安徽省城市化與生態(tài)環(huán)境耦合關系研究

柏明國，熊 芬

(安徽工業(yè)大學 商學院，安徽 馬鞍山243002)

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安徽省城市化與生態(tài)環(huán)境耦合關系研究

柏明國，熊 芬

(安徽工業(yè)大學 商學院，安徽 馬鞍山243002)

通過構建城市化與生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的綜合評價指標體系，借助城市化與生態(tài)環(huán)境的耦合協(xié)調(diào)模型，實證分析2005～2013年安徽省城市化與生態(tài)環(huán)境的動態(tài)耦合過程。研究發(fā)現(xiàn)：2005～2013年安徽省城市化發(fā)展指數(shù)總體上呈現(xiàn)穩(wěn)步上升趨勢，生態(tài)環(huán)境發(fā)展指數(shù)呈現(xiàn)先下降后上升的發(fā)展趨勢；安徽省城市化與生態(tài)環(huán)境的耦合協(xié)調(diào)度在2005～2013年內(nèi)呈逐年上升趨勢，耦合協(xié)調(diào)類型呈現(xiàn)出從極度失調(diào)到優(yōu)質協(xié)調(diào)的演進趨勢。

安徽省；城市化；生態(tài)環(huán)境；耦合關系

城市化與生態(tài)環(huán)境始終與社會發(fā)展、人們生活息息相關，已成為國內(nèi)外的研究熱點?！都澎o的春天》、《只有一個地球》等著作的問世，引起了人類對環(huán)境問題的關注；[1-2]涂爾遜等首次提出了城市環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的概念；[3]城市化對城市水環(huán)境的影響、城市化與土地利用的關系、城市化對大氣環(huán)境的影響、生態(tài)城市理論研究等問題也引起了學者的廣泛注意。[4-7]田園城市理論試圖從規(guī)劃理想城市來協(xié)調(diào)城市化與生態(tài)環(huán)境之間的發(fā)展問題；[8]Walter、Gorden等提出了協(xié)調(diào)城市化與生態(tài)環(huán)境的相關理論；[9-10]對如何實現(xiàn)城市經(jīng)濟、社會和生態(tài)環(huán)境之間的協(xié)調(diào)發(fā)展、協(xié)調(diào)城市建設與生態(tài)環(huán)境關系的對策、城市化與生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)的評判標準等問題的研究也在逐漸豐富。[11-12]

通過梳理相關文獻可知，從省域層面研究城市化與生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)的成果較少，尤其是針對長三角新成員安徽省的研究更加匱乏。安徽省作為長江經(jīng)濟帶的重要組成部分，承東啟西，區(qū)位優(yōu)勢明顯，其城市化與生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展對整個長江經(jīng)濟帶的可持續(xù)發(fā)展舉足輕重。本文以新型城鎮(zhèn)化試點省份之一的安徽省為研究對象，運用耦合協(xié)調(diào)度模型，研究安徽省城市化與生態(tài)環(huán)境的耦合過程，從而發(fā)現(xiàn)安徽省城市化與生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)演變趨勢，以期對安徽省城鎮(zhèn)化發(fā)展提供智力支持。

一、研究區(qū)域概況

安徽省位于華東腹地，是我國東部襟江近海的內(nèi)陸省份，東起東經(jīng)119.6度，西至東經(jīng)114.9度，北起北緯34.6度，南至北緯29.4度，東連江蘇、浙江，西接湖北、河南，南鄰江西，北靠山東。安徽省境內(nèi)共有16個地級市，44個市轄區(qū)、5個縣級市、56個縣，省會為合肥市，全省總面積13.96萬平方公里。截至2013年底，全省常住人口 6 029.8 萬人，其中城鎮(zhèn)人口 2 885.9 萬人，占全省總人口的47.86%。隨著近些年來人口的不斷增多、經(jīng)濟的不斷發(fā)展，安徽省的城市化進程明顯加快，對生態(tài)環(huán)境的影響也日益突出。近年來，隨著工農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展，污染物排放量明顯增加，加之環(huán)境基礎設施建設相對滯后，使得安徽省的生態(tài)環(huán)境不容樂觀。

二、城市化和生態(tài)環(huán)境耦合協(xié)調(diào)評價模型構建

(一)指標體系構建

1. 城市化發(fā)展水平指標體系構建。城市化是人口、經(jīng)濟、社會、空間等多種因素綜合發(fā)展的過程，是一個系統(tǒng)的概念。基于指標數(shù)據(jù)的科學性和易獲得性等原則，綜合參考相關文獻，[13-15]采用城市化水平綜合指標體系來評價安徽省的城市化發(fā)展水平。城市化發(fā)展水平的測度包括人口城市化、社會城市化、經(jīng)濟城市化、空間城市化等方面，共選取12個指標，具體如表1所示。

2. 生態(tài)環(huán)境指標體系構建。生態(tài)環(huán)境也是一個系統(tǒng)的概念，依據(jù)科學性和易獲得性等原則，考慮從生態(tài)環(huán)境水平、生態(tài)環(huán)境壓力和生態(tài)環(huán)境保護三個方面系統(tǒng)反映生態(tài)環(huán)境的質量和水平，并結合安徽省的實際情況，選取了12個單項指標來構建生態(tài)環(huán)境的評價指標體系，具體如表2所示。

表1 城市化指標體系

表2 生態(tài)環(huán)境指標體系

一級指標二級指標三級指標單位指標性質生態(tài)環(huán)境生態(tài)環(huán)境水平生態(tài)環(huán)境壓力生態(tài)環(huán)境保護建成區(qū)綠化率覆蓋面積(Y1)公頃正向綠地面積(Y2)km2正向建成區(qū)綠化率覆蓋率(Y3)%正向市區(qū)環(huán)境噪聲等效聲級(Y4)分貝負向工業(yè)廢水排放量(Y5)萬噸負向二氧化硫排放量(Y6)萬噸負向工業(yè)煙塵排放量(Y7)噸負向工業(yè)固廢產(chǎn)生量(Y8)萬噸負向工業(yè)煙塵處理量(Y9)萬噸正向工業(yè)廢水排放達標率(Y10)%正向工業(yè)固體廢棄物綜合利用率(Y11)%正向空氣質量優(yōu)良天數(shù)(Y12)天正向

(二)數(shù)據(jù)標準化及權重確定方法

在分析城市化與生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展過程中，需要對數(shù)據(jù)進行標準化。采用的數(shù)據(jù)標準化方法如下：

(1)

(2)

其中，Rij表示第i個樣本的第j個指標的標準化值(i=1,2,…,n;j=1,2,…，k)，其中n和k分別為樣本個數(shù)和指標個數(shù)，Zij為第i個樣本的第j個指標的觀測值，Zmin是第j個指標的觀測值中的最小值，Zmax是第j個指標的觀測值中的最大值。

熵值法是利用評價指標固有信息有序度的差異來確定權重的一種客觀賦權方法，熵值法既能避免主觀因素帶來的偏差，又能反映指標的相對變化對系統(tǒng)的影響，[16-17]因此，我們采用熵值法確定指標權重。

(三)耦合協(xié)調(diào)度模型

對于城市化與生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的現(xiàn)實問題，一般用耦合協(xié)調(diào)度來衡量。耦合協(xié)調(diào)度模型的構建步驟[18]如下：

第一步，分別求取反映城市化發(fā)展水平的指數(shù)f(x)和反映生態(tài)環(huán)境發(fā)展水平的指數(shù)g(y)：

(3)

其中，m和n分別為城市化指標、生態(tài)環(huán)境指標個數(shù)，Xij和Yij分別是第i個樣本的第j個城市化指標、生態(tài)環(huán)境指標的標準化值，Hj′和Hj″是通過熵值法計算得到的指標權重。

第二步，計算城市化與生態(tài)環(huán)境綜合評價指數(shù)S：

S=uf(x)+vg(y)

(4)

在上述公式中，S為城市化與生態(tài)環(huán)境綜合評價指數(shù)，S取值在0到1之間。u和v是待定系數(shù)，u和v取值都在0和1之間。因為在城市發(fā)展過程中，城市化與生態(tài)環(huán)境相互促進，同等重要，所以我們在對u和v進行取值時，賦予二者相同的數(shù)值0.5。

表3 協(xié)調(diào)等級及協(xié)調(diào)類型細分

第三步，計算城市化與生態(tài)環(huán)境的耦合度C：

(5)

其中，K是調(diào)節(jié)系數(shù)，其取值范圍是2≤K≤5，用來適當調(diào)節(jié)評價結果，[19-21]我們在實證計算時K取2。

第四步，計算城市化與生態(tài)環(huán)境的耦合協(xié)調(diào)度D：

(6)

耦合協(xié)調(diào)度反映了在城市化與生態(tài)環(huán)境發(fā)展指數(shù)一定的情況下，二者協(xié)調(diào)發(fā)展的程度。

城市化與生態(tài)環(huán)境的耦合協(xié)調(diào)度越大，兩個子系統(tǒng)就越協(xié)調(diào)。結合已有研究成果，[13-15,22]本文將耦合協(xié)調(diào)度進行如下劃分：以0.5為劃分兩個系統(tǒng)是否協(xié)調(diào)的臨界值，然后在0～0.5與0.5～1之間分別劃分了五個失調(diào)類型和五個協(xié)調(diào)類型共計十大類型，具體分類標準見表3。

三、實證分析

(一)數(shù)據(jù)標準化

安徽省2005～2013年的城市化發(fā)展情況與生態(tài)環(huán)境狀況數(shù)據(jù)來源于《安徽省統(tǒng)計年鑒》(2006～2014年)。[23]數(shù)據(jù)標準化結果如表4、表5所示。

表4 安徽省城市化指標數(shù)據(jù)標準化結果

表5 安徽省生態(tài)環(huán)境指標數(shù)據(jù)標準化結果

(二)權重確定

根據(jù)熵權賦值法計算安徽省2005～2013年各年份指標的權重，計算結果如表6所示。

表6 城市化與生態(tài)環(huán)境各指標的權重

(三)評價結果及分析

將標準化數(shù)據(jù)和各指標權重代入公式(3)，得出安徽省2005～2013年各年份城市化與生態(tài)環(huán)境的發(fā)展指數(shù)，再利用耦合協(xié)調(diào)度模型計算出各年份城市化與生態(tài)環(huán)境的耦合協(xié)調(diào)度，計算結果如表7所示。為了便于變化趨勢等問題的直觀解讀和分析，圖示后的計算結果如圖1所示。

表7 安徽省2005～2013年城市化與生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展水平

從表7及圖1可知：

1．2005～2013年9年間，安徽省城市化指數(shù)逐年增大，城市化水平總體上呈現(xiàn)穩(wěn)步上升趨勢；安徽省生態(tài)環(huán)境指數(shù)呈現(xiàn)先下降后上升的發(fā)展趨勢；安徽省耦合協(xié)調(diào)度在2005～2013年內(nèi)呈逐年上升趨勢。

2．自2005～2013年以來，安徽省的城市化與生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展主要有七種類型。第一種是出現(xiàn)在2005年的極度失調(diào)城市化滯后型；第二種類型是輕度失調(diào)城市化滯后型，這一類型出現(xiàn)在2006年；第三種類型是勉強協(xié)調(diào)城市化滯后型，這一類型出現(xiàn)的年份出現(xiàn)在2007年；第四種類型是主要集中在2008～2009年的初級協(xié)調(diào)城市化滯后型；第五種類型是中等協(xié)調(diào)生態(tài)環(huán)境滯后型，這一類型出現(xiàn)的年份是2010年；第六種類型是良好協(xié)調(diào)生態(tài)環(huán)境滯后型，這一類型出現(xiàn)的年份集中在2011～2012年；第七種類型是優(yōu)質協(xié)調(diào)生態(tài)環(huán)境滯后型，這一類型出現(xiàn)的年份是在2013年。

四、結語

總之，安徽省2005～2013年的城市化與生態(tài)環(huán)境耦合發(fā)展過程大致可以分為三個階段：

(一)失調(diào)城市化滯后階段

這一階段集中在2005～2006年，安徽省的城市化發(fā)展速度雖然逐年上升，但城市化還處于較低發(fā)展水平，處于城市化發(fā)展初期，城市化發(fā)展水平滯后。該階段生態(tài)環(huán)境指數(shù)呈現(xiàn)下降趨勢，說明生態(tài)破環(huán)和環(huán)境污染問題已經(jīng)開始出現(xiàn)日漸嚴重的趨勢。

(二)協(xié)調(diào)城市化滯后階段

這一階段集中在2007～2009年，在這期間，城市化發(fā)展速度迅速逐年提高，但城市化發(fā)展相對還比較滯后。這一時期人們對各自然資源的開釆利用強度加大，各項污染加重，這些污染對生態(tài)環(huán)境造成的破壞仍然在自然資源的承載范圍內(nèi)。

(三)協(xié)調(diào)生態(tài)環(huán)境滯后階段

這一階段集中在2010～2013年，城市化發(fā)展水平迅速提高，城市化發(fā)展對生態(tài)環(huán)境的破壞也隨之加強，使生態(tài)環(huán)境質量變差，城市化的發(fā)展水平高于生態(tài)環(huán)境水平。

本文僅僅從總體上研究了安徽省城市化與生態(tài)環(huán)境之間的耦合關系，下一階段考慮把研究視角拓展到城市層面，基于面板數(shù)據(jù)，深入探討安徽省城市化與生態(tài)環(huán)境耦合協(xié)調(diào)的時空分異規(guī)律，從而為安徽省城鎮(zhèn)化發(fā)展決策提供依據(jù)，為長江經(jīng)濟帶城市間協(xié)同發(fā)展研究提供參考。

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(責任編輯 汪繼友)

A Study on Coupling Effect between the Urbanization of Anhui Province and Ecological Environment

BAI Ming-guo, XIONG Fen

(School of Business, Anhui University of Technology, Ma’anshan 243002, Anhui, China)

By establishing the comprehensive assessment index system of urbanization and ecological environment system and drawing on the coupling coordinated model of urbanization and ecological environment, empirical analysis on the dynamic coupling process of urbanization of Anhui province and ecological environment during 2005～2013 has been done. It is found that the index of urbanization during 2005～2013 was on the increase steadily on the whole, and the index of ecological environment had the tendency of dropping at first but rising later. The coupling coordinated degree was on the rise during 2005～2013 and has the tendency that it is getting to a well-coordinated level from the extreme uncoordinated one.

Anhui province；urbanization；ecological environment；coupling effect

2015-08-29

安徽省社會科學創(chuàng)新發(fā)展研究課題資助項目(A2015069) ；安徽省教育廳人文社會科學研究重大項目(SK2015ZD07)

柏明國(1969-)，男，山東莒縣人，安徽工業(yè)大學商學院副教授，博士，碩士生導師。 熊 芬(1991-)，女，安徽廣德人，安徽工業(yè)大學商學院碩士研究生。

F129.9

A

1671-9247(2015)06-0003-04