基于“两山”关系状态识别的长江经济带生态文明实现路径研究

虞慧怡，王 昊，张林波，李 依，吴丰昌

1.中国环境科学研究院生态文明理论研究中心，北京 100012

2.山东大学环境科学与工程学院，山东 青岛 266237

3.山东大学黄河生态产品价值实现研究中心，山东 青岛 266237

4.中国环境科学研究院，环境基准与风险评估国家重点实验室，北京 100012

当前，我国生态文明建设进入发展新时期，党的十九大报告明确提出“建设生态文明是中华民族永续发展的千年大计”.长江经济带覆盖我国11 省市，横跨我国东、中、西三大板块，是我国人口和经济集聚的核心区域，也是重要的生态安全屏障，肩负着为全国生态文明建设探路的重任[1].2014 年，国务院印发《关于依托黄金水道推动长江经济带发展的指导意见》，部署将长江经济带建设成为我国生态文明建设先行示范带.近年来，长江经济带沿线各省市积极践行“绿水青山就是金山银山”的理念，持续加大生态文明建设力度，在生态文明建设和体制创新方面进行了一系列有益探索，在改善区域生态环境、引领绿色可持续发展方面取得了显著成效.如今距离长江经济带被定位为我国生态文明建设先行示范带已有8 年，“十四五”时期长江经济带生态环境保护和实现绿色发展又将进入攻坚期，为继续巩固生态文明建设成果，促进长江经济带上、中、下游经济发展以及环境保护的协调发展和可持续发展能力，有必要对长江经济带“两山”发展阶段进行客观定量综合评估，识别“两山”关系状态，分析长江经济带生态文明实现路径.

目前，关于“两山”关系状态的直接研究较少，大部分研究集中于经济与环境的协调关系分析和分类.通过耦合协调度模型[2-3]、投入产出模型[4]、OECD 的脱钩指数[5]等构建协调发展指标，基于环境库兹涅兹曲线的实证研究[6-10]，均是对生态和环境的协调性进行分析.直到近几年，才有学者开始通过运用四象限模型对经济与环境的关系进行分类[11]，根据各城市生态文明建设与经济质量的关系分区，以帮助各城市定位自身在生态文明建设中的地位.该文立足我国基本国情，在阐述“两山”关系状态的理论内涵、提出“两山”关系状态概念模型基础上，借鉴完善已有研究方法，形成“两山”关系状态识别技术路线和分析方法.以我国生态文明数据为基础，以长江经济带为主要研究区域，对各城市“两山”关系状态进行识别，对生态文明建设过程中经济发展与环境保护的关系、生态文明实现的路径进行分析，总结十八大以来长江经济带生态文明建设的经验，旨在为提高我国区域绿色可持续发展水平提供参考.

1 “两山”关系状态理论分析

改革开放以来，我国经济持续快速增长，但在经济急速发展的同时，我国也付出了资源、生态和环境代价.研究表明，我国生态资源资产未与社会经济同步增长[12-13]，而同时期经济发达国家基本表现为二者“双增长、双富裕”[14].生态产品供给不足的底线与“天花板”作用严重制约了经济发展.2013 年，习近平总书记在哈萨克斯坦纳扎尔巴耶夫大学发表演讲谈到环境保护问题时指出：“我们既要‘绿水青山’，也要‘金山银山’.宁要‘绿水青山’，不要‘金山银山’，而且‘绿水青山就是金山银山’”，对“两山”理论进行了全面、系统的阐述.“两山”理论是生态文明的核心，其核心要义是绿色发展，其基本特征是和谐共生，它包括人与自然、经济与环境等多种关系的和谐共生[15].“绿水青山”代表人类赖以生存的良好生态环境，生态资源资产蕴藏于“绿水青山”中，而“金山银山”代表经济社会效益.要想经济社会长远发展壮大，必须开发利用好“绿水青山”，保护和改善生态环境，生产和供给更多生态资源资产，并使生态产品价值得以实现[16].“两山”理论就是对经济社会和生态环境关系的生动阐述.因此该文认为“两山”关系状态是对经济社会与生态环境关系的反映，可以从经济社会与生态环境关系的演化中发掘“两山”关系的不同状态.

1.1 人类文明演化过程中“绿水青山”和“金山银山”关系的变化

人类社会发展经历了原始文明—农业文明—工业文明的过程，目前，人类社会正处在由工业文明向生态文明的转型期[17].在这4 个人类文明演化过程中，“绿水青山”与“金山银山”的关系也发生着变化.在原始文明时期，经济发展水平很低，但生态环境优良，二者之间不受影响；农业文明时期，人类开始大规模发展农业，对环境造成了一定的压力，经济得到一定发展，但经济水平依然较低，此阶段生态系统处于自我恢复的稳定状态，“金山银山”单方面受益于“绿水青山”；进入工业文明时期以后，人类开始以牺牲环境为代价发展经济，经济得到飞速发展，但生态环境遭到严重破坏；之后意识到生态环境的重要性，开始注重污染治理与环境保护，并逐渐认识到“绿水青山”与“金山银山”是互利共生的关系[18]，可以在改善生态环境质量的同时发展经济，这说明人类开始进入生态文明阶段.

生态文明是在工业文明基础上发展起来的一种全新的文明形态，是通过绿色发展引领，科技取得革命性突破，推动生产力水平极大跃升，达到人与自然和谐后跃升到人与自然共生的新平衡态.生态文明时代“两山”关系得到了根本性的变化，人类逐渐意识到“绿水青山就是金山银山”，生态资源资产与经济发展可以相互转化、相互促进、共同发展.

1.2 “两山”关系状态概念模型

基于经济社会与生态环境的关系，运用四象限模型将“两山”关系状态划分为四大类型(见图1)[19].第一象限是“和谐共生”，经济社会与生态环境共生增长，这是生态文明建设的终极目标；第二象限是“绿色贫困”，这类地区生态环境优美，但经济社会发展相对落后；第三象限是“拮抗发展”，这类地区生态环境恶化，经济发展受限，并且未能抓住时机走上绿色转型之路；第四象限是“金色污染”，这类地区以牺牲环境为代价，经济得到快速发展，但造成了严重的环境污染.

环境库兹涅茨曲线所描述的经济与环境的关系正是如此，目前多项研究都证实了该曲线的存在[5-9]，多数城市的发展路径是从“绿色贫困”到“拮抗发展”再到“金色污染”，最后到“和谐共生”.在生态文明理念的指导下，“绿色贫困”“拮抗发展”“金色污染”理论上可以跨越中间过程或者降低峰值，进入“和谐共生”.因此城市的产业发展路径总共有5 条，包括3 条生态文明路径，即“绿色贫困”跨越到“和谐共生”(路径A)、“拮抗发展”跨越到“和谐共生”(路径B)、“金色污染”跨越到“和谐共生”(路径C)；2 条常规路径，即“绿色贫困”—“拮抗发展”—“金色污染”—“和谐共生”(路径X1)、“拮抗发展”—“金色污染”—“和谐共生”(路径X2).从产业发展角度看，“两山”关系处于“绿色贫困”状态的城市应该主要依托自身的生态优势，做大生态产业，促进生态产品价值实现，实现“和谐共生”(路径A)；“拮抗发展”与“金色污染”城市应该主要通过推动传统产业转型升级、发展高新技术产业实现“和谐共生”，提高生态文明发展水平(路径B、C)；“和谐共生”城市的生态环境较好，经济水平也高，应该发展各种产业，在各方面均衡发展，提高生态文明发展水平.

2 研究方法与数据来源

2.1 生态文明发展水平评价指标体系与评价方法

2.1.1 指标体系确定

在中国生态文明发展水平评估指标[20-21]的基础上，根据生态文明建设和高质量发展导向，坚持可获取、可重复、可比较的评估原则，优化调整部分评估指标，完善指标体系，最终构建包含绿色环境、绿色生产、绿色生活、绿色创新4 个领域的评估指标体系(见表1).

表1 生态文明发展水平评价指标体系Table 1 Evaluation indicator system of ecological civilization development level

2.1.2 指标标准化

2.1.2.1 双基准渐进法

由于各评价指标具有不同的量纲和属性，采用双基准渐进法[22-23]对指标进行标准化，可以克服极差法、Z-score 法等存在的缺点.双基准渐进法计算方法见式(1)：

式中：Sij为第j年第i个评价指标标准化后的得分；Xij为第j年第i个指标的原始值；Xij(A)与Xij(C)分别为第j年第i个评价指标的基准值，即A 值与C 值；SA为基准值A 值对应的得分，取值为80 分；SC为基准值C 值对应的得分，取值为60 分.由于双基准渐进法是将原始指标值标准化为0～100 之间，因此，当Sij＜0 时，Sij取值为0；当Sij＞100 时，Sij取值为100.

2.1.2.2 基准值的确定

在已有研究[22-23]确定的基准值基础上，提出双基准渐进法基准值确定的基本原则：①优先依据国内外的国家标准或行业标准确定；②依据国家规划或其他文件中的要求确定；③类比国际上不同发展水平国家的指标值确定；④无法找到参考依据的指标采用百分位数法确定.该百分位数法借鉴医学上的百分位数法[24]，确定上下限值P80与P60，定为A 值与C 值，百分位数法计算方法见式(2).

式中，fx为Px所在组段的频数，x为0.80 或0.60，b为组距，n为样本量，L为组段下限，∑fL为小于L各组段观察值的累计频数.

16 项指标的基准值见表2.

2.1.3 综合指数计算

以长江经济带地级及以上行政单元为单元，采用综合加权指数法评估生态文明发展水平，用生态文明中国指数(Eco-Civilization China，ECC)得分表征(见表3).ECC 的计算方法见式(3).

式中，Wi为第i个评价指标的权重.

2.2 “两山”关系状态定量识别方法与技术路线

基于“两山”关系状态的理论分析，设计了“两山”关系状态识别的技术路线(见图2).通过主成分分析方法对数据进行降维处理[25]，提取长江经济带125 个地级及以上行政单元生态文明评价指标(见表1)的“经济社会因子”与“生态环境因子”.依据因子得分，采用K-means 聚类分析方法[26]将所有城市的“两山”关系状态聚类成4 类，分别为“绿色贫困”“拮抗发展”“金色污染”“和谐共生”.生态价值实现型、绿色创新驱动型、绿色转型升级型、全面均衡发展型需要根据多个指标属性选用系统聚类法[25]进行综合聚类分析.

生态文明建设背景下，各发展模式存在向更加优化模式的发展路径，未实现“和谐共生”状态的地区可实现跨越式的生态文明建设.“绿色贫困”“拮抗发展”和“金色污染”可分别通过生态价值实现型路径、绿色转型升级型路径和绿色创新驱动路径实现“和谐共生”；已实现“和谐共生”的地区可通过全面均衡发展保持当前的发展状态.

2.3 数据来源与处理

该研究涉及2015 年和2019 年经济、社会、环境等20 余个原始指标的统计数据及空间数据.其中，经济、社会统计数据来源于国家级、省级、市级各统计部门的统计年鉴与统计公报以及城市统计年鉴等，生态环境统计数据来源于各级政府的生态环境状况公报、环境统计年鉴.指标体系中无法通过统计年鉴等官方渠道直接获得的部分指标，需要经过处理计算.

3 结果与讨论

3.1 长江经济带“两山”关系状态

根据长江经济带各城市在生态环境和经济社会方面的表现，可将评估城市的“两山”关系划分为4种状态，即“和谐共生”“绿色贫困”“拮抗发展”和“金色污染”.

如表3 所示，2019 年模式识别结果中，“和谐共生”城市经济社会因子和生态环境因子得分均处于高水平，共有61 个，占评估城市总数的48.80%，数量最多；“绿色贫困”城市经济社会因子得分较低，但生态环境因子得分较高，共有37 个，占评估城市总数的29.60%；“拮抗发展”城市的经济社会因子和生态环境因子得分均处于较低水平，共有15 个，占评估城市总数的12.00%；“金色污染”城市经济社会因子得分较高，但生态环境因子得分较低，其城市数量最少，共有12 个，占评估城市总数的9.60%.

表3 2019 年长江经济带不同发展模式城市评估结果的描述性统计Table 3 Discrimination results of development patterns of each city in Yangtze River Economic Belt in 2019

从收入水平的视角分析，发现不同城市按收入水平从低到高沿经济社会轴分布的趋势明显(见图3).3 个中低收入城市的经济社会发展水平较低，其“两山”关系状态为“绿色贫困”.97 个中高收入城市“两山”关系状态的分布则较为分散，4 种状态均有涉及.25个高收入城市中，除个别城市外，其他城市的经济社会发展水平均较高，“两山”关系状态表现为“金色污染”与“和谐共生”，主要为“和谐共生”城市.

长江经济带各城市的“两山”关系状态表现出地区集聚倾向(见表4).4 种关系状态中，“和谐共生”城市在长江经济带上、中、下游地区的数量相当；“绿色贫困”城市主要位于长江经济带中、上游等生态环境较好的重点生态功能区；“拮抗发展”城市主要分布在下游地区；“金色污染”城市则集中在江苏省、安徽省等下游地区.

表4 2019 年长江经济带各区域不同“两山”关系状态的城市数量Table 4 Number of cities with different relationship status in different regions of Yangtze River Economic Belt in 2019

3.2 基于“两山”关系状态动态变化的生态文明实现路径

2015—2019 年，长江经济带共有78 个城市的“两山”关系状态发生了变化，接近一半的城市经济社会水平在不断提高的同时，生态环境也在持续改善(见表5).其中，42 个城市的“两山”关系状态由2015 年的“非和谐共生”优化至2019 年的“和谐共生”，但属于不同的生态文明实现路径；36 个城市则在“绿色贫困”“拮抗发展”“金色污染”3 种模式间相互转化.2015 年“两山”关系状态为“和谐共生”的19 个城市，到2019 年始终保持生态文明“和谐共生”状态.

表5 2015—2019 年长江经济带“两山”关系状态转移矩阵Table 5 Transition matrix of urban relationship status in Yangtze River Economic Belt from 2015 to 2019

在生态文明理念指导下，2015—2019 年长江经济带61 个城市实现了跨越式发展，从产业发展路径的角度分析，生态文明实现路径划分为生态价值实现型、绿色创新驱动型、绿色转型升级型、全面均衡发展型4 类(见图4).

a) 全面均衡发展型(Ⅰ→Ⅰ)：包括杭州市、重庆市等19 个城市，2015—2019 年始终为“和谐共生”城市，在长江经济带上、中、下游地区均有分布，在绿色环境、绿色生产、绿色生活、绿色创新等各方面发展比较均衡，生态文明指数得分最高.杭州市生态文明建设一直走在全国前列，被誉为“生态文明之都”[27]，大力发展战略性新兴产业的同时不断优化人居环境，深化“美丽乡村”建设，倡导推广绿色生活，2019 年全市GDP 达15 373×108元，三次产业比重优化为2.1∶31.7∶66.2，先后荣获联合国人居奖、中国最佳旅游城市，连续13 年蝉联中国最具幸福感城市[28].这类城市一般在经济快速发展的同时，通过全面推进社会事业进步与生态环境保护，促进第一、二、三产业融合协调发展，实现生态美、产业优、百姓富的有机统一.

b) 生态价值实现型(Ⅱ→Ⅰ)：包括黄山市、恩施土家族苗族自治州等15 个地区，生态环境是这些城市的最大优势，很大程度上是生态资源富集区、生态脆弱区以及重要生态功能区等“三区合一”区，通常被赋予了生态产品生产供给功能，但生态产品生产在很长一段时间未获得合理回报，且经济发展受限，经济发展水平相对较弱，形成了贫困地区特有的“生态资源诅咒”效应，守着“绿水青山”，陷入经济上的贫困状态.恩施土家族苗族自治州是全域集中连片特困地区，近年来，依托资源优势，以全域旅游为路径，“以文为魂”为旅游注入文化内涵，变山水资源为美丽经济，探索出一条以全域旅游破解全域贫困的新路子.2019 年累计接待游客7 117 万人次，同比增长14.5%，实现旅游综合收入520 亿元，同比增长14.3%[29].从产业发展角度看，这类地区一般在维持良好生态环境的同时，主要依托当地的生态资源，发展生态农业、生态旅游业等发展经济，促进生态产品价值实现，推进生态文明建设，这也是同样资源禀赋地区最佳的生态文明实现方式[30].

c) 绿色转型升级型(Ⅲ→Ⅰ)：包括鹰潭市、岳阳市等13 个城市，由2015 年的“拮抗发展”优化为2019 年的“和谐共生”.这些城市多是一些资源枯竭型城市，主导产业多为重工业，产业结构相对偏重，经济发展后劲不足，污染相对较重，生态文明指数得分相对较低.岳阳市是传统石化产业聚集地，5 年来，岳阳通过改革创新，对落后产能做“减法”，新兴产业做“加法”，全市高新技术产业增加值占GDP 的比重达到23.6%，万元GDP 能耗下降19.02%[31].在经济由高速发展转向高质量发展背景下，面对产业结构偏重问题，对原有的传统产业进行转型升级，加大科技投入，增强创新能力，淘汰落后产能和过剩产能，才能走上绿色高质量发展之路.

d) 绿色创新驱动型(Ⅳ→Ⅰ)：包括上海市、南京市等14 个城市，由2015 年的“金色污染”优化为2019 年的“和谐共生”，主要集中于长江经济带下游等经济发达地区，经济社会水平相对较高，生态环境质量也较好，生态文明指数处于中等水平.上海是我国最重要的老工业基地之一，也是我国经济和工业活动聚集度最高的地区.2014 年习近平总书记对上海做出“加快向具有全球影响力的科技创新中心进军”的重要指示，随着上海创新生态加速形成，以科技创新推动高质量发展的优势日益凸显.2019 年，上海生物医药产业创新药获批上市量约占全国的1/3，高新技术企业数量超过1.7 万家，研发与转化功能型平台近20 个，带动产业产值上百亿元[32].这些城市同绿色转型升级型城市，产业结构相对偏重，通过调整产业结构，发展高新技术产业，加大科技与教育投入，增强科技创新能力引领当地的可持续发展.

4 结论与展望

a) 以2015 年和2019 年我国生态文明数据为基础，从经济与环境的关系出发，通过四象限模型提出了“和谐共生”“绿色贫困”“拮抗发展”和“金色污染”4 种“两山”关系状态.通过模式识别发现：①“和谐共生”和“绿色贫困”是目前长江经济带城市“两山”关系的主导状态，2015—2019 年，“和谐共生”城市数量不断增加，“拮抗发展”城市数量明显减少.“和谐共生”城市数量占比由2015 年的15.2%增至2019 年的48.8%，“拮抗发展”城市数量占比由2015年的51%降至2019 年的12%.②在空间分布上，长江经济带城市“两山”关系状态表现出地区集聚倾向，其中，“和谐共生”城市的覆盖面最广，“绿色贫困”城市主要位于中、上游的重点生态功能区，“拮抗发展”城市和“金色污染”城市则集中在下游地区.

b) 根据不同城市类型特点，从产业发展路径的角度提出了生态价值实现型、绿色转型升级型、绿色创新驱动型和全面均衡发展型4 种生态文明实现路径.通过“两山”关系状态识别，长江经济带61 个城市全部为“和谐共生”城市，但其生态文明实现路径不同.全面均衡发展型是长江经济带生态文明实现中最有效的路径，其他路径发挥着相同程度的作用.其中，有19 个处于“和谐共生”状态下的城市通过全面均衡发展型路径实现了生态环境和经济社会的和谐发展.集中于长江经济带下游等经济发达城市的生态文明实现路径主要为绿色创新驱动型，分布在下游以重工业为主的资源枯竭型城市主要为绿色转型升级型，位于长江经济带中、上游等生态环境较好的重点生态功能区的城市主要为生态产品价值实现型.

c) 该研究仅对长江经济带的“两山”关系状态及其动态变化进行了识别分析，对其变化驱动力因素还缺乏深入研究.今后需要对全国经济先发城市和后发城市的发展模式展开研究，分析各城市“两山”关系状态的变化及其驱动因素，识别其实现生态文明的具体发展路径，为其他地区提供经验借鉴，也为如何防止“两山”关系状态和生态文明发展水平退化研究奠定基础.