产业经济—社会发展—生态环境协调性分析

郑瑞乾

摘 要：首先以上海市为例，选取2000—2016年与产业经济、社会发展和生态环境子系统相关指标共30个，确定每个子系统中各指标所占权重，然后通过耦合度与复合系统协同度模型，对上海市2000—2016年间产业经济、社会发展与生态环境子系统之间的协调性进行分析。结果发现：上海市产业经济、社会发展与生态环境子系统的耦合度整体呈现上升的趋势，生态环境的发展没有跟随产业经济与社会发展的步伐同步发展。

关键词：产业经济;社会发展;生态环境;耦合性;复合系统协调性;上海市

中图分类号：F49      文献标识码：A      文章编号：1008-4428（2018）12-0059-03

一、 引言

十九大报告提出建设生态文明是中华民族永续发展的千年大计，生态文明建设功在当代、利在千秋。从这一角度来看，产业经济、社会发展与生态环境的关系是密不可分的。探讨产业经济、社会发展与生态环境之间的耦合协调发展问题，力图实现经济的绿色发展，有一定的现实意义。

二、 指标体系设计与数据来源

（一）评价指标体系的构建

评价指标体系的设计遵循系统相关性、整体对应性、比例适当性、指标代表性以及数据可得性原则。联系前人的研究成果，在产业经济子系统评价中选取8个指标：GDP、固定资产投资、R&D经费占GDP比重、第二产业产值、第三产业产值、第三产业增加值占比、进出口总量、专利授权量。在社会发展子系统评价中选取11个指标：人均GDP、城镇居民恩格尔系数、农村居民恩格尔系数、个人存款余额、城镇居民人均可支配收入、农村居民人均可支配收入、职工平均工资、总就业人员、第三产业就业人员、卫生总费用、城镇登记失业人数。在生态环境子系统评价中选取11个指标：工业废水排放量、工业废气排放量、工业固体废物产生量、建成区绿化覆盖率、绿地面积、污水处理量、单位GDP能耗、环保投入、农作物播种面积、工业固体废物综合利用率、人均生活用能量。构建上海市产业经济—社会发展—生态环境三大子系统的耦合度指标体系。

（二）数据的收集与处理

选取2000—2016年间上海市产业经济、社会发展与生态环境的数据。原始数据来源于《上海市统计年鉴》（2000—2016）、《中国统计年鉴》（2000—2016）、《上海市统计公报》（2000—2016）。

先对各个数据进行标准化处理，公式如下：

x′i=xi-minximaxxi-minxi（1）

x′i=maxxi-ximaxxi-minxi（2）

xi为指标i在2000—2016年的原始数据，其中式（1）表示xi具有正效应，式（2）表示xi具有负效应。x′i为指标i在2000—2016年標准化后的数据。minxi为指标i在2000—2016年中的最小值，maxxi为指标i在2000—2016年中的最大值。

三、 研究方法

本文运用主成分分析法以及耦合度与复合系统协同度相结合的方法，首先利用SPSS中的主成分分析法确定主成分，计算影响产业经济、社会发展与生态环境各个指标的权重。其次，利用权重及各个指标建立综合评价模型，再运用耦合度模型和复合系统协同度模型得出的数值，来分析产业经济、社会发展与生态环境三个子系统之间的耦合协调状态。

（一）利用主成分分析法确定体系中各指标的权重

利用主成分分析求取权重即以主成分的方差贡献率为权重，对该指标在各主成分线性组合中的系数加权平均的归一化。

若Xi，Yi，Zi分别表示三个子系统各自指标的系数，则权重公式为：

λMi=|Mi|∑pi=1|Mi|（3）

其中，M代表X，Y，Z。p为各子系统指标个数，当M代表x时，p=8，当M代表y或z时，p=11。λXi为产业经济子系统第i个指标的权重，λYi为社会发展子系统第i个指标的权重，λZi为生态环境子系统第i个指标的权重，Mi为各指标的载荷数除以与其对应的特征值的平方根得到各指标的权数。

（二）建立产业经济、社会发展与生态环境子系统的综合评价模型

首先对原始数据进行同趋向化处理，同趋向化公式为：

x″i=xi-minximaxxi-minxi（4）

xi为指标i在2000—2016年的原始数据，x″i为指标i在2000—2016年同趋向化后的数据，minxi为指标i在2000—2016年中的最小值，maxxi为指标i在2000—2016年中的最大值。

其次，产业经济、社会发展、生态环境子系统的综合评价模型公式为：

F（A）=∑ni=1λAi×A′i（5）

λAi为各个子系统各指标的权重，A′i为各个子系统各指标同趋向化后的值。

（三）耦合度和复合系统协同度模型

1. 耦合度模型

耦合是指复杂系统通过各子系统或是要素相互作用与影响，促进系统由无序走向有序的过程，并且决定系统相变的特征与规律（朱坚真）耦合度模型的公式为：

C=F（X）×F（Y）×F（Z）F（X）+F（Y）+F（Z）3313（6）

式（6）中，F（X）=∑11i=1λXi×X′i，F（Y）=∑11i=1λYi×Y′i，F（Z）=∑11i=1λZi×Z′i。耦合度C的取值范围为0—1之间，越接近1说明耦合度越好，等于1为最佳耦合状态。

但耦合度模型的缺点是它主要反映系统间相互作用的强弱，而不能用来分析产业经济、生态环境以及社会发展三个子系统之间相互作用的利弊。故本文构建产业经济（X）、社会发展（Y）和生态环境（Z）三个子系统的有序度指数，然后运用各子系统协同度集成复合系统协同度的原理建立三个子系统组成的协同度模型，最后借此测度三个子系统在相互耦合前提下的协同作用大小。

2. 复合系统协同度模型

U（M）=p∏pi=1λMi×M′i（7）

式（7）是运用几何平均法分别计算当M=X，Y，Z时子系统有序度的公式。式中，M代表X，Y，Z，λMi为各子系统对应指标的权重，M′i为各子系统对应指标同趋向化后的值，U（M）代表各子系统的有序度。

O（X，Y）=e-exp（1-∏M=X，YF（M））e-1（8）

根据式（8）可以计算出产业经济子系统（X）和社会发展子系统（Y）的协调度，同理也可以得到产业经济（X）与生态环境（Z），社会发展（Y）与生态环境（Z）子系统的协调度。式中，O（X，Y）代表產业经济子系统与社会发展子系统之间的协调度情况，对产业经济子系统与生态环境子系统之间、生态环境子系统与社会发展子系统之间的协调度情况同样适用。

D=3∏3s=1Os（9）

D为产业经济、社会发展以及生态环境三个子系统之间的复合系统协同度情况。

对于复合系统协同度等级的划分，可以划分为如下表1的几个等级：

四、 研究结果分析

耦合度结果：

耦合度为0表示不耦合，耦合度在0—0.4之间为低度耦合，0.4—0.8之间为中度耦合，0.8—1之间为高度耦合。

产业经济、社会发展与生态环境三个子系统之间的耦合结果如图1所示。

图1 产业经济、社会发展与生态环境三个子系统耦合性结果

由图1可发现：2000年上海市产业经济、社会发展、生态环境子系统处于低度耦合阶段，2001—2002年处于中度耦合阶段，从2003年以后处于高度耦合阶段。整体来看，2000—2016年间，上海市产业经济、社会发展、生态环境子系统的耦合度趋势总体上为从低度耦合到中度耦合进而到高度耦合。但耦合度仅仅反映了三个子系统间的相互影响程度的强弱，要想分析三个子系统的协调发展状况，必须进行协调度分析。

产业经济与社会发展、产业经济与生态环境以及社会发展与生态环境两两之间的协调度走势如图2所示。

图2 各子系统两两之间协调度变动趋势

O（X，Y）代表产业经济与社会发展协调度，O（X，Z）代表产业经济与生态环境协调度，O（Y，Z）代表社会发展与生态环境协调度，从图2可看出2000—2016年间产业经济与社会发展的协调度发展一直处于增长状态，产业经济与生态环境的协调度也一直处于增长状态，但是增长幅度明显小于产业经济与社会经济的协调度发展。

对2000—2016年产业经济、社会发展与生态环境三个子系统的协调度进行计算，结合表1对其协调等级以及协调类型进行划分，得到表2。

由图3可知，三个子系统之间的协同度发展趋势为呈S型上升，2000—2006年之间上升较缓慢，2006—2014年间上升较快，从2014年之后上升又趋于平稳，从图3中可以看出，2015—2016年之间三者的协同度出现了一个快速的上升。

五、 建议

针对生态环境的缓慢发展影响了产业经济、社会发展与生态环境三个子系统的协调发展这一问题，结合近年来上海市环保局出台的关于水资源、土壤、大气治理的各种政策，提出以下建议：

（一）践行绿色发展理念

上海市应积极响应环保部关于“践行绿色发展理念 建设美丽中国”的号召，积极开展对生态环境的保护、改善工作，加强对污染的治理力度，坚决向大气、水、土壤污染开战，加速推进污水和垃圾处理等环境基础设施建设，实施燃煤火电机组超低排放改造。密集出台针对大气、水、土壤污染的整治工作，以引起相关企业以及民众对环境保护重视。

（二）促进产业经济与生态环境之间的协调发展

上海市作为国际化的大都市、我国的金融中心，应积极推进第三产业中服务业的发展，进一步增加第三产业占比。对于第二产业中的重化工、重污染企业进行专项整治，鼓励企业引用节能环保的设备进行生产加工，对于排污不达标的企业予以停业整顿。

（三）促进社会发展与生态环境之间的协调发展

近年来上海市社会发展的速度我们有目共睹，但是生态环境的发展停滞不前也值得我们深思。随着国家对生态环境保护政策的密集出台，生态环境保护也越来越受到人们的重视。在影响社会发展中的因素中，我们应注重对于教育科研经费的支出，以期研发出更加节能减排的交通工具以及生产设备，增加卫生费用的支出以期对产生的污染进行更大力度的治理。增加居民的人均可支配收入，当人们的可支配收入增加，人们才有能力使用更环保的交通工具以及生活家具。

（四）保持产业经济与社会发展之间的高协调性

近年来产业经济与社会发展子系统之间的协调性一直在增加，这是值得欣慰的。对此，我们应该积极保持这种高协调性。

参考文献：

[1]史宝娟，孙敏.天津市产业经济、社会发展、生态环境耦合性问题[J].华北理工大学学报（社会科学版），2018，18（1）.

[2]李晓燕.天津市的城市化与生态环境耦合发展关系研究[D].天津：天津财经大学，2013.

[3]高楠，马耀峰，李天顺，等.基于耦合模型的旅游产业与城市化协调发展研究——以西安市为例[J].旅游学刊，2013，28（1）.

[4]杨主泉，张志明.基于耦合模型的旅游经济与生态环境协调发展研究——以桂林市为例[J].西北林学院学报，2014，29（3）：262-268.