成渝地区双城经济圈产业集聚与生态环境耦合协调机制研究

郑欢 王琳嘉 贺渝

摘要：文章利用熵值法和耦合协调度模型，分析了2008～2019年成渝地区双城经济圈产业集聚与生态环境耦合协调机理及耦合协调水平。结果表明：在研究时段内，成渝地区双城经济圈产业集聚与生态环境综合发展指数均呈现出波动上升，大部分城市耦合协调度表现出稳步上升趋势；两要素在空间上存在空间自相关性，冷热点区分布格局比较稳定。

关键词：产业集聚；生态环境；耦合协调机制；成渝地区双城经济圈

一、引言

2021年10月，中共中央、国务院印发《成渝地区双城经济圈建设规划纲要》，明确指出“把成渝地区双城经济圈建设成为具有全国影响力的重要经济中心、科技创新中心、改革开放新高地、高品质生活宜居地”。成渝地区双城经济圈肩负着打造西部高质量发展重要增长极，拓展中国经济发展新空间，筑牢长江上游生态屏障，助力长江经济带成为我国“生态优先、绿色发展”主战场的历史使命。

产业集聚是基于分工深化而形成的空间组织形式，其在优化资源配置、提高产业竞争力以及激励企业技术创新等方面发挥了积极作用。成渝地区双城经济圈正处于工业化中期阶段，具有巨大的产业发展潜力，然而，产业集聚过程也伴随着能源高耗、资源浪费以及生态失衡等环境问题。作为长江经济带“生态优先、绿色发展”战略实施的重点和关键区域，实现产业集聚与生态环境的耦合协调发展，对于推动成渝双城经济圈高质量发展具有重要现实意义。

现有相关研究大多侧重于将产业集聚作为影响生态环境的前置因素，并考虑其他因素对生态环境的影响，如李勇刚和张鹏（2013）认为产业集聚有利于降低环境污染程度。杨仁发（2015）发现产业集聚对环境污染的影响具有显著的门槛特征，当产业集聚水平低于门槛值时，产业集聚会导致环境污染加剧，当产业集聚水平高于门槛值时，产業集聚则会改善环境污染。肖周燕和沈左次（2019）认为产业集聚加剧了生产污染，对生活污染的影响并不显著，与单纯降低工业比重相比，促进工业内部结构优化更能抑制生产污染。黄磊（2021）研究发现，产业集聚长江经济带城市工业绿色发展效率存在抑制作用。但现有文献对产业集聚与生态环境二者耦合协调关系及作用机制的研究较少，二者间存在着相互影响的关系，同时还存在一定的空间效应。因此，本文研究特色在于：采用耦合协调模型，分析了成渝地区双城经济圈16个城市产业集聚与生态环境的耦合协调水平，并采用空间分析方法，探究其空间关联演化趋势。

二、产业集聚与生态环境耦合协调机理分析

产业集聚与生态环境之间相互作用，彼此影响，形成了良性交互效应和制约交互效应。

（一）产业集聚与生态环境的良性交互效应

产业集聚可以通过技术溢出、知识共享效应，加速企业生产技术革新并提高企业生产率、产品附加值与绿色竞争力以及资源能源利用效率，降低环境污染控制的边际成本，促进节能减排，加快环境创新，从而带来环境正外部性。

另外，产业集聚的过程不仅需要资金、人力资本以及技术等生产要素，还依赖于生态环境所给予的自然资源要素支撑。良好的生态环境能够为产业集聚带来丰富的资源，从而为产业集聚规模的扩大创造条件。

（二）产业集聚与生态环境的制约交互效应

在产业集聚初期，对能源、资源、土地以及劳动力等生产要素需求加速扩张，而由于在早期阶段，资源能源利用效率较低，能耗强度与排污强度较高，产业集聚过程带来的规模扩张效应，加剧了低端产能扩张，对周边生态环境具有胁迫效应，使生态环境质量急剧下降，从而带来环境负外部性。

生态环境的恶化也将对产业集聚发展产生制约作用，另外，环境污染使治污成本内部化，增加了企业的总成本，加速了企业向其他区域转移，降低了产业集聚规模和集聚效益。

三、模型、方法与数据

（一）指标体系构建

1. 产业集聚。本文主要测度工业集聚水平，以每万人拥有规模以上工业企业数（个、万人）、人均工业增加值（元/人）、规模以上工业人均资产（元/人）、区位熵、每万人拥有高等学校数（个/万人）、教育经费支出占一般预算支出（%）、科学支出占一般预算支出（%）、R&D经费投入强度（%）、工业劳动生产率（元/人.年）、工业增加值占GDP比例（%）、人均规模以上工业企业利润额（元/人）、工业增加值增长率（%）、工业总资产贡献率（%）衡量。

2. 生态环境。生态环境指标主要包括人均工业废水排放量（吨/人）、人均工业二氧化硫排放量（吨/人）、人均工业烟（粉）尘排放量（吨/人）、人均用水量（立方米/人）、万元工业增加值能耗（吨标准煤/万元）、人口密度（人/平方公里）、建成区绿化覆盖率（%）、人均公园绿地面积（平方米/人）、人均供水总量（立方米/人）、森林覆盖率（%）、一般工业固体废物综合利用率（%）、生活垃圾无害化处理率（%）、污水处理厂集中处理率（%）。

（二）方法与数据说明

本文采用熵值法来确定系统中各指标的权重。

1. 采用极差法对数据进行标准化处理，具体如下：

正向指标标准化公式：

Yi=■（1）

负向指标标准化公式：

Yi=■（2）

其中，X■表示指标原始值，Yi表示标准化的数值，max（X■）表示第i个指标最大值，min（X■）表示第i个指标的最小值。

2. 计算指标熵值（Ej）：

Ej＝-■■pijlnpij（3）

其中，pij＝■

3. 计算各项指标权重（wj）：

wj＝■（4）

4. 计算综合发展指数（Ui）：

Ui=■wjrij（5）

5. 计算耦合度（C）：

C＝■■（6）

6. 计算耦合协调度（D）：

D＝（C×T）1/2（7）

其中，T＝αU1+βU2，α＝0.5，β＝0.5

本文所用到的数据主要来源于2009～2020年《中国城市统计年鉴》以及各城市的统计年鉴、《国民经济和社会发展统计公报》、EPS数据库数据平台。鉴于数据的可得性，本文研究所涉及的成渝地区双城经济圈范围参照《成渝地区双城经济圈建设规划纲要》共计16个城市①。

四、成渝地区双城经济圈产业集聚与生态环境耦合协调度分析

（一）综合发展水平指数变化趋势分析

如图1所示，成渝地区双城经济圈产业集聚子系统综合发展水平指数处于波动上升态势，除2013年和2015年出现些许下降外，其余年份均呈现增长特征，表明研究期内成渝地区双城经济圈产业集聚状况越来越好；成渝地区双城经济圈生态环境子系统综合发展水平指数呈现稳步上升趋势，平均保持16.49%的增长率，表明研究期内成渝地区双城经济圈生态环境水平不断提高。具体来看，在2012年以前，产业集聚综合发展水平指数大于生态环境综合发展水平指数，表明2008～2012年成渝地区双城经济圈生态环境的发展水平相对于产业集聚水平存在滞后性。2013～2019年，生态环境综合发展水平指数超越产业集聚综合发展水平指数而不断走高，主要由于“十二五”以来，我国对于环境污染治理力度前所未有，环境保护被提高到生态文明的高度，对于生态环境建设与保护力度不断加强。产业集聚提升滞后于生态环境发展进程，表明成渝地区双城经济圈工业产业的集聚性发展在其生态环境能够承受的范围之内，相较于生态环境发展水平，产业集聚水平还有较大提升空间。

（二）耦合协调度变化趋势分析

如图2所示，成渝地区双城经济圈产业集聚与生态环境的耦合协调度的数值范围从2008年的0.3518～0.4986变更至2019年的0.3883～0.5762，极差呈现增大的趋势。将2008年和2019年的耦合协调度D值进行对比发现，2008年成都、绵阳和德阳占据前3位，内江、达州和广安排于末3位，而2019年，各城市排名先后并未发生明显变化，成都、绵阳和德阳仍位列前3，资阳替代内江与达州、广安排在末尾。总体而言，除资阳耦合协调度略有下降之外，其他城市耦合协调度均有不同程度的上升，其中成都從2008年的0.4986上升到2019年的0.5762，耦合协调度保持了1.32%的平均增长率，重庆从2008年的0.4057上升到2019年的0.5044，耦合协调度保持了平均2%的上升率，两大核心城市提升速度均比较快，另外个别城市也进步较快，如泸州、宜宾、绵阳、德阳等，提升较慢的城市则是广安、达州和内江。

（三）耦合协调度空间关联分析

为分析成渝地区双城经济圈产业集聚与生态环境耦合协调度的空间关系，本文计算了2008～2019年成渝地区双城经济圈产业与生态耦合协调度的全局莫兰指数。全局莫兰指数表明成渝地区双城经济圈产业集聚与生态环境耦合协调度存在空间自相关性。

为进一步揭示成渝地区双城经济圈产业集聚与生态环境耦合协调度的局部空间关联格局，本文利用Getis-Ord Gi*指数测度其冷热区域的空间分布情况。图3绘制出2008年、2012年、2016年、2019年成渝地区双城经济圈两系统间耦合协调度冷热点演变趋势图，并以置信度 99%、95%和90% 将耦合协调度Getis-Ord Gi*指数统计量由高到低分成七类：热点高显著区、热点中显著区、热点低显著区、随机分布区、冷点低显著区、冷点中显著区、冷点高显著区 。

由图3可以看出：1.热点显著区。2008年热点中显著区仅有1个，为德阳市，2012年绵阳市步入热点中显著区，成都市则步入热点低显著区，2016年德阳市跌入热点低显著区，成都市由热点低显著区演化为随机分布区，到了2019年，绵阳市跌入热点低显著区，德阳市则演化为随机分布区。2.冷点显著区。2008年由仅有南充市1个城市，增加为2012年的南充市和达州市两个城市，2016年延续了这一格局，到了2019年，遂宁市步入冷点中显著区，达州市则演化为随机分布区。

总体来看，2008～2019年成渝地区双城经济圈冷热点区分布格局比较稳定，热点显著区主要分布在成德绵乐城市带，冷点显著区主要分布在南充、遂宁等城市。

五、结论与建议

本文通过耦合协调度模型考察了2008～2019年成渝地区双城经济圈产业集聚与生态环境两者的耦合协调发展水平。得到如下结论：1. 2008～2019年，成渝地区双城经济圈产业集聚与生态环境综合发展指数均呈现出波动上升趋势，产业集聚提升滞后于生态环境发展进程，说明相较于生态环境发展水平，产业集聚水平还有较大提升空间。2. 成渝地区双城经济圈产业集聚与生态环境耦合协调度的极差呈现增大趋势，圈内大部分城市的耦合协调度均有不同程度的上升。3. 成渝地区双城经济圈产业集聚与生态环境两要素的耦合协调度存在空间自相关性。从冷热点演变趋势来看，样本期内，成渝地区双城经济圈冷热点区分布格局比较稳定。

基于以上结论，提出如下建议：1. 打破行政区域的局限，推动区域合作，促进区域内各要素有序自由流动，实现资源的合理高效配置以及市场的深度融合，从而渗透、带动周边区域经济发展，区域内各城市实现高水平经济发展和全方位对外开放格局将助力构建高效的产业集聚与生态环境耦合协调发展机制。2. 制定合理的产业结构规划，加强产业协同发展，促进区域间产业结构优化升级。3. 制定科学的环境规制，如市场准入、技术指标和排放许可等，倒逼企业加大绿色生产技术创新，增强环境监管执法力度，完善环境规制手段，引导企业调整要素结构，促进经济结构合理化。

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＊基金项目：2021年重庆市教育委员会人文社会科学研究基地项目（21SKJD069）。

（作者单位：郑欢，重庆交通大学重庆市人文社科重点研究基地口岸与航运发展研究中心；王琳嘉，重庆交通大学经济与管理学院；贺渝，重庆工商大学长江上游经济研究中心）