基于耦合模型的区域经济—旅游业—生态环境协调发展研究

菅琳琳 彭利 甘晓成

[摘要]新西部大开发提出将旅游业打造为区域重要支柱产业，新疆党委政府已提出旅游兴疆战略，旅游業展现出强大的吸引力和复苏力。生态环境是旅游业能否持续健康发展，能否走全域旅游发展模式的重要载体。新疆走全域旅游发展之路，必须处理好经济、旅游业发展与生态环境之间的关系。本文依据 2008—2017年新疆14个地州市旅游、经济、环境方面的面板数据，选取区域经济、旅游业、生态环境3大子系统20个评价指标进行评价指标体系构建，运用耦合协调度模型对区域经济—旅游业—生态环境三个系统的协调度进行定量测算。测算结果表明，新疆14个地州市的旅游业、区域经济及生态环境的综合评价指数总体上均呈现出增长态势，耦合协调类型大致经历了“轻度失调—濒临失调—勉强协调—初级协调—中级协调—良好协调”的转变，而且旅游业、区域经济及生态环境耦合协调发展水平变化特征稳定。 2017年，昌吉回族自治州、伊犁哈萨克自治州、塔城地区、阿勒泰地区处于良好协调状态，其余各地州市耦合协调度处于中级协调阶段。

[关键词]区域经济—旅游业—生态环境;耦合协调度;新疆

[中图分类号]F125     [文献标识码]A   [文章编号]1009—0274（2021）02—0071—08

[作者简介]菅琳琳，女，新疆大学政治与公共管理学院行政管理硕士研究生，研究方向：文化旅游产业发展与政府治理;彭利，新疆大学经济与管理学院副教授，研究方向：区域经济、数量经济;甘晓成，女，副教授，经济学博士，硕士生导师，研究方向：文化旅游产业发展与政府治理。

2020年5月，中共中央、国务院《关于新时代推进西部大开发形成新格局的指导意见》提出，支持西部地区大力发展旅游休闲、健康养生等服务业，打造区域重要支柱产业。新疆党委政府已提出旅游兴疆战略，旅游业展现出强大的吸引力和复苏力。越来越多的游客将目光聚焦新疆。2015年以来，新疆各地区接待国内外旅游人次逐年攀升。2019年，新疆接待游客历史性突破2亿人次。新疆旅游业发展势头强劲，日益成为新疆经济增长的新增长极。全域旅游是新时代旅游发展的新模式，生态环境质量是旅游业能否持续健康发展，能否走全域旅游发展模式的重要载体。新疆发展全域旅游，必须处理好经济、旅游业发展与生态环境之间的关系。新疆处于干旱地区，生态环境脆弱，生态环境是否能够承载新疆全域旅游发展模式，新疆经济、旅游与生态环境的协调度如何，很少有学者研究，特别是14个地州市的三个系统的协调度笔者首次进行测算分析。本文在深入分析旅游业—区域经济—生态环境三者相互协调发展作用机理的基础上，采用定量分析的方法，截取新疆14个地州市2008—2017年的面板数据，根据构建的评价指标体系，运用耦合协调模型对14个地州市的经济—旅游—生态环境三者之间的耦合协调度进行实证分析，测算分析新疆14个地州市区域经济、旅游业、生态环境保护的协调发展程度，以期为相关部门制定全域旅游发展规划及相关政策提供一定依据和参考。

一、文献回顾

笔者在CNKI核心期刊中，以“经济、旅游、生态环境、耦合”为关键词搜索，不限发表时间，共搜索到68篇文献。自学者刘定惠，杨永春（2011年）第一次运用耦合协调模型分析安徽区域经济、旅游、生态环境三系统之间的关系以来，关于三者间耦合关系的文章2014年研究最多。研究区域包括广西、广东、安徽、湖南、江苏、山西、黑龙江、新疆等十几个地区。

刘定惠、杨永春（2011年）在研究和分析区域经济、旅游、生态环境之间的耦合协调发展程度过程中，首次使用耦合协调模型，结果发现，安徽省经济、旅游、生态环境三系统的耦合协调度整体呈现上升趋势，但依旧处于中级协调阶段[1]。庞闻、马耀峰（2011年）运用耦合协调发展模型对西安市2001—2009年间旅游经济、生态环境进行了实证分析，文章结论部分指出，耦合协调模型是定量分析旅游可持续发展情况的重要工具，可以详细分析二者之间的耦合关系和协调发展状态，有利于评估旅游可持续发展实际状况[2]。钟霞、刘毅华（2012年）利用物理学中耦合协调度函数建模法，对广东省21个城市2001—2010年间旅游、经济、生态环境三者之间的耦合协调度进行实证分析，得到研究结论：广东省21市的耦合协调度整体在不断提高，但不同地区间协调水平还存在一定差距[3]。熊鹰、李彩玲（2014年）对张家界市1996—2010年间的旅游、经济、生态环境三者之间协调发展程度的研究当中，同样使用了耦合协调度模型，通过对测算结果的分析得出结论：相对于快速发展的旅游业来说，张家界市的生态环境发展与改善还具有较大的潜力和空间[4]。韦福巍、周鸿（2015年）通过构建评价指标体系，引入耦合协调度模型测算了广西14个地级市2010—2012年间经济、旅游、生态环境三系统的耦合协调水平，研究结果显示，三系统间的耦合协调发展水平变化特征较为稳定，且综合评价指数整体呈现增长态势[5]。李琳、张涛（2019年）定量分析了黑龙江省旅游产业与生态环境耦合协调发展程度[6]。张珍珍、曹月娥（2020年）分别运用耦合协调模型和GM（1，1）模型定量分析了昌吉回族自治州2007—2016年旅游、经济、生态环境的耦合关系和协调发展水平，结果表明三大系统间的综合评价指数总体上呈现波动上升趋势[7]。赵胡兰、杨兆萍（2020年）以新疆整体为研究对象，通过构建评价指标体系，运用耦合协调度模型和灰色预测模型对新疆2008—2017年间经济、旅游、生态环境三大系统的耦合协调发展状况进行实证研究，结果表明，三大系统间具有较高的耦合度，而协调度稍有起伏，但总体呈现上升趋势[8]。

耦合协调度模型已逐步成熟并被越来越多学者所认可，广泛运用于研究之中。目前从研究范围来看，有关区域经济—旅游业—生态环境三系统耦合的研究范围主要集中在东中部地区，西部边疆地区的研究则较少。关于新疆区域经济—旅游业—生态环境三系统耦合研究也大都从新疆整体出发或只对昌吉州进行研究，还未分析各地州市的协调度、具体分析南北疆协调度差异。因此，本文在学者们研究的基础上，以新疆14个地州市为研究对象，测算分析各个地州市区域经济—旅游业—生态环境三系统间的耦合度及协调度时间和空间变化，比较不同区域间协调度差异。

二、区域经济—旅游—生态环境系统作用机理及模型构建

（一）区域经济—旅游—生態环境系统作用机理

区域经济—旅游—生态环境作为一个开放的、复杂的系统，具有不确定性强以及多层次性等特征，且该系统的各个组件相互关联，相互依存，并且彼此交互。 它们相互促进和相互制约，积极和消极影响并存。 因此，研究其多重相互作用机制是实现区域经济—旅游—生态环境系统协调发展的重要前提。

区域经济—旅游—生态环境三个系统之间相互作用的机理如图1所示：首先，区域经济有利于生态环境的保护和旅游业的进一步发展。一方面，区域经济发展为更好地保护环境、开发利用自然资源提供必要的财政保障和技术支持，如转变生产方式降低能源消耗和污染;另一方面，区域经济的发展可以为旅游业提供更好的基础设施与服务，推动旅游业发展与升级。其次，旅游业还是协调区域经济和生态环境的重要桥梁和纽带。旅游业作为“无烟工业”，具有经济驱动力强、直接污染少的特点。一方面，随着旅游业的发展，其他相关行业如住宿、餐饮等行业也将随之得到很大发展，同时也可以促进地区与外界信息、文化等方面的交流互动。另一方面，生态旅游的发展也使得旅游地更加重视生态环境的保护，促使其在对生态环境的开发利用和保护方面更加积极主动。最后，生态环境是旅游业能够持续健康发展的天然优势和重要前提，同时人类从事一切生产活动所需的能源资源都要从生态环境中获取。具体体现为，一方面，经济的发展需要从生态环境中获取资源;另一方面，旅游业得以健康及长期发展离不开生态环境提供的重要基础。由此可见，社会经济发展可以为生态环境质量改善及旅游业的发展提供必要支持，而生态环境是经济和旅游业得以发展的重要基础，旅游产业则是协调社会经济和生态环境的关键，三者密切联系、相互依存、缺一不可。

（二）评价指标体系构建

区域经济—旅游—生态环境系统是一个高度复杂的开放系统，所涉及的要素众多，因此需要从多个角度来评价其协调发展程度。由于新疆各个地州市统计口径的差异，对评价指标数据的可获得性造成一定限制，在阅读文献时发现不同学者对于评价指标体系的选取主要是根据研究区域范围以及数据的可获得性及对比性原则来进行选取，因此本文在参考熊鹰（2014）[4]选取的29个评价指标 、韦福巍（2015）[5]选取的18个评价指标构建评价指标体系的基础上，综合考虑评价指标选取的客观性、代表性，同时结合新疆14个地州市相关数据的可获得情况，选取了经济子系统、旅游子系统、生态环境子系统 3个子系统20个指标来构建评价指标体系，其中旅游子系统分别选取国内旅游收入、入境旅游收入、旅游总收入占GDP比重、星级宾馆数、旅行社总数、住宿和餐饮业从业人数（城镇非私营单位）6个指标;经济子系统选取地区生产总值、人均GDP、地区财政一般预算收入、第一产业占GDP比重、第二产业占GDP比重、第三产业占GDP比重、在岗职工平均工资、人均社会消费品零售总额、进出口总额占GDP比重9个指标;生态子系统选取生活垃圾处理率、生活垃圾清运量、造林面积、空气质量达到及好于二级天数、人均公园绿地面积5个指标，来评估新疆14个地州市区域经济—旅游—生态环境的协调发展状况。

由于指标性质存在差异，每个指标的量纲和单位是不同的，无法直接比较、计算，因此在进行计算时，数据需要进行无量纲化处理。这里采用极差法将数据进行标准化处理，具体如下：

[xij=Xij-min（Xj）max（Xj）-min（Xj）]（正向）                    （1）

[xij=max（Xj）-Xijmax（Xj）-min（Xj）]（负向）                    （2）

式中：i为样本数，j为指标序号，X为指标值，x为标准化值。为防止出现数值较小或为0的情况，且为了计算的统一与方便，可以将数据进行平移处理：[x″ij=H+x′ij]

由于[x′ij]  位于0和1之间，因此H一般可取1。同时，本文采用熵值赋权法来确定各指标的权重。具体步骤如下：

step1：用比重法对平移后的数据进行归一化

[yij=x″iji=1nx″ij]

step2：计算各指标的熵值

[ej=-1lnni=1nyijlnyij]

其中[ej]为第j个指标的熵值（下类似），j=1，2，3……p。

step3：计算差异系数：[gi=1-ej]

step4：计算指标的权重：

[ωj=gjj=1pgj]

评价指标及其权重如表1所示（注：由于文章测算地州市较多，在此对各地州市权重计算结果不进行一一罗列，仅以乌鲁木齐市2008—2017年权重计算结果为代表进行展示）。

（三）耦合协调度模型和计算方法

各子系统综合评价系数计算公式如下：

[f（x）=i=1maix′i]                     （3）

[g（y）=i=1mbiy′i]                       （4）

[h（z）=i=1mciz′i]                         （5）

式中： f（x），g（y），h（z）分别代表旅游业、生态环境、区域经济各系统的综合效益;[ai]，[bi]，[ci]分别为各子系统中各指标的权重;[x′i]，[y′i]，[z′i]分别表示旅游产业、社会经济、生态环境的无量纲化指标值。

本文主要通过构建评价指标体系，运用耦合模型，对新疆区域经济—旅游—生态环境耦合度及协调度进行定量测算。借鉴物理学中的容量耦合系数模型，推广得到多个系统（或要素）相互作用耦合度模型[1]，即：

[c=f（x）g（y）h（z）（f（x）+g（y）+h（z）/331/3]          （6）

在公式中，C代表耦合度，其取值范围为0—1。C值越趋向于1，说明系统间相关性越强，并且朝着有序方向发展，当它等于1时，为最佳耦合状态。反之，则说明系统间相关程度较弱，并且朝着混乱方向发展，当它等于0时，表明系统完全混乱状态[5]。耦合阶段划分见表2。

由于耦合度只能说明相互作用程度的强弱，无法反映协调发展水平的高低[5]。因此，引入耦合协调度模型，以便更好地评价经济、旅游、生态环境交互耦合的协调程度，其计算公式如下：

[D=CT]，[T=?f（x）+βg（y）+δh（z）]      （7）

其中：C表示区域经济、旅游、生态环境三者之间的耦合度，D表示三者之间的耦合协调度，T表示三者之间耦合协调发展水平的综合评价指数;α、β、γ分别为待定系数。需要说明的是，耦合度与耦合协调度的计算公式中涉及的权重值，在权衡相关研究领域专家的评价意见后，考虑到城市旅游业、区域经济、生态环境具有同等重要性，故取α、β 和 γ取值相同，可以平均认定为各占1/3。

为了更直观地表述区域经济—旅游—生态环境三者之间的耦合协调发展程度，本文参考廖重斌（1999年）[9]的研究，对耦合协调度的等级进行划分。由于D∈[0，1]，采用均匀分布函数法来确定耦合协调度的类型与划分标准，见表3耦合协调度等级分类：

三、实证研究结果分析

首先利用公式（1）（2）对新疆14个地州市的区域经济、旅游业及生态环境耦合协调度评价指标体系中2008—2017年的原始数据进行标准化处理，然后采用公式（3）—（5）计算得出各城市旅游产业、社会经济及生态环境评价指数，再将其代入公式（6）、（7），经计算，最终分别得出三者之间的耦合度指数、综合评价指数及耦合协调度指数（见表4—表6）。

从表4、表6中可以看出，新疆14个地州市的区域经济—旅游—生态环境三者之间的耦合度、耦合协调度整体上都呈现增长趋势，这表示各个地州市三者之间的互动性逐渐增强，逐渐形成良性互动。

（一）区域经济、旅游、生态环境三个系统综合评价得分分析

新疆14个地州市旅游系统的综合得分在一定程度上有波动。就旅游子系统来说，从表5中我们可以看出2008—2009年间，新疆14个地州市的旅游子系统的综合评价得分整体偏低，2010年有所回升。2011—2014年间，旅游子系统综合评价得分持续走低。 2015年以来，新疆稳定红利初步显现，同时作为丝绸之路经济带的“核心区”和“桥头堡”，新疆凭借自身旅游资源丰富独特、人文气息浓厚等优势，迎来了旅游业发展的黄金时期。

从经济子系统看，过去十年间，新疆各地州市的地区生产总值呈逐年增长态势，但其增长速度并不稳定。2008年，具有相对优势的昌吉回族自治州、伊犁哈萨克自治州等地区的经济子系统综合得分在0.5左右，相对落后的克孜勒苏柯尔克孜自治州得分不到0.4，而到2017年，昌吉回族自治州、伊犁哈萨克自治州的经济子系统综合得分在0.7左右，而克孜勒苏柯尔克孜自治州、喀什等地区得分仍然在0.4左右浮动。北疆和南疆地区的经济发展速度存在着显著差异。

鉴于统计年鉴中各地州市生态环境统计口径存在差异，故只选取生活垃圾处理率、造林面积、人均公园绿地面积等五个共有统计样本作为评价指标。从生态环境子系统综合得分看，新疆14个地州市生态环境整体得分呈稳步上升态势，其中乌鲁木齐、克拉玛依、吐鲁番、哈密等地区综合得分在0.7左右，比其他地区稍逊一筹，究其原因在于这些地区人口密度较大，人口壓力以及一些不合理的开发活动对生态环境造成了一定的影响;阿勒泰地区综合得分在0.8以上，阿勒泰地区地处新疆最北端，过去十年间空气质量达到及好于二级天数均在350天以上，且人均公园绿地面积在全疆范围内是最多的， 2017年人均公园绿地面积为27.48㎡。

（二）各地州市耦合协调度变化分析

1.各地州市耦合协调度的时序变化分析。从表6和图4可以看出，新疆14个地州市在过去十年间经济、旅游、生态环境三个系统耦合协调度（D值）呈上升趋势。2008—2009年间，新疆大部分地州市耦合协调度处于勉强协调（0.50—0.59）和濒临失调（0.40—0.49）状态，其中阿勒泰地区2008年处于轻度失调状态，2010年新疆14个地州市除吐鲁番地区外，基本呈现初级协调发展状态，吐鲁番地区2010—2011年间较其他地区相比，处于勉强协调阶段，结果显示阿克苏地区2010年呈现出中级协调状态;数据显示2012—2017年间，新疆14个地州市D值虽有起伏，但整体呈波动上升的发展趋势，到2017年，各地州市的耦合协调度值达到0.7、0.8以上，进入中级协调阶段和良好协调阶段。

虽然新疆14个地州市D 值总体上呈上升趋势，但各地州市在不同研究时段内都存在一定程度波动，而且出现波动的时间基本重合。如2011年，受到新疆社会局势稳定的影响，各地州市的 D 值普遍有所下降;2014年，同样受到稳定局势的影响，新疆大部分地州市的D值出现不同程度的下降。之后几年，新疆在全区各族人民的共同努力奋斗下，经济社会发展平稳，尤其是近五年，新疆着力推动旅游业大发展，大力实施旅游兴疆战略，不断推进全域旅游的发展，使得新疆旅游业不断取得骄人成绩。除此之外，自2015年中央新疆工作座谈会以来，自治区牢固树立“环保优先、生态立区”理念，在该理念的指导下，全疆各地州更加注重生态环境的保护，坚持走绿色健康可持续发展道路，因地制宜加大对生态环境的保护力度和建设力度，确保在推进旅游兴疆战略过程中，保护好生态环境，最终实现产业发展的顺利转型升级，进而推动全疆经济的发展。截至2017年，昌吉回族自治州、伊犁哈萨克自治州、塔城地区以及阿勒泰地区的D值均在0.8以上，呈现出良好协调状态。

2.各地州市耦合协调度的空间变化分析。根据表6，对新疆14个地州市的区域经济—旅游—生态环境耦合协调度进行分时段的横向空间对比分析。通过对比分析发现新疆2008—2017年10 年间耦合协调度空间发展呈现不平衡的发展状态。

2008—2009年，新疆部分地州市如巴音郭楞蒙古自治州、克孜勒苏柯尔克孜自治州、吐鲁番地区、塔城地区、阿勒泰地区耦合协调发展度D值处于0.40—0.49之间，处于濒临失调状态。其中，旅游子系统和生态子系统得分较低，究其原因是当时这些地区旅游业发展动力不足，且大都位于边界地区，普遍出现生态赤字现象[10]，其余各地州耦合协调发展度D值皆在0.50—0.59之间，处于勉强协调状态，从生态系统得分我们可以发现，乌鲁木齐市、昌吉州、伊犁州、博州等地州生态系统得分相对其他地州较高，这主要得益于其地理位置及原有生态环境良好。

2010—2011年，新疆14个地州市耦合协调发展度D值都呈现一定程度的增长，如巴音郭楞蒙古自治州、克孜勒苏柯尔克孜自治州、塔城地区、阿勒泰地区摆脱濒临失调状态，旅游、经济发展取得了很大进步，D值在0.60—0.69之间，属初级协调状态;南疆阿克苏地区超越其他各个地州市，率先进入中级协调状态，这与阿克苏地区良好的环境建设密不可分。

2012—2015年，新疆大部分地州市旅游、经济、生态环境整体发展态势较为平稳，处于初级协调状态和中级协调状态，2012—2013年，阿勒泰地区、塔城地区和伊犁哈萨克自治州耦合协调发展度D值在0.70以上，开始进入中级协调状态。

2016—2017年，伊犁州、昌吉州、塔城地区、阿勒泰地区经济—旅游—生态系统耦合协调发展度D值率先突破0.8，在全疆范围内率先進入良好协调状态，其领头兵作用非常突出。受益于这四个地区三个系统的良好耦合协调状况，隶属于伊犁州的昭苏县、温泉县、昌吉州的木垒县、阿勒泰地区的阿勒泰市、布尔津县在2016年被评为国家级“全域旅游示范区创建单位”。

四、结论与讨论

本文对新疆14个地州市区域经济—旅游业—生态环境的综合评价指数及耦合协调度分析，得出以下结论。

首先，从耦合协调度的时间序列变化来看，新疆14个地州市的耦合协调度总体呈上升趋势。新疆在发展经济、旅游业的同时，生态环境保护措施不断加强，环境改善明显。旅游、经济、生态环境三者之间联系愈加紧密，相互驱动、相互影响的程度逐渐加深，新疆范围内旅游、经济、生态环境协调发展基本实现。但新疆走全域旅游发展之路，需要党政统筹、规划引领，环境保护等多部门联合，高位推动全域旅游发展，制定和完善旅游业与生态环境及其他方面协调发展战略，扎实推进，确保新疆早日进入国家全域旅游示范区。

其次，从耦合协调度的空间变化来看，北疆和南疆地区全域经济—旅游业—生态环境耦合协调度还存在一定差距。北疆大部分地州市旅游、经济、生态环境基础好，耦合协调度增长速度较南疆稍快，日渐成为辐射和带动新疆区域经济发展新的增长极。南疆四地州虽然基础薄弱，发展较为滞后。尽管随着近年来新疆全域旅游、旅游兴疆战略的不断落实推进，南疆各地州纷纷抓住发展契机，大力发展当地旅游业，推动产业转型升级，耦合协调度值也随之缓慢增长。但南北疆三个系统的耦合协调性还存在较大差距，特别是南疆克州、和田、阿克苏等地区要大力发展旅游业，同时也要加强生态环境保护。这种差距的存在不利于南北疆产业与经济的交流和互动，只有南北疆经济—旅游业—生态环境协调发展，才能助力“旅游兴疆”战略更好推进，因此应通过整合各地州市的优势资源，尽量缩小经济—旅游业—生态环境三个系统协调发展差距，从而打开南北疆互利共赢的新局面，真正形成互联互动、协调发展的良好格局，进而提升全疆竞争力。

参考文献：

[1]刘定惠，杨永春.区域经济—旅游—生态环境耦合协调度研究——以安徽省为例[J].长江流域资源与环境，2011（7）：892-896.

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[3]钟霞，刘毅华.广东省旅游—经济—生态环境耦合协调发展分析[J].热带地理，2012（5）：568-574.

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[6]李琳，张涛.黑龙江省旅游产业与生态环境耦合协调发展研究[J].林业经济，2019（12）：25-31+50.

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责任编辑：彭银春