作规划》指出，“后三峡”时期要紧抓库区经济结构调整、社会发展转型和生态环境保护。李克强总理2014年4月在重庆召开长江经济带发展座谈会，强调要加强生态系统修复和综合治理，做好重点区域水土流失治理和保护。国务院2014年7月颁布的《全国对口支援三峡库区合作规划》指出，三峡库区经济社会发展基础较为薄弱、环境承载压力大的基础性矛盾依旧没有改变。习近平总书记2016年1月在重庆召开推动长江经济带发展座谈会，进一步指出长江经济带发展必须坚持生态优先、绿色发展，当前和今后相当长一个时期，要把修复长江生态环境摆在压倒性位置，共抓大保护，不搞大开发。2016年3月颁布的《中华人民共和国国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要》明确提出要建设“三峡生态经济合作区”。因此，三峡库区环境—经济—社会复合生态系统的耦合协调发展处于何种阶段？未来发展趋势如何？应重点从哪些方面加快协调发展进程？成为亟待研究的重大课题。

学术界关于环境、经济、社会系统间耦合协调关系的研究主要集中在两个层次：一是研究环境系统与经济系统的协调发展关系；二是研究环境—经济—社会复合生态系统耦合协调关系，且倾向于将经济系统与社会系统合并为社会经济系统，而对环境系统与社会系统间协调关系的研究较少。前者主要集中在三个方面：国家或区域环境系统与经济系统的耦合协调关系（Wang et al，2007；Ma et al，2013）、区域产业发展（旅游业）及产业结构与环境系统的耦合协调关系（崔峰，2008；Guan et al，2015）和城市化进程与区域生态环境的耦合协调关系（Wang et al，2012；Ai et al，2015）；后者主要集中在三个方面：省级（地市级和县级等）行政区域环境—经济—社会复合生态系统的耦合协调关系（段七零，2010；李辉，2014）、流域和沿海及绿洲等涉水生态自然地理区域环境—经济—社会复合生态系统的耦合协调关系（Martínez et al，2007；王琦 等，2015）、城市群（圈）及經济区等经济地理区域环境—经济—社会复合生态系统的耦合协调关系（余瑞林 等，2012；王爱辉 等，2014）。

黄磊，吴传清，文传浩：三峡库区环境—经济—社会复合生态系统耦合协调发展研究

总体而言，学术界关于区域环境、经济、社会系统间协调发展的研究已较为系统全面，研究对象涉及行政区域、流域及经济区域，研究内容涵盖城市化、产业结构及旅游业等与区域生态环境紧密相关的领域。但现有研究区域大都针对优化开发区、重点开发区等主体功能区，对三峡库区等限制开发区的研究较少，而后者生态承载力更脆弱、经济社会发展较滞后，其复合生态系统更需重点关注。有鉴于此，本文基于对环境—经济—社会复合生态系统耦合协调发展的机理分析，采用耦合协调度模型对2005—2014年三峡库区环境（Environment）—经济（Economy）—社会（Society）复合生态系统（以下简称“EES系统”）的耦合协调发展进行评价，并运用灰色预测模型GM（1，1）对2015—2020年的耦合协调发展态势进行预测，以期客观刻画三峡库区EES系统协调发展的现状、特征与演变趋势，进而提出促进三峡库区EES系统协调发展的对策建议。

二、环境—经济—社会复合生态系统耦合协调发展的内生机制

复合生态系统是指两个或两个以上的系统在一定条件下通过系统间的能量流、物质流和信息流的超循环，结合成一个新的更高层级的结构功能体，也即耦合系统，本质是系统间因果关系作用的结果。因而环境—经济—社会复合生态系统是由环境子系统、经济子系统和社会子系统耦合而成的大型综合系统，每个子系统内部及各子系统之间的相互作用和反馈机制共同维持和决定着整个系统的运行与发展。

在环境—经济—社会复合生态系统中，环境子系统是主体和基础，为经济子系统和社会子系统提供资源要素供给，维续着整个复合生态系统的稳定和安全；但是其主体和基础地位又是十分脆弱的，极易受到经济子系统的生产活动影响。当经济、社会子系统发展的资源开发总量和开发强度处于环境子系统稳态上限内，则环境子系统与经济、社会子系统维持和谐共生的正反馈协调关系，三者相辅相成，协同促进自身和对方发展。但当经济、社会子系统发展过度膨胀，远远超出环境子系统的可承受阈值，特别是经济子系统对资源、能源等生产要素的大规模高强度无序开发严重干扰扭曲环境子系统平衡发展路径时，会造成环境子系统快速退化，并反向抑制经济、社会子系统的无序扩张。

经济子系统居于主导地位，决定着复合生态系统的发展走向，其通过主动获取环境资源实现自身发展，同时反作用于环境子系统和社会子系统，对环境子系统产生胁迫或保护作用，对社会子系统起着支撑作用。经济子系统的主导性地位根源于人的主观能动性和创造性，通过人类对相对静态的环境子系统的改造，实现物质循环、能量流动、信息传递、技术进步和价值增值，重塑环境子系统。经济子系统通过财富积累为加速社会发展提供物质支撑和技术保障，当人类的资源消耗强度在环境子系统承载力内时，则经济子系统的物质财富积累能够促进环境、社会子系统加速发展。

社会子系统则是经济子系统发展的最终目的和归宿，整个复合生态系统耦合协调发展的宗旨是实现人的全面发展和社会全方位进步。社会子系统为经济子系统提供公共服务，保证经济子系统的持续稳定运行，增强经济子系统抗风险能力，熨平经济子系统的大幅波动；同时也能提升人们的绿色发展理念和环境保护意识，促进环境子系统健康发展。值得注意的是，复合生态系统的发展成果应使每一个社会成员可以共享，实现公共服务均等化，才能真正实现复合生态系统的全面协调可持续发展。

三、评价方法与数据来源

1.评价指标及权重

依据复合巨系统指标体系构建的科学性、全局性、主导性和可操作性等原则，借鉴相关研究成果并考虑三峡库区复合生态系统的特殊性，本文从农业环境、工业环境和生活环境3个维度选取8个指标反映三峡库区环境子系统发展状况，从经济规模、经济结构、经济保障和经济效益4个维度选取10个指标反映三峡库区经济子系统发展状况，从生活水平、教育水平、医疗水平和广电水平4个维度选取11个指标反映三峡库区社会子系统发展状况，从而建立三峡库区EES系统评价指标体系（见表1）。本文采用客观赋权法——熵值法确定各子系统指标的权重，为尽可能保证数据的完整性和代表性，将原始数据的极差标准化值向上平移0.001个单位计算各指标的熵值（见表1）。

2.耦合协调度模型

耦合度是描述系统间或系统内部要素彼此相互作用的影响程度。参考借鉴Valerie（1996）和黄瑞芬等（2011）的做法，考虑到三峡库区库首地区、库腹地区、库尾地区的发展差异较大，借用物理学中的容量耦合概念和容量耦合系数模型，推广得到多个系统相互作用的耦合度模型：

C=U1×U2×…×Un（Ui+Uj）1/n

=U1×U2×U3（U1+U2）×（U2+U3）×（U3+U1）1/3

其中，C为耦合度，Ui为各子系统的发展指数，复合系统耦合度大小由各子系统功效Ui的大小决定。本文的复合生态系统由环境、经济、社会三大子系统构成，故n取3；由于Ui值在0到1之间，故而耦合度C值也介于0到1之间。参考刘耀彬等（2005）关于耦合度与耦合类型的分类方法，将EES系统耦合度及对应耦合类型划分为六大类（见表2）。

耦合度只能说明环境、经济、社会子系统间相互影响及作用的大小，而不能反映三者协调发展水平的高低。可能三大子系统处于高度耦合状态，但各子系统均处于初级发展阶段，是一种低水平的高度耦合。为此，引入耦合协调度模型，以更准确地反映三峡库区环境、经济、社会子系统间的协调发展关系。模型具体如下：

D=C×T

T=αU1+βU2+γU3

其中，C为耦合度，D为耦合协调度，T为复合生态系统协调发展指数。α、β、γ为待定权数，考虑到环境系统的基础地位与三峡库区的生态功能，将环境、经济、社会子系统权重分别取为0.4、0.3、0.3，与当前国家倡导的“共抓大保护，不搞大开发”要求一致。参考廖重斌（1999）关于耦合协调度与耦合协调类型的分类方法，本文将三峡库区EES系统耦合协调发展状况分为三大类十大亚类（见表3）。

3.数据来源

三峡库区特指因三峡工程建坝蓄水而遭到淹没并有移民安置规划的部分长江流域，涉及重庆市和湖北省的26个区县。依据《三峡库区近中期农业和农村经济发展总体规划》（1995—2010年）和《长江三峡工程生态与环境监测公报》，将三峡库区划分为库首、库腹、库尾地区以及重庆库区、湖北库区。其中，库尾和库腹地区组成重庆库区，库首地区为湖北库区；库尾地区包括重庆主城九区和长寿区、江津区11个区县，库腹地区包括万州区、涪陵区、丰都县、武隆区、忠县、开州区、云阳县、奉节县、巫山县、巫溪县、石柱县11个区县，库首地区包括巴东县、兴山县、秭归县、夷陵区4个区县。

本文基础数据均来源于《重庆统计年鉴》（2006—2015）、《宜昌统计年鉴》（2006—2015）、《恩施州统计年鉴》（2005—2014）

与一般统计年鉴为前一年数据不同，《恩施州统计年鉴》的数据是当年数据。、《长江三峡工程生态与环境监测公报》（2006—2015）和2005—2014年三峡库区26个区县的《国民经济和社会发展统计公报》，其中市场价值相关指标采用以2005年为基期的重庆市、宜昌市、恩施州定基消费者物价指数进行平减。由于库首、库腹、库尾地区的人口、耕地面积总量等差异巨大，以总量水平衡量各地区环境、经济、社会子系统发展状况无疑会夸大地区间的发展差距，因此所有指标均选用相对指标，以准确反映三峡库区EES系统耦合协调发展情况。

四、实证结果分析

1.三峡库区EES系统发展指数评价结果

由表4可知，2005—2014年三峡库区EES系统发展指数表现出平稳较快增长态势。其中，重庆库区EES系统发展指数均高于湖北库区，且差距有扩大趋势。这种差距的扩大，主要是由于环境子系统的差距扩大。库首地区经济基础薄弱，发展传统产业倾向强烈，给库区环境造成巨大的生态压力，使得其环境子系统快速退化。而库尾地区的EES系统发展指数最高，且这种优势地位趋于强化，由2005年的0.448上升至2014年的0.905，这是各子系统共同发力的结果。库尾地区不仅具有较發达的经济、社会子系统，其环境子系统也逐渐完善。此外，重庆库区内部的EES系统发展指数差距也呈扩大趋势，库腹地区与库尾地区的差距由2005年的0.141扩大至2014年的0.320。本文认为其属于一种被迫扩大的系统差距，因为库腹地区不但要尽量保护生态环境系统的健康发展，还需加快经济社会发展，而库腹地区经济基础薄弱，产业结构短期内难以实现高级化转变。

2.三峡库区EES系统耦合协调发展评价结果

由表5可知，2005—2014年三峡库区EES系统的耦合度不断上升，环境、经济、社会子系统间的相互作用逐年增强，耦合类型也由低水平耦合阶段逐步过渡到磨合阶段。但耦合度始终无法突破0.5的水平，表明三峡库区环境、经济、社会子系统间的作用强度仅能使复合生态系统进入良性耦合阶段，还未走向有序发展阶段，环境、经济、社会子系统间的作用强度有待进一步释放和提升。受库尾地区的强力拉动，重庆库区EES系统的耦合度要高于湖北库区（库首地区）。其中，库尾地区的耦合度最高，早在2006年已进入磨合阶段，但长期处于磨合阶段而无法突破。而库首地区EES系统的耦合度在2012后发生倒退现象，由磨合阶段退化至拮抗阶段，其原因在于粗放型发展模式对生态环境造成了极大的损害。库腹地区EES系统的耦合度则逐年平稳提升，耦合类型也由低水平耦合阶段发展到磨合阶段，并未出现逆转的情况。

可知，2005—2014年三峡库区EES系统耦合协调度有较大提升，呈中高速增长态势，协调类型由濒临失调衰退型发展到初级协调型。但与耦合度一样，耦合协调状况尚未发生明显飞跃，仅达到初级协调水平，距离中高级协调阶段尚有较远距离，表明库区环境、经济、社会子系统间的耦合协调状况仍是一种较低水平的协调，环境子系统仍然承受着较大的经济社会发展压力。库区各地区的EES系统耦合协调发展差距也较大，重庆库区的耦合协调度始终高于湖北库区，耦合协调类型也始终优于湖北库区，湖北库区始终未能突破濒临失调衰退阶段。相对而言，重庆库区经济社会发展水平较高，有较充裕的资金提升生态环境质量，抵御经济波动的能力也较强，其环境、经济、社会子系统间的协调性优于湖北库区。库尾地区截至2014年虽然还处于初级协调阶段，但其耦合协调度为0.672，距中度协调阶段已经不远。而库腹地区EES系统的耦合协调度虽然高于库首地区，但并没有明显差距，表明库腹地区处境与库首地区并无本质区别，面临环境保护与经济社会发展的两难困境。

3.三峡库区EES系统耦合协调度预测结果

由表7可知，2015—2020年三峡库区各地区EES系统耦合协调发展情况基本延续2005—2014年的向好趋势，耦合协调度不断上升，耦合协调类型不断升级，将由较低水平的初级协调阶段过渡到较高水平的良好协调阶段。表明未来三峡库区EES系统将不断趋于健康协调，生态环境得到有效保护和发展，环境承载力不断提升，产业结构不断趋于绿色化、合理化和高级化，基本公共服务逐步实现全覆盖和均等化，居民生活和服务水平大幅提升。从库区各地区看，重庆库区EES系统的耦合协调度仍然高于湖北库区，湖北库区由勉强协调阶段上升为初级协调阶段，重庆库区由初级协调阶段上升为良好协调阶段。其中，2018年是湖北库区EES系统发展的关键节点，标志着其由过渡调和阶段发展到初级协调发展阶段，尽管这种协调还处于较低水平。就重庆库区而言，库尾地区EES系统的耦合协调度高于库腹地区，耦合协调阶段领先于库尾地区，但其差距基本保持稳定。库尾地区由中级协调阶段升级为优质协调阶段，表明其环境、经济、社会子系统间将处于一种良性循环、和谐一致、协调发展的状态。库腹地区耦合协调类型跨越三个阶段，由勉强协调阶段快速发展至良好协调阶段，环境、经济、社会子系统间趋于高度协调发展。

五、结论与政策建议

本文分析表明，短期内三峡库区生态环境保护与经济社会发展一定程度上存在着此消彼长的替代关系，但长期内二者可以实现协同发展。从库首地区EES系统的耦合协调发展状况可以看出，其经济建设取得的显著成就在某种程度上是以牺牲环境为代价换来的，复合生态系统的耦合协调状况相对最差，环境保护与经济社会发展存在一定对立关系。然而，预测在2020年库区各地区EES系统都将实现协调发展，库首地区进入初级协调阶段，库腹地区进入良好协调阶段，库尾地区进入优质协调阶段。因此，在长期内，环境、经济、社会子系统间通过不断磨合调整，将逐渐进入一种相互依存的和谐共生状态，环境成为经济社会发展的自然基础，经济成为环境保护和社会发展的物质保障，社会发展成为环境保护和经济增长的最终目的。

从长期趋势看，三峡库区EES系统逐渐趋于健康协调，但目前其协调层次仍处于较低阶段。2005—2014年三峡库区EES系统发展指数和耦合协调度均有较大幅度增长，耦合协调类型也由濒临衰退阶段发展至初级协调阶段；但当前三峡库区EES系统仍处于较低水平的协调阶段，预测到2019年将进入高水平协调阶段。当然，三峡库区复合生态系统协调发展仍然面临着较大的生态文明建设、经济建设和社会发展压力，高水平协调阶段绝非坐等而来，需要扎实地干出来；库区若不能顶住生态保护压力，抵住短期经济增长诱惑力，则高水平耦合阶段不会轻易实现。尤其是库首和库腹地区，经济基础薄弱，没有太多的资源和资本投入到生态环境发展中，更倾向于粗放型经济发展，是三峡库区EES系统实现协调发展的薄弱环节。为促进三峡库区EES系统尽快实现高水平的耦合协调度发展，本文提出以下建议：

第一，加快三峡库区产业结构“三化”（绿色化、高级化、合理化）进程。一方面，加快传统制造业转型升级进程，提高传统产业科技竞争力和环境兼容性，减少环境污染和破坏。另一方面，根据国家和重庆市、湖北省的主体功能区布局，发展壮大生态资源消耗少、环境污染小的绿色环保产业，尤其是战略性新兴产业、高新技术产业和现代服务业。库尾地区经济科技基础雄厚，可布局多种战略性新兴产业和高新技术产业，如物联网、机器人、高端装备制造、新能源汽车等产业，并依托畅通的交通网络系统发展壮大现代物流业（黄磊 等，2015）。库首、库腹地区基础条件薄弱，可选择一两个具有相关产业基础的新兴产业，逐步向其他新兴产业扩展。加快库区资源优势和区位优势转为绿色产业优势的进程，以产业高端化助推库区发展绿色化。

第二，库首和库腹地区要坚持“面上保护，点上开发”，库尾地区则要“全面开花，整体优化”。由于三峡库区整体环境承载力相对较低，环境系统相对脆弱，经不起高强度开发，“当前和今后相当长一个时期，要把修复长江生态环境摆在压倒性位置，共抓大保護，不搞大开发”（习近平，2016）。针对库首、库腹地区环境承载力弱的现实情况，应重点发展夷陵、万州、涪陵等节点区县，其他区县更重要的任务是维护三峡库区生态安全；而库尾地区要充分发挥自身的经济基础优势、战略区位优势和政策集中红利，全面发展壮大战略性新兴产业和高技术产业，优化产业结构，并加大对库首、库腹地区的生态补偿力度，带动整个三峡库区实现可持续发展。

第三，建立健全區际和区内流域生态补偿机制，特别是长江中下游流域对三峡库区的区际补偿机制和库尾地区对库腹、库首地区的区内补偿机制（吴传清 等，2017）。三峡库区处于长江中上游的交接区，作为国家重要的生态功能区，为维护整个长江流域生态系统稳定和自然资源保护以及促进长江中下游重点开发区和优化开发区经济社会全面发展做出了巨大贡献，应加快建立和完善长江三角洲城市群和长江中游城市群对三峡库区的区际生态补偿机制。同时，三峡库区内部发展差距也较大，库首、库腹地区流失大量经济资源，应建立起完备的区内生态补偿机制，以库尾地区的经济之长补库首、库腹地区的经济之短，促进库区各地区协同和均衡发展。

第四，扩大三峡库区范围，建立“大流域三峡库区”，基于全流域视角优化三峡库区人口产业布局。实现库区移民安稳致富、生态环境保护和地质灾害防治是“后三峡”时期库区的主要任务，原有库区范围已不能适应新的发展形势，广阔的库首、库腹地区缺少保障生态安全的经济带和经济点支撑。应建立“大流域三峡库区”，重构三峡库区经济骨架，系统布局库区人口和产业。可将宜昌市全境纳入库首地区，在库首地区形成一个强大的经济中心，集聚人口和产业，并辐射带动库腹地区发展（文传浩 等，2017）；同时，将梁平县和垫江县纳入库腹地区，形成“万梁垫长”经济带，实现库腹地区人口合理集聚和产业安全扩张，保障库区和长江流域生态稳定。

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Coupling and Coordinated Development of the Three Gorges

Reservoir Areas Compound Ecological System of

Environment， Economy and Society

HUANG Lei1a， WU Chuanqing1b， WEN Chuanhao2

（1a. Institute for the Development of Central China； 1b. School of Economics and Management， Wuhan University，

Hubei Wuhan 430072， China；2. Research Center of the Economy of the Upper Reaches of Yangtze River，

Chongqing Technology and Business University， Chongqing 400067， China）

Abstract： Environmenteconomysociety compound system is big complex system coupled by environment subsystem， economy subsystem and society subsystem， and the interaction and feedback mechanism between the inside of every subsystem and between every subsystem jointly keep the operation and development of the total system. The analysis based on 26 counties in Three Gorges Areas during 20052014 shows that the development level of the environmenteconomysociety compound system in Three Gorges areas is stably improved， trends to be health and coordinated but currently the coupling level is at low level， that the reservoir head and reservoir hinterland are the weak link for the coupling， and that in the future， the compound system will be coordinated at higher level. China should accelerate the process of green development， superogation and rationality of the industrial structure in the areas， the reservoir head and reservoir hinterland should stick to “protecting the important regions and developing important nodes”， the reservoir tail should “overall develop and holistically optimize”， the Three Gorges areas should set up and perfect the ecological compensation mechanism at whole basin， reconstruct big Three Gorges areas based on basin development so as to boost the coupling and coordinated development at higher level of environmenteconomysociety compound system in the areas.

Key words： the Three Gorges Reservoir Area； compound ecosystem； coupling and coordinated development； coupling degree； coupling and coordinating degree； environment system； economy system； society system

CLC number：F127；F062.2Document code：AArticle ID：16748131（2017）04008310

（編辑：朱德东；段文娟）