安徽省旅游-经济-生态环境耦合关系与空间演变研究

苏智杰，赵中秋，2，祝培甜

(1.中国地质大学(北京)土地科学技术学院，北京 100083； 2.国土资源部土地整治重点实验室，北京 100035； 3.自然资源部信息中心，北京 100812)

十九大报告强调，我国社会主要矛盾已经转化为人民日益增长的美好生活需要和不平衡不充分的发展之间的矛盾，这意味着各领域、各产业对应标准也随之提升，特别是旅游产业.作为天然的现代产业体系，旅游产业是我国现代经济可持续发展和生态环境质量改善的动力.在我国“绿水青山就是金山银山”和生态环境保护的大背景下，发展旅游产业可以大力解决生态环境对新时代社会经济发展的约束.当然，旅游产业作为我国重要的支柱型产业，同时也离不开经济基础的有力支撑和生态环境的基础保障.因此研究旅游、经济与生态环境间的耦合协调关系，对于推动经济可持续发展、优化生态环境、改善居民高质量生活需求具有重要价值和实际推动意义.

目前国内学者对旅游、经济与生态环境的耦合协调关系研究已有突破性进展.廖重斌[1]首次提出了协调度计算模型，并作为环境与经济协调发展的评价方法；吴玉鸣[2]以“经济增长与环境”指标体系对中国31个省耦合协调发展的时空分布进行了实证分析；王凯等[3]在对辽宁沿海经济带旅游-经济-环境耦合协调度演变分析的基础上，应用GM(1，1)模型预测了未来三年研究区协调发展趋势；向丽等[4]运用障碍度评价模型，对长江经济带旅游与人居环境耦合协调发展的影响因素进行了实证研究.综合发现，国内的研究从最早的经济与环境体系扩展到了旅游、经济与生态环境三个体系的耦合协调度分析[5-8]，研究区域从地级市、省份、经济带扩展到整个国家[9-12]，研究方法在耦合度模型的基础上不断创新[13-15].但现有的文章对耦合度空间自相关分析较少，本文在原有研究的基础上，对安徽省旅游、经济与生态环境进行了耦合协调度的定量分析，并对耦合协调度空间分布与集聚特征进行了计量分析，最后对安徽旅游、经济与生态环境的时空布局特征提出了科学的规划方法和政策建议.

1 研究区概况

安徽省位于中国大陆东部，属于华东地区，为长江经济带的重要组成部分；同时也是中国史前文明的重要发祥地，以“徽景、徽商、徽文化”著称.旅游产业作为拉动区域经济增长、带动产业转型升级的强劲引擎，备受各地政府关注.十三五期间，安徽省将旅游产业确立为战略性支柱产业和促进安徽国际外向拓展的先锋产业.2008年安徽省GDP为8 851.66亿元，旅游收入为700.2亿元，旅游收入占GDP比重7.91%；2017年安徽省GDP为27 018亿元，旅游收入为6 002.4亿元，旅游收入占GDP比重22.22%.可见安徽省旅游产业在近十年内发展迅速，成为安徽省经济体系增长的主要动力之一.但经济与旅游业的快速发展也给生态环境造成了一定破坏，经济发展与环境保护的矛盾日益激化，因此真正做到生态优先、绿色发展，对实现安徽省可持续发展具有重大意义.

2 研究方法

2.1 数据来源与评价指标建立

本文使用的数据主要来源于2009—2018年《安徽统计年鉴》，少数缺少的数据根据相应地级市统计年鉴、国民经济和社会发展统计公报、各地级市环境质量公报予以补齐.结合安徽省具体情况，从旅游、经济和生态环境三个子系统中选取了19个指标，构建了安徽省2008—2017年旅游-经济-生态环境耦合协调发展评价指标体系.其中旅游体系主要参照了《中国优秀旅游城市检查标准》，经济和生态环境体系主要参照了《生态县、生态市、生态省建设指标(修订稿)》[16]，并遵循整体对应、比例适当、重点突出、数据可取性与可比性等原则进行择优选取，具体见表1.

表1 安徽省旅游-经济-生态环境耦合协调度指标体系及权重

2.2 耦合协调度计算方法

耦合度源于物理学容量耦合的概念，其含义是对模块间关联程度的度量.本文利用耦合协调度模型对安徽省旅游-经济-生态环境时空分异特征进行分析.

2.2.1 采用改进熵值法求指标权重

改进熵值法通过计算指标的信息熵确定指标权重[17-18]，相对其他赋权方法更为客观，克服了主观赋权的缺点，其计算步骤如下：

(1) 为消除原始数据单位及数量级差异对评价结果的影响，采用极差法对正向、逆向指标数据进行无量纲化处理；同时为了防止数据的无效化，对极差公式进行改进，调整如下：

(1)

(2)

(2) 确定指标权重.根据每个指标提供的信息量先求取信息熵再计算各个指标权重.具体为

(3)

(4)

式中：Ej为第j项信息熵，Wj为第j项指标权重.

2.2.2 构建耦合度协调模型

采用线性加权法计算安徽省在2008—2017年内的旅游、经济和生态环境协调发展状况，旅游、经济和生态环境三个子系统的综合效益评价函数如下[19-21]：

(5)

(6)

(7)

T=αf(x)+β(y)+χh(z).

(8)

式中：f(x)，g(y)，h(z)分别代表旅游、经济和生态环境系统的综合效益值；ai，bi，ci分别为三个系统中各项指标的权重；xi，yi，zi为无量纲化后的标准化值；T表示对区域旅游-经济-生态环境耦合协调发展水平进行综合评价的效益值；α，β，χ为各子系统的权重，采用德尔菲法求得α=0.2，β=0.4，χ=0.4.

借鉴物理学中的容量耦合系数模型，推广得到多系统耦合度模型.安徽省旅游-经济-生态环境耦合度计算模型表示为

(9)

耦合度 0≤C≤1，C越接近1，表示各个子系统耦合度越大.但耦合度只能说明各个子系统相互作用程度的强弱，无法反映协调发展水平的高低，因此有必要引入耦合协调度公式来更好地分析旅游-经济-生态环境之间的相互协调程度，公式为

(10)

式中D表示三个系统的耦合协调度.

2.3 耦合协调度评价标准表

对耦合协调度进行分级，以确定安徽省旅游-经济-生态环境协调发展程度及各市发展类型.本文参照廖重斌[1]的研究方法，采用均匀分布函数确定耦合协调类型，结果见表2.

表2 耦合协调度等级分类

3 结果分析

3.1 安徽省整体耦合协调度时序变化分析

基于改进熵值法得到安徽省三个子系统各项指标的权重系数(见表1)，然后运用耦合协调模型计算得到了2008—2017年安徽省旅游、经济和生态环境系统的效益值、三个系统综合效益值与耦合协调度(见图1、表3).

图1 安徽省各子系统综合效益值和耦合协调度

年份C(耦合度)D(耦合协调度)耦合协调类型f(x),g(y),h(z)关系滞后类型20080.9260.522勉强协调类g(y)

由图1和表3可知，2008—2017年安徽省旅游-经济-生态环境耦合度整体较高且稳定，协调度呈现逐渐提高状态，耦合协调等级从勉强协调向良好协调转变.总体上以2012年为过渡段，可将其分为两个阶段：2008—2012为勉强协调类和轻度协调类；2013—2017年为中度协调类和良好协调类.通过分析发现，安徽省在2012年前协同效应较弱，三个系统彼此间作用不强；2012年作为一个跷板，旅游-经济-生态环境耦合协调度整体联系逐步增强，最终2013—2017年协调度从中度协调转变为良好协调.但由于旅游、经济与生态环境各自发展水平不同，即便耦合协调度得到了提高却还是存在滞后效应，因此可将每个耦合协调度类型再分为三类：旅游发展滞后型、经济发展滞后型与生态环境滞后型.由表3可知，2012年前即2008—2011年，旅游-经济-生态环境耦合协调度均为经济发展滞后型，表明同时期安徽省的环境质量较好，资源丰富，但整体经济发展缓慢；在2012年之后整体不再呈现经济发展滞后型，安徽省响应十八届三中全会重大决议，进行了经济体制改革，促使经济水平快速增长，2012—2017年安徽省生产总值从17 212.05亿元增至27 018亿元.但经济增长的同时仍需要考虑生态环境的承载力，在未来经济的发展过程中，应围绕以建设美丽中国为中心，深化安徽省生态文明体制改革.

3.2 安徽省地级市耦合协调度时空变化分析

为了更直观地了解安徽省16个地级城市旅游、经济与生态环境耦合协调度格局的时空演化特征，选取2008，2012，2017年作为代表性年份，用ArcGIS10.2绘制安徽省耦合协调度变化图，结果见图2.安徽省各个地级市旅游-经济-生态环境耦合协调度在过去10年间平稳上升.但各个地级城市发展水平不同，耦合协调度所处等级存在明显的地域差异.

图2 2008，2012，2017年耦合协调度

由图2可知，2008—2017年安徽省16个地级市旅游-经济-生态环境耦合协调度明显从偏低水平向较高水平转变；而且耦合协调度呈现从“中南部高、北部低”向“中部高、四周低”转变的时空演变规律.2008—2012年期间，16个地级市整体耦合协调度变化不大，主要有合肥市从轻度协调类转变为中度协调类，且北部地区淮北市和淮南市协调发展成果初步显现，从濒临失调类转变为勉强协调类，南部地区芜湖市和池州市从勉强协调转变为轻度协调，其他地级市基本没变化.而在2012—2017年间，安徽省16个地级市整体均协调发展，协调度均有所提升，如合肥市转变为良好协调，芜湖市转变为中度协调类，但池州市、黄山市、淮北市、亳州市与淮南市协调发展情况不变.

合肥市在近10年的发展期间，协调发展较好，在地区发展中起到了带头作用.这主要是因为合肥市是安徽省省会、长三角城市群副中心，还是“一带一路”倡议和长江经济带战略双节点城市，其经济发展水平远远高于其他城市，良好的经济不仅为完善城市旅游功能提供了充足的资金，还为生态环境保护提供了一层保障.除了合肥市，芜湖市协调度变化也较大，原因是芜湖市拥有安徽省最大的货运、外贸、集装箱中转港——芜湖港，同时又位于皖南国际旅游文化示范区，旅游资源丰富，这为芜湖市产业转型和生态保护治理提供了足够的动力.但是位于北部地区的淮北市和淮南市却出现了协调发展缓慢、甚至停滞现象，其原因除了人才流失、技术科技落后、交通枢纽不发达外，还有一个原因就是缺乏国家相关政策的支持.因此，考虑到安徽各地级市耦合协调度时空分布情况，为了构建和谐社会与建设生态文明，应采用先进科学技术，实现节约型经济发展，促进旅游产业结构优化升级，巩固和提升各耦合协调度.

3.3 安徽省旅游-经济-生态环境耦合协调度空间自相关分析

空间自相关是指变量在不同空间位置上的相关性，如正相关(聚集)、负相关(离散)和无相关(随机)，包括全局和局部空间自相关[22-24].本文全局自相关分析采用全局Moran’sI指数，局部自相关分析采用Moran散点图和LISA显著水平图.通过Geoda软件对安徽省2008—2017年耦合协调度进行Moran’sI指数计算，结果见表4.由表4可见，Moran’sI值都大于0，表明安徽省区域耦合协调度呈现空间自相关，并且协调度高的城市在空间上集聚，协调度低的城市在空间上也集聚，但10年间耦合协调度的空间自相关水平呈现下降趋势，说明安徽省耦合协调度的空间集聚效应在下降.

表4 安徽省2008—2017年耦合协调度Moran’s I指数值

由于安徽省不同区域存在明显的高低聚集，证明不同区域之间存在同质性和异质性的差异，因此选取2008，2012，2017年作为代表年份，运用Moran散点图和LISA显著水平图对安徽省各个地级市进行局部自相关分析，结果见图3、图4.

图3 2008，2012，2017年Moran散点图

图4 2008，2012，2017年LISA显著水平图

由图3、图4可见，近10年间16个地级市主要集聚在第一、二、三象限，而持续或者多数时间处于第一象限高高聚类(H-H)的地级市为芜湖市、安庆市、铜陵市、池州市、宣城市、黄山市，其中经常具有显著性的是芜湖市与池州市；处于第三象限低低聚类(L-L)的地级市为阜阳市、亳州市、淮北市、淮南市、宿州市、蚌埠市和滁州市，其中经常具有显著性的是亳州市与蚌埠市；滁州市持续处于第二象限低高聚类(L-H)；而合肥市常年处于第四象限高低聚类(H-L).空间上形成了以合肥市为中心的南北高低值分界区、以亳州市为中心的北部低值聚集区、以芜湖市为中心的南部高值聚集区(见图4).这与安徽省北部协调度较低、南部协调度较高的现实相对一致，同时也说明了安徽省存在较为明显的旅游-经济-生态环境耦合协调度南北地区的差异现象.安徽省出现区域集聚反映了整体不平衡性仍存在，但通过局域Moran’sI指数也可发现集聚现象在不断减缓，相当的地级市之间差异性在减小，全省整体协调水平在不断改善.

4 结论与讨论

良好的环境是实现旅游与经济可持续发展的基础，高速发展的经济为旅游开发与环境保护提供强有力的支撑，旅游开发是拉动各行业经济增长、平衡国际收支和改善环境质量的动力.因此旅游、经济和生态环境构成一个多层次的复合体系.各个子系统间相互作用、相互影响.本文通过对安徽省旅游-经济-生态环境耦合协调度进行分析，对其时空特征与演化进行了研究，得出如下结论：

(1) 从安徽省2008—2017年整体综合效益来看，旅游、经济与生态环境的综合效益值都呈现逐年递增的现象，三个系统中经济系统的综合效益增长速率较快，带动了旅游系统增长，而生态环境系统的综合效益值在近10年间呈现凹状缓慢增长，这说明安徽省不同时期协调发展制约因素存在差异，前期主要是经济滞后型，后期以环境滞后型为主.数据显示经济的快速增长虽然带动了旅游业的发展，但同时也给生态环境承载力带来了压力.这也印证了经济发展的同时应完善更多旅游相关政策，并以实现绿色健康发展、保护生态环境为前提.

(2) 从安徽省各个地级市耦合协调度的时空变化来看，各地级市在近10年耦合协调度都得到了不同程度的提升，并且构成了由“中南部高、北部低”向“中部高、四周低”的空间演变现象.虽然整体耦合协调度呈上升趋势，但是安徽省南北研究区域变化不一样.其原因主要是合肥市及其南部城市经济发展较好，相对于北部地区政策、交通、基础设施等等都有较大优势，因此安徽北部发展相对缓慢，中南部发展相对较快，促使了南北差异格局的成型，这对安徽省未来整体协调发展存在一定制约性和不合理性.

(3) 从安徽省各地级市耦合协调度空间自相关来看，主要以芜湖市为中心进行高值聚集，以亳州市为中心进行低值聚集，说明近10年的发展过程中，南北格局分化形成的城市群现象仍存在，有待解决.北部的旅游产业发展空间较大，环境相对南部地区要好，但缺少相应的经济政策推动；相反，南边地区经济发展过甚，旅游业所带来的生态环境矛盾日益突出，并未在真正意义上做到可持续发展.

本研究揭示了近10年来安徽省旅游-经济-生态环境耦合协调关系，对于其开发旅游区域、推进经济发展、改善生态环境具有重要的实践与应用价值.未来安徽省应努力缩小地区发展差距，合肥以北地区由于基础设施薄弱，耦合协调度较差，应借鉴南边城市充分利用资源，实施相关政策，推动产业结构升级与转型，带动旅游产业发展；而合肥以南地区应重新规划布局，调整经济粗放型增长模式，协调人与环境的关系，保障经济社会的可持续协调发展.最终缩小安徽省各地发展差距，实现安徽省内外互利共赢的局面.