江西省水资源开发保护与绿色发展耦合协调关系

雷彩秀　敖源鸿　王和俊　李匆

摘要：为了探究江西省水资源开发保护与社会经济绿色发展的相互关系，构建了水资源开发保护-绿色发展系统评价指标体系，运用熵权法和综合指数法对江西省水资源开发保护和绿色发展水平进行了评价，采用耦合协调度模型和障碍度诊断模型探讨了两系统的耦合协调程度及其主要影响因素。结果表明：① 江西省水资源开发保护水平和绿色发展水平总体呈现上升趋势；② 2019年江西省水资源开发保护与绿色发展的耦合协调关系总体较好，除景德镇市处在勉强失调衰退阶段，其余城市均处在初级耦合协调阶段或者良好耦合协调阶段；③ 江西省水资源开发保护与绿色发展耦合协调度的主要影响指标为第三产业增加值、研究与试验发展经费投入强度、人均GDP、日污水处理量。研究成果可为江西省制定适应社会经济高质量发展的水资源开发保护战略提供支撑。

关 键 词：水资源开发保护； 绿色发展； 耦合协调； 熵权法； 综合指数法； 江西省

中图法分类号： TV213

文献标志码： A

DOI：10.16232/j.cnki.1001-4179.2023.04.018

0 引 言

水资源作为绿色发展中不可替代的基础资源，是生态环境的重要组成部分，其开发保护与社会经济绿色发展之间存在交织关系［1］。一方面，随着社会经济的持续快速发展，水资源开发利用程度不断加深；另一方面，水资源开发方式不合理、利用率低且浪费严重，导致的废污水排放量逐年增加、水环境质量恶化等问题也成为制约社会经济绿色发展的重要因素。因此科学分析水资源开发保护与社会经济绿色发展的协调关系，对于解决当前社会所面临的水资源环境问题、促进社会经济可持续发展具有重要意义［2］。

围绕水资源开发保护，国内外学者从技术［3-4］、政策［5-6］、法规［7-8］、管理［9-10］等多个角度开展了大量研究，评估了水资源开发保护的现状与发展历程。针对水资源与其相关联系统间协调关系的研究也有较丰富的成果，研究尺度包括流域尺度［11-13］、省域尺度［14-16］、市域尺度［17-18］等，研究手段包括定性分析［19］和定量评估［20］，研究对象包括水资源与土地利用、资源环境、社会经济等［21-23］。

绿色发展理念早在“十二五”就已被提出，是经济发展和资源环境的协调可持续。现有研究主要从绿色发展概念［24］、绿色发展效率［25-26］、绿色发展水平及影响因素［27-28］等角度，对绿色发展与宏观经济［29-30］、生态环境保护［31］以及生活质量［32-33］之间的相互关系进行了探讨。

关于水资源系统与经济社会系统相互作用关系的研究方法主要包括耦合协调评价模型［34-35］、组合权重SMI-P评价方法［36］、相关分析法［37］、系统动力学方法［38-39］等。其中，应用较为广泛的是耦合协调评价模型，其通过计算耦合协调度可以定量描述两个系统间的耦合协调关系［23］，具有意义明确、操作简单等优点；通过与障碍度诊断模型联合运用，还可探究影响两系统耦合协调发展的主要因素。例如，喻笑勇等以湖北省为例，运用耦合协调模型评价了该地区2006～2015年间水资源与社会经济耦合协调关系［15］。

目前，国内外关于水资源系统与社会经济系统相互作用关系的研究成果已较为丰富，但是从绿色发展视角，基于科学指标体系探讨水资源开发保护与社会经济绿色发展耦合协调关系的实证研究相对较少。江西省作为长江经济带的重要省份，对长江中下游生态安全起着重要的屏障保护作用。由于长期水资源开发利用方式粗放，水资源利用效率低下、废污水排放严重等原因，江西省用水总量已接近最严格水资源管理制度总量控制指标，河湖健康状况质量不高［40］。近年来江西省大力实施绿色发展战略，全方位、全过程推行绿色规划、绿色设计、绿色建设、绿色生产、绿色流通、绿色生活、绿色消费等。因此，科学评价江西省水资源开发保护与绿色发展耦合协调关系，对推动江西省水资源节约集约利用以及社会经济高质量发展具有重要意义。

本文结合江西省水资源开发保护和绿色发展现状，构建适宜的水资源开发保护-绿色发展系统综合评价指标体系，采用耦合协调度和障碍度诊断模型识别水资源开发保护-绿色发展系统耦合协调程度及其主要影响因素，以期为江西省水资源合理开发保护和高质量发展提供参考依据。

1 研究方法与数据来源

1.1 评价指标体系构建

结合江西省水资源开发保护和绿色发展现状，按照指标选取的科学性、代表性、系统性、可操作性原则，从驱动、压力、状态、影响和响应5个层面构建江西省水资源开发保护评价指标体系，从绿色经济科技、绿色工业生产、绿色生态环境、绿色生活4个层面构建江西省绿色发展评价指标体系，综合得到江西省水资源开发保护和绿色发展系统评价指标体系，如表1所列。

1.2 指标权重计算

本文采用熵权法对指标体系进行赋权。熵权法主要依據指标的变异性程度，利用信息熵计算各个指标的熵权，进而借助熵权修正评价指标的权重。为了消除评价指标量纲差异，首先选用极差法对各项指标数据进行标准化处理。

正向指标标准化处理：

Yij=（Xij-minXj）/（maxXj-minXj）（1）

负向指标标准化处理：

Yij=（maxXj-Xij）/（maxXj-minXj）（2）

式中：Xij为第i个评价对象第j个指标的原始值；Yij为第i个评价对象第j个指标的标准化值；maxXj、minXj分别为第j个指标的最大值、最小值。然后分别计算水资源开发保护和绿色发展子系统评价指标的权重。

式中：n为评价对象个数；Yijw为第i个评价对象第jw个水资源开发保护指标的标准化值；Yijg为第i个评价对象第jg个绿色发展指标的标准化值；m1、m2分别表示水资源开发保护评价指标和绿色发展评价指标的个数；Ejw和ωjw分别为第jw个水资源开发保护评价指标的信息熵和权重；Ejg和ωjg分别为第jg个绿色发展评价指标的信息熵和权重。

1.3 综合评价值计算

本文采用综合指数评价法，基于指标权重对各个评价指标进行加权求和，分别计算水资源开发保护水平和绿色发展水平的综合评价值。

式中：f（W）和f（G）分别为水资源开发保护水平和绿色发展水平的综合评价值。

1.4 耦合协调度计算

基于水资源开发保护水平和绿色发展水平的综合评价值，构建耦合协调模型，计算两个系统的耦合协调度。

式中：C为水资源开发保护系统和绿色发展系统的耦合度；T为两系统的协调指数，借鉴相关研究［41］，本文认为绿色发展系统与水资源开发保护系统同等重要，取a=b=0.5；D为水资源开发保护系统与绿色发展系统的耦合协调度，D越小说明系统间的协调状况越差，D越大说明系统间的协调状况越好。

关于耦合协调度等级划分的相关研究较多，但一直没有统一的定论。本文参考相关研究成果［42］，将耦合协调度划分为3个等级、10种类型，划分标准如表2所列。

1.5 障碍度诊断分析

为进一步识别评价指标对水资源开发保护系统与绿色发展系统耦合协调度的影响程度，本文利用障碍度诊断模型分析影响两系统耦合协调度的障碍因素及障碍度。

式中：m为水资源开发保护和绿色发展系统评价指标的总数目，即m=m1+m2；r为子系统的权重，本文认为绿色发展子系统与水资源开发保护子系统同等重要，因此r取0.5；Nij为第i个评价对象第j个评价指标对于两系统耦合协调程度的障碍度值。

1.6 数据获取与处理

本研究所需的数据主要来源于江西省及其11个地级市统计年鉴、水资源公报、国民经济与社会发展统计公报等。为了对比分析长江大保护战略实施前和实施一段时间后，江西省水资源开发保护水平和绿色发展水平变化情况，选取2015年和2019年作为评价典型年。按照表1所列的评价指标体系获取2015年和2019年各项指标数据后，用极差法对各项指标数据进行标准化处理，并采用熵权法对指标体系进行赋权，然后采用综合指数法计算水资源开发保护水平和绿色发展水平的综合评价值。

2 水资源开发保护与绿色发展水平

2.1 水资源开发保护水平评价结果

江西省各地级市2015年和2019年水资源开发保护水平评价结果如图1（a）所示。可以看出，萍乡、新余、鹰潭、赣州、吉安、宜春等地级市2019年水资源开发保护水平较2015年有显著的提高；南昌、景德镇、九江、抚州、上饶等地级市2019年水资源开发保护水平较2015年稍有下降。

江西省2019年水资源开发保护水平空间分布如图2（a）所示。可以看出，江西省水资源开发保护水平在空间分布上具有明显的非均衡性，整体呈现出“西高东低”的空间格局，区域之间差异显著。2019年，南昌市水资源开发保护水平最高，综合评价值达到0.676；吉安市水资源开发保护水平最低，综合评价值仅为0.344。

2.2 社会经济绿色发展水平评价结果

江西省各地级市2015年和2019年社会经济绿色发展水平评价结果如图1（b）所示。可以看出，萍乡、九江、赣州、吉安、宜春、抚州、上饶等地级市2019年绿色发展水平较2015年有所提高；其中萍乡、赣州、宜春提高幅度较大，分别为64.4%，30.0%，35.5%。南昌、景德镇、新余、鹰潭等地级市2019年绿色发展水平较2015年有所下降，但是下降幅度均较小。

江西省2019年绿色发展水平空间分布如图2（b）所示。可以看出，江西省绿色发展水平呈现“南北高、中间低”的空间分布格局。其中，南昌市绿色发展整体水平较高，表明南昌市作为江西省经济核心区，地理位置优异，经济增长最快，基础设施最完善，在绿色发展方面有着良好的发展基础。江西省中部地區包括萍乡、新余、抚州、鹰潭以及东北的景德镇等市绿色发展整体水平较低，绿色发展潜力大。

3 水资源开发保护与绿色发展耦合协调关系

3.1 耦合协调度及其时空演变特征

采用耦合协调模型分析2015年和2019年江西省水资源开发保护与绿色发展的耦合协调度，结果如图3（a）所示。可以看出，江西省11个地级市中，水资源开发保护与绿色发展耦合协调度升高的有萍乡、赣州、宜春、吉安、抚州、九江、上饶等7个地级市，分别提高了24.11%，14.12%，13.26%，7.42%，1.31%，0.38%，0.09%，其中萍乡、赣州、宜春市的耦合协调度升高幅度较大。耦合协调度降低的有景德镇、新余、鹰潭、南昌等4个地级市，分别下降了10.13%，2.25%，1.97%，1.75%，其中景德镇市下降幅度最大。总体来看，江西省水资源开发保护与绿色发展的耦合协调度呈现上升趋势，这主要是由于长江经济带高质量发展以及长江大保护战略的实施，江西省水资源开发保护水平和绿色发展水平总体上都有一定提升。

2019年江西省水资源开发保护与绿色发展耦合协调度空间分布如图3（b）所示。可以看出，耦合协调水平总体较好，其中南昌市处在良好耦合协调阶段，景德镇市为勉强失调衰退阶段，九江、赣州、新余、鹰潭、上饶、宜春、吉安、抚州、萍乡等其余9个地级市均处在初级耦合协调阶段。

3.2 耦合协调关系的影响因素

采用障碍度模型探究2019年江西省11个地级市水资源开发保护与绿色发展耦合协调关系的影响因素，表3给出了排在前3的障碍因子及其障碍度。11个地级市的障碍因子分布如下：第三产业增加值（L2）出现9次，占比27.27%；研究与试验发展经费投入强度（L4）出现8次，占比24.24%；人均GDP（L1）出现6次，占比18.18%；日污水处理量（H17）出现5次，占比15.15%。从各子系统看，绿色发展子系统所包含的障碍因子共出现26次，占全部障碍因子的78.78%，对耦合协调关系的影响占主要地位。

4 结论与建议

本文构建了江西省水资源开发保护与绿色发展系统综合评价指标体系，运用熵权法、综合评价法、耦合协调度评价方法以及障碍度诊断模型开展研究，主要结论与相应建议如下。

（1） 江西省2019年水资源开发保护水平和绿色发展水平均较2015年有所提高；2019年江西省水资源开发保护水平呈现出“西高东低”的空间分布格局；绿色发展水平则呈现“南北高、中间低”的空间分布特点。

（2） 江西省水资源开发保护与绿色发展系统的耦合协调度在时间上呈现增长趋势，在空间上除南昌和景德镇市外其余地级市间差异较小；对耦合协调关系影响较大的指标有第三产业增加值、研究与试验发展经费投入强度、人均GDP、日污水处理量。

（3） 江西省需要进一步将经济发展结果落实到民生，提高人民的绿色生活水平；优化产业结构，推动行业转型升级，提高第三产业占比；强化科技对水资源开发保护和绿色发展的支撑，加强水资源开发保护技术创新和应用集成创新；宣传节水理念，提高污水处理率，完善水环境监测体系，走水资源开发保护与绿色发展的协调之路。

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（编辑：谢玲娴）

Research on coupling coordination relationship between water resources protection and green development in Jiangxi Province

LEI Caixiu1，AO Yuanhong2，WANG Hejun3，LI Cong1

（1.Hubei Institute of Water Resources Survey and Design，Wuhan 430070，China； 2.Chongqing Water Resources Bureau，Chongqing 401147； 3.Hainan State Farms Design Institute，Haikou 570206，China）

Abstract：

In order to research the coordination relationship between the protection of water resources and the green development of society and economy in Jiangxi Province，a comprehensive evaluation index system of water resources protection-green development was constructed.The level of water resources protection and green development were evaluated by using a entropy weight method and a comprehensive index method，the coupling coordination degree and its main influencing factors of the two systems were discussed by using a coupling coordination degree model and an obstacle degree diagnosis model.The research results showed that：① Water resources protection level and green development level generally showed an upward trend in Jiangxi Province.② In 2019，the coupling coordination relationship between water resources protection and green development in Jiangxi Province was generally good.Except for Jingdezhen City which was in the stage of barely disordered decline stage，the rest of cities were in the primary coupling coordination stage or the well coupling coordination stage.The main impact indicators of the coupling coordination degree of water resources protection and green development in Jiangxi Province were the added value of tertiary industry，the intensity of investment in research and experimental development，per capita GDP，and daily sewage treatment volume.The research results can provide support for Jiangxi Province to formulate a water resource development and protection strategy that adapts to high-quality social and economic development.

Key words： water resources protection；green development；coupling coordination relationship；entropy weight method；comprehensive index method；Jiangxi Province

收稿日期：2022-05-09

作者简介：雷彩秀，女，工程师，硕士，主要从事水利工程研究设计工作。E-mail：lshumiao@163.com