沿長江城市生態(tài)環(huán)境與經(jīng)濟協(xié)調(diào)發(fā)展研究

■ 朱慧珺/唐曉嵐

（南京林業(yè)大學風景園林學院，江蘇 南京 210037）

0 引言

隨著我國社會經(jīng)濟的快速發(fā)展及城鎮(zhèn)化的進程加速，城市的生態(tài)環(huán)境發(fā)展也越發(fā)處于一個微妙的位置，如何處理好生態(tài)環(huán)境與經(jīng)濟的協(xié)調(diào)發(fā)展問題，成為城市發(fā)展亟待解決的重要課題。黨的十九大提出區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展戰(zhàn)略，然而區(qū)域間經(jīng)濟與環(huán)境發(fā)展水平不協(xié)調(diào)的問題日益突出，因而有必要研究“區(qū)域（市）”生態(tài)環(huán)境與經(jīng)濟系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展的時空演變以及空間差異問題。目前，大多數(shù)生態(tài)環(huán)境與經(jīng)濟協(xié)調(diào)發(fā)展研究主要集中在單個省份、城市，或是省份和城市在時間序列上“縱向”研究，針對不同區(qū)域之間的生態(tài)環(huán)境與經(jīng)濟協(xié)調(diào)發(fā)展的“橫向”空間差異性研究較為貧乏。

國外對生態(tài)環(huán)境與經(jīng)濟的研究主要集中在經(jīng)濟增長與環(huán)境污染二者呈現(xiàn)“倒 U 型曲線”關(guān)系庫茲涅茨曲線，并有大量學者的研究證實；而國內(nèi)研究主要集中在生態(tài)環(huán)境與經(jīng)濟協(xié)調(diào)的理論發(fā)展、研究范圍、方法等方面。例如，李苒等采用平均方差法對研究指標進行賦值，通過耦合協(xié)調(diào)調(diào)度模型對陜西榆林縣域進行環(huán)境與經(jīng)濟協(xié)調(diào)的時空分析[1]；郭靜靜等運用耦合度和協(xié)調(diào)度模型，首先從省域研究尺度，定量評價湖南省生態(tài)環(huán)境與經(jīng)濟系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展狀況，并建立 GM( 1，1) 灰色預(yù)測模型，預(yù)測湖南省未來的生態(tài)經(jīng)濟協(xié)調(diào)發(fā)展變化趨勢[2]；秦方鵬等運用主成分分析法將經(jīng)濟發(fā)展和環(huán)境質(zhì)量擬合為綜合指數(shù)，采用協(xié)調(diào)發(fā)展度模型，對長江流域沿江城市的經(jīng)濟與環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展狀況進行研究分析[3]。

長江中下游作為我國城鎮(zhèn)化發(fā)展最迅速與具有生態(tài)價值的地區(qū)，其城鎮(zhèn)化的發(fā)展一方面快速帶動地方經(jīng)濟的發(fā)展，另一方面對環(huán)境保護也產(chǎn)生一定的影響。綜合考慮地理位置、社會經(jīng)濟發(fā)展和自然資源條件等因素，研究長江中下游沿江城市的生態(tài)環(huán)境與經(jīng)濟協(xié)調(diào)發(fā)展水平，既具有典型性又帶有特殊性。本文的研究意義在于通過分析不同區(qū)域、時段以及經(jīng)濟發(fā)展階段的協(xié)調(diào)度區(qū)間，尋找其經(jīng)濟與環(huán)境之間關(guān)系演變的規(guī)律性特征，從而為研究區(qū)域發(fā)展提供參照標準[4]。

1 研究區(qū)與研究方法

1.1 研究區(qū)概況

長江流域地區(qū)作為我國國土開發(fā)最重要的東西軸線，不僅經(jīng)濟發(fā)展迅速，而且是我國重要的綠色生態(tài)廊道。沿江分布的大中小城市作為長江流域資源的載體，其發(fā)展也起著至關(guān)重要的作用。綜合考慮沿江城市的空間分布特征、經(jīng)濟發(fā)展水平、生態(tài)環(huán)境資源等典型特征，本次研究范圍選定長江中下游沿江八個城市依次為：上海、南京、安慶、九江、黃岡、武漢、岳陽、荊州。其中，上海是我國經(jīng)濟中心，同時也是全國經(jīng)濟和城區(qū)人口規(guī)模最大的城市；南京、武漢屬于長江中下游的地區(qū)經(jīng)濟中心城市；安慶、九江、黃岡、岳陽和荊州是中部地區(qū)經(jīng)濟相對較為發(fā)達的城市，其中九江和岳陽分別為江西和湖南的省域副中心城市，在各自省份中占有重要地位。

1.2 指標選取以及研究數(shù)據(jù)來源

考慮長江流域的發(fā)展歷史和地理優(yōu)勢，本著科學性、全面性、有效性等原則，借鑒相關(guān)學術(shù)研究成果，選取長江中下游八個沿江城市2007—2016年的指標數(shù)據(jù)。各市指標數(shù)據(jù)分別來源于《中國城市統(tǒng)計年鑒》，各市統(tǒng)計年鑒、環(huán)境狀況公報以及環(huán)境保護局網(wǎng)站、統(tǒng)計局網(wǎng)站。本文依據(jù)熵值法計算得出生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)與經(jīng)濟系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展評價的指標值，構(gòu)建長江中下游沿江城市生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)與經(jīng)濟系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展評價指標體系，如表1所示。

表1 生態(tài)環(huán)境與經(jīng)濟協(xié)調(diào)發(fā)展狀況分類

1.3 生態(tài)環(huán)境與經(jīng)濟協(xié)調(diào)發(fā)展評價模型

1.3.1 各子系統(tǒng)綜合評價方法

為研究長江中下游沿江城市生態(tài)環(huán)境與經(jīng)濟系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展情況，定量評價生態(tài)環(huán)境與經(jīng)濟發(fā)展兩個子系統(tǒng)的綜合水平，同時在遵循科學性、系統(tǒng)性、可行性及相對獨立性等原則的基礎(chǔ)上構(gòu)建評價指標體系。設(shè)各子系統(tǒng)有m個數(shù)據(jù)項，n個評價指標，評價指標表達方式為 Xij(i=1，2，…，m；j=1，2，…，n)，如果Xij對系統(tǒng)的影響是正向的，則稱其為正向指標；如果Xij對系統(tǒng)的影響是負向的，則稱其為逆向指標。為了使不同指標具有可比性，需要將數(shù)據(jù)進行標準化處理，本文采用極差變換法，具體步驟為：

式（1）、式（2）中：X'ij為某指標標準化值，且0≤ X'ij≤1；MaxXij、MinXij分別表示某項指標中最大值和最小值。

1.3.2 權(quán)重的確定

本文采用客觀賦權(quán)法中的熵值法[5]。該法是在綜合考慮各因素提供信息量的基礎(chǔ)上計算的，具有所獲取的信息程度有序、效用性自然的優(yōu)勢。具體步驟為：

計算指標的信息熵Ej：

確定各項指標的權(quán)重Wj：

1.3.3 協(xié)調(diào)發(fā)展評價模型

為了更好地度量區(qū)域生態(tài)環(huán)境與經(jīng)濟協(xié)調(diào)發(fā)展程度的好壞以及發(fā)展水平的高低，文中將運用協(xié)調(diào)度與協(xié)調(diào)發(fā)展度模型進行研究[6]。協(xié)調(diào)度就是描述系統(tǒng)或要素相互影響程度的一個重要指標，它對于判別系統(tǒng)或要素間作用強度及作用的時序區(qū)間具有重要意義。協(xié)調(diào)度模型為：

式（5）中協(xié)調(diào)度C為協(xié)調(diào)度，取值在0～1之間，C=1表示最佳協(xié)調(diào)狀態(tài)， C越小則越不協(xié)調(diào)，C=0表示根本不協(xié)調(diào)；k為調(diào)節(jié)系數(shù)，取k=2。然而，由于生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)或要素的交錯、動態(tài)和不平衡性的特性，同時生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)和經(jīng)濟發(fā)展系統(tǒng)受到多種因素的影響，僅僅依靠協(xié)調(diào)度判斷發(fā)展狀態(tài)有可能會與實際情況產(chǎn)生偏離，即協(xié)調(diào)度相同但各系統(tǒng)的發(fā)展水平不一定相同，也就是低水平的環(huán)境與經(jīng)濟也可能會有較高的協(xié)調(diào)度。因此引入?yún)f(xié)調(diào)發(fā)展度模型，它能將協(xié)調(diào)度、環(huán)境與經(jīng)濟發(fā)展水平綜合起來，它的大小既能說明系統(tǒng)整體協(xié)調(diào)發(fā)展水平的優(yōu)劣，又能較好地反映出生態(tài)環(huán)境質(zhì)量與經(jīng)濟發(fā)展的綜合實力水平。協(xié)調(diào)發(fā)展度模型為：

式（6）中D為協(xié)調(diào)發(fā)展度，C為協(xié)調(diào)度。T=αf(X)+βg(Y)，為環(huán)境與經(jīng)濟的綜合評價指數(shù)，反映經(jīng)濟與環(huán)境整體效益水平；α和β為待定系數(shù)，在此認為經(jīng)濟發(fā)展與環(huán)境質(zhì)量同等重要，取α=β=0.5。這里D的取值在0～1之間，D越大則說明協(xié)調(diào)發(fā)展水平越高。D等于1時表示協(xié)調(diào)發(fā)展水平達到最優(yōu)，環(huán)境和經(jīng)濟的發(fā)展達到最佳協(xié)調(diào)狀態(tài)，同時環(huán)境和經(jīng)濟也達到了較高的發(fā)展水平。文中借鑒相關(guān)研究[3]，將按照協(xié)調(diào)發(fā)展度數(shù)值大小，將區(qū)域生態(tài)環(huán)境與經(jīng)濟協(xié)調(diào)發(fā)展狀況分為優(yōu)質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展類、良好協(xié)調(diào)發(fā)展類、中級協(xié)調(diào)發(fā)展類、低級協(xié)調(diào)發(fā)展類、失調(diào)類五大類（表2）。

表2 生態(tài)環(huán)境與經(jīng)濟協(xié)調(diào)發(fā)展狀況分類

2 結(jié)果與分析

2.1 長江中下游沿江城市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量與經(jīng)濟發(fā)展水平評析

本文通過將歷年環(huán)境與經(jīng)濟質(zhì)量值累計疊加的方式，來分析其對各個城市環(huán)境與經(jīng)濟質(zhì)量水平的貢獻。由于數(shù)據(jù)過大，本文僅列舉各市頭尾年份的累積數(shù)值，如表3、表4所示。

2.1.1 生態(tài)環(huán)境質(zhì)量

表3 長江中下游沿江八市生態(tài)環(huán)境指數(shù)累加值

表4 長江中下游沿江八市經(jīng)濟指數(shù)累加值

根據(jù)表3可知，在研究時段內(nèi)，對上海環(huán)境質(zhì)量貢獻前三的分別為F2、F3以及F5，F(xiàn)6對上海環(huán)境質(zhì)量影響較為平緩。對南京環(huán)境質(zhì)量貢獻最高的為F5、F2以及F1，由此可見南京的環(huán)境質(zhì)量增長主要依賴于污染物的排放處理與保護[7]。對于安慶，F(xiàn)2、F5以及F6位居前列，而F3影響一直較慢。九江作為八個城市中環(huán)境質(zhì)量增長的較好代表，F(xiàn)2、F1和F6分別占據(jù)貢獻前三位。黃岡的F5、F6、F4貢獻位居前列，而F2與F4貢獻在2010—2012年間出現(xiàn)回落現(xiàn)象，并在2012—2016年后發(fā)展緩慢，可見黃岡市需要加強對污染物排放的關(guān)注。武漢在2007—2009年期間，整體環(huán)境發(fā)展速度較慢，2009年以后環(huán)境質(zhì)量增長速度加快，F(xiàn)6、F2和F5貢獻較大。岳陽環(huán)境質(zhì)量發(fā)展過程中，F(xiàn)2發(fā)展速度最快，其中早年也出現(xiàn)過回落的現(xiàn)象；F5僅次于其后，但在2015—2016年間出現(xiàn)了回落現(xiàn)象；F6一直處于平穩(wěn)增長的態(tài)勢。荊州環(huán)境質(zhì)量發(fā)展相對于其他城市比較特殊，F(xiàn)1發(fā)展態(tài)勢遙遙領(lǐng)先，F(xiàn)3疾速發(fā)展，而2012年以前發(fā)展態(tài)勢良好的F5在2012—2016年間發(fā)展速度驟減。

根據(jù)對上述八個城市生態(tài)環(huán)境的貢獻率分析可以發(fā)現(xiàn)，生活垃圾無害化處理率（F2）、一般工業(yè)固體廢棄物綜合利用率（F5）以及人均城市道路面積（F6）這三個指標對長江中下游沿江城市環(huán)境質(zhì)量的貢獻率最大；同時發(fā)現(xiàn)，長江中下游城市環(huán)境質(zhì)量發(fā)展整體態(tài)勢處于向上發(fā)展的趨勢，但也存在些許波動。其中長江中游城市生態(tài)環(huán)境中，九江、武漢發(fā)展較快，黃岡生活垃圾無害化處理率（F2）、岳陽工業(yè)廢水排放量（F1）以及荊州的生活垃圾無害化處理率（F2）和人均城市道路面積（F6）有待提高重視。長江下游城市安慶發(fā)展最好，上海、南京的發(fā)展態(tài)勢平穩(wěn)，但總體在2015—2016年間出現(xiàn)了飛速發(fā)展的現(xiàn)象。

2.1.2 經(jīng)濟發(fā)展水平

根據(jù)表4可知，研究時段內(nèi)，對上海經(jīng)濟質(zhì)量發(fā)展貢獻前三分別為：G7、G5以及G3。對南京經(jīng)濟整體發(fā)展貢獻較高的依次為G5、G6以及G2。G4、G5以及G2對安慶經(jīng)濟質(zhì)量發(fā)展貢獻率最高。九江經(jīng)濟發(fā)展貢獻排名靠前的依次為G4、G2以及G3，其中失業(yè)率G7出現(xiàn)了波動。G2、G4、G5對黃岡市經(jīng)濟質(zhì)量發(fā)展影響處于前三位。武漢經(jīng)濟質(zhì)量整體發(fā)展態(tài)勢較為平穩(wěn)，G6在2013年之前占據(jù)整體經(jīng)濟發(fā)展態(tài)勢的頂端，2013年以后發(fā)展態(tài)勢變慢[8]；G4、G5和G2對武漢經(jīng)濟質(zhì)量貢獻較大。岳陽經(jīng)濟質(zhì)量中G4、G2和G1對整體經(jīng)濟發(fā)展貢獻較大。荊州的經(jīng)濟質(zhì)量發(fā)展中，G4對經(jīng)濟質(zhì)量的影響最高，G6和G1緊隨其后；其中2015年之前G6和G7對經(jīng)濟發(fā)展質(zhì)量影響最高，2015年以后被G4超越。

縱觀長江中下游沿江城市經(jīng)濟質(zhì)量，人均GDP（G4）和城鎮(zhèn)居民人均可支配收入（G2）對經(jīng)濟質(zhì)量發(fā)展貢獻最大，而固定資產(chǎn)投資總額（G5）對經(jīng)濟發(fā)展質(zhì)量的貢獻僅次于上述兩個指標。其中根據(jù)上述各個城市經(jīng)濟質(zhì)量貢獻率可以發(fā)現(xiàn)，第三產(chǎn)業(yè)增加值占國民生產(chǎn)總值比重（G6）以及失業(yè)率（G7）對長江中游城市生態(tài)環(huán)境發(fā)展的影響較小，且發(fā)展速度有待提升，而它們對長江下游城市的影響則截然相反。下游城市中安慶市第三產(chǎn)業(yè)增加值占國民生產(chǎn)總值比重（G6）2014年以后發(fā)展速度驟降，其余城市南京和上海相對發(fā)展速度快，發(fā)展態(tài)勢良好。整體而言，經(jīng)濟質(zhì)量發(fā)展長江下游城市優(yōu)于長江中游城市。

3 長江中下游沿江城市生態(tài)環(huán)境與經(jīng)濟協(xié)調(diào)發(fā)展評析

生態(tài)環(huán)境和經(jīng)濟協(xié)調(diào)發(fā)展的年份中不協(xié)調(diào)的年份占多數(shù)，協(xié)調(diào)的年份僅為少數(shù)年份。以2007—2016十年間八個城市下轄80個縣（區(qū)）的生態(tài)環(huán)境與及協(xié)調(diào)發(fā)展評析結(jié)果作為樣本，在80個樣本中，有34個是失調(diào)類、20是低級協(xié)調(diào)發(fā)展類、12個是中級協(xié)調(diào)發(fā)展類、8個是良好協(xié)調(diào)發(fā)展類、6是優(yōu)質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展類（圖1）。

圖1 長江中下游沿江城市經(jīng)濟環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展度D評價指數(shù)

表5 長江中下游沿江城市經(jīng)濟環(huán)境協(xié)調(diào)度D等級和協(xié)調(diào)發(fā)展度評價結(jié)果

如表5所示，從時間序列來看，沿江八市的協(xié)調(diào)發(fā)展度在2007—2016十年間均出現(xiàn)不同程度的上升。其中九江和荊州這兩個城市協(xié)調(diào)發(fā)展度整體處于快速發(fā)展的狀態(tài)，而九江在2011—2012和2013—2014年間出現(xiàn)了回落，荊州在2010—2011年也出現(xiàn)了回落。黃岡在2011年以前一直處于失調(diào)類，2012—2014年協(xié)調(diào)發(fā)展度穩(wěn)定在低級協(xié)調(diào)發(fā)展階段，2014—2016實現(xiàn)快速上升，經(jīng)歷了中級協(xié)調(diào)發(fā)展到優(yōu)質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展的歷程。武漢作為湖北省省會，協(xié)調(diào)發(fā)展水平處于領(lǐng)先狀態(tài)，其中2011年在中游城市中率先達到低級協(xié)調(diào)發(fā)展類，2015年率先達到優(yōu)質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展類。岳陽整體協(xié)調(diào)發(fā)展水平處于向上階段，協(xié)調(diào)發(fā)展度經(jīng)歷了各個階段，并保持良好平穩(wěn)發(fā)展態(tài)勢，最終達到優(yōu)質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展類。長江中游城市整體協(xié)調(diào)發(fā)展狀況排序為武漢>九江>黃岡>岳陽>荊州，整體并達到優(yōu)質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展類。長江下游城市中上海在研究時段內(nèi)協(xié)調(diào)發(fā)展度增長幅度相對較為平緩，其中在2013—2014、2015—2016年間還出現(xiàn)了小幅度的下降。上海協(xié)調(diào)度數(shù)值從2009年以來大都處于0.6～0.8之間，從低級協(xié)調(diào)發(fā)展上升并穩(wěn)定在中級協(xié)調(diào)發(fā)展區(qū)間。南京的協(xié)調(diào)發(fā)展度在2007—2013年處于直線上升，而2013—2016年間協(xié)調(diào)發(fā)展稍有波動，協(xié)調(diào)發(fā)展度水平游離于中級協(xié)調(diào)發(fā)展與良好協(xié)調(diào)發(fā)展之間。安慶的協(xié)調(diào)發(fā)展度發(fā)展態(tài)勢較好，在研究期間內(nèi)經(jīng)歷了失調(diào)類、低級協(xié)調(diào)發(fā)展類和良好協(xié)調(diào)發(fā)展類各個過程，其中在2014—2015年間實現(xiàn)了跨越式發(fā)展，即從低級協(xié)調(diào)發(fā)展類直接跨越到良好協(xié)調(diào)發(fā)展類。長江下游城市整體協(xié)調(diào)發(fā)展狀況排序為安慶>南京>上海，整體并未達到優(yōu)質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展類。

從空間尺度上看（圖1），2015年沿江城市首次出現(xiàn)優(yōu)質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展類的為武漢，其協(xié)調(diào)發(fā)展水平達到0.920，另外7個城市荊州處于低級協(xié)調(diào)發(fā)展類，上海和黃岡屬于中級協(xié)調(diào)發(fā)展類，其他均為良好協(xié)調(diào)發(fā)展類。沿江八市按照協(xié)調(diào)發(fā)展度水平排名依次為：武漢>南京>安慶>岳陽>黃岡>九江>上海>荊州。在2016年，長江中游城市全部躋身于優(yōu)質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展類中，長江下游城市安慶、南京和上海分別處于良好協(xié)調(diào)發(fā)展和中級協(xié)調(diào)發(fā)展類。按照整體協(xié)調(diào)發(fā)展水平排名依次為：武漢>九江>黃岡>岳陽>荊州>安慶>南京>上海。

4 結(jié)語

本文利用熵權(quán)法確定權(quán)重并設(shè)定環(huán)境污染綜合水平，構(gòu)建協(xié)調(diào)度模型對長江流域中下游沿江八市經(jīng)濟發(fā)展與生態(tài)環(huán)境的評價指標體系進行實證分析[9]，結(jié)論如下：

(1)縱觀長江中下游沿江城市經(jīng)濟與生態(tài)質(zhì)量，人均GDP、城鎮(zhèn)居民人均可支配收入和固定資產(chǎn)投資總額對經(jīng)濟質(zhì)量發(fā)展貢獻最大；對生態(tài)環(huán)境質(zhì)量貢獻率排名前三的指標依次為生活垃圾無害化處理率、一般工業(yè)固體廢棄物綜合利用率以及人均城市道路面積。整體而言，對于經(jīng)濟質(zhì)量發(fā)展長江下游城市優(yōu)于長江中游城市，生態(tài)環(huán)境質(zhì)量發(fā)展則相反。

(2)總體而言，長江中下游沿江城市生態(tài)環(huán)境與經(jīng)濟協(xié)調(diào)發(fā)展水平具有非均衡分布的特征。在2007—2016年期間，長江中下游沿江城市的協(xié)調(diào)發(fā)展水平都為失調(diào)類逐漸上升為優(yōu)質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展類：2012年之前整體基本處于失調(diào)狀態(tài)，2012—2014年從低級協(xié)調(diào)向中級協(xié)調(diào)發(fā)展過渡，2014年之后長江下游城市仍處于良好、中級協(xié)調(diào)之間，其余城市均達到了優(yōu)質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展水平。其中上海、南京、武漢和九江均屬于旅游城市，而上海與南京未達到優(yōu)質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展，與其城市發(fā)展水平不相稱。長江流域沿江城市的經(jīng)濟與環(huán)境的協(xié)調(diào)處在一個發(fā)展階段，還要往更高水平的協(xié)調(diào)發(fā)展。

通過對長江中下游沿江城市生態(tài)環(huán)境與經(jīng)濟協(xié)調(diào)發(fā)展水平的評價與分析，結(jié)合區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展相關(guān)理論，提出如下政策建議[10]：①建立經(jīng)濟與環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展綜合決策機制，首先建立環(huán)境與經(jīng)濟發(fā)展綜合決策的法律保障機制、部門協(xié)商機制、社會監(jiān)督機制，依法對各部門、各行政區(qū)域在長江中下游沿江城市的資源開發(fā)利用和保護實施監(jiān)督[3]；②建立和完善生態(tài)文明制度體系，建立源頭上嚴防的制度體系，重點包括建立自然資源資產(chǎn)產(chǎn)權(quán)制度、健全國家自然資源資產(chǎn)管理體制、完善自然資源監(jiān)管體制[11]。