經(jīng)濟與環(huán)境協(xié)同發(fā)展研究

[摘 要]本文利用協(xié)同理論方法研究了徐州1995-2006年間經(jīng)濟發(fā)展與環(huán)境之間的協(xié)同關系，計算出12年來徐州經(jīng)濟發(fā)展和環(huán)境的有序度以及它們之間的協(xié)同度。通過研究發(fā)現(xiàn)，相對于經(jīng)濟系統(tǒng)有序發(fā)展而言，環(huán)境系統(tǒng)有序度一直是有序度不斷波動狀態(tài)，而二者的協(xié)同度也處于不斷波動狀態(tài)。

[關鍵詞]經(jīng)濟；環(huán)境；有序度；協(xié)同

[中圖分類號] F061.3 [文獻標識碼] A

[文章編號] 1673-0461(2008)09-0059-03

※本文是徐州市科技情報所項目《徐州生態(tài)環(huán)境對城市化建設承載能力的評估研究》的研究成果。

一、引 言

近年來，中國經(jīng)濟得到了迅猛的發(fā)展，而發(fā)展背后所面臨的環(huán)境問題日益成為一個突出的問題。在經(jīng)濟發(fā)展初期，我國用資源高消耗和生活高消費來刺激了經(jīng)濟高速增長，為了追求資本生產(chǎn)率與利潤最大化，忽視了資源利用率與環(huán)境的損失。現(xiàn)在中國雖然成為了制造業(yè)大國，同時也成為了世界上自然資源損耗和環(huán)境污染最嚴重的國家之一，這并不是我們所要追求的目標，我們的目標是經(jīng)濟與環(huán)境的協(xié)同發(fā)展。許多發(fā)達國家的經(jīng)驗告訴我們，盡管環(huán)境污染和破壞日益嚴重，但環(huán)境與經(jīng)濟最終是可以協(xié)同發(fā)展的。

二、協(xié)同學理論

協(xié)同學[1](Synergetics)是由赫爾曼·哈肯(Harmann-Haken)在20世紀70年代創(chuàng)建的一門交叉學科，它是研究開放系統(tǒng)通過內部子系統(tǒng)間的協(xié)同作用而形成有序結構機理和規(guī)律的學科，是自組織理論的重要組成部分，表示在一個系統(tǒng)發(fā)生相變時，會因大量子系統(tǒng)的協(xié)同一致引起宏觀結構的質變，從而產(chǎn)生新的結構和功能。赫爾曼·哈肯對協(xié)同學概念和研究對象的表述是：“協(xié)同學是一門橫斷學科(交叉學科)，它研究系統(tǒng)中子系統(tǒng)之間怎樣合作以產(chǎn)生宏觀的空間結構、時間結構或功能結構(即怎樣產(chǎn)生“自組織”，它研究由完全不同性質的大量子系統(tǒng)所構成的各種系統(tǒng)。通過子系統(tǒng)之間的相互作用，整個系統(tǒng)將形成一個整體效應或者一種新型結構，這個整體效應具有某種全新的性質，而在子系統(tǒng)層次上可能不具備這種性質。赫爾曼·哈肯還強調：協(xié)同學從統(tǒng)一的觀點處理一個系統(tǒng)各部分之間的相互作用，導致宏觀水平上結構和功能的協(xié)作。協(xié)同學的理論核心是自組織理論(研究自組織的產(chǎn)生與調控等問題)，這種自組織隨“協(xié)同作用”而進行?！皡f(xié)同作用”是協(xié)同學與協(xié)同理論的基本概念，實際上就是系統(tǒng)內部各要素或各子系統(tǒng)相互作用和有機整合的過程。在此過程中強調系統(tǒng)內部各個要素(或子系統(tǒng))之間的差異與協(xié)同，強調差異與協(xié)同的辯證統(tǒng)一必須達到的整體效應等。據(jù)哈肯協(xié)同學的役使原理，系統(tǒng)在相變點處的內部變量可分為快、慢馳豫變量兩類，慢馳豫變量是決定系統(tǒng)相變進程的根本變量，即系統(tǒng)的序參量，系統(tǒng)由無序走向有序的機理關鍵在于系統(tǒng)內部序參量之間的協(xié)同作用，它左右著系統(tǒng)相交的特征與規(guī)律。系統(tǒng)協(xié)同度正是反映這種協(xié)同作用的度量。因此，僅研究少數(shù)序參量變量的方程，就可以確定系統(tǒng)的演化行為。

三、環(huán)境與經(jīng)濟發(fā)展的關系分析

普林斯頓大學的經(jīng)濟學家格魯斯曼(Gene)和克魯格(Alan Krueger)在對66個國家的不同地區(qū)，14種空氣污染物和水污染物質12年變動情況進行研究中發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)污染物質的變動趨勢隨人均收入增長先增加，后下降。污染程度的峰值大約位于中等收入水平階段。他們首次提出了環(huán)境庫茲涅茨曲線[2]。即環(huán)境與經(jīng)濟之間存在倒U型關系。庫茲涅茲曲線之所以有如此高的地位，就是因為它與人們的感覺相符，與發(fā)達國家的經(jīng)濟發(fā)展的歷史相符。

經(jīng)濟發(fā)展與環(huán)境的相互促進關系雖然社會可以在一定階段用犧牲部分環(huán)境的方式去換取經(jīng)濟的發(fā)展，但到一定階段，這種關系會發(fā)生逆轉。那時，經(jīng)濟的發(fā)展不僅必須以環(huán)境的不斷改善為前提，而且必須以犧牲部分自身的發(fā)展為代價。當環(huán)境的惡化到達一定程度時，它的繼續(xù)惡化不僅不能換來經(jīng)濟的繼續(xù)發(fā)展，反而會嚴重阻礙其發(fā)展。因為環(huán)境是經(jīng)濟發(fā)展的自然基礎，如該基礎被破壞，必然使經(jīng)濟的發(fā)展失去支撐。此外，由于技術的進步，環(huán)境的改善變得相對容易一些，這也是經(jīng)濟發(fā)展為環(huán)境改善帶來的物質和技術基礎。所以，當經(jīng)濟發(fā)展到較高水平時，環(huán)境與經(jīng)濟發(fā)展對福利的重要性發(fā)生變化時并由此改變人們的價值觀念時，社會會將犧牲環(huán)境來換取經(jīng)濟發(fā)展的做法轉變?yōu)橐赃m當降低經(jīng)濟增長速度來換取環(huán)境質量改善的政策，這時經(jīng)濟發(fā)展才能與環(huán)境的改善相一致。所以當經(jīng)濟與環(huán)境不協(xié)同時，會促進整個社會的發(fā)展會受到受到一定的制約，而如果經(jīng)濟和環(huán)境協(xié)同發(fā)展則會促使

四、徐州經(jīng)濟與環(huán)境協(xié)同發(fā)展的實證分析

1.徐州經(jīng)濟發(fā)展與環(huán)境現(xiàn)狀

(1)經(jīng)濟發(fā)展概況

徐州市位于江蘇省西北部，現(xiàn)轄4縣、2市、5區(qū)，面積11258平方公里，總人口934.73萬人，其中市區(qū)面積1038平方公里，人口167.33萬，是國務院批準的全國較大城市，也是江蘇省重點規(guī)劃建設的四個特大城市和三大都市圈核心城市之一。近年來，徐州市的國民經(jīng)濟保持了持續(xù)快速增長的良好勢頭，形成了較為完善的產(chǎn)業(yè)結構，為各地客商來徐投資創(chuàng)業(yè)創(chuàng)造了較為優(yōu)越的基礎條件。2006年全市生產(chǎn)總值達到1212.15億元，財政收入145.26億元，經(jīng)濟發(fā)展跨上了高速增長的起飛平臺。2004年徐州入圍了“中國十大經(jīng)濟活力城市”的20個候選城市，并被提名為“公眾最向往的城市”；榮登《福布斯》2004年度“中國大陸最佳商業(yè)城市”排行榜；被臺灣對大陸投資環(huán)境與風險調查評估權威機構評為臺商14家“極力推薦投資城市”之一。

(2)環(huán)境現(xiàn)狀

徐州是以能源和資源消耗為主的工業(yè)城市，是國家113個大氣污染控制重點城市之一，結構性大氣污染比較突出，粉塵、煙塵、揚塵等“三塵”污染和二氧化硫污染嚴重。近年來，徐州啟動了“藍天工程”，大力實施大氣環(huán)境綜合整治。截止到2006年末，已成立各級環(huán)境監(jiān)測站11個，建成煙塵控制區(qū)23個，面積274.95平方公里，比上年增長6.6%。對重點排污單位進行了排污達標治理。全年完成環(huán)境污染限制治理項目44個，工業(yè)廢水排放總量23500萬噸。工業(yè)廢氣排放總量1658.85億標立方，工業(yè)粉塵排放量6.6萬噸。

2.徐州經(jīng)濟與環(huán)境協(xié)同評價計算過程與分析

(1)計算過程

①系統(tǒng)子系統(tǒng)的序參量與子系統(tǒng)的有序度[3][4][5]

設其子系統(tǒng)發(fā)展過程中的序參量變量為ej，ej=(ej1，ej2，……ejn)，其中n≥0，βij≤eij≤αij，(j=1，2)。不失一般性，假定ej1，ej2，……ejl的取值越大，系統(tǒng)的有序度越高，其取值越小，系統(tǒng)的有序程度越低；假定ej(l+1)，ej2，……ejn的取值越大，系統(tǒng)的有序程度越低，其取值越小，系統(tǒng)的有序程度越高。則可以計算ejt對sj的有序度uj(ejt)為：uj(ejt)=i∈[1，l]i∈[l+1，n](1)

由uj(ejt)取值的大小，可以說明ejt對sj有序的貢獻程度。當然在實際的系統(tǒng)中，會有若干ejt，其取值過大或過小都不好，而是集中在某一特定點周圍最好。對這類ejt總可以通過調整使其成為上述兩類中的一類，從而用上式計算其貢獻值。例如，設ejt的取值以接近于標準值e為準，則定義=(2)

可見的取值越大，系統(tǒng)的有序度越高。

采用幾何平均法計算第j個子系統(tǒng)的序參量對第j個子系統(tǒng)的有序度的“總貢獻”，即：uj(ej)=[uj(eji)](3)

同樣uj(ej)∈[0，1]，uj(ej)越大，ej對系統(tǒng)有序度的貢獻越大，系統(tǒng)有序的程度就越高。

②系統(tǒng)協(xié)同度模型

設對給定的初始時刻t0，各子系統(tǒng)序參量統(tǒng)有序度為u(ej)，(j=1，2))，則對整體復合在發(fā)展演變過程中的時刻t1而言，若此時各子序參量的有序度為u(ej)，(j=1，2))，定義cm為復合系統(tǒng)協(xié)同度： cm=θu(ei)-u(ei)(4)

式中：

θ=(5)

(2)實證分析

本文選取經(jīng)濟系統(tǒng)與環(huán)境系統(tǒng)的指標均從徐州市統(tǒng)計年鑒上查到或經(jīng)過二次計所得，同一城市不同年份之間可以進行比較(見表1)。表1. 經(jīng)濟系統(tǒng)與環(huán)境系統(tǒng)指標

(3)經(jīng)濟與環(huán)境系統(tǒng)協(xié)同發(fā)展分析

根據(jù)系統(tǒng)協(xié)同的模型的步驟，首先以根據(jù)原始數(shù)據(jù)計算出的標準化值為基礎，結合每個指標的權重，計算出每年的經(jīng)濟系統(tǒng)和環(huán)境系統(tǒng)的有序度，根據(jù)公式計算出兩系統(tǒng)的協(xié)同度如表2。 表2. 經(jīng)濟系統(tǒng)與環(huán)境系統(tǒng)的有序度和協(xié)同度表

根據(jù)表1數(shù)據(jù)，作如圖1。

圖1、徐州經(jīng)濟系統(tǒng)與環(huán)境系統(tǒng)協(xié)同度圖

從上圖可以看出，1996年到2004年經(jīng)濟系統(tǒng)的有序是一直處于發(fā)展態(tài)勢，由1995年的-0.947到了2006年的1.512.而環(huán)境系統(tǒng)的有序度卻沒有明顯的規(guī)律性，反而在1995和1996年期間，處于較高有序度，而到1997到1998年又出現(xiàn)了有序度的降低，在1998和1999年環(huán)境系統(tǒng)的又出現(xiàn)了有序度出現(xiàn)了提高，而2001和2002年卻有出現(xiàn)了負值，與經(jīng)濟系統(tǒng)的一直處于上升態(tài)勢是完全不同的。而經(jīng)濟系統(tǒng)與環(huán)境系統(tǒng)的協(xié)同度也可以看出環(huán)境系統(tǒng)和經(jīng)濟系統(tǒng)兩系統(tǒng)的協(xié)同發(fā)展沒有一定的規(guī)律性，在1996-1997年是處于上升趨勢的，而1997-2001年處于協(xié)同度是逐漸上升，說明經(jīng)濟系統(tǒng)與環(huán)境系統(tǒng)是處于協(xié)同發(fā)展的階段，但在2002年由于環(huán)境系統(tǒng)的有序度較差，又出現(xiàn)了明顯的下降趨勢，說明經(jīng)濟系統(tǒng)與環(huán)境系統(tǒng)的發(fā)展出現(xiàn)了不協(xié)同的現(xiàn)象。過了2002年以后二者的協(xié)同度大幅度提高。這說明環(huán)境和經(jīng)濟之間協(xié)同關系處于極不穩(wěn)定狀態(tài)，開始隨著經(jīng)濟的發(fā)展，環(huán)境的有序度開始降低，在1995-1997年間，然后隨著經(jīng)濟的進一步發(fā)展，環(huán)境狀況有所改變，1998-2001年間。但到了2002年以后，環(huán)境系統(tǒng)狀態(tài)開始有所反復，總體來看，十二年來，徐州經(jīng)濟系統(tǒng)與環(huán)境系統(tǒng)二者之間的協(xié)同關系是波浪形。

五、結 論

通過對利用協(xié)同學的觀點，徐州1995-2006年以來經(jīng)濟系統(tǒng)和環(huán)境系統(tǒng)分別計算其有序度，然后計算經(jīng)濟系統(tǒng)與環(huán)境系統(tǒng)之間的協(xié)同度，經(jīng)濟系統(tǒng)的有序度是一直處于逐漸上升的階段，而環(huán)境系統(tǒng)的有序度卻是處于不斷波動，且波動的幅度不等，有加大趨勢，二者的協(xié)同度分析可以看出徐州的經(jīng)濟系統(tǒng)與環(huán)境系統(tǒng)二者之間的關系是處于波動的階段，沒有明顯的倒U型曲線而屬于波浪型曲線。

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The Research on Synergetic Development between Economy and Environment in Xuzhou

Zhang Jing

(School of Environment Science Spatial Informatics， China university of Mining and Technology，Xuzhou 221008，China)

Abstract： This paper researches the synergetic relation between economy and environment in Xuzhou from 1995 to 2006 by using the synergetic method and calculates the order degree and synergetic degree between them in that period. The research has found that the economic system order degree develops steadily， by contrast the environmental system order degree is unstable， and the synergetic degree between economic system and environmental system fluctuated in those 12 years.

Key words： economy； environment； order degree； synergy

(責任編輯：張丹郁)

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