旅游发展—城市经济—生态环境耦合协调关系与障碍因子分析——以沈阳市为例

薛智轩

（哈尔滨师范大学地理科学学院，黑龙江哈尔滨 150025）

1 引言

当前，旅游产业在我国蓬勃发展，旅游经济日益成为强力促进地区经济发展的动力之一。作为第三产业的重要组成部分，旅游业的发展不仅会直接提高当地经济收益，同时可拉动如食品工业、商业、交通运输业等众多相关产业的发展，越来越多的人开始意识到旅游业对于地方经济发展的重要性，然而旅游业不仅会对人类社会施加影响，还会给自然生态环境留下深刻印记。旅游业、经济发展与生态环境三者关系密切，其中，良好的生态环境是实现经济发展和旅游活动的前提；旅游业发展可以促进经济增长，而经济增长又能够反哺旅游业和生态环境，促进二者提升［1］。当前，我国共计27 个省份将旅游产业确定为优势先导产业和战略新兴支柱型产业［2］。

20 世纪70 年代，“生态城市”一词首先在联合国教科文组织的研究中出现，此后众多学者都在探索城市旅游、经济和生态环境三者之间的协调发展关系［3］。如国外学者Gulistan A 等［4］认为经济增长和旅游业对生态环境有害，并分析了二者对生态环境退化的影响；Farrell B H 等［5］则认为可以利用旅游业来帮助维护生态环境的完整性和增强其吸引力；Stephen L［6］认为旅游经济的发展对生态环境会造成有利和不利两种不同影响。国内不少学者也对旅游、经济、生态环境三者关系展开研究，如苏智杰等［7］使用耦合协调度模型和空间自相关分析对安徽省16个地级市进行相关研究；宋小龙等［8］运用耦合协调度模型和剪刀差模型等方法对宁夏旅游经济与生态环境耦合协调过程与格局进行了相关研究；张旭红等［9］对黄河流域的旅游经济发展和生态环境压力的动态解耦过程进行了相关研究；刘遗志等［10］使用耦合评价模型和PSR 模型对贵州省旅游发展与生态环境开展了研究。此外，还有学者使用耦合协调模型分别从工业化与生态环境［11-12］、生态环境与科技创新［13］、新型城镇化与生态环境［14-15］等多视角进行相关研究。总体来看，现有对于旅游发展、城市经济、生态环境三者协调发展研究多集中在较短时间尺度且对影响三者协调发展的障碍因子研究较少，从空间尺度来看，国内研究多集中于东部和中西部地区，对东北地区城市的研究相对较少。

本研究使用耦合协调度模型和障碍度模型，对沈阳市旅游发展—城市经济—生态环境协调发展情况进行定量分析和研究，探究并诊断影响耦合协调发展关系的主要障碍因子，可为沈阳市及其他东北地区城市旅游业制定可持续发展规划与地方政府制定相应政策提供一定的参考和支持。

2 研究区域概况、研究方法及数据来源

2.1 研究区域概况

沈阳市为辽宁省省会，东北地区中心城市、副省级城市，坐落于我国东北南部地区，是东北地区经济、文化、科技、商贸中心和交通枢纽，是辽中南城市群核心城市、沈阳都市圈和沈阳经济区中心城市，面积约12 860 km2。沈阳是我国重要的重工业基地和先进装备制造业基地，经济实力长期居东北地区前列。同时，沈阳还是国家历史文化名城，首批国家优秀旅游城市，在2020 年成为“冰雪旅游十强城市”。沈阳的旅游资源较为丰富、个性鲜明而多样，包括历史文化旅游、冰雪旅游、工业文化旅游等。多年来，沈阳一直为成为东北亚核心旅游目的地城市而积极努力，旅游产业正在不断发展壮大。截至2020 年，沈阳市共有国家A 级旅游景区116 个，星级饭店50 家，旅行社321 家。沈阳作为东北地区举足轻重的旅游城市，旅游业和相关产业的发展取得了不小的进步，但伴随着经济实力的提升和旅游业的快速发展，城市生态环境问题日益显现。为了推动沈阳生态环境与社会经济和谐发展，本文将围绕研究主题进行分析。

2.2 研究方法与数据模型

2.2.1 熵值法

熵（Entropy）一词来源于热力学概念，它是用来表示系统无序性的物理量，在系统科学中的应用较为广泛。本文运用熵值法，熵值法能够有效客观地赋权。在进行指标信息熵的计算后获得对应权重，指标变动程度越大则权重越大。为了方便对比各指标情况，对评价指标体系中的数据进行无量纲化处理。

旅游发展系统正向指标标准化：

x'ij＝（xij-minxij）/（maxxij-minxij）

负向指标标准化：

x'ij＝（maxxij-xij）/（maxxij-minxij）

式中，xij为i 指标下j 年份的原始数值；maxxij与minxij分别为i 指标下j 年份中的最大值和最小值。

城市经济系统消除量纲后的标准化数值（y'ij）和生态环境系统消除量纲后的标准化数值（z'ij）的求得方式与其相同。

计算在第i 个指标下第j 个年份所占比重（uij）：

计算各指标的信息熵（vj）：

计算信息熵冗余度（fi）：

fi＝1-vi

计算每项指标的权重值（wi）：

2.2.2 耦合协调模型

2.2.2.1 耦合度及耦合协调模型

耦合这一概念来自物理学领域，指2 个及以上系统或运动形式在互相作用时的情况。若子系统之间存在静态的相似性和动态的互动性则可以认为彼此耦合关系成立［16］。由于旅游发展、城市经济、生态环境是3 个彼此关联又相对独立的系统，本文通过耦合模型获得旅游发展—城市经济—生态环境系统耦合度公式：

Cn＝{（u1×u2×…un）/∏（ui+uj）}1/n

C3＝{（f（x）×g（y）×h（z））/［（f（x）+g（y）+h（z））/3］3}1/3

式中，C 为耦合度。当C＝1 时表示三大系统关联程度最强，为最佳耦合；当C＝0 时，则表示三大系统之间无关，系统转向无序。

仅通过耦合度测算无法判定协调水平。因此，本研究通过引入耦合协调度模型来判断系统的协调发展情况：

式中，C，D 分别为三大系统之间的耦合度与耦合协调度，D∈［0，1］，D 区间值代表系统间协调度情况，D 值越大协调程度越好，D 值越小协调程度越差。

根据耦合协调度模型公式可得出耦合协调度，本文借鉴廖重斌的分布函数［17］来对耦合协调度标准进行划分，见表1。

表1 耦合协调等级划分

2.2.2.2 综合发展评价模型

为了获得协调发展度，本文参考已有研究［18］引入线性加权法的综合协调发展模型进行计算。设旅游发展、城市经济、生态环境三大子系统的效益函数分别为f（x），g（y），h（z），综合发展评价值为T，计算公式为：

式中，x'ij，y'ij，z'ij依次为本研究中旅游发展、城市经济、生态环境系统消除量纲后的标准化数值；ai，bi，ci分别为本研究三大子系统中各项指标的权重；T 为三大子系统综合发展评价值；α，β，δ 为待定系数。

本研究通过专家调查法并借鉴相关研究［19］得出对应待定系数，分别为α＝0.4，β＝0.2，δ＝0.4。

2.2.3 障碍度模型

本研究参考相关资料［20］使用3 个指标进行测算，分别为因子贡献度（Fj）、指标偏离度（Vj）、障碍度（Mj和Bi）。通过引入障碍度模型，分析诊断阻碍沈阳市旅游发展—城市经济—生态环境耦合协调发展的相关影响因素。计算步骤为：

式中，Mj表示各指标j 的障碍度；Bi表示系统i 的障碍度；Wi表示第i 个系统的权重；Pij表示第i 个系统里第j 项指标的权重；Xj表示各项指标的标准化值。

2.3 数据来源

本研究所选取的数据来源于2009—2018 年的《辽宁统计年鉴》、《中国城市统计年鉴》、沈阳市统计公报、沈阳市文化和旅游局官方网站、《中国旅游统计年鉴》、《沈阳市统计年鉴》等，对于当中缺失的部分数据则采取科学化手段进行指标填补。

2.4 指标体系

本研究在结合沈阳市现实背景情况和确保数据可获取的前提下，遵循科学性、系统性和准确性原则，在参考相关研究成果的基础上［21-25］聚焦旅游发展—城市经济—生态环境三大子系统，分别从旅游效益、旅游规模、产业水平、经济规模、经济建设、社会建设、生态环境压力、生态环境状况、生态投入与治理九大维度入手，选取33 个单项指标建立旅游发展—城市经济—生态环境耦合协调发展评价指标体系，见表2。

表2 旅游发展—城市经济—生态环境评价指标体系

3 结果分析

3.1 旅游发展—城市经济—生态环境各子系统与综合发展评价

本研究基于熵值法计算得出沈阳市旅游发展—城市经济—生态环境三大子系统各指标权重值，并计算各子系统和综合发展评价值。2009—2018 年沈阳市旅游发展—城市经济—生态环境耦合协调发展评价值见表3。

表3 2009—2018 年沈阳市旅游发展—城市经济—生态环境耦合协调发展评价值

从表3 可知，2009—2018 年间沈阳市三大子系统整体提升明显，子系统提升情况各异。沈阳市旅游发展子系统呈现波动式变化，2009—2014 年为快速发展阶段，评价值从0.078 8 提高到0.502 6，提升幅度很大，而在2015 年时又回落到0.468 8。从2017年开始又进入到快速提升阶段，这与沈阳市政府积极推动旅游相关产业的发展相关。2017 年沈阳市成为第二批国家级旅游业改革创新先行区，以期通过深化改革加快旅游产业发展。2018 年沈阳市召开工作推进会发布的《沈阳市建设国家级旅游业改革创新先行区工作行动方案》提出，将通过资源、业态、产业、营销与合作模式的创新等方式，加快建设高品质旅游目的地城市。多年来，沈阳市通过增强旅游环境建设，强化区域间互利合作等行动，为旅游产业的发展构建了理想的发展平台。2009—2018 年城市经济子系统评价值保持着逐年提升的态势并于2018 年达到0.831 1，为三大子系统中最高水平。10 年间沈阳市经济发展水平提升明显，城市转型进一步推进，农业、工业、第三产业均实现不同程度的提高和优化升级，对外贸易持续扩大、人均收入水平再创新高等，这些发展成果均为城市经济子系统评价值的提高提供了巨大动力。生态环境子系统在2009—2018年间，评价值呈波动式上升的趋势，变化幅度较大，具体来看，2009—2010 年出现下降而在2011—2012年又快速回升，在2013 年又开始下降，2015 年迅速回升后在2017 年经历了小幅度下降，最终于2018年快速上升达到10 年间本系统发展最高水平。虽然发展过程存在一定程度的起伏，但生态环境子系统评价值仍整体呈上升态势，表明沈阳市多年来的生态建设和环境保护行动取得了成效。需要强调的是，研究期内城市经济子系统评价值均高于旅游发展子系统，并且除2013 年和2014 年外，生态环境子系统评价值也都高于旅游发展子系统，旅游发展子系统多年处于滞后型发展状态。

沈阳市综合评价指数从2009 年的0.214 7 提升至2018 年的0.756 1，数值逐年提高。总体来看，综合评价指数的发展可分为4 个阶段：第一阶段（2009—2010 年）中的旅游发展和城市经济子系统发展速度有限，生态环境子系统出现下降，因此综合评价指数发展缓慢；第二阶段（2011—2012 年）中的三大子系统均有提升，因此推动综合评价指数提速加快并突破0.4；第三阶段（2013—2015 年）中的旅游发展子系统和生态环境子系统出现了上下波动，城市经济子系统提升幅度不大，因此综合评价指数整体提升缓慢处于徘徊状态；第四阶段（2016—2018 年）中的旅游发展子系统和城市经济子系统均快速提升，生态环境子系统呈现波动式上升，整体作用下致使综合评价值提高幅度较大并于2016 年突破0.6，2018年突破0.7，进步明显。

3.2 旅游发展—城市经济—生态环境耦合协调发展评价

本研究将沈阳市旅游发展、城市经济和生态环境三大子系统与耦合协调度公式结合，计算沈阳市三大子系统耦合协调度发展指数，从表3 可知，2009—2018 年沈阳市三大子系统的耦合协调度呈现出逐年上升的趋势。从计算结果来看，沈阳市三大子系统耦合度从0.823 6 提高到0.995 9。2009—2012 年，耦合度从0.823 6 快速提升至0.982 4，此后多年维持在0.99 左右，发展趋于稳定。发生此现象的原因在于，2009—2012 年沈阳市三大子系统均有较大提升，三者齐头并进推动了耦合度快速提升。耦合协调度从2009 年的0.420 5 大幅度提高到2018年的0.867 8，其中2010—2012 年、2015—2017 年两个时段上升速度较快。研究期内，在旅游发展方面，沈阳市政府大力支持旅游业的发展并出台一系列相关优惠扶持政策，如大力发展冰雪旅游、历史文化旅游、工业文化旅游等并加强旅游基础设施的建设，提高了沈阳市旅游业综合发展水平。在城市经济建设方面，沈阳市经济水平得到提升，经济质量不断优化，同时沈阳市政府大力实施人才引进和优惠落户政策吸引外来人口来沈就业，积极优化营商环境吸引投资，通过技术创新不断优化产业结构等，这些举措都为沈阳城市经济水平的提升打下了坚实的基础。在生态环境方面，多年来沈阳市不断加大对城市生态环境的保护力度，如通过淘汰落后高污染设备减少污染物排放，加强城市垃圾和污染物无害化处理能力，提升城市环境综合治理、生态治理能力，积极开展生态环保试点、绿化造林等工作。综上，在三者的共同良性作用下，耦合协调度实现了较大幅度上升。

3.3 旅游发展—城市经济—生态环境耦合协调关系分析

本研究参考相关学者已有研究方法［18］，对沈阳市旅游发展—城市经济—生态环境耦合协调层次进行分类。从表3 可知，除2013 年和2014 年外，沈阳市2009—2018 年三大子系统耦合协调类型均为旅游发展子系统滞后型。耦合协调度评价值由濒临失调逐渐演变为良好协调，未来有发展成为优质协调的可能。2009—2012 年间，生态环境子系统评价值最高，旅游产业的发展还处于相对稚嫩的时期，城市经济发展也处于蓄势待发的阶段，但整体上耦合协调度实现了从濒临失调向初级协调水平的跨越。2013—2014 年，旅游发展和城市经济子系统评价值超过生态环境系统，制约因素变为生态环境子系统滞后型，耦合协调度仍保持在初级协调水平。2015年后城市经济子系统和生态环境子系统双双超越旅游发展子系统，耦合协调类型完成向中级协调的转化。2017 年三大子系统则进一步达成良好协调的发展水平。总的来看，沈阳市旅游产业的发展仍然具有一定的局限性，导致其旅游发展子系统评价值提升速度有限，总体表现为旅游发展子系统滞后型。综上，沈阳市在优化旅游发展—城市经济—生态环境系统协调过程中，除了继续提升城市经济水平和保护生态环境外，还应当补齐旅游方面的短板，进一步扶持和培育旅游产业及相关产业的发展，加大旅游宣传力度，不断挖掘旅游资源，进一步提高旅游服务和接纳能力，推动旅游发展—城市经济—生态环境系统整体协调可持续发展。

3.4 旅游发展—城市经济—生态环境耦合协调发展障碍因子诊断

为了进一步研究影响沈阳市旅游发展—城市经济—生态环境耦合协调发展的核心障碍因子，本研究测算了2009—2018 年三大子系统各单项指标障碍度，因指标层单项指标数量较多，本研究以障碍度大小列出障碍度值排序处于前5 位的因子，见表4。由表4 可见，2009—2015 年，4A 级及以上旅游景区数量（A31）是影响沈阳市三大子系统耦合协调发展最大的单指标障碍因子，然而2016 年后截至2018 年，4A 级及以上旅游景区数量在障碍度排名中的位次已经不在前5 名。究其原因，自2006 年起沈阳市多年来没有新增的4A 级旅游景区，且高等级旅游景区数量徘徊在一般水平，随着人们生活水平的提升和对旅游产品需求的不断增长，沈阳市已有的旅游资源已经难以满足不断旺盛的旅游市场需求，因此其障碍度水平不断提高并在2015 年时达到峰值。但在2017 年前后，沈阳市新增3 个4A 级旅游景区，分别是沈阳爱新觉罗皇家博物馆、沈阳华晨宝马铁西工厂和沈阳工业博物馆，这在较大程度上提升了沈阳市高品质旅游资源数量和发展水平，因此其障碍度排名从第一位迅速跌出前5 位。2016—2018 年，国际旅游收入（A14）提升至障碍度第1 名的位置，其障碍度指数从2016 年的12.32%提高到2018 年的18.06%，提升速度较快。发生此现象的原因在于，2015 年时沈阳市国际旅游收入占全年旅游总收入的4%，而在2016 年迅速下降至3.6%，2017 年和2018 年分别为3.5%和3.3%，由此可见，沈阳市国际旅游收入比重处于不断下降的态势，因此其对三大子系统的障碍度不断提高并有加重的趋势。研究期内，第三产业比重（B16）、人均供水量（C24）位于障碍度前5 位的频次较高，可见二者对于三大子系统的制约作用较强。因旅游产业本身就是第三产业的重要组成部分，第三产业的波动也将影响旅游产业的发展。人均供水量表征当地水资源情况，水资源的多寡则直接影响生态环境。2009—2018 年沈阳市年均降水量与历年年平均降水量相比下降了7.9%，降水量的减少直接影响城市水资源供给，因此其制约能力也较强。除此以外，位列前5 位的各障碍因子中城市建成区面积（B21）、城镇登记失业人数（B32）、工业二氧化硫排放量（C12）、人均公园绿地面积（C23）、旅游总收入占第三产业产值比重（A12）在前5 位出现频次均超过3 次，由此可见，这些指标在一定程度上干扰了三大子系统耦合协调发展，其制约能力不可忽视。其他障碍因子出现频次较低，对三大子系统耦合协调发展的影响有限。

表4 2009—2018 年沈阳市旅游发展—城市经济—生态环境耦合协调发展障碍指标排序与障碍度 %

4 结论与建议

4.1 结论

本研究对沈阳市的旅游发展—城市经济—生态环境耦合协调度进行分析评价，并对影响其协调发展的障碍因子进行研究，得出如下结论：

（1）研究期内，沈阳市旅游发展、城市经济、生态环境子系统均有较大幅度提升，综合发展评价指数则呈现出逐年稳步提高的态势，需要注意的是，旅游发展及生态环境子系统评价值的增长伴随着一定程度上的震荡。

（2）2009—2018 年，沈阳市三大子系统耦合度总体变化幅度不大，2012 年后进入稳定发展阶段，耦合协调度提升较明显且数值逐年增大，耦合协调等级虽在2009 年时为濒临失调，但到2018 年已发展成为良好协调。

（3）2009—2018 年间，沈阳市耦合协调发展的制约因素除2013 年和2014 年外皆为旅游发展子系统滞后型，表明沈阳市旅游发展—城市经济—生态环境系统中，旅游发展子系统的进步相比之下较为迟滞。

（4）从指标障碍度来看，4A 级及以上旅游景区数量、国际旅游收入、第三产业比重、人均供水量是影响三大子系统耦合协调发展的主要障碍指标。城市建成区面积、城镇登记失业人数、工业二氧化硫排放量、人均公园绿地面积和旅游总收入占第三产业产值比重对三大子系统耦合协调发展存在较大的制约作用。

4.2 建议

首先，根据上述分析结果，2009—2018 年间沈阳市三大子系统已达到良好耦合协调发展层次，三大子系统耦合协调水平的提高和演化速度较快，最终能够达成相互磨合、协调发展的美好愿景。若想达成这一目标则需要沈阳市进一步突破束缚，发挥自身条件及优势，重视优质人才引进提升市内景区旅游规划能力。打造智慧城市旅游平台，提高对互联网旅游经济和旅游宣传媒介的重视。进一步推动旅游产业转型升级，借助新时代东北全面振兴全方位振兴的发展战略，加速城市转型，提升城市经济发展水平，提升沈阳市在东北地区的经济辐射与带动能力。进一步优化经济结构、培育新兴产业、优化营商环境，提高沈阳市投资吸引力；设计符合沈阳市特色的生态旅游项目，加强旅游景区生态环境监测。推行绿色生态管理模式，共创沈阳都市圈绿色生态屏障，打造东北地区旅游发展、城市经济与生态环境耦合协调发展高地。此外，沈阳市的旅游发展子系统评价值普遍落后于城市经济子系统和生态环境子系统，因此，在保证城市经济发展和保护生态环境的前提下，沈阳市应着重提高对旅游产业发展的重视程度，努力挖掘旅游资源，提升旅游接纳和服务能力，早日实现东北地区优质旅游目的地城市的目标。