黄河流域中心城市生态—社会—经济复合系统耦合协调评价及障碍因素分析

王彩红?孙淑燕?豆倩倩

一、前言

党的二十大报告提出以中国式现代化全面推进中华民族伟大复兴，要求“深入实施区域协调发展战略、区域重大战略、主体功能区战略”[1]。黄河流域是中华文明的“摇篮”，既是我国经济社会发展的重点区域，又是发展和保护矛盾比较突出的区域，实施好黄河流域生态保护和高质量发展战略，必须着力保护、治理和改善黄河流域生态环境，着力推动全流域高质量发展。本文从经济系统、社会系统、生态系统构建指标体系，利用熵值法对27项指标负权重，用耦合协调度模型分析生态—社会—经济复合系统耦合协调发展水平，用泰尔指数衡量空间分异程度，在此基础上进一步用障碍度模型分析耦合协调发展的障碍因子，以期为黄河流域中心城市高质量耦合协调发展提供辅助参考。

二、研究方法

（一）耦合协调度模型

利用全局熵值法对27个指标赋权重基础上，本文借助耦合协调度模型对九个中心城市复合系统协调发展程度进一步分析，具体步骤如下：

U1、U2、U3分别为生态子系统、社会子系统、经济子系统发展指数，C（0≤C≤1）为耦合度，C越大，说明三个系统间耦合度越高，关联性越强，为了进一步反映协调发展水平的高低，本文用耦合协调度D进一步度量经济、生态、城镇化三个子系统的协调发展水平[2]。

T为协调发展指数，表示生态、社会、经济耦合协调

（二）泰尔指数

泰尔指数被广泛用于区域差异的实证分析，泰尔指数最大的优点是既可以分析区域总体差异，又可以分析区域内差异和区域间差异[3]，为了更好反映黄河流域中心城市上中下游城市耦合协调度差异，本文借鉴马俊对绿色水资源利用效率的区域差异分析黄河流域总体中心城市耦合协调度差异、上中下游三组中心城市耦合协调度差异及组内差异[4]。

（三）障碍度模型

为了厘清黄河流域中心城市耦合协调发展的障碍因子[5]，明确各障碍因子的影响程度，本文用障碍度模型定量阐明九个中心城市三大系统各障碍因子[6]，为黄河流域中心城市生态社会经济系统协调发展提供参考。

三、耦合协调度分析

（一）两系统耦合分析

黄河流域九个中心城市两系统间耦合协调度均呈现不断上升趋势。相比较而言，社会—生态系统耦合协调度各中心城市比较均衡，上中下游城市协调差异不明显，在2016年各中心城市社会—生态系统耦合协调水平均在初级协调以上，到2020年有六个城市中心城市达到良好协调水平以上；而生态—经济、社会—经济系统则体现出比較大的地域差异，在中上游城市西宁、兰州、银川、呼和浩特、太原生态—经济系统耦合协调水平较差，截至2020年，银川和呼和浩特均未能达到协调水平，耦合协调水平为濒临失调，西宁和太原协调水平为勉强协调，兰州协调水平为初级协调；从社会—经济系统来看，中下游城市协调水平优于中上游城市，在研究期内，中下游城市耦合协调水平经历了勉强协调—初级协调—中级协调阶段，到2020年协调水平均处于中协调之上，郑州和青岛达到了优质协调等级，西安和济南达到良好协调等级，而上游城市社会—经济系统耦合协调水平均较低，到2020年协调水平均在初级协调以下[7]。

（二）复合系统分析

2011—2020年黄河流域中心城市生态—社会—经济系统耦合协调度平稳上升。从平均水平来看，耦合协调度水平从0.48上升到0.74，十年间上升了0.26，历经了濒临失调—勉强协调—初级协调—中级协调四个阶段；从各城市来看，西宁耦合协调度水平上升最快，从2011年0.185上升至2020年的0.613，除此之外，兰州、郑州上升也较快，济南、西安、呼和浩特耦合协调度较为平缓，银川、太原、青岛变动不大；从时间序列上看，青岛、郑州、济南、兰州、西宁耦合协调度平稳上升，西安、呼和浩特、太原、银川波动上升，其中波动幅度最大的为太原，波动最大的年份在2013年，耦合协调度从2012年的0.531下降到2013年的0.312[8]。

从地域布局来看，区域差异大，呈现出中下游优于上游特点。2011年，各中心城市耦合协调度排名为青岛>济南>郑州>西安>太原>银川>兰州>呼和浩特>西宁，2015年的排名为青岛>西安>济南>郑州>太原>兰州>呼和浩特>银川>西宁，2020年的排名为青岛>郑州>济南>西安>兰州>太原>西宁>呼和浩特>银川。研究期内，下游城市青岛、济南耦合协调度水平较高，且保持平稳上升趋势，2020年分别达到了优质协调和良好协调水平；中游城市郑州、西安耦合协调水平较高，2015年以前西安耦合协调水平高于郑州，2016年开始郑州耦合协调水平高速发展，超越济南和西安，2020年达到优质协调水平；上游城市兰州、西宁在2018—2020年间耦合协调度水平上升速度较快，但研究期初耦合协调水平较差，2020年只达到初级协调、中级协调水平，另外上游城市中银川和呼和浩特在九大中心城市中耦合协调水平最低，且上升速度也较慢，到2020年只达到勉强协调水平[9]。

四、空间分异分析

为了进一步分析黄河流域中心城市生态—社会—经济系统耦合协调度区域变化差异，本文计算出2011—2020年总体、上中下游组间及组内泰尔指数。从变化趋势上看，2015年之前总体耦合协调泰尔指数波动明显，2015年以后泰尔指数呈现平稳下降趋势，说明区域耦合协调度差异逐渐缩小，各城市耦合协调度趋于均衡。从组间和组内泰尔指数来看，组间泰尔指数比重较大，说明研究期内上中下游间耦合协调度差异较大，但从发展趋势来看，组间泰尔指数逐年下降，说明上中下游间差异逐年缩小；组内泰尔指数比重较小，说明上中下游组内差异相对较小，空间集聚特征较为明显。总体来看，黄河流域中心城市生态—社会—经济系统耦合协调度总体差异主要来源于组间差异。

五、障碍因子分析

为了进一步探索环河流域中心城市生态—社会—经济耦合协调水平障碍因素，本文以2011—2020年九个中心城市指标体系数据为基础，求出研究期内平均障碍度及各子系统障碍度排名前三的障碍因子。

在生态子系统中，出现频率最高的是空气质量达到二级以上的天数（8次），表明空气质量达到二级以上天数是影响耦合协调度的关键因素，从研究期内数据来看，各中心城市空气质量达到二级以上天数差异较大，且同一城市不同年份差异也较大，因此，提高并稳定空气质量是黄河流域各中心城市的重要目标任务；污水处理率（7次），一般工业固体废物综合利用率（6次）也是提升耦合协调度的重要指标，因此合理规划污水处理布局，改善污水处理技术，改善固体废弃物综合处理技术，有助于提高耦合协调水平。

在社会子系统中，出现频率最高的是人口密度（8次），一个地区的经济发展必然伴随人口聚集过程，人口密度大的地区，公共设施、交通、绿化、环境都会比较好，设施全、水平高；城镇化率（7次）和城镇登记失业率（6次）也是影响耦合协调度的重要指标。

在经济子系统中，出现频率最高的是科技支出（9次）和专利申请数（9次），当前，科学技术迅猛发展，已然成为推动耦合協调发展主要因素，黄河流域各中心城市要在科技支出的规模和结构两方面入手，为生态—社会—经济系统协调发展提供必要的科技支撑，除此之外，要营造良好科技法治和政策环境，强化对知识产权的保护力度，构建生态社会经济和谐发展的大环境。进出口总额（8次）对耦合协调度影响也比较大，进出口贸易是我国经济结构中的重要组成部分，在全球化的浪潮中要进一步优化经济增长方式，推动生态社会经济协调发展。

六、结语

首先，黄河流域九个中心城市两系统间耦合协调度均呈现不断上升趋势，其中，社会—生态系统耦合协调度各中心城市比较均衡，而生态—经济、社会—经济系统则体现出比较大的地域差异。

其次，2011—2020年黄河流域中心城市生态—社会—经济系统耦合协调度平稳上升，生态—社会—经济系统耦合协调度发展整体发展良好。从平均水平看，历经了濒临失调—勉强协调—初级协调—中级协调四个阶段；从时间序列上看，九个中心城市中，青岛、郑州、济南、兰州、西宁耦合协调度平稳上升，西安、呼和浩特、太原、银川波动上升，耦合协调度上升速度最快的是西宁，太原上升速度最慢；从地域布局来看，地域差异明显，呈现出中下游优于上游特点。

再次，2015年之前黄河流域中心城市生态—经济—社会系统耦合协调度总体泰尔指数波动明显，2015年以后泰尔指数呈现平稳下降趋势，说明区域耦合协调度差异逐渐缩小，各城市耦合协调度趋于均衡；上中下游组间差异大，组内差异小，黄河流域中心城市生态—社会—经济系统耦合协调度总体差异主要来源于组间差异。

最后，空气质量达到二级以上的天数、污水处理率、一般工业固体废物综合利用率、人口密度、城镇化率、城镇登记失业率、科技支出、专利申请数、进出口总额九个因素是制约黄河流域中心城市生态—社会—经济系统耦合协调发展的主要障碍因子。

引用

[1]习近平.高举中国特色社会主义伟大旗帜 为全面建设社会主义现代化国家而团结奋斗——在中国共产党第二十次全国代表大会上的报告[J].中国人大，2022（21）：6-21.

[2]王彩红，魏域侠，金学莹.甘肃省经济—生态—城镇化耦合协调发展分析[J].山西农经，2022（11）：110-113.

[3]贺嘉，许芯萍，张雅雯.流域“环境—经济—社会”复合系统耦合协调时空分异研究——以金沙江为例[J].生态经济，2019（06）：131-138.

[4]马骏，于倩文.中国农业绿色水资源利用效率及时空分异研究[J].水利经济，2023（03）：16-22.

[5]张智斌.新疆耕地质量等级评价及障碍因素诊断研究[D].乌鲁木齐：新疆农业大学，2022.

[6]彭焕智，周国华，崔树强.湘江流域土地利用多功能性评价及障碍因子识别[J].水土保持研究，2022（04）：308-315.

[7]王静，哈斯巴根，王珊.内蒙古旅游业—生态环境—城镇化系统耦合协调的时空演化及驱动因素[J].财经理论研究，2023（03）：63-75.

[8]孟小璐.基于熵权－耦合协调度模型纺织经济—资源—环境复合系统协调发展研究[J].长春师范大学学报，2022（08）：132-137.

[9]李明杰，杜宇霞，朱玉林.广州城市生态—经济—社会复合系统耦合协调演变研究[J].当代经济，2022（12）：70-76.