经济社会资源环境耦合协调发展分析与预测——以重庆市为例

张 超，杨 军

(重庆工商大学 经济学院， 重庆 400067)

实现协调发展是中国特色社会主义事业总体布局中的重要一环，区域协调发展战略已上升到党和国家事业发展全局的高度。2015年10月，党的十八届五中全会提出我国在经济新常态下必须遵循“创新、协调、绿色、开放、共享”五大发展理念，协调发展被放在我国经济社会发展全局十分重要的位置；2017年10月，五大发展理念被写入习近平新时代中国特色社会主义思想，标志着协调发展地位的再次提高；习近平同志在党的十九大报告中指出要实施区域协调发展战略。区域协调发展包括区域间协调发展和区域内部协调发展，并且区域内部协调发展是区域间协调发展的基础[1]。区域协调发展战略从宏观层面强调区域间协调发展，而经济、社会与资源环境(以下简称ESRE系统)的协调发展又是区域内协调发展的核心问题。另外，在经济新常态下促进ESRE系统的协调发展，对缓解经济下行压力、资源利用与环境保护压力、人地矛盾等具有重要意义，有利于促进资源环境与经济社会的可持续发展。

重庆市位于我国西南部，东邻湖北、湖南，西接四川，南靠贵州，北连陕西，是中西部地区唯一的直辖市、国家中心城市，是长江经济带西部枢纽和西部开发开放战略的重要支撑城市，也是 “一带一路”倡议的中国的重要节点城市，起着承东启西、连接南北的重要作用。重庆市经济、社会与资源环境的协调发展对促进西部地区的发展、促进长江经济带的发展、加快“一带一路”的进程等具有重要意义[2]。本文以重庆为例，结合“一圈两翼”的地理空间格局，研究ESRE系统时间层面、空间层面的协调发展情况，进而提出促进重庆市ESRE系统协调发展的对策建议。

一、文献综述

图1 经济、社会与资源环境协调发展模式

学术界现有研究成果较丰富。一方面，环境库兹涅茨曲线[6]与“增长极限”理论[7]所揭示的资源环境对经济发展的制约性是多数研究的基础。基于此，有学者研究了经济与环境的协调发展关系[8-12]，如李国柱用计量手段对中国经济增长与环境的协调关系进行了研究[8]，Wang 等研究了乌鲁木齐经济与环境的协调发展状况[9]，姜磊等对中国省域经济、资源与环境的协调发展进行了分析[10]。另一方面，对区域经济、社会、资源与环境协调发展的多层面研究成果显著，刘承良等对武汉城市圈ESRE系统的耦合协调发展进行了评价[13]，赵文亮等基于城市化的角度测度了中原经济区ESRE系统的耦合协调发展现状[14]，彭博等基于中国可持续发展的角度分析了中国经济、社会与环境的耦合协调发展情况[15]。

在研究范围上，现有文献多研究国家、城市圈与经济带等宏观层面上的协调发展，鲜有人以重庆市为研究对象；在研究内容上，现有文献多偏重于测度区域ESRE系统的耦合协调发展状况，而进行预测分析的研究较少。本文基于区域协调发展、城市可持续发展的视角展开研究，创新点在于完善重庆市ESRE系统的分析评价体系，采用时序分析与空间分析相结合的研究方法对重庆市ESRE系统的协调发展情况进行预测。

二、指标体系与数据来源及说明

(一)指标体系

参考相关文献，遵循科学性、代表性、可操作性、系统性等指导原则，经过不断筛选与实验，建立了反映ESRE系统协调发展的三级指标体系，共包括27个指标(表1)。系统目标层为经济状况(E)，社会状况(S)和资源环境状况(RE，简写为R)3个子系统。具体划分如下：经济状况由发展水平和发展潜力2个二级指标构成，9个三级指标主要包括生产总值、进出口、外资、地方财政支出、固定资产投资等方面；社会状况由人民生活和社会保障2个二级指标构成，8个三级指标涵盖城乡人民消费、就业、文化生活、教育、医疗等方面；资源环境状况由资源利用和环境治理2个二级指标构成，10个三级指标主要反映水、电、天然气、煤炭、土地、森林等资源的利用及“工业三废”的投入治理等方面。

表1 ESRE系统协调发展指标体系、指标方向和权重

(二)数据来源及说明

基础研究数据来源较多，包括统计年鉴、统计公报和网络统计数据。具体有：1998—2017年《重庆统计年鉴》《中国统计年鉴》，2016年《重庆市国民经济和社会发展统计公报》，部分年份由《中国环境年鉴》《城市供水统计年鉴》作为补充；中华人民共和国国家统计局(http://www.stats.gov.cn/)《环境统计数据》(1999—2014年)，以及东方新闻、新民网、新浪网等新闻网站的数据。另外，有个别数据不可得，尤其是关于“一圈两翼”地理格局资源环境子系统的数据，本文对个别数据进行了科学的估算。在数据单位的选取方面，本文也做了相应调整，在使用模型计量时仅对数据进行标准化处理。

三、研究设计

(一)数据的标准化

数据量纲的不同，会使指标不在同一个参考系之下。为消除指标量纲差异性，需要对指标体系中的原始数据进行标准化处理。数据的标准化处理方式有许多，使用的效果也各有优劣，常用的方法包括极差变换法、线性比例变换法、标准样本变化法、归一化法等[16]，较少使用的方法有Log函数标准法、Arctan函数标准法、Logistic/Softmax变换等，还有一些由上述方法改进而来的方法，这里不再具体介绍。经过筛选与实验，本文选用线性比例变换法进行数据标准化，过程如下：

则对于y构成的矩阵Y=(yij)m×n，称为线性比例标准化矩阵。该种数据标准化的优点在于，在兼顾数据差异性的基础上，经过线性比例变换之后，正逆向指标均化为正向指标。

(二)耦合协调度模型

第一，建立耦合度函数，

(1)

其中，Ci(0≤Ci≤1)为耦合度，Ci的值介于0～1。当Ci=0时，说明ESRE系统中的经济(E)、社会(S)与资源环境(R)3个子系统之间无关，即所谓系统无序发展[21]；当Ci=1时，说明ESRE系统中三大子系统联系高度密切，处于最佳耦合状态。参考相关研究成果[14]，根据Ci值的大小将ESRE系统分为6个发展阶段(表2)。

Ei、Si和Ri分别为经济、社会和资源环境3个子系统的发展水平指数，它们的值由各自的功效函数计算而来，函数公式为：

(2)

(3)

(4)

其中：p是ESRE系统中三大子系统数据指标的个数；α、β和γ是各子系统指标的权重，即各个指标对各子系统的贡献度，将使用熵值法计算α、β和γ的值。

表2 Ci值与ESRE系统所处阶段划分及标准

第二，建立耦合协调度函数，

(5)

Fi=a×Ei+b×Si+c×Ri

(6)

耦合协调度Mi可以反映出经济、社会、资源环境三大子系统协同、配合发展水平的高低，而耦合度Ci仅反映三大子系统之间的相互影响程度的高低。Fi为ESRE系统三大子系统综合协调评价指数，选用几何平均法确定Fi的值，a、b、c为各子系统的权数(a+b+c=1)，本文认为经济、社会与资源环境3个子系统在经济体发展中同等重要，即取a=b=c=1/3。参考相关学者的研究成果[22-23]，将ESRE系统耦合协调发展状况划分为三大类九大亚类，其中每个亚类细分为6种类型(表3)。

表3 ESRE系统耦合协调发展类型划分及标准

注：每种亚类可以细分为以下6种类型：资源环境平衡，社会滞后型(Ri>Ei>Si)；资源环境平衡，经济滞后型(Ri>Si>Ei)；经济发展，社会滞后型(Ei>Ri>Si)；经济发展，资源环境滞后型(Ei>Si>Ri)；社会进步，经济滞后型(Si>Ri>Ei)；社会进步，资源环境滞后型(Si>Ei>Ri)

(三)熵值法

熵值法的基本原理是用熵判断指标的离散程度，进而确定指标权重的一种方法。熵值法体现出较强的客观性，能够避免专家打分法主观色彩浓厚的缺点，因而采用该方法确定各子系统中的指标权重，即α、β和γ的值。具体操作步骤如下：

第三，计算各指标贡献度的一致性程度，即Dj=1-Sj；

(四)GM(1,1)包络灰色预测法

灰色系统是指一部分信息已知，另一部分信息未知，系统内各因素间具有不确定关系的系统。灰色预测法是一种对含有不确定因素的系统进行预测的方法[24]。一般地说，社会系统、经济系统、生态系统都是灰色系统，基于ESRE系统的耦合协调度来源于灰色系统，因此使用该方法建立GM(1，1)模型进行预测。参考文献[25]，具体步骤如下：

第六，建立原始时间序列模型

四、实证结果分析

(一)重庆市经济、社会与资源环境子系统发展时空分析

1.重庆市经济、社会与资源环境子系统发展时序层面分析

将熵值法获得的权重Wi(表1)代入ESRE系统三大子系统功效函数，即式(2)—(4)，得到1997—2016年重庆市经济、社会与资源环境子系统的发展水平指数(Ei、Si和Ri)，本文认为三大子系统对区域发展同等重要，故赋予Ei、Si和Ri相同的权重，即1/3的权重，计算得到ESRE系统综合发展指数(表4)。为便于观察分析，绘制了图2。

图2 1997—2016年重庆市经济、社会与资源环境系统发展水平指数

观察重庆市1997—2016年经济、社会与资源环境发展指数变化趋势可知：第一，经济子系统曲线总体上升趋势明显，1997—2005年为缓慢发展时期，2006—2013年为迅速发展时期，2014—2016年则为稳定发展期；第二，社会子系统曲线呈现先下降后上升的趋势，1997—2005年为缓慢降低时期，2006—2016年则为快速发展期；第三，资源环境系统总体发展趋势比较稳定，个别年份有一定程度波动；第四，ESRE系统曲线呈现先下降后上升的趋势， 1997—2005年发展水平有微小幅度下降，2006—2016年则持续稳定增长，这是3个子系统的总体效应。

表4 1997—2016年重庆市ESRE系统耦合协调分析指标

2.重庆市经济、社会与资源环境子系统发展空间层面分析

以重庆市“一圈两翼”地理空间格局为基础，研究重庆市2016年“一小时经济圈”、渝东北翼与渝东南翼三大板块的经济、社会与资源环境三大子系统的发展情况，得到“一圈两翼”三大板块经济、社会与资源环境三大子系统的发展指数，再赋予Ei、Si和Ri相同的权重，即1/3的权重，计算得到ESRE系统综合发展指数，结果见表5。

表5 2016年重庆市“一圈两翼”ESRE系统综合发展指数

结合表5，分析2016年重庆市“一圈两翼”经济、社会与资源环境发展指数水平变化的地理特征如下：第一，经济子系统与社会子系统发展指数地理特征相同，呈现“一圈”最高、渝东北翼次之、渝东南翼最低的特征，即呈现“一圈”高、“两翼”低的特征；第二，资源环境子系统呈现渝东南翼高、渝东北翼次之、“一圈”最低的特征，即呈现“两翼”高、“一圈”低的特征；第三，ESRE系统发展指数呈现“一圈”最高、渝东南翼次之、渝东北翼最低的特征，即呈现“一圈”高、“两翼”低的特征。

(二)重庆市ESRE系统耦合协调发展时空分析

1.重庆市ESRE系统耦合协调发展时序层面分析

图3 1997—2016年重庆市ESRE系统耦合度、耦合协调度

将1997—2016年重庆市ESRE系统三大子系统发展水平指数(Ei、Si和Ri)代入耦合度函数、耦合协调度函数，即式(1)、式(5)与式(6)，得到1997—2016年重庆市ESRE系统耦合度Ci和耦合协调度Mi(表4)，为便于分析，绘制图3。

从耦合度方面分析，1997—2016年重庆市ESRE系统整体上处于高水平耦合阶段。根据表2的耦合度划分标准，1997—2000年重庆市ESRE系统处于磨合发展阶段，2001—2016年重庆市ESRE系统处于高水平发展阶段，重庆市实现了从磨合发展阶段到高水平阶段的过渡。

从耦合协调度方面分析，1997—2016年重庆市ESRE系统呈现出由低水平到中高水平的发展过程。结合表3的划分标准，1997—2004年重庆市ESRE系统整体上处于失调衰退阶段，2005—2010年重庆市ESRE系统处于亚协调发展阶段，2011—2016年重庆市ESRE系统处于协调发展阶段，20年来重庆ESRE系统实现了由轻度失调衰退阶段逐步过渡到优质协调发展阶段。结合表3和表4进行分析，1997—2011年重庆市处于资源发展平衡、经济发展滞后阶段，2012—2016年重庆市处于经济发展平衡、资源环境发展滞后阶段。

从整体上分析20年来重庆ESRE系统耦合度和耦合协调度，发现两者曲线的形状十分相似，但耦合度整体上高于耦合协调度，这也说明即使子系统间相互影响作用(耦合作用)强，子系统整体发展水平(协同作用)也不一定高，使用耦合协调度进行分析评价更为贴切。

2.重庆市ESRE系统耦合协调发展空间层面分析

以重庆市“一圈两翼”地理空间格局为基础，研究重庆市2016年“一小时经济圈”、渝东北翼与渝东南翼三大板块的ESRE系统总体的耦合协调发展情况。使用式(1)、式(5)、式(6)计算2016年重庆市“一圈两翼”ESRE系统耦合度Ci和耦合协调度Mi(表5)。

结合表2和表5，从耦合度方面分析，发现“一圈”和渝东北翼处于高水平耦合阶段、渝东南翼处于磨合阶段；观察表3和表5，从耦合协调度方面分析，发现“一圈” ESRE系统处于协调发展阶段且为经济发展平衡、资源环境滞后型，而“两翼” ESRE系统处于失调衰退阶段且为资源环境平衡、经济滞后型。

总体上，2016年重庆市“一圈两翼”ESRE系统耦合度(Ci)与耦合协调度(Mi)地理特征相同，呈“一圈”最高、渝东北翼次之、渝东南翼最低的特征，即呈现“一圈”高、“两翼”低的特征。

综上所述，重庆市ESRE系统耦合协调发展还未达到最理想的状态，经济子系统发展速度快、动力足，社会子系统与资源环境子系统跟不上经济发展的速度。一方面，重庆市经济发展的基础较好，二三产业优势大；另一方面，政府对经济发展的重视度高，近年来政府出台的文件多涉及经济发展，而促进社会与资源环境发展的政策力度不够。“一圈”内ESRE系统耦合协调发展水平高于“两翼”，主要原因在于“一圈”为主城区，基础好，“两翼”为周边区县，基础差，两者经济发展、社会政策推进及资源环境保护等难免有差距。

五、GM(1,1)包络灰色预测

耦合协调度可以较为客观地衡量系统中子系统间的相互影响、配合与协作程度，对分析评价系统的发展具有重要意义。本文使用1997—2016年重庆市ESRE系统耦合协调度作为样本(表4)建立GM(1,1)包络灰色预测模型，对2017—2020年重庆市ESRE系统耦合协调度的值进行预测(2017年数据不可得)，进而预测重庆市ESRE系统耦合协调发展的情况。

使用DPS 7.05分析软件，取重庆市1997—2016年20年ESRE系统耦合协调度为分析样本，建立GM(1,1)包络灰色预测模型。将预测参数进行设置，即残差数列类型为生成数列残差，预测时间长度为4，残差重复建模次数10，得到参数与预测模型如下：

a=-0.029 2，b=0.497 3

x(t+1)=17.629 9e0.029 2t-17.027 6(t>1)

P=1,C=0.218 5

(7)

表6 后验差检验等级标准

利用表6对模型拟合效果进行评价，可知模型拟合效果非常好。

利用式(7)可以对2017—2020年重庆市ESRE系统耦合协调度进行预测。为方便观察，绘制了1997—2020年重庆市ESRE系统耦合协调发展趋势如图4所示。

模型的预测结果表明，2017—2020年重庆市ESRE系统继续处于优质协调发展阶段，ESRE系统耦合协调发展将保持较高水平。GM(1,1)包络灰色预测模型是基于发生的事实对未来做出的预测，其预测结果是有现实依据的，这一预测结果是可信的。

图4 1997—2020年重庆市ESRE系统耦合协调发展趋势

在经济层面，重庆直辖以来生产总值增长率已领跑全国多年，机器人、智能制造等新兴产业与旅游业发展迅速，成立自贸区可以起到加速发展作用；在社会层面，重庆市社会政策不断完善，实施了“4050社保补贴”政策，城乡居民医保系统正在进行改造，基建投资也在增加；在资源环境层面，重庆市对煤炭产业进行了整改，新能源汽车产业、环保产业得到大发展，“工业污染源全面达标计划”[注]重庆市环保局信息公开:重庆市环境保护局关于印发重庆市实施工业污染源全面达标计划2017年度工作方案的通知,http://www.cq.gov.cn/publicinfo/web/views/Show!detail.action?sid=4225644.正在推进。这为重庆市经济、社会与资源环境的发展带来了良好的前景，也是重庆市ESRE系统耦合协调发展高水平推进的基础。

六、结论与建议

(一)结论分析

第一，在时间层面上，本文对重庆市ESRE系统耦合协调发展的分析结果基本与事实相符。1997—2016年重庆市经济、社会与资源环境子系统发展水平指数(图2和表4)测度结果表明，重庆市经济子系统实现了长足发展、社会子系统实现了稳健的发展、资源环境子系统则基本稳定；1997—2016年重庆市ESRE系统的耦合协调模型测度结果表明，ESRE系统耦合度、耦合协调发展度都比较高，即3个子系统之间的相互影响、配合与协作程度整体较高。事实上，自1997年直辖以来，重庆市包括经济、社会与资源环境等方面的发展成效是十分显著的，经济发展迅速、地区生产总值增速更是领跑全国，社会状况改善明显、人民生活质量提高，资源的充分利用能力逐步加强、环境的保护力度逐渐加大。

第二，在空间层面上，本文对重庆市ESRE系统耦合协调发展的分析也基本与事实相符。2016年，在重庆市一小时经济圈和渝东北翼区域内经济、社会发展水平高于资源环境发展水平，而在渝东南翼区域内资源环境发展水平高于经济、社会发展水平；在一小时经济圈内ESRE系统耦合度、耦合协调发展度高，“两翼”低，即说明“一圈”内三大子系统之间的相互影响、配合与协作程度最好，“两翼”协调发展欠缺；综合“一圈两翼”发展指数、耦合度与耦合协调度，2016年重庆市ESRE系统总体上呈现“一圈”强、“两翼”弱的局面。事实上，重庆市包括主城九区在内的都市区都在“一圈”内，城镇化率高，第二、三产业发达，交通线路发达，因此经济实力强劲、社会发展程度高，ESRE系统总体上发展水平高；“两翼”区域为乡村集聚带，9个国家级贫困县(万州、黔江、丰都、武隆、秀山已脱贫[注]新浪新闻中心：全国已有28个贫困县脱贫摘帽，确保脱真贫、真脱贫,http://news.sina.com.cn/o/2017-11-01/doc-ifynmnae0940679.shtml.)均在“两翼”内，城镇化率较低，以农业、加工业为主，工业发展水平低、旅游业势单力薄，交通通达度不足，因此经济、社会发展水平较低，ESRE系统总体发展较差；另外，“一圈”内重工业发达，资源消耗大、环境破坏大，虽然近年来“一圈”大部分重工业已迁移，但资源环境需要恢复期，“两翼”山地、林地多，重工业少，资源消耗小、环境破坏小，因此“两翼”资源环境发展水平要高于“一圈”。

第三，实证分析也反映出重庆市ESRE系统发展中存在的问题。首先，资源环境的发展水平没有跟上经济、社会发展水平，经济、社会发展对资源环境发展的支持、带动作用不明显；其次，20年来重庆市ESRE系统的耦合度高于耦合协调度，耦合作用强于协同作用，3个子系统之间相互影响、关联程度强而相互配合、协同发展的能力弱；再次，“一圈两翼”三大板块内部经济、社会与资源环境发展不协调，“一圈”内部经济发展太强而资源环境发展过弱，“两翼”内部资源环境发展太强而经济发展过弱；最后“一圈两翼”三大板块间发展不协调，经济、社会发展“一圈”强而“两翼”弱，资源环境“两翼”强而“一圈”弱，ESRE系统协调发展水平“一圈”强而“两翼”弱。

(二)政策建议

第一，加强资源环境保护力度，大力发展资源节约型、环保型产业。加强立法和政策制定，防止资源的过度开采和滥用；利用政府公信力和大众传媒普及环保知识，提高公民环保意识；积极开发可再生资源，如水能、风能、太阳能等；大力发展以环保产业为代表的绿色产业；加快资源密集型产业的转型，推动制造业服务化进程[26]；大力发展新能源汽车产业、机器人产业等战略性新兴产业和高新技术产业。

第二，“补齐短板”，发挥“一圈两翼”区域优势。“一圈”要加强环保与污染治理，推动环境污染型、资源消耗型产业转型，重点发展战略性新兴产业、高新技术产业与绿色产业；“两翼”要因地制宜，发挥“大山区”农业优势、大力发展特色农业，加大工业、制造业投资力度，充分利用旅游资源，做大、做强、做优特色旅游与乡村旅游。

第三，发挥“一圈”放射作用，加强“一圈”与“两翼”合作。鼓励“一圈”资金、技术等要素流向“两翼”，将“一圈”部分产业转移到“两翼”；促进“两翼”劳动力、资源流向“一圈”；突破区域壁垒，强化“一圈”与“两翼”间合作。