京津冀城市群经济社会与生态环境协调发展研究

王会芝

（天津社会科学院 京津冀及城市群发展研究中心，天津 300191）

京津冀城市群经济社会与生态环境协调发展研究

王会芝

（天津社会科学院 京津冀及城市群发展研究中心，天津 300191）

通过建立京津冀城市群经济社会与生态环境质量评价指标体系和耦合协调度模型，系统揭示京津冀城市群经济社会与生态环境协调耦合作用的时空规律。研究结果表明：从时序演化来看，京津冀地区经济社会与生态环境系统持续发展，两者间的耦合协调发展呈动态式演化，耦合协调发展曲线为S型，总体呈现出上升趋势，增长方式逐渐由经济增长滞后型向生态环境滞后型转变。从空间差异来看，京津冀地区各城市经济社会与生态环境耦合协调度发展水平整体上有一定的提升，呈现出明显的空间分异，空间格局由以北京为中心逐步演变为以北京为轴心，以天津和石家庄为两翼的高水平协调发展状态。

京津冀；生态环境；耦合协调；时空差异

一、引言

城市是经济社会系统和生态环境系统有机结合的产物，经济社会与生态环境的协调程度对城市发展质量和发展前景具有重要的影响。近年来，我国城市化进程不断加大，由此带来的生态环境问题不容小觑，如何协调城市经济社会发展与生态环境的关系，实现城市的绿色发展，成为当前亟需解决的问题。国内外学者对此展开了相关研究。

国外学者在研究城市化与生态环境方面，重点关注城市化与生态环境的耦合规律，如Grossman[1]等验证了城市发展与生态环境的库兹涅茨曲线特征（EKC），Brown[2]从经济、资源、环境相互作用方面提出城市发展能值可持续指标，Walter[3]认为城市的可持续发展必须建立在资源环境的合理有效利用的基础上。在研究城市化与生态环境作用关系的方法上面，主要通过经验数据的情景分析和建模分析，如Varis[4]等通过神经网络模型探讨了城市发展对流域生态环境的影响。

我国对城市发展与生态环境协调关系的研究重点在耦合模型的建立和实证研究，如马世俊[5]等构建了“社会-经济-自然复合生态系统”理论，揭示了经济、社会与自然环境三个系统的相互作用机制。方创琳[6]等提出了城市化与生态环境耦合发展的定律。刘耀彬[7]建立了城市化与生态环境耦合系统的评价指标体系和模型，并对中国省区城市化与生态环境的耦合程度进行定量分析。宋学锋[8]等通过系统动力学方法，对江苏省城市化与生态环境耦合作用情况进行了模拟分析。

京津冀城市群是我国重要的三大城市群之一，加快京津冀城市群的发展有利于推动区域协同发展。国内已有的城市化与生态环境关系的研究主要集中在国家层面和省级层面，对于城市群的实证研究鲜有涉及。在京津冀相关研究中，尚没有对京津冀城市群经济社会与生态环境的耦合协调发展进行研究。基于此，本研究通过建立适合京津冀经济社会与生态环境质量评价的指标体系和耦合协调度模型，对1995—2013年京津冀的经济社会与生态环境之间的耦合协调发展水平进行研究，并进行耦合协调发展度的时空差异性分析，以期为京津冀协调发展提供理论支撑和实践指导。

二、京津冀经济社会与生态环境协调分析

（一）建立指标体系

通过对国内外城市群经济社会、生态环境相关指标进行理论分析和频度统计的基础上，按照全面性、科学性、系统性等原则，结合京津冀城市化特点，构建反映京津冀城市化与生态环境相关指标体系。

经济社会发展指标层面，选取经济增长、空间发展、人口发展、社会效益作为评价指标；生态环境层面，选取生态状态、资源状态、生态环境压力、生态环境保护作为评价指标。研究所需数据来自《中国统计年鉴》《中国城市统计年鉴》《北京市统计年鉴》《天津市统计年鉴》《河北省统计年鉴》。采用功效函数模型对指标进行无量纲化处理和标准化处理，分别通过层次分析法和熵值法对指标体系赋权重，取两种权重的均值作为最终的指标权重（见表 1）。

表1 经济社会与生态环境发展耦合协调度评价指标

（二）耦合协调度模型

1.耦合度模型。耦合最初应用在物理学上，后用于表示两个或多个事物间存在相互作用和联系。耦合度模型一般表示为：

耦合度可用于判别经济社会与生态环境系统的相互影响和作用的内在协同机制。根据物理学的耦合度模型，建立京津冀经济社会与生态环境的耦合度模型[6]：

式中，耦合度值C取值［0，1］，f（U）为经济社会系统序参量，f（E）为生态环境系统序参量。C值越大，表明系统间耦合度越好，关联作用越明显。

2.耦合协调度模型。耦合度能够反应系统间相互作用和影响的程度，但是无法真实反应系统间正向耦合作用的程度和协调发展水平的阶段性。因此，在耦合度模型的基础上，建立经济社会系统与生态环境系统的耦合协调度模型：

式中，D表示经济社会与生态环境的耦合协调度，T表示协调指数，a、b表示待定系数。耦合协调类型涵盖5个阶段，设定耦合协调度在0.0～0.3（含0.3）为低度耦合协调阶段，0.3～0.5（含0.5）为较低耦合协调阶段，0.5～0.7（含 0.7）为中度耦合协调阶段，0.7～0.8（含 0.8）为较高耦合协调阶段，0.8～1为高度耦合协调阶段。

三、京津冀城市群经济社会与生态环境耦合发展的时序特征

（一）京津冀城市群经济社会与生态环境综合评价

对京津冀城市群综合发展水平进行计算，结果表明：（1）1995—2013年京津冀经济社会发展水平呈现出不断上升的趋势（如图1）。1995—2000年，京津冀经济社会发展处于缓慢上升阶段，综合发展指数由1995年的0.197上升到2000年的0.358，这期间人口发展和空间发展对经济社会发展的贡献度较高。2001—2009年，京津冀经济社会发展处于迅速上升阶段，综合发展指数由2001年的0.383上升到2009年的0.841，这期间经济效益和人口发展对经济社会发展的贡献对较高。2010—2013年，京津冀经济社会发展趋于稳定上升阶段，2013年的综合发展指数为0.979。（2）1995—2013年京津冀生态环境发展水平呈现波动性上升的趋势，与生态环境压力发展趋势趋于一致（图2）。1995—2000年，京津冀生态环境发展处于缓慢下降阶段，这期间生态状态和资源状态水平对生态环境发展的贡献度较高。2001—2007年，京津冀生态环境发展处于迅速上升阶段，综合发展指数由2001年的0.465上升到2007年的0.761，2007年前后出现一次高值波动，主要原因可能在于北京申奥成功，京津冀各地响应绿色奥运号召，生态环境保护和治理力度加大，对各项环境指标做了严格的控制。这期间生态状态和生态环境压力水平的贡献度较高。2008—2013年，京津冀生态环境发展水平呈现波动性下降趋势，2013年的生态环境综合发展指数为0.731，这期间生态状态和生态环境保护的贡献度较高。

图1 京津冀经济社会发展综合水平评价

图2 京津冀生态环境综合发展水平评价

（二）京津冀城市群经济社会发展与生态环境耦合协调度研究

京津冀城市群经济社会与生态环境耦合协调度的变化趋势呈现出“S”型曲线，耦合协调度时序曲线先下降、后上升，整体协调状态不断优化，社会经济与生态环境逐渐呈现良性发展趋势，可以分为三个阶段（见图 3）。

1.下降阶段（1995—1998年）。京津冀经济社会与生态环境耦合协调度呈下降趋势，耦合协调度为0.4～0.5，呈现较低耦合协调状态。这一时期京津冀生态环境相对较好，经济发展水平相对较低，经济社会的发展尚没有对生态环境构成严重威胁。

2.快速上升阶段（1999—2006年）。京津冀经济社会与生态环境耦合协调度呈快速增加趋势，耦合协调度从1998年的0.41上升到2006年的0.81，从较低耦合协调阶段逐渐过渡到较高耦合协调阶段。这一时期京津冀经济社会迅速发展，以第二产业尤其是重工业为主，资源能源利用率较低，环境污染问题凸显，生态环境越来越受到经济发展的胁迫作用。

3.缓慢上升阶段（2007—2013年）。京津冀经济社会与生态环境耦合协调度呈现缓慢增加趋势，耦合协调度从2007年的0.78上升到2013年的0.84，表现为高度耦合协调状态。这一时期京津冀经济社会发展水平持续上升，生态环境保护治理取得了一定的成效，但是生态环境滞后于经济社会的发展，并逐渐成为制约经济社会发展的重要因素。

图3 京津冀经济发展与生态环境耦合协调度

四、京津冀城市群经济社会与生态环境耦合作用的空间差异性分析

为探讨京津冀区域经济社会与生态环境耦合协调的空间格局及演化，本研究选取2000年和2013年为时间节点，计算北京市、天津市及河北省11个城市的经济社会和生态环境的耦合协调度，并绘制各城市耦合协调度态势图（见图4）。结果表明，2000年京津冀大部分城市经济社会与生态环境的耦合协调度为中度耦合协调状态，其中北京市和天津市的耦合协调度最高，分别为0.762和0.704，处于较高耦合协调状态；张家口市和承德市的耦合协调度最低，分别为0.478和0.481，处于较低耦合协调状态。到2013年，北京市、天津市和石家庄市的耦合协调度最高，分别为0.921、0.873和0.832，处于高度耦合协调状态，唐山市、邯郸市和廊坊市为较高耦合协调状态，其他城市为中度耦合协调状态。

图4 京津冀城市经济社会与生态环境耦合协调度（2000年，2013年）

图5 京津冀城市经济社会与生态环境耦合协调发展空间格局

进一步对京津冀地区不同城市经济社会与生态环境的耦合协调水平进行空间可视化处理（见图5）。研究结果表明，2000—2013年京津冀经济社会与生态环境耦合协调发展态势不断提高，2000年仅北京和天津2个城市为较高协调耦合，中度协调耦合城市有9个，分别为石家庄、唐山、邯郸、廊坊、秦皇岛、衡水、保定、沧州、邢台，较低协调耦合城市有2个，为张家口和承德。2013年，北京、天津和石家庄成为高度耦合协调城市，张家口、承德、秦皇岛和衡水属于经济社会滞后于生态环境发展的中度耦合协调状态，保定、沧州、邢台属于生态环境滞后于经济社会发展的中度耦合状态。

五、结论

本研究运用耦合协调度理论，对京津冀1995—2013年经济社会与生态环境发展水平进行综合评价，并对两者间耦合协调度进行时序演化规律和空间分异特征分析，得出以下结论。

1.京津冀经济社会与生态环境系统存在较强的耦合协调性，地区综合发展水平是影响耦合协调发展的重要原因。从时序演化来看，京津冀地区经济社会与生态环境系统持续发展，两者间的耦合协调发展呈动态式演化，耦合协调发展曲线为S型，总体呈现出上升趋势，主要划分为下降阶段、快速上升阶段、缓慢上升阶段这三个阶段，由1995年的0.51上升到2013年的0.84，达到高度耦合协调状态，增长方式逐渐由经济增长滞后型向生态环境滞后型转变。

2.从空间差异来看，京津冀经济社会与生态环境耦合协调度呈现出明显的空间分异，从1995年到2013年，京津冀各城市的耦合协调度发展水平不断提升，在空间格局上，逐渐形成以北京为轴心，天津和石家庄为两翼的高水平协调发展状态。从京津冀不同城市耦合协调程度来看，京津冀逐渐形成四大区域发展类别，分别是高水平耦合协调型生态环境滞后（北京、天津、石家庄），较高耦合协调型生态环境滞后（唐山、邯郸、廊坊），中度耦合协调型经济发展滞后（张家口、承德、秦皇岛、衡水），中度耦合协调型生态环境滞后（保定、沧州、邢台）。

［1］GROSSMAN G，KRUEGER A.Economic growth and the environment［J］.Quarterly journal of economics，1995，1（110）：353-377.

［2］BROWN M T，ULGIATI S.Energy based indices and rations to evaluate sustainability：monitoring economies and technology toward environmentally sound innovation［J］.E－cological engineering，1997，1（9）：51-69.

［3］WALTER A.Rosenbaum，environmental politics and policy［M］.Washington，DC：Congressional Quarterly Inc，2013.

［4］VARIS O，FRABOULET S.Water resources development in the lower Senegal River Basin：Conflicting interests，environmental concerns and policy options［J］.International journal of water resources development，2002，18（2）：245-260.

［5］马世骏，王如松．社会－经济－自然复合生态系统［J］.生态学报，1984，27（1）：1-9.

［6］方创琳，杨玉梅．城市化与生态环境交互耦合系统的基本定律［J］.干旱区地理，2006，29（1）：3-10.

［7］刘耀彬，李仁东，宋学锋．中国区域城市化与生态环境耦合的关联分析［J］.地理学报，2005，60（2）：237-247.

［8］宋学锋，刘耀彬．基于SD的江苏省城市化与生态环境耦合发展情景分析［J］.系统工程理论与实践，2006，26（3）：124-130.

［9］王会芝，牛桂敏．天津市城市化发展与生态环境的耦合协调度评价［J］.城市环境与城市生态，2015（3）：25-28.

［10］王会芝．中国新型城镇化与生态环境的内在关系研究［J］.石家庄经济学院学报，2016（4）：43-48.

责任编辑：高钟庭

Research on the Coordinated Development ofEconomic Society and the Eco-environment in Beijing-Tianjin-Hebei City Agglomeration

Wang Huizhi
（Research Center of Beijing-Tianjin-Hebei City Agglomeration，Tianjin Academy of Social Sciences，Tianjin 300191，China）

By establishing quality evaluation index system and coupling coordination degree model of economic society and the eco-environment of Beijing-Tianjin-Hebei city agglomeration，this study reveals its spatio-temporal rule of coordination coupling function.The results show that:From the temporal evolution of view，the system of economic society and the ecoenvironment developed sustainably in Beijing-Tianjin-Hebei Region.The coupling coordinated development between them was dynamic evolution，and its curve was S-shaped type，overall showing an upward trend，growth mode gradually transformed form economic growth lag type to eco-environment lag type.From the view of spatial difference，the coupling coordinated development level of economic society and eco-environment of cities in Beijing-Tianjin-Hebei region overall improved，and showed obviously spatialdifferentiation.Spatialpatternsin Beijing evolved from a centerinto an axis，Tianjin and Shijiazhuang as the two wings of the high level of coordinated development.

Beijing-Tianjin-Hebei，eco-environment，coupling coordination，spatio-temporal difference

F290

A

1003-3890（2017）05-0022-05

2016-12-15

天津市教委社会科学重大项目（2016JWZD26）

王会芝（1984-），女，天津社会科学院京津冀及城市群发展研究中心副研究员，研究方向为生态经济、低碳发展。