陕西省城市层面“3E+S”系统耦合协调发展研究

贾智翔 郭梦元 王瑞鹏 张宇卓

摘 要：为探究陕西省城市高质量发展水平，以2016—2020年陕西省城市面板数据为研究对象，在构建“3E+S”系统指标体系的基础上，运用耦合协调度模型对城市综合发展水平进行评价分析，针对城市发展存在的问题，提出调整能源结构、强化政策导向、转变发展观念的对策建议。

关键词：高质量发展；“3E+S”系统；耦合协调度模型

中图分类号：F127    文献标识码：A 文章编号：1005-6432（2023）25-0021-04

DOI：10.13939/j.cnki.zgsc.2023.25.021

1 引言

2021年陕西省人民政府为贯彻落实国务院指导意见发布《加快建立健全绿色低碳循环发展经济体系的若干措施》，明确指出应加快建立健全陕西省绿色低碳循环发展经济体系，统筹推进高质量发展和高水平保护。在当前的发展趋势下基于城市层面对陕西省综合发展状况进行客观评价，探究城市多元耦合协调发展水平，为推进陕西省可持续发展提供理论支撑。然而当前从多元维度分析陕西省城市高质量发展的研究尚较为缺乏，因此，从能源、社会、经济、环境四维度出发构建“3E+S”系统评价陕西省城市综合发展水平，探究四元系统的耦合协调发展状况，对陕西省加快建立健全绿色低碳循环发展经济体系、统筹推进高质量发展具有重要参考价值和现实意义。

2 文献综述

现有文献对城市高质量发展水平的研究主要从两方面展开：一是研究方法逐渐复杂化精良化。史学飞等（2018）结合主成分分析法与熵值法，构建低碳经济评价模型，对2000—2015年天津市低碳经济的发展状况进行评价分析；张震等（2018）通过构建城市经济高质量发展评价指标体系，将主客观赋权法和聚类分析结合，对2016年我国副省级城市经济高质量发展水平进行探讨。

二是研究视角逐渐多元化精细化。王雪微等（2020）从经济、社会、科教、设施、环境等5个维度出发构建城市发展质量评价指标体系，定量测度城市发展质量，分析2008—2018年城市发展质量时空演变格局；赵慧卿等（2020）结合绿色、低碳、循环几大维度的内涵，建立绿色低碳循环发展的评价指标体系，对我国省域进行绿色低碳循环发展水平测算及评价分析。

当前，关于陕西省城市高质量发展的研究较少，需要从多维度对陕西省城市发展状况进行客观评价，为城市高质量发展提供科学依据。鉴于此文章运用熵权TOPSIS法构建城市“能源—社会—经济—环境”（即“3E+S”）四元系统综合发展评价体系，对城市发展情况进行客观分析，并通过耦合协调度模型探究各地市耦合协调发展水平，进而提供相应的政策建议。

3 “3E+S”系统指标体系构建

3.1 指标体系构建

文章基于科学性、系统性及全面性原则，从能源系统、社会系统、经济系统以及环境系统四个方面构建城市“3E+S”系统评价指标体系，具体指标如表1所示。

文章采用熵权TOPSIS法构建城市“3E+S”系统综合发展评价模型。该方法结合了熵权法和TOPSIS法的优点，不仅提高了结果的精确性，也保证了其客观性。具体计算步骤如下：

（1）对指标数据进行标准化处理，对不同性质的指标采取不同的处理方式。

若ai是正向指标，则处理公式为：

bij=aij－min（aij）max（aij）－min（aij）（1）

若ai是逆向指标，则处理公式为：

bij=max（aij）－aijmax（aij）－min（aij）（2）

（2）计算每个指标的信息熵，对第j个指标而言，其信息熵的计算公式为：

Qi=-1lnnhijlnhij（3）

其中：hij=bij∑nj=1bij

（3）计算第i个指标的权重，计算公式为：

wi=1－Qim－∑mi=1Qi（4）

（4）构造加权矩阵后，确定正负理想解，计算公式为：

C+i=max（c+1， c+2，…， c+m）（5）

C－i=min（c－1， c－2， …， c－m）（6）

（5）计算综合评价指数，计算公式为：

Ei=D－iD+i+D－i（7）

其中：D+i=∑mj=1（c+j－cij）2， D－i=∑mj=1（c－j－cij）2

所有数据均来源于陕西省统计年鉴以及各地市经济发展公报，对缺失数据做插值处理进行填补。

3.3 结果分析

2016—2020年陕西省城市“3E+S”系统综合评价指数如表2所示。从表中可以看出，2020年西安市綜合得分最高，为0.4965，汉中市的综合得分最低，为0.1443，两地市综合得分相差0.3522，表明陕西省地市间“3E+S”系统综合发展水平存在差异，与2016年相比，2020年咸阳市、西安市、榆林市“3E+S”系统综合发展水平分别正向变动47.69%、28.83%、21.01%，有显著的提升，铜川市、渭南市、商洛市分别正向变动7.7%、6.28%、0.2%，有小幅度提升，而汉中市、延安市、安康市、宝鸡市负向变动12.35%、10.97%、10.05%、4.62%，综合发展水平有所下降。可能的原因是：第一，经济水平较高的地市具备资源优势，能够将更多资源投入社会发展、生态保护、环境治理、节能降耗的领域中，从而改善城市发展面貌，优化经济结构；第二，经济水平较低的地市往往在追求高经济发展速度的过程中，忽视发展质量，导致能源高耗、环境污染、生态破坏等问题凸显，造成城市全面发展水平偏低。

4 陕西省城市耦合协调发展水平分析

结合国内学者（王林钰、陈思源，2021）的研究成果，针对多系统的耦合模型，定义系统耦合度C来反映多系统之间相互作用的程度，其计算公式为：

C=n×U1×U2×…×Un（U1+U2+…+Un）n1n（8）

其中，n是子系统的个数；C的取值范围为［0，1］，C越大，系统耦合度越强。文章在耦合度模型的基础上修正耦合协调度模型，其计算公式为：

D=C×T（9）

其中，T=1×U1+2×U2+…+n×Un，称为多系统间的综合协调指数。1， 2， 3， …， n分别代表不同系统的贡献系数。文章认为能源、经济、环境和社会四者在相互作用中的重要性相当，所以在具体计算中令1=2=…=n=1n。D的取值范围为（0，1］，D越大，表明系统良性耦合关系越强。

通过测算各城市子系统发展指数，以指数是否超过0.5作为判断发展水平高低的依据，尚未有一个城市的四元系统同时处于较高水平发展阶段，且能源、经济、环境、社会子系统的发展水平也存在明显异质性。以西安市为例，经济系统有较为明显的提升，但能源、环境、社会系统的变动幅度不大，其余城市的四元系统同样存在发展不均衡的现象。

“3E+S”四元系统耦合协调发展水平如表3所示。从表中可以看出，2016—2020年榆林市和西安市四元耦合度保持在0.7～0.8区间，处于中级协调发展水平，其余城市基本保持在0.6～0.7区间，处于初级协调发展水平。整体来看，陕西省各地市四元耦合协调发展水平没有明显变化，且在2020年新冠肺炎疫情的冲击下，多地发展水平下滑。与陕北和关中相比，陕南城市群耦合协调发展水平稍显滞后。

综上所述，陕西省城市层面“3E+S”系统耦合协调发展具有明显的区域异质性，且各城市能源—社会—经济—环境子系统存在发展不均衡的现象，要想建设“优势互补、高质量发展”区域经济布局，需要因地制宜、有序规划各城市能源、社会、经济、环境系统协调发展的相应政策，实现区域经济高质量发展。

5 对策建议

首先，调整能源结构、提升能源效率。陕西省是能源大省，在追求经济高速增长的过程中要注重发展质量，大力推动清洁能源发展，优化能源结构，提升能源利用效率，深化落实低碳减排战略，更好实现“3E+S”协调发展。

其次，加强政策导向，改善发展不平衡现象。陕西省内经济强市存在高新技术产业优势，通过政策引导，加强与省内其他城市的产业互助与经济交流，对重点产业进行针对性帮扶，逐步缓解该地市的发展滞后问题，使省内经济发展形成良性循环，促进区域整体协调发展水平。

最后，强调可持续发展观念，提前做好战略部署。传统发展观念已经不适用当前可持续发展趋势，应当转变发展观念，提前做好战略部署，因地制宜地进行城市发展规划，兼顾能源、社会、经济、环境协调发展，提升城市综合发展水平。

参考文献：

［1］王锋，傅利芳，刘若宇，等.城市低碳发展水平的组合评价研究——以江苏13城市为例［J］.生态经济，2016，32（3）：46-51.

［2］史学飞，孙钰，崔寅.基于熵值-主成分分析法的天津市低碳经济发展水平评价［J］.科技管理研究，2018，38（3）：247-252.

［3］张震，刘雪梦.新时代我国15个副省级城市经济高质量发展评价体系构建与测度［J］.经济问题探索，2019（6）：20-31，70.

［4］张远景，王月，王春龙，等.黑龙江省沿边口岸城市发展潜力评价模型构建及发展对策研究［J］.城市发展研究，2021，28（7）：30-36.

［5］侯祥鹏.中国城市群高质量发展测度与比较［J］.现代经济探讨，2021（2）：9-18.

［6］肖祎平，杨艳琳，宋彦.中国城市化质量綜合评价及其时空特征［J］.中国人口·资源与环境，2018，28（9）：112-122.

［7］王雪微，范大龙.长三角城市群城市发展质量测度及时空演变格局［J］.人文地理，2020，35（6）：85-94，148.

［8］赵慧卿，郭晨阳.中国省域绿色低碳循环发展动态综合评价研究［J］.调研世界，2020（4）：39-48.

［9］王林钰，陈浩，陈思源，等.城市层面能源-经济-环境-社会耦合协调发展的动态演化与实证分析——以江苏省为例［J］.北京理工大学学报（社会科学版），2022，24（1）：51-64.

［基金项目］西安财经大学2021年研究生创新基金项目（项目编号：21YC003）。