河南省黄河流域城镇化高质量发展与生态环境耦合协调探析

◎徐永清

（郑州旅游职业学院，河南 郑州 450000）

2023 年4 月1 日正式实施的《中华人民共和国黄河保护法》明确提出，地方政府应协同推进黄河流域生态保护和高质量发展战略与新型城镇化战略等区域发展战略的实施，统筹城乡基础设施建设和产业发展，改善城乡人居环境，健全基本公共服务体系，促进城乡融合发展。《2022年国民经济和社会发展统计公报》显示，2022 年我国常住人口城镇化率达65.22%，预计到2025年中国城镇化率有望达到70%。伴随着城镇化快速发展，质量低、区域差距大、集约程度差、生态消耗重、环境污染大等问题依然突出，因此城镇化高质量发展是我国经济社会高质量发展的要求，符合我国城镇化的发展现状。[1]

良好的生态环境不仅是生产生活的基础，而且也是城镇化高质量发展的基本保障。城镇化高质量发展的本质是绿色智慧发展道路，通过发展方式的转变，促使新能源、新产业不断涌现，更多的资源要素也将流入这些绿色产业，有利于城市产业结构优化，为城镇化高质量发展提供持续新动力。同时生态环境优化也是城镇化高质量发展的重要内容和体现，城镇化高质量发展必然受到生态环境的制约或促进，这就需要厘清城镇化高质量发展与生态环境的耦合协调机理，精准判别二者的相对发展状态以及协调发展的具体阶段，以便找出影响两者协调发展的因素，结合实际提出政策建议。

一、研究现状

目前城市化与生态环境耦合的相关研究，主要集中在城市化与生态环境耦合基础理论与规律、城市化与生态环境耦合评价及模拟等领域。在二者的规律研究方面，黄金川、方创琳采用代数学和几何学方法对环境库兹涅茨（KUZNETS）曲线和城市化对数曲线进行逻辑复合，揭示出区域生态环境随城市化的发展存在先指数衰退、后指数改善的耦合规律。[2]有关城市化与生态环境耦合协调的评价及模拟方面，刘耀彬、李仁东、宋学锋利用协同学理论构建了二者的耦合度模型，并从实证角度对1985 年以来我国城市化与生态环境耦合度的时空分布进行了分析，得出了耦合度低、各省区差异明显、空间分布不对应等结论。[3]

对黄河流域城镇化与生态环境耦合关系的研究，也主要集中在二者的时空分异特征、协调度评价、影响因素等内容上，且研究数量较少，如孙斌、徐渭等对黄河流域城市群城镇化与生态环境耦合度进行了协调预测，呈现协调度总体上升、部分城市群波动较大、未来城镇化应高质量发展的重点区域等研究结果。[4]师海猛、张扬、叶青青引入耦合协调模型对黄河流域8 省的城镇化质量与生态环境的耦合协调性进行特征分析，得出空间上呈现“西部高于东部、上游强于中游、中游优于下游”的格局特征。[5]

基于以上研究背景，笔者以河南省黄河流域8 个地市为研究对象，构建衡量城镇化与生态环境高质量发展的评价指标体系，并运用耦合协调度模型进行协调度测算，以期为科学研判省内黄河流域协调发展情况，推动黄河流域生态保护和城镇化高质量发展提供参考。

二、研究区域概况与数据来源

（一）研究区域概况

黄河在河南省境内自西向东流经三门峡、焦作、济源、洛阳、郑州、新乡、开封、濮阳8 个地级市，面积共5.17 万平方千米，占河南国土面积的30.96%。2022 年8 个地市GDP 共2.8 万亿元，占全省总量的45.64%；人口4079.94 万，占河南省总人口的41.33%；城镇化率平均62.53%，高于河南省平均57.07%的比值，距离全国平均65.22%城镇化率稍有差距。8 个地市中，城镇化率最高的郑州为79.4%，最低的濮阳为51.01%，地市之间差异较大。

（二）数据来源

以河南省黄河流域8 个地级市为研究区域，对2010—2022 年各地市城镇化与生态环境耦合协调度展开研究。数据来源包括各地市不同年份统计年鉴、《中国城市统计年鉴》等，部分指标来源于历年各地市发布的统计公报、官网统计数据等，并通过数据处理，进行缺失值填补。

（三）研究方法

1. 构建城镇化与生态环境评价指标体系

结合河南省黄河流域实际情况，参考孙斌4]、师海猛[5]有关城镇化与生态环境的指标并请教了相关学者后，选取了城镇化评价的11 个指标，生态环境评价的10 个指标。城镇化高质量发展评价指标系统包括人口城镇化、社会城镇化、经济城镇化和空间城镇化4 个二级指标，11 个三级指标（见表1）；生态环境评价指标系统包括生态资源禀赋、生态环境压力、生态环境治理3 个二级指标和10 个三级指标（见表2）。

表1 城镇化高质量发展评价指标体系表

表2 生态环境评价指标体系表

2. 数据处理与指标权重

在河南省黄河流域城镇化高质量发展与生态环境耦合协调研究中需要计算权重，本文通过信息熵原理来确定不同评价指标的权重，力求客观准确评价研究对象。

（1）数据标准化处理

由于评价指标的单位不同、属性存在正负差异，为了避免实证结果出现误差，首先需要对数据进行标准化处理。参考吴艳霞[6]对公式的处理，选用极差标准化方法对数据进行处理。正向指标：

式中，j表示θ年下i子系统的具体指标。

（2）确定第j个指标下第i个子系统的特征比重

（3）计算第j项指标的熵值：

（4）计算第θ项指标的信息效用值：

（5）计算i系统中各指标的权重：（见表1、表2）

（6）综合发展指数

根据已计算出的权重，进一步得出各子系统中指标综合发展指数，为下一步测算耦合度奠定基础。具体公式如下：

3. 系统耦合度与协调度模型

耦合协调度模型用来分析河南省黄河流域城镇化高质量发展与生态环境的协调发展水平。其中耦合度指数反映城镇化高质量发展与生态环境两个子系统之间的相互作用，实现协调发展的动态关联关系，可以反映两个子系统之间的相互依赖与制约程度。耦合程度的大小可以体现两个子系统协调状况的好坏。在计算耦合协调度指数时，需要首先明确耦合度指数，在此基础上引入协调度模型。具体公式如下。

（1）耦合度指数

其中，U1代表城镇化高质量发展指数，U2代表生态环境质量指数。

（2）耦合协调度指数

笔者认为城镇化高质量发展系统与生态环境系统同样重要，故α=β=0.5。

（3）相对发展指数

在判别耦合协调度时，同步运用衡量两个系统相对发展状态的相对发展指数，可以使判别结果更加明细化。相对发展指数的公式如下。

（4）判别指数

参考张建威[7]的耦合度协调指数阶段，将判别指数划分为3 个阶段，将相对发展状态划分为3 种状态，两者结合共同划分出9 种协调发展类型。当耦合协调度指数D和相对发展指数K都介于0 与1 之间，越接近于表明城镇化质量与生态环境的协调越好；反之二者数据均越接近0，表明二者之间的协调度差，城镇化发展与生态环境发展失调（见表3）。

表3 耦合协调度、相对发展状态及耦合协调度类型判别表

三、实证结果分析

（一） 河南省黄河流域整体耦合度协调发展时序演变

笔者利用熵权法对2010—2022 年河南省黄河流域8 个地市的面板数据进行极差标准处理后，利用以上9 个公式，计算出城镇化高质量发展指数、生态环境质量指数、综合发展指数、耦合协调度指数及相对发展指数具体数值（见表4）。

表4 2010—2022 年耦合度相关指标计算结果表

根据表4 可知:（1）从城镇化高质量发展指数判断，河南省黄河流域的8 个地市城镇化高质量发展呈稳步上升趋势，从2008 年的0.174 上升到2022 年的0.304，其中只有2017 年出现了小幅度回落。2017 年河南省传统产业和高耗能工业规模较大，煤炭、冶金、建材、化工等行业受大宗商品价格上涨影响，导致经济出现回落。[8]（2）从生态环境发展指数判断，2010 年至2022年河南省黄河流域生态环境质量有明显提升，从2010 年的0.438 上升到2022 年0.560，改善效果明显。这与近10 年来，我国将生态文明建设纳入中国特色社会主义事业总体布局，生态环境质量明显改善有直接关系。（3）从综合发展指数判断，河南省黄河流域8 个地市呈稳步上升，从2010年的0.306 提升到2022 年的0.432。（4）从耦合度协调指数来判断，其从2010 年的0.519 上升到2022 年的0.639，呈现出“磨合—协调”的显著进步，体现了8 个地市的城镇化质量和生态环境均有提升，各地市也逐步认识到了二者平衡发展的重要性。（5）从协调发展指数判断，相对发展指数从2010 年的0.397 至2022 年的0.543，相对发展状态呈现出明显进步，但8 个地市的城镇化高质量发展指数依然赶不上生态环境发展指数，需要继续提升。城镇化发展系统庞大，涉及要素复杂，子系统相互影响作用明显，比生态环境发展难度大，速度慢。

（二）河南省黄河流域耦合度协调发展的时空格局演变

笔者选取2010 年、2013 年、2016 年、2019年和2022 年5 个年份的耦合度协调指数、相对发展指数及相对发展状态，对河南省黄河流域8个地市的耦合度协调发展时空格局演变进行分析（见表5）。

表5 河南省黄河流域8 个地市相关指标计算结果表

1. 耦合协调发展阶段分析

总体上看河南省黄河流域的耦合度协调指数均呈现逐年稳步上升趋势，协调发展阶段处于“拮抗—磨合—协调”的逐步转变中，但各地市之间差异明显。（1）2010 年8 个地市的耦合度协调指数处于0.472～0.541 之间，只有濮阳仍处在“拮抗”发展阶段，其他7 个地市都已进入“磨合”发展阶段。随着油气资源优势逐渐弱化，濮阳面临资源枯竭、产业链单一、协同性差等问题，导致近些年经济发展速度一直全省靠后。（2）2013 年8个地市的耦合度协调指数介于0.525～0.594 之间，除了濮阳的协调发展阶段已经从“拮抗”提升到“磨合”外，其他7 个地市的协调发展阶段与2010 年相比，未发生任何改变。（3）2016 年耦合度协调指数介于0.566～0.615 之间，洛阳和济源已经赶上郑州，3 个地市进入到了“协调”发展阶段。洛阳和济源都是工业强市，各自拥有优势突出的支柱产业，加上服务业的快速发展，二者都是旅游城市，城市化和生态环境实现同步发展。（4）2019 年8 个地市的耦合度协调指数介于0.578～0.705 之间，除了焦作和濮阳仍处于协调发展的“磨合”阶段，其他地市均已经进入“协调”发展阶段。当年受中美贸易摩擦和环保管控趋严的影响，焦作市工业经济下行压力加大，工业投资同比下降[9]，经济发展速度放缓。（5）2022 年的耦合度协调指数介于0.608～0.666 之间，8 个地市全部进入“协调”发展阶段。

从“磨合”到“协调”阶段转变中，郑州作为河南省省会，城镇化高质量发展与生态环境关系转变得最快、最好，一直保持着“二者同步”发展；洛阳、济源紧随其后，实现了从“磨合”到“协调”发展阶段的转变，但城镇化高质量发展仍需继续提升，赶上生态环境的发展水平。其他地市虽然也早在2013 年全部实现了“磨合”，但数据表明，依然存在着同洛阳、济源一样的问题。

2. 相对发展状态

2010—2022 年河南省黄河流域8 个地市的相对发展指数从0.397 到0.543，整体上呈现出逐年上升的趋势（图1），其中在2016 年达到高峰后，出现小幅回落，这说明经过12 年的努力，各地市城镇化高质量发展与生态环境发展都取得了进展，但二者并未实现“同步发展”，而是呈现出明显的“城镇化高质量发展滞后”。从5 年的面板数据分析结果可以看出：（1）2010 年，在“磨合”阶段郑州率先达到二者“同步发展”状态，其他7 个地市均处于“拮抗”和“磨合”发展阶段下的“城镇化高质量发展滞后”。（2）2013 年，郑州仍在“磨合”阶段继续保持二者“同步发展”状态，已经从“拮抗”提升到“磨合”阶段的濮阳和其他6 个地市一样仍处于“磨合”阶段下“城镇化高质量发展滞后”。（3）2016 年，郑州已进入二者“协调”发展阶段的“同步发展”最佳状态，洛阳、济源也已经提升到二者“协调”发展阶段，但发展状态依然为“城镇化高质量发展滞后”，开封、新乡、焦作、三门峡依然在“磨合”阶段表现出“城镇化高质量发展滞后”。（4）2019 年，已经达到“协调”阶段“二者同步发展”状态的有郑州、开封，同处于“协调”阶段的洛阳、新乡、三门峡、济源4 个地市仍然“城镇化高质量发展滞后”，焦作、濮阳依然处于“磨合”阶段下的“城镇化高质量发展滞后”。（5）2022 年，郑州仍保持“协调”阶段“二者同步发展”状态，其他7 个地市也都已经进入了“协调”发展阶段，但“城镇化高质量发展滞后”状态依旧。

图1 河南省黄河流域耦合度协调指数发展演变趋势图

改革开放后，城镇化进程不断加快，经济持续增长、城市人口增加的同时，也带来了生态环境污染、就业压力增大、城乡差距拉大等负面影响。新型城镇化要求既要保证发展质量，又要解决发展矛盾，其治理所耗费的时间、财力远比单一的生态环境发展复杂困难得多，最终呈现出“城镇化高质量发展滞后”的结果。

3. 耦合协调类型分析

根据对2010 年、2013 年、2016 年、2019 年及2022 年5 个年份的耦合度协调指数、相对发展指数综合判别，可以划分出不同的耦合协调类型（见表5）。（1）2010 年河南省黄河流域耦合协调类型有3 种，其中IV 型的地市最多，共6 个，处于V 和I 型的地市各1 个。（2）2013 年河南黄河流域耦合协调类型有2 种，其中IV 型的地市最多，共7 个；V 型的地市只有1 个。（3）2016 年河南省黄河流域耦合协调类型有3 种，其中IV型的地市最多，共5 个；VII 类型的次之，共2 个，VIII 型的有1 个。（4）2019 年河南省黄河流域耦合协调类型有3 种，其中VII 型的地市最多，共4个；VIII 型的次之，共2 个，IV 型的有2 个。（5）2022 年河南省黄河流域耦合协调类型有2 种，其中VII 型的地市最多，共7 个；VI 型的有1个。选取的5 个年份数据中，河南省黄河流域各地市的耦合度协调类型从IV 型为主转变为VII为主，说明城镇化高质量发展与生态环境的协调发展阶段从“磨合”为主发展到“协调”为主，取得了巨大的进步。但由于生态环境发展的投资量、工作量、速度等方面都比城镇化高质量发展难度小，所以出现城镇化高质量发展的滞后状态。

四、结论

笔者对河南省黄河流域的郑州、开封、洛阳、新乡、焦作、濮阳、三门峡、济源8 个地市2010—2022 年12 年间的城镇化高质量发展与生态环境耦合协调发展水平进行整体测算与分析。可得出以下结论：河南省黄河流域的城镇化高质量发展、生态环境发展与二者的耦合协调发展水平近年来稳步上升，且呈现出“拮抗—磨合—协调”的良好发展演进态势，但在二者的相对发展状态上，除了省会郑州由于强大的经济体量优势能够与生态环境发展保持同步，其他7 个地市仍然处在城镇高质量发展滞后于生态环境发展的局面。

建议在推进新型城镇化的进程中，各地市首先要做好产业布局，以制造业为基础，加快科技进步，推动产业升级；其次提升县域治理能力，以公共服务供给为根本，分散地市级城市的城镇化压力；再次有序推进乡村振兴，缩小城乡差距和生活水平差距；最后伴随城镇化的高质量发展，各地要在绿色发展理念下，保持城市经济增长的同时，以强有力的财力拉动生态环境的同步发展。