陕西省经济发展与生态环境耦合协调发展研究*

唐晓灵 冯艳蓉 杜 莉

(西安建筑科技大学管理学院，陕西 西安 710055)

近年来，生态恶化和环境污染等问题已成为制约区域经济高效绿色发展的瓶颈。经济发展与生态环境是否协调发展以及如何使之协调发展是区域能否实现可持续发展的关键，具有重要的现实意义。国外学者主要借助经济增长理论模型来探讨经济与环境协调发展的问题，并侧重于研究生态环境对经济发展的约束，通过调节经济增长模式来达到经济与环境的动态平衡[1-2]。国内学者对经济发展与生态环境之间的关系也开展了大量的研究，均揭示了经济发展与生态环境间相互影响、互为共生的耦合关系。

陕西省作为“丝绸之路”的起点和“一带一路”建设的核心区，其战略地位和区位优势不言而喻，但长期以来水土流失、土地荒漠化、环境污染等问题突出，经济发展与生态环境保护的矛盾在较长时间内将持续存在。因此，本研究拟对2008—2018年陕西省经济发展与生态环境的耦合协调关系进行研究，揭示该区域经济发展与生态环境的耦合规律及其动态特征，进而明确影响经济与环境两者协调性的重要因素，探索区域经济与生态环境协调可持续发展的全新道路。

1 研究设计

1.1 评价指标体系构建

在遵循科学性、完整性和可操作性原则的基础上，参考文献[3]、[4]关于我国西北地区经济环境可持续发展综合指标体系成果，并结合陕西省实际状况及咨询相关行业专家，最终构建了陕西省经济发展指数与生态环境指数指标体系，具体见表1。各指标权重采用适用性较广泛的熵权法确定，并通过线性加权法得到陕西省各城市经济发展指数和生态环境指数。

表1 陕西省经济发展指数与生态环境指数指标体系及权重

1.2 研究方法

1.2.1 经济发展与生态环境耦合协调水平测度

耦合协调度被用于度量系统间或系统内各要素彼此和谐一致的程度，能反映系统间耦合协调水平，因此本研究构建耦合协调度模型来反映经济发展与生态环境的交互耦合协调水平。具体模型如下：

(1)

T=αU1+βU2

(2)

(3)

式中：C为耦合度；U1为经济发展指数；U2为生态环境指数；k为调节系数，取经验值2[5]；T为经济与生态环境系统的综合评价指数；α、β为待定系数，考虑到经济发展与生态环境保护同等重要，故取α=β=0.5；D为耦合协调度。

按照耦合协调度将耦合协调水平划分为5个等级：优质协调发展(0.8

1.2.2 经济发展与生态环境耦合协调的空间联系强度测度

借鉴牛顿引力模型的一般形式构建耦合协调引力模型[6]，以研究城市间的耦合协调空间联系强度。计算公式如下：

(4)

式中：fij为城市i对城市j的耦合协调引力水平；qi、qj分别为城市i、j的经济发展与生态环境的耦合协调度；dij为城市i、j之间的时间距离。

本研究时间距离选用公路和铁路两种最具代表性的出勤时间距离进行加权表示，其权重=1/2×(铁路(公路)客运量/总客运量+铁路(公路)货运量/总货运量)[7]。经计算，陕西省公路、铁路权重分别为0.9、0.1。若城市间仅有一种交通方式，则权重设为1.0[8]。其中，公路出勤时间用城市间最短公路距离除以80 km/h所得，城市间最短公路距离来自《西北地区公路里程地图册》，铁路出勤时间来自中国铁路客户服务中心。

1.2.3 经济发展与生态环境耦合协调度的影响因素分析模型

灰色关联度分析法旨在度量两个因素之间的关联度，得出对系统产生影响的主次要因素，广泛应用于对复合系统的量化研究[9]。本研究选用灰色关联度分析法对经济发展和生态环境各指标进行测算，以便明晰陕西省经济发展与生态环境耦合协调发展的主要影响因素。计算过程如下：

第1步：构建经济发展与生态环境耦合协调度的参考序列和经济发展与生态环境评价指标体系中各个指标的比较序列。

第2步：计算参考序列和比较序列的两级最大差(Smax)与最小差(Smin)。

第3步：按照式(5)求参考序列和比较序列的灰色关联系数(ξr(t))。

(5)

式中：ρ为分辨系数，取值一般为[0，1]，本研究取ρ=0.5；Sr(t)为第r个指标在第t年的比较序列。

第4步：按照式(6)计算灰色关联度值(Vr(t))。

(6)

式中：n为年份总个数；t为年份序号。

2 实证分析

2.1 数据来源

数据主要来源于2009—2019年陕西省统计年鉴，2008—2018年陕西省水资源公报、陕西省环境质量状况公报及各城市国民经济和社会发展统计公报，对于个别缺失数据利用插值法进行补充完善。

2.2 陕西省经济发展与生态环境指数分析

2008—2018年陕西省经济发展指数和生态环境指数见表2和表3。总体而言，陕西省经济发展指数滞后于生态环境指数，其原因可能在于陕西省近些年来虽经济增速令人瞩目，但经济基础仍薄弱，且长期产业结构不合理、对外开放程度低等导致整体经济发展水平不高，同时近些年陕西省开始重视环境保护工作，生态环境显著改善，因此区域整体经济发展滞后于生态环境建设。从时间上看，陕西省经济发展指数和生态环境指数均呈现波动上升的趋势，两者在过去11年分别上升了3.9%和13.8%，表明近年来陕西省在经济发展和生态建设方面均取得了一定的成果。分城市看，区域各城市间经济发展不平衡，西安占据“一家独大”的地位，历年经济发展指数均值在0.9以上，而其余城市的经济发展指数均值都在0.5以下，未来有待进一步加强区域经济建设，缩小城市间经济发展差距。相对于经济发展指数而言，各城市间的生态环境指数差异较小，大部分城市的生态环境指数均值都在0.4～0.6。

表2 2008—2018年陕西省经济发展指数

表3 2008—2018年陕西省生态环境指数

2.3 陕西省经济发展与生态环境耦合协调水平分析

由表4可知，2008—2018年，陕西省经济发展与生态环境的耦合协调状况总体呈逐渐改善的趋势。按耦合协调类型来看，西安、宝鸡、榆林、延安和咸阳5市均属于良好协调发展类型，铜川、渭南和汉中3市属于低水平协调发展类型，商洛和安康2市尚处于轻度失调发展阶段。西安作为省会城市，其经济发展水平较高，能为生态环境保护提供强有力的技术、资金支持，使得其经济发展与生态环境趋于协调。宝鸡和咸阳均属于“工业强市”，拥有扎实的工业基础、较完整的工业门类及优越的地理环境优势，因此能实现良好协调发展。榆林和延安属于陕北区域资源型城市，主要依靠石油、煤炭开采拉动经济增长，因此也能较好实现经济环境协调发展。商洛和安康地处陕南区域，生态环境状态优良，但经济发展水平相对落后，人才资源匮乏、创新能力不足、产业结构不合理等导致经济与环境相对失调。

表4 2008—2018年陕西省经济发展与生态环境的耦合协调度

2.4 陕西省经济发展与生态环境耦合协调空间联系强度分析

由表5可看出，西安对其他9个城市的耦合协调空间联系强度最高，引力总值达到了3.649；安康和榆林的对外耦合协调空间联系强度最低，引力总值仅为0.693和0.544。西安的经济发展与生态环境建设都具有明显的优势，加之便利的交通条件和宽松的人才引进政策，使其成为区域耦合协调的主要引力作用源。榆林和安康分别位于陕西省最北方和最南方，与其余城市空间距离较远，交通可达性较弱，因此导致与其他城市间的空间联系最弱。单个城市间仅西安和咸阳的耦合协调空间联系强度高，引力总值在1.5以上，西安和渭南引力总值为0.672，其余城市间都在0.5以下，这说明陕西省经济发展与生态环境耦合协调的区域空间联系较弱，亟待加强区域空间联系。

表5 2008—2018年陕西省各城市间经济发展与生态环境平均耦合协调引力矩阵

2.5 陕西省经济发展与生态环境耦合协调发展影响因素分析

由表6可知，陕西省经济发展与生态环境耦合关系评价指标体系中的24个指标均对两者耦合协调度有不同程度的影响。选取关联度大于0.7的指标，即排名前12个指标进行主要分析。从经济发展系统来看，城镇化水平、产业结构和科教文卫基础建设均对陕西省经济环境耦合协调度具有较大的影响。近年来，陕西省城镇化进程明显加快，人口和产业集聚效应逐渐增强，有助于推进经济建设进程。借助资源优势第二产业一直是陕西省经济发展的核心动力，但第二产业在拉动经济快速增长的同时容易带来严重的“结构性污染”，应加快产业结构由“重型化”格局向“轻型化”格局的转型升级。陕西省在科技、教育、文化、医疗建设等方面优势明显，为经济建设提供了良好的社会基础保障。因此，城镇化水平、产业结构和科教文卫基础建设均能通过提高经济发展质量和水平进而提升经济环境的耦合协调度。从生态环境系统来看，城市环境治理力度和工业“三废”污染物排放量也是影响陕西省经济环境耦合协调度的重要因素。其中，森林覆盖率、生活垃圾无害化处理率、建成区绿化覆盖率、空气质量达标率、循环经济下的废弃物综合利用率和污水处理率等都与耦合协调度关系密切。长期以来，陕西省在环境污染治理方面投入了大量资金和技术，持续增加环境治理力度和大力发展循环经济有利于提升区域整体耦合协调水平。工业“三废”中废水排放量和废气排放量也对耦合协调度影响较明显，说明减少工业污染物排放量、采用清洁生产模式有利于推进经济环境系统整体耦合协调发展。

表6 陕西省经济发展与生态环境耦合协调度的影响因素及排名

3 结论及建议

(1) 2008—2018年，陕西省经济发展指数与生态环境指数均呈现波动上升的趋势，整体经济发展指数滞后于生态环境指数。区域各城市间经济发展不平衡，西安占据“一家独大”的地位，未来有待进一步加强区域经济建设，缩小城市间经济发展差距。

(2) 2008—2018年，陕西省经济发展与生态环境的耦合协调状况总体呈逐渐改善的趋势。按耦合协调类型来看，西安、宝鸡、榆林、延安和咸阳5市均属于良好协调发展类型，铜川、渭南和汉中3市属于低水平协调发展类型，商洛和安康2市尚处于轻度失调发展阶段。

(3) 陕西省经济发展与生态环境耦合协调的区域空间联系较弱，亟需加强区域空间联系，其中西安是区域耦合协调的主要引力作用源，安康和榆林对外耦合协调空间联系最弱。各城市自身经济发展、生态环境建设及交通可达性水平均是影响耦合协调空间联系强度的重要因素。

(4) 城镇化水平、产业结构、科教文卫基础建设、环境治理力度及工业“三废”污染物排放量是影响陕西省经济环境耦合协调度的主要因素，今后应重点通过这些方面来助力区域经济环境耦合协调水平的提升。

(5) 缓解陕西省经济发展与生态环境之间的矛盾，其根本在于转变传统“先污染、后治理”的粗放型经济增长方式，牢固树立“生态文明，绿色发展”理念，积极探索经济发展与生态环境建设协调可持续发展道路。基于本研究结论得到以下政策启示：对于城市内部而言，应结合各城市自身发展情况大力发展经济，着力增强城镇化发展水平和城市基础设施建设，合理推进产业结构转型升级，提升生产工艺减少污染物排放，加大对环境的保护、投入和治理力度，同时以科技创新为动力积极开发清洁能源，促进经济和生态效益同步提高。对于区域层面而言，应加强区域合作，增强各城市间彼此空间联系，重点进行交通运输网络建设，充分发挥西安对周围城市的辐射带动作用，缩小城市间经济发展和生态环境建设差距，进而推动陕西省真正实现区域内部良性互动、协调发展的局面。