安徽省经济发展与生态环境耦合协调评价与趋势预测

张乐勤*，荣慧芳

（池州学院 资源环境学院，池州 247000）

安徽省经济发展与生态环境耦合协调评价与趋势预测

张乐勤*，荣慧芳

（池州学院 资源环境学院，池州 247000）

本文遵循客观、科学、综合原则，运用熵值赋权法，对经济与生态环境系统进行了评价；采用动态耦合模型及剪刀差分析方法对经济发展与生态环境系统耦合协调状况进行了考察；借助Excel 2003软件，通过作散点图，比较拟合优度分析方法，对两者的协调前景进行了预测。结果表明：①经济发展与生态环境系统综合指数分别由2005年的0.2934、0.4198跃升至2015年的0.6236、0.4198，经济发展系统升幅明显高于生态环境系统。②2005—2015年，经济发展与生态环境系统动态耦合度均值为-6.95°，整体处于由低级协调向协调演进状态，而两者间演化速度夹角由2005年的18.56°扩展至2015年的82.4°。③若按既有惯性发展模式，2020年经济发展与生态环境系统耦合度将达155.74°，预期处于极限发展状态。基于研究结果，本文提出了相应的应对策略，可为新常态下安徽省制定经济与生态文明融动发展政策提供决策参考。

经济发展；生态环境；耦合协调；剪刀差；趋势预测

引言

改革开放来，我国经济快速发展引致的资源枯竭、环境质量恶化、生态系统退化等生态环境问题，已引起管理层的高度关注，也成为学术界聚焦热点。追求经济增长与生态环境协调发展，既是五大发展理念的重要内容，也是可持续发展的本质要求，更是建设生态文明与全面建成小康社会的必然要求。为此，探讨经济增长与环境质量动态互耦关系，对制定新常态下实现经济与环境融动演进政策具有重要启示意义。

针对经济发展与环境质量关系，国外学者主要从投入产出模型[1]、可计算的一般均衡模型（CGE）[2,3]、环境库兹涅茨曲线（EKC）模型[4]及生态经济学视角[5,6]展开，国内学者则从宏观层面就经济发展同环境保护间的关系进行过多视角探索[7-11]，也有学者运用能值分析[4]、协调度模型[4-6,12-17]、动态耦合模型[18-20]，在国家尺度[5]、区域尺度[12-14,16,17]、省域尺度[4,15,18-20]及市域尺度[6]对两者间的关系进行过定量探索，尽管结果不一，但均揭示了两者间相互影响、相互制约、互为共生的耦合关系，为本研究提供了有益借鉴。

安徽省为全国生态文明建设样板示范区，着力打造绿水青山和金山银山的有机统一，实现生态强省是其“十三五”乃至今后更长时间的重要发展战略，经济增长与环境质量耦合协调状况如何，未来将如何演化，关乎生态文明建设目标，也关乎全面建成小康社会民生福祉。文献检索表明，宋马林等[21]对安徽省2000—2010年的经济发展与环境协调状况进行过探索，然而，“十二五”期间，安徽省经济年均增长10.8%[22]，高出我国经济平均增速3个百分点（“十二五”我国经济平均增速7.8%[23]），2015年，人均GDP为5779美元[22]，经济发展与环境保护正处于环境库兹涅茨曲线左侧两难区间，而针对2010年来经济发展与环境质量间耦合协调关系未见学者涉足。基于此，本文运用动态耦合模型对经济发展与生态环境系统耦合协调状况进行识别；采用剪刀差分析方法，对两者间的演化速度差异进行考察；借助Excel 2003软件，通过作散点图，比较拟合优度的最佳拟合优度分析方法，对其未来演化前景进行预测，可为新常态下安徽省制定经济与生态文明融动发展政策提供决策参考。

与已有研究相比，本文的学术价值在于运用剪刀差分析方法，从动态视角揭示经济发展与生态环境系统耦合协调状况，突破了既有研究方法单一、静态考察的不足，可为省域尺度的同类研究提供范例。

1 区域经济与生态环境概况

安徽省为中部地区经济增长较快省份，2015年，经济增速（按可比价）为8.7%[22]，高出全国平均水平1.8个百分点（2015年全国平均增速6.9%[23]），经济总量达22 005.6亿元，人均GDP为35 997元（5779美元）[22]。三种产业结构多年持续呈“二三一”态势，2015年，三种产业结构为11.2:51.5:37.3[22]，第二产业占绝对优势，与全国三种产业相比，第一、二产业比例分别偏高2.2个、11个百分点（2015年，全国三种产业结构比例为9:40.5:50.5[23]），第三产业比例偏低13.2个百分点。

长期以来，安徽工业占主导地位，且工业结构以钢铁、水泥、电解铝、化工、冶金、平板玻璃等传统高投入、高消耗、高污染产业为主，给资源环境造成了较大胁迫。2015年，总体水质状况为轻度污染，全省空气质量达标天数比例仅为77.9%，PM10和PM2.5年均浓度分别为80μg /m3和55μg /m3，均超过国家二级标准浓度限值，经济发展与生态环境保护矛盾在较长时间内将持续存在。

2 经济发展与生态环境系统综合评价

2.1 评价指标体系与方法

借鉴前人对经济发展[5,17-20]与环境系统[5,17-21]评价指标选取方法，本文遵循综合性、科学性及数据可获性原则，从生态环境水平、生态环境压力、生态环境保护三方面，构建了31项指标对生态环境系统进行评价，从经济能力、经济活力、经济结构三方面，构建15项指标对经济系统进行评价。

评价方法采用熵值赋权法，详情参见文献[24]。研究样本界定为2005—2015年，评价数据来源于《安徽省统计年鉴（2006—2016）》[22]。各评价指标所得权重见表1。

由表1可知，生态环境系统中，生态环境水平、生态环境压力、生态环境保护权重分别为0.3877、0.3842、0.2281，比较而言，生态环境保护权重较低。为此，生态文明建设中，应特别关注生态环境保护，综合采取法律、经济、行政、媒体宣传等举措，强化生态环境保护。表1还表明，经济发展系统中，经济发展能力、经济发展活力、经济结构所占权重分别为0.5012、0.2478、0.2501，比较而言，经济发展活力、经济结构所占权重低。为此，在经济发展进程中，应特别关注经济增长活力与经济结构短板，以新发展理念为引领，以供给侧结构改革为主线，积极实施创新发展战略，着力调整经济结构，转变发展方式，促进产业结构优化升级，增强经济增长活力，提升经济发展质量与效益。

2.2 经济发展与生态环境系统综合指数测算

运用表1各评价指标权重及原始数据极差标准化值，可对生态环境系统、经济发展系统综合指数进行测算，结果见图1。

由图1可知，安徽省经济发展系统综合指数与生态环境系统综合指数均呈升幅态势，经济发展系统综合指数由2005年的0.2934跃升至2015年的0.6236，年均升幅7.83%，生态环境系统综合指数由2005年的0.4198攀升至2015年的0.6399，年均升幅4.31%，比较而言，经济发展系统综合指数升幅明显高于生态环境系统综合指数，表明生态环境状况建设滞后于经济发展，两者间呈不匹配状态。安徽省经济综合指数发展系统综

合指数增长较快与其特定背景有关。2005年以来，安徽省以中部崛起战略为契机，抢抓机遇，乘势而上，提出了奋力崛起发展战略，工业化、城镇化进程不断加快，基础设施建设日新月异，致使经济发展迅 速。2005—2015年，安徽省经济平均增速达12.05%[22]，高出我国经济平均增速2.38个百分点（2005—2015年，我国经济平均增速9.68%[23]），而生态环境系统综合指数升幅较缓与其产业结构及资源利用绩效有关。首先，第二产业所占比例偏高（考察样本期，安徽省第二产业所占GDP比例均值高出我国平均水平4.3个百分点为[22,23]），且在第二产业中，以钢铁、水泥、冶金等高能耗、高排放、资源型产业为主[25]，其次，资源利用绩效较低。智颖飙等[26]研究显示，安徽省2006年资源综合绩效位居全国第13位，双重因素叠加影响下，致使安徽省经济发展对资源需求量大，污染排放较多，生态环境质量改善滞后于经济增长。

表1 安徽省经济发展与生态环境系统评价指标权重

进一步分析图1可知，经济发展系统指数低值出现在2008年、2009年，其余年份均保持升幅态势，这与全球次贷危机有关。2008年、2009年，由美国次贷危机引发的世界经济危机对安徽经济冲击较大，致使其经济发展较缓。生态环境系统演化曲线呈N形，两拐点分别为2010年、2012年，究其原因，与经济发展粗放密不可分。2008年11月，国家为了摆脱世界经济危机阴影，实施了4万亿元宏大经济刺激计划，其滞后效应导致安徽经济在2010—2012年快速增长的短时繁荣。与此同时，经济刺激计划未顾及经济增长的持续性，多为高投入、高消耗、高污染的粗放项目，致使资源环境受到极大胁迫，资源退减速度加快，环境质量下降，生态系统恶化。党的十八大后，在国家倡导生态文明建设背景下，安徽立足于经济增长协调性、持续性、平衡性，做出了创新型生态强省、经济“调转促”（调结构转方式促升级）等一系统战略部署，通过大力发展战略新兴产业、积极改造传统产业、发展现代服务业、提升农业现代化水平等举措，加大了资源环境保护力度，生态环境指数呈现出稳定提升态势。

3 经济发展与生态环境系统动态耦合协调分析

3.1 动态耦合分析方法

经济发展与生态环境系统是属多因子影响的呈非线性规律的动态变化系统，可用如下表达式表示：

图1 安徽省2005—2015年生态环境系统与经济发展系统综合评价指数

式（1）、（2）中，J、H分别表示经济发展、生态环境系统；xi、yj分别表示经济发展、生态环境影响因子；f表示xi、yj的非线性函数；t表示时间。非线性函数f (xi)、f (yj)可以在原点附近按泰勒级数展开[20]，为了保持系统的稳定性，略去不低于二次方的项[19]，则J、H可以近似表示为：

式（3）、（4）中，ai、bj分别表示影响因子xi、yj的权重。假定经济发展与生态环境系统的演化速度分别为VJ、VH，则环境经济复合系统演化速度V是两者演化速度的函数，即由于经济发展系统演化速度要快于生态环境系统演化速度，故经济环境复合系统演化轨迹呈椭圆形[19]（图2），其整体经历了低级协调共生（Ⅰ）、协调发展（Ⅱ）、极限发展（Ⅲ）与再生发展（Ⅳ）4个阶段[19,20]，可通过二维平面内两者间夹角α进行判别[19]：

图2 经济发展与生态环境系统耦合演化轨迹

式（5）中，α为弧度，将其转换为角度后，可以用来判别经济发展与生态环境系统动态耦合度，详情见表2。

表2 经济发展生态与环境系统动态耦合协调判别标准

运用图1经济发展与生态环境系统时序数据，借助Excel 2003软件，通过作散点图，选择不同拟合类型。结果显示，经济发展与生态环境系统以6次多项式（蝴蝶模型）拟合最优，其拟合优度（R2）分别达0.9825、0.975，表达式如下：

对式（6）、（7）求导，可分别得到经济发展与生态环境系统演化速度：

式（6）～（9）中，t表示年份，其取值范围为1～11，相应年份为2005—2015年。

运用式（8）～（9），可对经济发展与生态环境系统演化速度进行测算，运用式（5）可在两者间的动态耦合度进行测算，结果见表3。

表3 安徽省2005—2015年经济发展与生态环境系统动态耦合度

由表3可知，经济发展与生态环境系统演化动态耦合度α为-59.9518°～39.1317°，整体趋势呈现为由第Ⅰ象限向第Ⅱ象限演进，表明考察样本间，安徽省经济发展系统与生态环境系统处于由低级协调向协调状态转变中。具体来看，2006年耦合度α接近45°，表明两者间处于协调状态，这与中部崛起战略背景下安徽省经济快速发展及大力推进生态省建设有关。是年，国家实施了中部崛起战略，安徽省积极响应，工业化、城镇化进程不断加快，基础设施建设日新月异，致使经济发展迅速。与此同时，安徽省于2003年启动了生态省建设，2004年制定了《安徽生态省建设总体规划纲要》，在此背景下，加大了生态环境保护资金投入，公众环保意识也有了较大提升。在经济快速发展的同时，生态环境质量有了较大改善，两者间呈协调状态。2008年耦合度α为-59.9518°，两者处于低级共生状态，这与全球金融危机有关。2008年，由美国次贷危机引致的金融风暴，对安徽经济产生了较大影响，经济对生态环境胁迫较小，两者间呈低级共生状态。2012年以来，党中央、国务院审时度势，做出经济发展进入新常态的战略判断，五大发展理念、“五位一体”总体布局，奏响了生态文明建设的时代强音。安徽省以此为契机，积极实施三大创新强省（创新经济强省、创新生态强省、创新文化强省）及“调转促”（调结构、转方式、促升级）发展战略，增强了经济发展的协调性、持续性、稳定性，使经济发展系统与生态环境系统呈现出中度协调状态。

3.2 经济发展与生态环境系统演化动态差异分析

剪刀差模型[19]通过测算某时刻两系统演化切线夹角（图3），能刻画出两系统演化趋势差异性，可直观反映两系统演化速度差异，在资源环境领域得到了广泛应用[19,27]。若以表示经济发展与生态环境系统演化速度夹角，则有[19]：

图3 剪刀差模型示意图[14]

基于表3经济发展与生态环境系统演化速度数据，运用式（10），可对经济发展系统与生态环境系统演化速度夹角进行测算，结果见图4。

图4 安徽省2005—2015年经济发展与生态环境系统演化速度夹角

由图4可知，安徽省经济发展与生态环境系统演化速度夹角由2005年的18.56°升至2015年的82.4°，整体呈升幅态势，年均展幅达16.08%。进一步观察图4可知，2008年后，两系统演化速度夹角升幅明显，表明经济发展系统与生态环境系统演化速度差异愈加明显。为此，“十三五”乃至今后更长时间，更应关注两者间不同步性，既要关注经济增长数量，也要关注经济增长质量，在发展中保护，在保护中发展，努力实现经济发展与生态环境系统间的融动演进。

4 经济发展与生态环境系统协耦合调度趋势预测

观察表3中动态耦合度数据发现，2005—2008年，α波 动 较 大；2009—2015年，α变化较小。借助Excel 2003软件，以1～7表示分别2009—2015年，通过作散点图，结果显示，以蝴蝶函数拟合最优，其拟合优度、表达式见图5。

依据图5蝴蝶函数表达式，时间赋值为12，可测算出安徽省2020年经济发展与生态环境系统耦合度α为155.7366°；依据表1经济发展与生态环境系统耦合度判别标准可知，2020年安徽省将处于极限发展状态，经济发展系统对生态环境系统将形成较大胁迫，经济发展与生态环境保护矛盾突出，生态文明建设与可持续发展面临较大挑战。

图5 安徽省2009—2015年经济与生态环境系统耦合度拟合示意图

5 结论与政策建议

本文运用动态耦合模型及剪刀差分析方法，对安徽省2005—2015年经济发展与生态环境系统耦合协调状况及演化速度差异进行了考察，通过作散点图，添加趋势线，比较拟合优度分析方法，对两者间的未来演化趋势进行了预测，得出如下主要结论：

（1）考察样本期，经济发展系统与生态环境系统综合指数均呈升幅态势，经济发展系统综合指数升幅明显高于生态环境系统；

（2）经济发展系统与生态环境系统耦合协调趋势为由低级协调向协调演进，演化速度差异呈扩大态势；

（3）若按既有的惯性演化态势，2020年，两者间将处于极限发展状态，经济发展与生态环境保护矛盾突出，全面建成小康社会目标及美丽安徽建设将面临较大挑战。

鉴于上述结论，提出如下政策建议：①以五大发展理念为引领，以资源环境承载力为基础，以提高经济发展质量和效益为中心，划定主体功能区与生态红线，确立空间开发边界，促进生产空间集约高效，生态空间山青水秀的空间格局；②以生态经济理论、循环经济理论为指导，对上下游关联产业进行统一布局，建立生态工业园区，促进工业经济循环发展；③以推进供给侧改革为主线，以建设国家创新工程示范省及合芜蚌国家创新示范区为契机，结合安徽省情，大力发展新能源汽车、机器人、新型显示、生物医药、智能语言等新兴产业，对钢铁、煤炭、化工等高能耗、高排放、高污染的传统产业进行全面技术改造，着力推进产业结构的转型升级，促进能耗和污染物排放下降；④严格执行新形势下国家产能政策及基本环保法律制度，提高环保准入门槛，严格执行新环保法、水污染防治十条、大气污染防治十条、土壤污染防治十条等环保法规，畅通环境违法举报渠道，及时查处环境违法事件，强化环境监管与督察，促进经济社会与生态文明建设融动演进；⑤通过政策引导与经济杠杆，努力降低煤炭使用份额，着力提高太阳能、天然气、沼气、水能等清洁能源比例，舒解能源消费对生态环境边际胁迫影响；⑥完善自然资源负债表编制、领导干部对环境质量负总责及终身追责、领导干部自然资源资产管理和环境保护责任离任审计、环境污染第三方治理等生态文明建设新机制，建立健全碳排放权、排污权、水权等交易制度；⑦通过新闻媒体、公益广告、小区宣传栏、手机信息等多种举措，强化生态文明宣传教育，培植生态文化与生态道德，倡导绿色消费模式和生活方式，形成人人崇尚生态文明的社会氛围。

本文研究结果可为新常态下安徽省制定经济发展与生态文明融动发展政策提供决策支撑，然而，本文未就考察样本期经济发展与生态环境系统耦合协调状况的演化机制进行解析，从而使本文略显不足，这是笔者今后展开深入研究的方向。

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Dynamic Coupling Coordination Evaluation and Trend Prediction of Economic and Ecological Environment System in Anhui Province

ZHANG Leqin*, RONG Huifang
( Resource Environment College, Chizhou University, Chizhou 247000 )

Advocating the coordinated development of economy and ecological environment is the important content for the implementation of the five important concepts of development. The entropy weighting method was used in this paper to evaluate the economic and ecological environment system, following the objective, scientific and comprehensive principles.The dynamic coupling model and the price scissors analysis method were employed to investigate the coupling condition of the ecological environment and economic system, and then its coordination prospect was predicated through the goodnessof-fit analysis method and scatter plots by using Excel 2003 software. The results showed as follows: Firstly, the economic and ecological environment comprehensive index jumped from 0.2934 and 0.4198 in 2005 to 0.6236 and 0.6399 in 2015,which indicated that the economic system increase was significantly higher than that of the ecological environment system;Secondly, the mean value of dynamic coupling degree of economic and ecological system was -6.95° from 2005 to 2015,which indicated that the overall state evolved from the low level coordination to coordination, however, the evolution velocity angle of them expanded from 18.56° in 2005 to 82.4° in 2015; Thirdly, according to the existing inertia development model,the coupling degree of the economic and ecological environment system in 2020 will reach to 155.74°, which was expected to be in the limit state of development. Based on the research results, the corresponding countermeasures were put forward in this paper, which could provide reference for policy-making about the dynamic development of economic and ecological civilization in Anhui province under the new normal.

economic development; ecological environment; coupling coordination; scissors difference; trend prediction

X22；F127< class="emphasis_bold">文章编号：1674-6252（2017）05-0077-07

1674-6252（2017）05-0077-07

A< class="emphasis_bold">DOI：10.16868/j.cnki.1674-6252.2017.05.077

10.16868/j.cnki.1674-6252.2017.05.077

安徽省科技厅2016年软科学项目（1607a0202061），安徽省社科规划项目（AHSKQ2015D24）。

*责任作者： 张乐勤（1965—），男，教授，研究方向为资源生态与可持续发展，E-mail:zhangleqing@sohu.com。