美丽中国视角下经济与环境耦合研究——以辽宁省为例

李思竹

(辽宁师范大学地理科学学院，辽宁 大连 116029)

近年来，我国不断深化生态文明体制改革，推动形成了人与自然和谐发展的现代化建设新格局[1]。为实现人口与资源、人口与经济的协调发展[2-3]，应从更微观角度建立子系统间协调程度评价体系。分析了辽宁省14个地级市的经济系统与环境系统的耦合情况，以期为辽宁省城市优化提供一定依据。

1 研究区概况、指标体系与数据来源

1.1 指标体系

在参考已有研究成果[4-5]的基础上，秉持全面性、层次性、可操作性、指标的可比性原则，选取16个单项指标，建立经济-环境协调发展评价体系(表1)。

表1 经济-环境协调发展评价体系Tab.1 Evaluation system of coordinated economic and environmental development

1.2 数据来源

数据主要源于2009-2018年的《辽宁省统计年鉴》《中国统计年鉴》《中国城市统计年鉴》等。由于早期数据不规范，致使部分数据缺失，缺失数据采用数据替代和统计学方法进行调整处理。

2 研究方法

2.1 无量纲标准化处理

由于选取指标数据的标准不同，数据间的量纲、量级存在差异，导致计算结果存在一定偏差，因此使用极差标准化法进行数据处理，公式如下：

正向指标处理公式：

(1)

负向指标处理公式：

(2)

其中，xi和xj为初始数据；Xi和Xj为标准化之后的数据；Xmax和Xmin分别为其数据的最大值和最小值。

2.2 综合评价指数的计算

计算经济系统与环境系统的综合评价函数，分别表示为：

(3)

式中，P(x)表示经济系统综合评价指数；S(x)表示环境系统综合评价指数。

2.3 计算耦合度

借助物理中的耦合度[6-7]模型，计算经济与环境系统的耦合度C：

C=2{[P(x)×S(x)]}/[P(x)++S(x)]2}1/2

(4)

C为耦合度，范围为[0，1]。C=1时，表示经济与环境的相关程度较高，呈现出良性耦合态势，当C=0，则说明两者处于无关状态，发展不协调。

参考已有研究成果[8-9]对耦合度等级进行划分，见表2。

3 结果分析

3.1 时间尺度上的耦合度变化

3.1.1 环境系统与经济系统均呈增长态势，且环境系统增长速度较快

2009-2018年，环境系统与经济系统表现出同向性，均呈现出增长态势(图1)。其中，环境系统在2012年快速增长，后经过小幅下降后，在2016年又快速增长，总体上从2009年的0.341增长到2018年的0.777；经济系统也是在2012年快速增长，2015年开始出现下滑趋势，但2016年又恢复增长，总体从2009年的0.198增长至0.396。

图1 辽宁省2009-2018年环境系统与经济系统综合评价指数Fig.1 Comprehensive evaluation index of environmental and economic system in Liaoning Province from 2009 to 2018

就环境系统而言，波谷分别出现在2012年和2016年，其中2009-2012年环境系统的综合评价指数持续下降，但减速较慢，基本稳定在0.3左右，2012年出现迅速增长，可能是2012年首次出现“美丽中国”概念，社会对环境的关注度持续走高，环境保护观念的贯彻和相关政策的实施导致的。在2013年达到波峰后又出现下降趋势，到2015年“美丽中国”正式成为我国一项重要战略后，环境系统又持续增长，截至2018年已经达到0.777，相比于2009年涨幅较大。

经济系统同环境系统一样，从2009年开始下降，到2012年开始增长，但增速较环境系统慢，波峰出现在2015年，2016年有小幅度下降，但依然保持在0.3以上，2016-2018年一直保持增长，截至2018年已经增长至0.396，涨幅较小。

综合来看，环境系统与经济系统在2009-2018年呈增长态势，环境系统增长态势好于经济系统，增长速度较快，但两者之间一直表现出同向性增长。

3.1.2 耦合度呈现“V”和“M”形

辽宁省2009-2018年耦合度最小值出现在2013年，在2009-2014年呈现出“V”形，2014-2018年呈现出“M”形(图2)。

图2 辽宁省2009-2018年经济-环境系统耦合度Fig.2 Coupling degree of economic and environmental system in Liaoning Province from 2009 to 2018

整体上看，辽宁省耦合度从2009年的0.944降低至0.908，呈现出下降的趋势，但基本维持在0.9以上，说明处于高水平耦合阶段，这表示尽管辽宁省出现了人口老龄化、城市拥挤、环境污染、资源枯竭问题，但经济-环境系统耦合程度一直较好，说明其发展情况较为稳定。

具体的将耦合度分为“V”形时期和“M”形时期。“V”形时期(2009-2014)：此时期耦合度先减少后增大，在2009-2012年一直慢速减小，到2012年迅速下降，由0.935跌至2013年的0.853，但仍大于0.8，属于高耦合阶段，2013年后又快速增长至0.937，故呈现出“V”形，最低值出现在2013年。“M”形时期(2014-2018)：此时期又可以称为波动期，并没有明显的变化，耦合度先呈现增加-减少-增加-减少的“M”形，亦属于高耦合阶段，说明经济-环境两者之间的相互作用较强。

3.2 空间尺度上的耦合度变化

辽宁省14个地级市耦合度差距逐渐增加，沈阳、大连基本保持省内领先地位，盘锦耦合度增加较快，到2018年增至0.994，处于辽宁省前列。

2009年，沈阳、大连、鞍山处于领先地位，但各城市之间差距不大，极差为0.128，截至2018年，城市间耦合度极差为0.261，经过十年的演变，城市间耦合度差异已经变大。其中，盘锦市、营口市、抚顺市增长明显，依据地区优势发展特色产业，取得了不错成果，具有城市发展潜力，但朝阳市、阜新市、铁岭市耦合度呈下降或略上升，综合来说处于滞后区域，由于资源斌禀赋不佳，社会设施不够完善，城市发展动力不足，导致城市经济水平落后，人口流失，故城市的经济-环境耦合度不高，仍需进一步提高。

4 结语

构建了辽宁省2009-2018年经济-环境耦合度系统，引用物理中的耦合协调度模型，从时间尺度分析两者之间的关系及波动情况，得到以下结论：

“美丽中国”不仅是经济问题，更要考虑其与环境、人口之间相互影响、相互作用，存在着耦合关系。要真正实现“美丽中国”，可持续发展是必然途径。

环境系统与经济系统表现出同向性，均呈现出增长态势，且环境系统增长速度与涨幅均大于经济系统。环境系统在2012年快速增长，后经过小幅下降后，在2016年又快速增长，总体上从2009年的0.341增长到2018年的0.777；经济系统从2009年的0.198增长至0.396。

辽宁省2009-2018年耦合度在2009-2014年呈现出“V”形，2014-2018年呈现出“M”形，最小值出现在2013年。整体上看，辽宁省耦合度从2009年的0.944降低至0.908，呈现出下降的趋势，但基本维持在0.9以上，仍然处于高水平耦合阶段。

从空间尺度来看，辽宁省14个地级市经济-环境的耦合度差距逐渐增大，沈阳、大连基本保持省内领先地位，盘锦、营口具有城市发展潜力也位于省内前列，阜新、朝阳则相对滞后。

从“美丽中国”角度入手，分析辽宁省经济-环境系统的耦合关系，为辽宁省发展提供一定依据，但仅考虑了环境与经济两个子系统之间的耦合关系，对其协调关系缺乏深入研究。未来，需要对经济-人口-生态-环境-社会五位一体考虑得更为全面。数据选取了2008-2019年10年的统计年鉴数据，还需对更长时间及微小地理尺度进行研究。