西部地区城市生态、经济、社会耦合协调发展研究

2021-07-20米热阿依米吉提居来提色依提

城市学刊 2021年3期

米热阿依·米吉提，居来提·色依提，张业

（新疆财经大学经济学院，乌鲁木齐 830012）

中国社会经济快速发展，城镇化进程不断加快，生态环境问题也日益严峻，生态环境的承载力极限不断面临挑战。因此，可持续发展问题引起了社会各界的广泛关注并成为当今世界经济社会发展的潮流。近年来，中国越来越注重“生态”问题，中国共产党的十八大报告首次设立专题对其进行论述，并要求从源头上扭转生态环境恶化趋势，为人民创造良好生产生活环境，为全球生态安全作出贡献；党的十九大报告指出了加快生态文明体制改革、建设美丽中国的方向和路线，并提出了着力解决突出环境问题、加大生态系统保护力度、改革生态环境监管体制等几项措施。协调好社会经济与生态环境的关系，推进生态、经济、社会的协调发展成为我国经济可持续发展、新型城镇化建设的必然要求。

近年来，得益于“一带一路”倡议及“西部大开发”战略，我国西部地区的社会经济发展较快，但是受区域生态和产业结构的影响，在生态环境方面存在资源开发依赖性强、重工业比重过大、产值能耗高、生态脆弱、环境污染严重等一系列问题，社会经济发展与生态环境承载能力矛盾尖锐，成为各级政府与学术界关注的焦点。因此，研究西部地区城市生态、经济、社会协调发展，构建评价模型并定量评价分析，对促进西部地区社会经济的可持续发展具有一定借鉴意义。

一、文献综述

国外学者较早开始研究社会经济与生态的关系，从不同角度探讨社会经济与生态协调发展问题并取得了较为丰富的成果。Grossman等发现资源环境变化与经济发展之间存在从相互排斥到相互补充的过程，经济发展与生态环境之间存在“倒U型”关系，并称其为“库兹涅斯曲线”。[1]随后外国学者根据这种研究范式建立了生态经济系统的基本分析框架，并用“能值分析方法”和“生态足迹模型”等定量方法进行了一系列研究。[2-3]

我国在这个领域的研究整体上要晚于国外。大部分学者的关注点在于对生态经济系统评价指标体系的建设与协调度模型的构建等方面。如张煊等分析经济、生活、生态三者之间的作用机理，构建了基于矩阵型结构的网络DEA模型对生态经济效率进行测算并检验其敛散性。[4]郑德凤等在改进陆地生态系统服务价值评估方法的基础上，从高水平和高强度的角度出发提出了基于生态系统服务价值理论的绿色GDP核算与评估模型。[5]马慧敏等构建了区域生态—经济—社会复杂系统协调发展评价模型，并运用该模型对我国2005—2016年省域可持续发展的协调性进行评估。[6]还有一部分学者从实证分析角度对不同生态功能区的生态经济系统协调发展进行了研究。如王琦等分析洞庭湖区协调发展水平，认为该地区协调度发展水平相对较高且不断提高。[7]张琪等以典型的煤炭资源型城市淮南市为例，从宏观角度分析淮南市经济、社会、生态多维关系的协调发展。[8]也有一部分学者采用定性与定量分析相结合的方法分析某省、某地区生态复合系统协调发展状况。[9-11]具体研究西部地区协调发展情况时，多数学者用熵权法、耦合协调模型进行分析。如张芳等定量分析了新疆北疆城镇的社会经济与绿洲生态系统协调发展程度，并认为多数地区属于环境主导、经济滞后类型。[12]惠调艳和郭筱分析指出导致西部地区不协调发展的主要原因为经济滞后，因此西部各省份应立足于自身现状，探索符合自身发展的良性耦合路径。[13]杨青和张彩彩从经济、资源、环境这三个方面分析陕西省生态经济效益并提出相应建议。[14]

本文在现有相关研究的指标体系基础上建立区域生态、经济、社会评价指标体系，用熵值法、耦合度、耦合协调度等模型测算2009—2018年西部城市的生态、经济、社会子系统综合指数、三者的耦合协调度情况，找出阻碍区域协调发展的主要因素，并为这些地区实现可持续、协调发展提供理论依据与决策参考。

二、数据来源与分析方法

（一）指标体系的建立

本文选择新疆、甘肃、宁夏、青海、陕西、重庆、四川、云南、广西等9省市的地级及以上城市为研究对象，其中直辖市1个（重庆），副省级市2个（成都、西安），地级市71个。地级市中吐鲁番、哈密、海东等3个城市缺失部分数据，因此本文只讨论其余71个地级及以上城市。本文利用熵值法、耦合度与耦合协调度模型对这71个地级及以上城市的生态、经济、社会耦合度进行实证分析，在马慧敏、王琦、张琪等[6-8]的相关指标体系基础上，在可行性、全面性原则前提下，结合数据的可得性、可信性等因素，从生态、经济、社会这三个层面共选取31个指标建立指标体系，其中生态子系统包括生态基础、生态压力、生态响应等三个一级指标，经济子系统包括经济发展与经济活力两个一级指标，社会子系统包括社会发展与人民生活等两个一级指标（见表1）。

表1 生态、经济、社会协调发展评价指标体系

（二）数据来源与处理

本文原始数据来源于2010—2019年《中国城市统计年鉴》《中国城市建设统计年鉴》以及相关省份2009—2018年的统计年鉴及各市国民经济和社会发展统计公报等。一些缺失数据本文采用移动平均法获得，数据具有真实性和可靠性。

在进行实证分析之前用min-max标准法对本文所选取的原始数据进行标准化处理，以避免实证分析受指标的数量及单位等方面的影响。对数据进行标准化处理后，原始数据的范围转换到[0-1]之间。其公式为：

式中：Xij为i市第j个指标的原始值，为第i市的第j个指标标准化后的值，Xjmin为原始值的最低值，Xjmax为最高值。

（三）研究方法

1.熵值法

熵值法可以用来分析某个指标的离散程度，一般来说指标的离散程度越大，则表示对综合评价的影响越显著。其公式如下：

2.耦合协调模型

本文借鉴相关研究对区域耦合协调发展模型的构建思路，对生态、经济、社会三个子系统进行分析时，耦合度模型可以表示为：

式中，C为耦合度，0≤C≤1；f(x)、g(y)、h(z)分别表示生态、经济、社会三个子系统的综合发展指数。对于各城市而言，耦合度空间差异大，两极分化明显。通常认为，0≤C≤0.3时称为低耦合阶段，0.3≤C≤0.5时为拮抗阶段，0.5≤C≤0.8时为磨合阶段，0.8≤C≤1时为协调耦合阶段。

耦合度模型虽然能够体现三个子系统之间的互动作用，判断三者之间的交互作用协调程度，但无法反映出子系统的整体“功效”与“协同”效应。[15]为了更加精准地显现出两者之间的协调发展水平及状态，本文在耦合模型的基础之上，进一步构建协调发展模型来反映各子系统间的协调发展水平的高低。其公式为，T=αf(x)+βg(y)+γh(z)。其中T为综合评价指数，α、β、γ分别代表生态、经济、社会三个子系统的权重数，考虑到各子系统同等重要，本文取α=β=γ=1/3，D则为协调发展度。[8]耦合协调度（D）越大，说明区域各子系统之间达到了良性的共生耦合，子系统之间的发展越协调越好，反之，则表明子系统之间的发展不协调。为了解释子系统之间的协调发展程度，根据协调发展度值的大小，将其划分为五种类型，以此判定子系统协调发展状况（见表2）。

表2 生态、经济、社会协调发展等级划分

三、测算结果分析

（一）子系统综合指数的时序演变分析

运用熵值法测算各子系统的权重，并在此基础上分别测算西部地区城市生态、经济、社会子系统的综合评价指数。

1.生态子系统综合指数均值的时序演变从时间维度来看，西部地区城市生态子系统综合指数的平均值呈现出波动上升的势态，虽然分别于2010、2017年有小幅度的下降，但总体上呈现上升趋势，平均值从2009年的0.133增加到2018年的0.156，年均增长率为0.017。标准差从2009年的0.087增加到2018年的0.103，可见西部城市在生态方面的差距逐渐扩大。从空间分布来看，西北地区与西南地区波动趋势基本相似，西北城市的生态子系统平均值高于西南地区的平均值。西北与西南地区的平均值分别从2009年的0.132与0.133增加到2018年的0.160与0.154，年均增长率分别为0.020与0.015，西北地区的标准差小幅度增长，但西南地区的标准差有所下降，可见西北地区区域之间的差异在扩大，西南地区的区际差异在缩减（见图1）。在各城市中南宁市得分最高，其值为0.46，其次是克拉玛依市，重庆、成都、乌鲁木齐的排序也较靠前，陇南、昭通、商洛等地级市的排名较靠后。总体上，我国西部地级及以上城市生态综合水平逐年提高，区域总体差异逐渐扩大，西北的综合水平高于西南的综合水平。这主要是因为，西北近年来环保政策支持度较高、环境污染治理投资力度大，如，2017年，西北五省环保投资占GDP的占比高达2.204%，而西南地区的仅为0.94%。

图1 西部地区城市生态子系统综合指数

2.经济子系统综合指数均值的时序演变

从时间维度来看，经济子系统综合指数的平均值呈现出不断上升的势态。平均值从2009年的0.086增加到2017年的0.203，又下降到2018年的0.190，总体上呈现上升趋势，年均增长率为0.082。标准差从2009年的0.044增加到2018年的0.099，可见西部城市经济发展方面的绝对差距在逐步扩大。从空间分布来看，西北地区与西南地区发展趋势基本相似，西北地区城市的经济子系统平均值高于西南地区的平均值。西北与西南地区平均值分别从2009年的0.098与0.078增加到2018年的0.215与0.171，年均增长率分别为0.081和0.082，标准差均有所增长，可见区域之间的差异在逐渐扩大。在各城市中克拉玛依得分最高，其值为0.39，乌鲁木齐、成都、昆明、西安等城市的排序也靠前，均呈现波动变化，定西、河池、来宾、昭通等地级市的排名较靠后。总体上，我国西部地级及以上城市经济发展水平逐年提高，区域差异在扩大，西北的综合水平高于西南的综合水平，究其原因是西南地区地级及以上城市中除了成都、昆明、攀枝花之外其他城市的经济发展水平相对较低，而西北地区各城市的发展相对较好，尤其是省会城市的发展比较好，有效带动西北地区整体经济发展（见图2）。

图2 西部地区城市经济子系统综合指数

3.社会子系统综合指数均值的时序演变

从时间维度来看，社会子系统综合指数的平均值呈现出不断上升的势态，从2009年的0.115增加到2018年的0.165，年均增长率为0.037；标准差从2009年的0.063增加到2018年的0.088，可见西部城市在社会发展方面的差距稍微变大。从空间分布来看，西北地区与西南地区的社会子系统变化趋势基本相似，与经济、生态子系统类似，西北地区城市的社会子系统平均值高于西南地区的平均值。西北与西南地区平均值分别从2009年的0.119和0.112增加到2018年的0.177和0.156，年均增长率分别为0.041与0.033，标准差均有所增长，可见区域之间的差异在逐渐扩大（见图3）。在各城市中西安得分最高，为0.384，成都、乌鲁木齐、兰州、昆明等城市的排序也比较靠前，河池、陇南、定西、临沧等地级市的排名较靠后。总体上，这些城市社会发展水平逐年提高，区域差异在扩大，西北的综合水平高于西南的综合水平，并且增长速度快于西南地区，主要是因为近年来我国政策积极向西北地区倾斜，对西北地区基础设施的投入力度不断加大，从而加快了西北城市人才聚集和生产要素配置的优化，因此西北城市的社会子系统发展水平高于西南地区。

图3 西部地区城市社会子系统综合指数

（二）西部地区城市生态、经济、社会耦合协调发展态势

1.各城市耦合度发展态势

从时间维度看，西部地区城市生态、经济、社会复合系统耦合度均值2009—2016年间呈平稳上升趋势，2017年小幅下降，但2018年又有所上升，总体呈上升趋势（见表3）。此外，西南与西北地区的耦合度分别从2009年的 0.957、0.974增加到 2018年的 0.987、0.978，可见西南地区耦合度增长速度高于西北地区，现阶段西南地区耦合度水平稍高于西北地区。

表3 西部地区城市耦合度时间演化

从空间分布来看，耦合度均值高值区集中在泸州、乐山、曲靖、汉中等地级市，低值区集中在资阳、遂宁、广安、内江等城市。2009年以来所有的城市耦合度均介于[0.8-1]之间，整体处于协调耦合阶段，且其得分值不断提高，说明经过几年的发展，城市耦合度不断上升，各地区生态、经济、社会子系统之间呈现良性耦合特征并逐渐向协调、有序的良性共振耦合方向发展。总体上，西部地区耦合度水平较高，均处于协调耦合阶段并呈逐年提高趋势，这说明“西部大开发”“丝绸之路经济带倡议”等政策取得了一定成效。

2.各城市耦合协调度发展态势

根据耦合协调度模型测算出西部地区城市生态、经济、社会的耦合协调度值，并对测算值进行等级划分，选取2009、2014、2018年为研究时间节点并通过ArcGIS 10.4软件将空间分析单元与测算值进行空间链接，形成各城市在这三个时间节点的耦合协调的空间分异图。

从时间维度看，各城市耦合协调度呈现不断上升趋势。2009、2014、2018年耦合协调度均值分别为0.313、0.361、0.390，均处于轻度失调阶段，但其得分值越来越高，年均增长率为0.022。此外西南地区与西北地区各城市在这三个节点的耦合协调度分别为0.306、0.321，0.355、0.370，0.379、0.404，年均增长率分别为0.022，0.023，可见现阶段西北地区耦合协调度水平及年均发展速度都略高于西南地区。

从空间分布来看，2009年，乌鲁木齐、成都、昆明等10个城市处于勉强协调阶段，嘉峪关、柳州、北海等60个城市处于轻度失调阶段，陇南市处于严重失调阶段；2014年成都、乌鲁木齐、西安等15个城市处于勉强协调阶段，其余的城市处于轻度失调阶段；2018年，克拉玛依、乌鲁木齐、西安、成都等4个城市进入初步协调阶段，南宁、昆明等16个城市处于勉强协调阶段，其余城市处于轻度失调阶段，2018年各城市均值为0.389，标准差为0.094，比2009年的0.076增长了24.4%，表明耦合协调度差异稍有扩大。高值区集中在克拉玛依以及各省会城市，这主要是因为相比于其他地级市，这些城市高素质人才总数多、人力资源优势相对集中，经济基础较好、基础设施条件较好、区位优势相对明显，因此推进了该区域的协调发展。低值区主要集中在定西、陇南、河池、昭通等地级市，主要是因为这些城市经济发展水平参差不齐、基础设施相对较落后、生态环境相对较脆弱，因此耦合协调度得分较低。

（三）制约西部城市协调发展的主要因素

从上文的分析可知，各城市耦合度与耦合协调度存在一定的差异，这恰好揭示了西部城市之间发展的不平衡性。为解释地区差异的原因并对生态、经济、社会协调发展提出合理的建议，本文对2009—2018年各子系统综合值的平均分进行对比分析：若城市经济子系统得分最低，则表明该地区属于经济滞后型，若城市社会子系统得分最低，则表明该地区属于社会滞后型，以此类推。[13]制约各城市耦合协调发展的主导因素有所不同，见表4。

表4 西部地区城市协调发展主要制约因素

南宁、西安属于勉强协调经济滞后型，北海、钦州、贵港、来宾等14城市属于轻度失调经济滞后型，这些城市表现为不同程度的经济滞后而导致的低协调，经济发展水平相对落后是限制区域协调发展的主要因素。其中，南宁市是广西首府，是我国面向整个东盟地区的核心城市以及在边境区域中的核心城市，有较好的区位优势，但近几年来南宁市人均GDP低于同时期全国平均水平，经济增长速度缓慢，此外还存在一定程度的产业结构不合理等现象。钦州市处于泛珠三角、泛北部湾和大西南经济圈的结合部，是中国与东盟合作的前沿城市、大西南出海通道的枢纽城市，但钦州城市规模小，经济总量不大，社会经济发展较为缓慢，因此其经济总体发展水平低下。其他城市也有一定的优势和劣势，因此，在将来的发展过程中应充分利用城市的区位优势，进一步加强基础设施建设、促进经济发展，提升总体发展质量。

重庆、柳州、嘉峪关、石嘴山、乌鲁木齐、克拉玛依等属于勉强协调社会滞后型，防城港、贺州、宜宾等15个城市则属于轻度失调社会滞后型。其中，克拉玛依市虽是非省会城市，但其经济与生态子系统的得分最高且协调发展水平也相对较高，基础设施相对较齐全，但其人口密度、人口增长率等跟人力资本相关的指标得分较低，因此其社会子系统的发展相比于经济与生态子系统发展有一定的欠缺。武威、中卫等部分地级市的基础设施条件相对较差，因此其社会子系统综合得分相对较低，并成为阻碍其协调发展的主要因素。

成都、攀枝花、昆明、兰州、西宁、银川等城市属于勉强协调生态滞后型，百色、崇左、德阳、乐山等28个城市属于轻度失调生态滞后型，生态滞后型城市占城市总数的47.89%。多数城市生态基础较为脆弱，生存条件较为恶劣，尤其是西北城市的生态环境较为恶劣，因此生态成为限制其协调发展的主要因素。其中，陇南市耦合协调度得分与生态子系统得分排名均靠后，其工业固体废弃物综合利用率、生活污水处理率、生活垃圾处理率均低，城市绿地覆盖、公园绿地面积等绿化水平较低，总体上生态基础较为脆弱、污染严重、城市生存条件较为恶劣，这种以牺牲生态环境为代价的非持续型的经济发展模式成为限制其协调发展的主要因素。因此，这类城市应重视生态环境保护，秉持“绿水青山就是金山银山”的理念，倡导人与自然和谐共生，促进区域可持续发展。

总体而言，近年来西部地区城市经济总量、结构和质量均有了明显提升，多数城市经济发展速度加快、基础设施条件日渐完善，但生态子系统发展水平与发展速度相对较低，现阶段很大一部分城市属于低协调的生态滞后型。可见，尽管人们的环保意识和环保措施不断加强，但经济的快速发展给生态子系统发展带来了一定的压力，导致城市环境治理效能相对较低，需利用好自身优势、加大环境治理力度。