績(jī)效視角下中國(guó)生態(tài)文明建設(shè)的時(shí)空交互特征及耦合關(guān)系

夏四友,文 琦,崔盼盼,宋永永,劉笑杰,鄢繼堯

1 中國(guó)科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所,北京 100101 2 中國(guó)科學(xué)院大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院,北京 100049 3 寧夏大學(xué)地理科學(xué)與規(guī)劃學(xué)院,銀川 750021 4 南京師范大學(xué)地理科學(xué)學(xué)院,南京 210023 5 陜西師范大學(xué)地理科學(xué)與旅游學(xué)院,西安 710119 6 蘭州大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院,蘭州 730000

隨著人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,資源被大量消耗,自然生態(tài)系統(tǒng)平衡不斷被打破,由此產(chǎn)生的一系列生態(tài)環(huán)境問(wèn)題威脅到人類的生存和經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展[1]。當(dāng)前人類正面臨以全球生態(tài)安全、區(qū)域生態(tài)服務(wù)和人群生態(tài)健康為特征的三大生態(tài)危機(jī),而生態(tài)文明建設(shè)是解決社會(huì)-經(jīng)濟(jì)-環(huán)境可持續(xù)發(fā)展問(wèn)題的必然選擇[2-3]。改革開(kāi)放以來(lái),隨著中國(guó)城鎮(zhèn)化、工業(yè)化的持續(xù)推進(jìn),區(qū)域發(fā)展不協(xié)調(diào)、生態(tài)環(huán)境污染嚴(yán)重等問(wèn)題對(duì)實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展構(gòu)成巨大挑戰(zhàn),加強(qiáng)生態(tài)文明建設(shè)成為推動(dòng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展備受關(guān)注的路徑[4]。2012年黨的十八大審時(shí)度勢(shì),創(chuàng)新地提出“大力推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)”,要求把生態(tài)文明建設(shè)融入經(jīng)濟(jì)、政治、文化、社會(huì)各方面和全過(guò)程。在此背景下,從績(jī)效視角揭示生態(tài)文明建設(shè)的時(shí)空躍遷特征和耦合關(guān)系,是面向國(guó)家戰(zhàn)略需求并實(shí)現(xiàn)生態(tài)文明建設(shè)生產(chǎn)要素優(yōu)化配置和提質(zhì)增效的重要前提,也是本文試圖解決的問(wèn)題。

近年來(lái),不同領(lǐng)域?qū)W者基于各種研究視角,對(duì)生態(tài)文明建設(shè)進(jìn)行了深入探討。國(guó)內(nèi)相關(guān)研究主要集中在以下4個(gè)方面：①研究尺度上,涉及洲際[5]、國(guó)家[6-7]、區(qū)域[8-9]、省際[10-11]、市域[12-13]等多種空間尺度生態(tài)文明建設(shè)探討。②研究方法上,選擇熵權(quán)TOPSIS[7]、動(dòng)態(tài)因子分析[14]、BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型[15]、多層次綜合評(píng)價(jià)[13]和SBM模型[16-17]等對(duì)生態(tài)文明建設(shè)水平和效率進(jìn)行測(cè)算；分析方法上,結(jié)構(gòu)方程模型[18]、基尼系數(shù)[17]、核密度估計(jì)[17]、標(biāo)準(zhǔn)差橢圓[17]、系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)[11]和ESDA[14]等較為常見(jiàn)。③研究?jī)?nèi)容上,主要聚焦于生態(tài)文明建設(shè)的科學(xué)內(nèi)涵與基本路徑[19]、評(píng)價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建[13,20]、路徑依賴與互動(dòng)關(guān)系[9]及生態(tài)文明區(qū)劃[21]等。④影響因素方面,主要探討產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)[22]、生活水平[23]、對(duì)外開(kāi)放[24]、財(cái)政分權(quán)[25]等因素對(duì)生態(tài)文明建設(shè)的影響。近年來(lái),學(xué)者開(kāi)始采用空間分析方法研究生態(tài)文明建設(shè)的時(shí)空格局特征,如趙先貴等發(fā)現(xiàn)2013年新疆的生態(tài)文明建設(shè)水平在空間上差異較大,烏魯木齊市、吐魯番地區(qū)、克拉瑪依市、哈密地區(qū)和昌吉州為生態(tài)文明建設(shè)低值區(qū)[26]；李巍等發(fā)現(xiàn)中國(guó)生態(tài)文明建設(shè)效率較高的省域在地理分布上具有明顯的區(qū)域聚集性[27]；成金華等研究表明中國(guó)生態(tài)文明發(fā)展水平空間集聚特征明顯,且生態(tài)文明發(fā)展水平具有明顯的空間溢出效應(yīng)[14]。此外,還有學(xué)者從耦合視角研究生態(tài)文明建設(shè)與旅游發(fā)展[28]、科技創(chuàng)新[29]、城市化[30]、農(nóng)村土地整治[31]等的耦合關(guān)系,如容賢標(biāo)等研究發(fā)現(xiàn)中國(guó)生態(tài)文明建設(shè)與旅游業(yè)發(fā)展耦合度的地區(qū)間差異十分明顯,中東部地區(qū)耦合度明顯高于西部地區(qū)[28]；谷縉等研究得出了中國(guó)生態(tài)文明建設(shè)與科技創(chuàng)新耦合協(xié)調(diào)度由低中度協(xié)調(diào)向高度協(xié)調(diào)轉(zhuǎn)變,耦合度空間格局演變與協(xié)調(diào)度空間格局演變趨勢(shì)相似的結(jié)論[29]；畢國(guó)華等認(rèn)為中國(guó)生態(tài)文明建設(shè)與城市化的耦合協(xié)調(diào)發(fā)展總體上處于磨合階段,耦合協(xié)調(diào)發(fā)展階段呈“兩頭窄、中間寬”的梭型態(tài)勢(shì)[30]；孫心如等研究表明：土地整治各項(xiàng)目與生態(tài)文明建設(shè)中保護(hù)環(huán)境的耦合關(guān)系不明顯,與和諧共生的耦合度有待提高[31]。

總結(jié)發(fā)現(xiàn)：(1)現(xiàn)有對(duì)生態(tài)文明建設(shè)的評(píng)價(jià)多從建設(shè)水平或建設(shè)效率單方面展開(kāi),而生態(tài)文明建設(shè)具有多維度性,本文嘗試綜合考量生態(tài)文明建設(shè)水平和建設(shè)效率來(lái)更全面揭示生態(tài)文明建設(shè)的內(nèi)涵。(2)時(shí)空研究能夠有效表達(dá)生態(tài)文明建設(shè)的演化路徑,但目前關(guān)于生態(tài)文明建設(shè)的研究在時(shí)間和空間維度上往往是割裂開(kāi)的,僅能從單一視角揭示生態(tài)文明建設(shè)的時(shí)空演化特征。而整合時(shí)間與空間維度的時(shí)空交互方法分析生態(tài)文明建設(shè)績(jī)效的時(shí)空動(dòng)態(tài)具有重要意義。此外,現(xiàn)有研究多忽略了生態(tài)文明建設(shè)的空間非均衡性及空間關(guān)聯(lián)性特征,而生態(tài)文明建設(shè)的時(shí)空格局演變是人文-經(jīng)濟(jì)地理學(xué)關(guān)注的熱點(diǎn)領(lǐng)域,以地理視角為切入點(diǎn)來(lái)考察中國(guó)生態(tài)文明建設(shè)績(jī)效具有一定現(xiàn)實(shí)意義。鑒于此,本文首先采用熵權(quán)TOPSIS法和超效率SBM模型分別測(cè)算2005—2017年中國(guó)生態(tài)文明建設(shè)業(yè)績(jī)和效率,并引入探索性時(shí)空數(shù)據(jù)分析(Exploratory Time-space Data Analysis, ESTDA)框架來(lái)克服僅采用數(shù)理統(tǒng)計(jì)或空間分析僅從時(shí)間或空間單一視角揭示生態(tài)文明建設(shè)的時(shí)空格局特征的不足,綜合非參數(shù)Kernel密度估計(jì)、LISA時(shí)間路徑、時(shí)空躍遷及重心耦合等方法探討中國(guó)生態(tài)文明建設(shè)績(jī)效的時(shí)空動(dòng)態(tài)及耦合關(guān)系,旨在為推動(dòng)我國(guó)生態(tài)文明建設(shè)和綠色轉(zhuǎn)型發(fā)展提供有益參考和借鑒。

1 指標(biāo)體系與研究方法

1.1 指標(biāo)選取與數(shù)據(jù)來(lái)源

1.1.1生態(tài)文明建設(shè)業(yè)績(jī)?cè)u(píng)價(jià)指標(biāo)體系

2015年4月國(guó)務(wù)院下發(fā)的《中共中央國(guó)務(wù)院關(guān)于加快推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)的意見(jiàn)》明確提出,生態(tài)文明建設(shè)總體目標(biāo)與主要任務(wù)是“進(jìn)一步優(yōu)化國(guó)土空間開(kāi)發(fā)格局、推動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新和結(jié)構(gòu)調(diào)整、全面促進(jìn)資源節(jié)約循環(huán)高效使用、加大自然生態(tài)系統(tǒng)和環(huán)境保護(hù)力度、健全生態(tài)文明制度體系”。可見(jiàn)生態(tài)文明建設(shè)應(yīng)涵蓋“國(guó)土空間優(yōu)化、資源環(huán)境友好、社會(huì)經(jīng)濟(jì)和諧、制度保障健全”等方面。為此本文在參考已有研究[6-7,28-30]的基礎(chǔ)上,結(jié)合數(shù)據(jù)的可獲取性構(gòu)建中國(guó)生態(tài)文明建設(shè)業(yè)績(jī)?cè)u(píng)價(jià)指標(biāo)體系(表1)。

表1 中國(guó)生態(tài)文明建設(shè)業(yè)績(jī)?cè)u(píng)價(jià)指標(biāo)體系

1.1.2生態(tài)文明建設(shè)效率評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

生態(tài)文明建設(shè)效率的內(nèi)涵是以較小的生產(chǎn)要素投入和環(huán)境污染來(lái)獲取較大的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和生態(tài)效益。基于此,本文參照已有研究[17]構(gòu)建生態(tài)文明建設(shè)效率指標(biāo)體系(表2)。

表2 中國(guó)生態(tài)文明建設(shè)效率評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

相關(guān)指標(biāo)處理說(shuō)明：①資本存量：借鑒張軍等的估算方法對(duì)資本存量進(jìn)行測(cè)算,其中折舊率取9.6%固定值,計(jì)算公式見(jiàn)文獻(xiàn)[32]。②改善人居環(huán)境和提高人民的生活福祉是生態(tài)文明建設(shè)的核心目標(biāo)。因此,參考王耕等[17]的研究建立社會(huì)效益指標(biāo)體系(表3),社會(huì)效益指數(shù)通過(guò)熵權(quán)TOPSIS法測(cè)算。③污染物排放主要核算“三廢”排放量,環(huán)境污染指數(shù)也采用熵權(quán)TOPSIS法計(jì)算得到。

表3 社會(huì)效益評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

本文對(duì)中國(guó)生態(tài)文明建設(shè)績(jī)效評(píng)價(jià)所需數(shù)據(jù)主要來(lái)源于2006—2018年《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》、《中國(guó)能源統(tǒng)計(jì)年鑒》、《中國(guó)水資源公報(bào)》、《中國(guó)環(huán)境年鑒》及對(duì)應(yīng)年份各省(市、自治區(qū))統(tǒng)計(jì)年鑒。限于數(shù)據(jù)可獲得性,西藏、中國(guó)臺(tái)灣、香港和澳門未列入研究范圍。

1.2 研究方法

本文首先采用熵權(quán)TOPSIS法和超效率SBM模型分別測(cè)算2005—2017年中國(guó)生態(tài)文明建設(shè)業(yè)績(jī)和效率；在此基礎(chǔ)上采用非參數(shù)Kernel密度估計(jì)分析生態(tài)文明建設(shè)績(jī)效總體動(dòng)態(tài)演進(jìn)特征；然后引入探索性時(shí)空數(shù)據(jù)分析(ESTDA)框架,綜合LISA時(shí)間路徑、時(shí)空躍遷對(duì)生態(tài)文明建設(shè)績(jī)效的時(shí)空協(xié)同變化特征進(jìn)行分析；最后采用重心耦合模型,綜合空間重疊性和空間一致性探討中國(guó)生態(tài)文明建設(shè)績(jī)效的耦合關(guān)系。

1.2.1熵權(quán)TOPSIS法

熵權(quán)TOPSIS法可根據(jù)各評(píng)價(jià)指標(biāo)數(shù)值來(lái)確定其效用價(jià)值進(jìn)行客觀賦權(quán),比特爾菲法和層次分析法等方法更具客觀性與合理性,同時(shí)可計(jì)算出各評(píng)價(jià)對(duì)象與最優(yōu)方案和最劣方案的距離,得到各評(píng)價(jià)對(duì)象與最優(yōu)方案的相對(duì)接近程度,以此來(lái)對(duì)評(píng)價(jià)對(duì)象進(jìn)行評(píng)價(jià),具有計(jì)算簡(jiǎn)便、對(duì)樣本量要求不大以及結(jié)果合理等優(yōu)點(diǎn)[33]。因此本文采用熵權(quán)TOPSIS法對(duì)生態(tài)文明建設(shè)業(yè)績(jī)進(jìn)行測(cè)算,計(jì)算步驟詳見(jiàn)文獻(xiàn)[34]。其中采用非零變換的標(biāo)準(zhǔn)化方法[35],對(duì)指標(biāo)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理,以消除各指標(biāo)的量綱差異性。

1.2.2超效率SBM模型

SBM模型和傳統(tǒng)數(shù)據(jù)包絡(luò)模型(DEA)模型都存在一個(gè)共同的問(wèn)題,即對(duì)于效率都為1的決策單元,難以進(jìn)一步區(qū)分有效率單元之間的差異。超效率SBM模型綜合了傳統(tǒng)DEA和SBM兩種模型的優(yōu)勢(shì),能夠?qū)μ幱谇把孛娴臎Q策單元進(jìn)一步對(duì)比區(qū)分的效率測(cè)算[36]。假設(shè)有n個(gè)決策單元,每個(gè)決策單元由m個(gè)投入、期望產(chǎn)出r1和非期望產(chǎn)出r2構(gòu)成,則超效率SBM模型可表示為[37]：

(1)

(2)

式中，ρ為生態(tài)文明建設(shè)效率值；x為相應(yīng)的投入矩陣；yd為期望產(chǎn)出矩陣；yu為非期望產(chǎn)出矩陣中的元素。

1.2.3非參數(shù)Kernel密度估計(jì)

非參數(shù)Kernel密度估計(jì)是采用卷積平滑方法刻畫不均衡分布的實(shí)用方法,該方法避免了因設(shè)定的不合理導(dǎo)致的誤差,具有能夠以連續(xù)密度曲線來(lái)反映隨機(jī)變量的分布形態(tài),較直方圖的估計(jì)結(jié)果的連續(xù)性更好等優(yōu)點(diǎn)。表達(dá)式為[38]：

(3)

1.2.4LISA時(shí)間路徑分析

局部空間自相關(guān)(Local Indicators of Spatial Association, LISA)時(shí)間路徑用來(lái)揭示生態(tài)文明建設(shè)績(jī)效局部時(shí)空動(dòng)態(tài)演變特征,主要包括相對(duì)長(zhǎng)度、彎曲度和遷移方向,分別用來(lái)表征生態(tài)文明建設(shè)業(yè)績(jī)和效率的局部空間結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)性、空間依賴方向上的波動(dòng)性和空間整合性。路徑相對(duì)長(zhǎng)度和彎曲度的計(jì)算公式分別為[39-40]：

(4)

式中,Ni為L(zhǎng)ISA時(shí)間路徑相對(duì)長(zhǎng)度,Di為L(zhǎng)ISA時(shí)間路徑彎曲度,n為省域單元數(shù)量；T為年度間隔；Li,t為i省域在第t年的LISA坐標(biāo)(yi,t,yLi,t)；d(Li,t,Li,t+1)為i省域從第t年到t+1年移動(dòng)距離；d(Li,t,Li,T)為i省域從第t年到末年移動(dòng)距離,Ni越大,表明生態(tài)文明建設(shè)績(jī)效局部空間依賴關(guān)系和空間結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)性更強(qiáng)；Di越大,表明生態(tài)文明建設(shè)績(jī)效的局部空間依賴方向和增長(zhǎng)過(guò)程波動(dòng)性越強(qiáng)。

各省域生態(tài)文明建設(shè)績(jī)效LISA轉(zhuǎn)移方向可通過(guò)對(duì)比LISA散點(diǎn)坐標(biāo)的變化獲取,可劃分為4種類型[41]：0°—90°為贏-贏型,表示省域自身及其鄰近省域生態(tài)文明建設(shè)績(jī)效呈正向協(xié)同增長(zhǎng)；90°—180°為輸-贏型,表示省域自身生態(tài)文明建設(shè)績(jī)效呈負(fù)向增長(zhǎng),而鄰近省域生態(tài)文明建設(shè)績(jī)效呈正向協(xié)同增長(zhǎng)；180°—270°為輸-輸型,表示省域自身及其鄰近省域生態(tài)文明建設(shè)績(jī)效呈負(fù)向協(xié)同增長(zhǎng)；270°—360°為贏—輸型,表示省域自身生態(tài)文明建設(shè)績(jī)效呈正向增長(zhǎng),而鄰近省域生態(tài)文明建設(shè)績(jī)效呈負(fù)向協(xié)同增長(zhǎng)。其中0°—90°和180°—270°方向,共同表征中國(guó)生態(tài)文明建設(shè)績(jī)效的空間整合性。

1.2.5重心耦合模型

采用重心模型來(lái)反映中國(guó)生態(tài)文明建設(shè)績(jī)效的演變態(tài)勢(shì)。生態(tài)文明建設(shè)業(yè)績(jī)和效率重心的計(jì)算公式為[42]：

(5)

式中,Gp、Ge分別為生態(tài)文明建設(shè)業(yè)績(jī)重心和效率重心,pi、ei分別為第i個(gè)省域的生態(tài)文明建設(shè)業(yè)績(jī)和效率,q(xi,yi)則為第i個(gè)區(qū)域的地理坐標(biāo),n為省域數(shù)量。

采用生態(tài)文明建設(shè)業(yè)績(jī)重心和效率重心在空間分布上的重疊性及其變動(dòng)軌跡的一致性為指標(biāo),分別從靜態(tài)和動(dòng)態(tài)的角度考察兩個(gè)重心空間耦合的態(tài)勢(shì)。其中空間分布重疊性用來(lái)表征二者的空間耦合狀況。重心間的距離S可用來(lái)表示空間重疊性,距離越近表示重疊性越高,S的計(jì)算公式為[43]：

(6)

生態(tài)文明建設(shè)業(yè)績(jī)重心和效率重心較上一時(shí)間點(diǎn)產(chǎn)生位移的矢量交角θ可體現(xiàn)二者的變動(dòng)一致性。變動(dòng)一致性指數(shù)C可用其余弦值衡量,根據(jù)余弦定理,C可表示為[43]：

(7)

式中,C為生態(tài)文明建設(shè)業(yè)績(jī)重心和效率重心變動(dòng)一致性指數(shù),取值范圍為[-1,1],指數(shù)越大其變動(dòng)越一致,當(dāng)C=1時(shí)表明生態(tài)文明建設(shè)業(yè)績(jī)重心和效率重心變動(dòng)完全同向,當(dāng)C=-1時(shí)則表明生態(tài)文明建設(shè)業(yè)績(jī)重心和效率重心變動(dòng)完全反向；Δxp和Δye分別表示生態(tài)文明建設(shè)業(yè)績(jī)重心和效率重心較上一時(shí)間點(diǎn)的經(jīng)度變化量和緯度變化量。

2 生態(tài)文明建設(shè)績(jī)效的時(shí)空動(dòng)態(tài)分析

2.1 生態(tài)文明建設(shè)績(jī)效總體動(dòng)態(tài)演進(jìn)特征

中國(guó)生態(tài)文明建設(shè)業(yè)績(jī)呈偏態(tài)分布的總體趨勢(shì)基本不變(圖1)。具體來(lái)看,2005年、2011年和2017年3個(gè)時(shí)間截面生態(tài)文明建設(shè)業(yè)績(jī)呈明顯的“單峰”分布,波峰對(duì)應(yīng)的業(yè)績(jī)值分別為0.19、0.22和0.21。峰值呈先下降后上升態(tài)勢(shì),2011年密度分布較2005年整體向右移動(dòng)；2017年密度分布較2011年向左移動(dòng),且移動(dòng)幅度較小。表明中國(guó)生態(tài)文明建設(shè)業(yè)績(jī)差距呈先縮小后小幅度擴(kuò)大趨勢(shì),且生態(tài)文明建設(shè)業(yè)績(jī)存在明顯的兩極分化,處于低業(yè)績(jī)區(qū)的省域數(shù)量較多。從核密度曲線尾部變化來(lái)看,高水平地區(qū)的差異也在縮小,生態(tài)文明建設(shè)業(yè)績(jī)分布區(qū)間呈現(xiàn)集聚態(tài)勢(shì)。而生態(tài)文明建設(shè)效率整體上呈現(xiàn)出從左至右形成由高到低的“雙峰”演變分布特征,表明中國(guó)生態(tài)文明建設(shè)效率存在明顯的空間非均衡性,即各省域生態(tài)文明建設(shè)效率的高值區(qū)與低值區(qū)分異明顯,具有顯著的兩級(jí)分化特征。從位置上看,3個(gè)時(shí)間截面的密度曲線呈現(xiàn)先右移后左移趨勢(shì),在一定程度上說(shuō)明了中國(guó)生態(tài)文明建設(shè)效率有逐漸改善后下滑的特征。從峰度看,生態(tài)文明建設(shè)效率分別在0.42—0.46和1.05—1.11兩個(gè)區(qū)間出現(xiàn)核密度估計(jì)第一、二波峰最高峰,說(shuō)明研究期內(nèi)處于低效和高效區(qū)的省域效率值變化不大。

圖1 中國(guó)生態(tài)文明建設(shè)業(yè)績(jī)和效率核密度估計(jì)Fig.1 The Kernel density estimation of eco-civilization construction performance and efficiency in China

2.2 生態(tài)文明建設(shè)績(jī)效時(shí)空協(xié)同變化

從生態(tài)文明建設(shè)業(yè)績(jī)的LISA時(shí)間路徑相對(duì)長(zhǎng)度看(圖2),小于均值的省域數(shù)為21個(gè),占比高達(dá)70%,表明生態(tài)文明建設(shè)業(yè)績(jī)的整體空間格局具有較強(qiáng)穩(wěn)定性。相對(duì)長(zhǎng)度最大的省域分布在內(nèi)蒙古、山西、寧夏、甘肅和江蘇,表明這些省域生態(tài)文明建設(shè)業(yè)績(jī)的局部空間結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)性較強(qiáng),而廣西和四川的相對(duì)長(zhǎng)度最短,具有最穩(wěn)定的局部空間結(jié)構(gòu)。原因在于甘-寧-蒙-晉屬能源開(kāi)發(fā)區(qū),以資源消耗、環(huán)境損害為特征的粗放型經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式并未得到有效轉(zhuǎn)變,而生態(tài)文明建設(shè)業(yè)績(jī)較高且經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的江蘇省,生態(tài)文明建設(shè)取得長(zhǎng)足進(jìn)展,導(dǎo)致這些省域局部生態(tài)文明建設(shè)業(yè)績(jī)空間格局呈現(xiàn)較強(qiáng)的波動(dòng)性；四川和廣西自2005年以來(lái)大力發(fā)展生態(tài)產(chǎn)業(yè)和生態(tài)旅游,政府在資金、技術(shù)、政策等方面支持生態(tài)文明建設(shè),其生態(tài)文明建設(shè)業(yè)績(jī)穩(wěn)步推進(jìn),生態(tài)文明建設(shè)業(yè)績(jī)的整體空間格局穩(wěn)定性較強(qiáng)。生態(tài)文明建設(shè)效率時(shí)間路徑相對(duì)移動(dòng)長(zhǎng)度小于均值的省域數(shù)為20個(gè),占比為66.67%,表明生態(tài)文明建設(shè)效率局部空間結(jié)構(gòu)較穩(wěn)定。內(nèi)蒙古、黑龍江、遼寧和重慶的生態(tài)文明建設(shè)效率相對(duì)移動(dòng)長(zhǎng)度大于2,表明這4省域生態(tài)文明建設(shè)效率呈現(xiàn)更加動(dòng)態(tài)的局部空間結(jié)構(gòu)；相對(duì)移動(dòng)長(zhǎng)度最短為河南、廣西、山東、河北和新疆,生態(tài)文明建設(shè)效率相對(duì)移動(dòng)長(zhǎng)度均不足0.5,表明這5省域生態(tài)文明建設(shè)效率的局部空間結(jié)構(gòu)較穩(wěn)定。

圖2 生態(tài)文明建設(shè)績(jī)效的LISA時(shí)間路徑空間分布Fig.2 The spatial distribution of LISA time trajectories of eco-civilization construction performance and efficiency

生態(tài)文明建設(shè)業(yè)績(jī)時(shí)間路徑的平均彎曲度(11.468)小于效率的平均彎曲度(12.698),表明生態(tài)文明建設(shè)業(yè)績(jī)的局部空間格局在依賴方向上的穩(wěn)定性較生態(tài)文明建設(shè)效率強(qiáng)。在空間分布上,生態(tài)文明建設(shè)業(yè)績(jī)時(shí)間路徑彎曲度呈現(xiàn)從中部向北部和南部遞減的趨勢(shì)。甘肅(68.019)彎曲度最大,其次是上海(32.341)、江西(25.916)、四川(18.032),反映這些省市生態(tài)文明建設(shè)業(yè)績(jī)?cè)诳臻g依賴方向上的波動(dòng)性最強(qiáng)，空間變遷過(guò)程最不穩(wěn)定。貴州(2.531)、福建(2.565)、遼寧(3.285)和北京(3.919)等省市彎曲度最小,空間依賴方向上的穩(wěn)定性最大；生態(tài)文明建設(shè)效率時(shí)間路徑彎曲度最大省域主要有浙江(37.757)、北京(37.711)、天津(32.578)和內(nèi)蒙古(32.347)。表明該4省域生態(tài)文明建設(shè)效率在空間依賴方向上具有強(qiáng)波動(dòng)性特征。彎曲度較小的省域包括山西(2.388)、江蘇(2.703)和河南(4.815)等,這些省域空間依賴方向上的穩(wěn)定性最大。

生態(tài)文明建設(shè)業(yè)績(jī)協(xié)同增長(zhǎng)的省域共有15個(gè),占所有省域數(shù)量的50%,表明生態(tài)文明建設(shè)業(yè)績(jī)格局呈現(xiàn)空間協(xié)同與競(jìng)爭(zhēng)并存的特征。其中,正向協(xié)同增長(zhǎng)的省域有8個(gè),主要分布于甘肅、山西、山東、江蘇、安徽、湖北、湖南和重慶,呈現(xiàn)生態(tài)文明建設(shè)業(yè)績(jī)協(xié)同高速增長(zhǎng)的特征。負(fù)向協(xié)同增長(zhǎng)的省域有7個(gè),主要集中在吉林、遼寧、浙江、江西、福建、廣東和海南,呈現(xiàn)生態(tài)文明建設(shè)業(yè)績(jī)協(xié)同低速增長(zhǎng)的特征。生態(tài)文明建設(shè)效率協(xié)同增長(zhǎng)的省域只有13個(gè),占所有省域的43.33%,表明空間競(jìng)爭(zhēng)主導(dǎo)生態(tài)文明建設(shè)效率的局部空間格局演變。其中,正向協(xié)同增長(zhǎng)的省域有8個(gè),主要分布于青海、甘肅、四川、重慶、貴州、湖北、湖南和浙江,這些省域呈現(xiàn)出生態(tài)文明建設(shè)效率協(xié)同高增長(zhǎng)特征。負(fù)向協(xié)同增長(zhǎng)的省域有5個(gè),主要集中在遼寧、河北、天津、福建和廣東,呈現(xiàn)出生態(tài)文明建設(shè)效率協(xié)同低增長(zhǎng)特征。

2.3 生態(tài)文明建設(shè)績(jī)效時(shí)空躍遷分析

進(jìn)一步采用Rey提出的轉(zhuǎn)移概率矩陣和時(shí)空躍遷來(lái)描述中國(guó)生態(tài)文明建設(shè)績(jī)效局部空間關(guān)聯(lián)類型的轉(zhuǎn)移特征和演化過(guò)程。Rey將時(shí)空躍遷劃分為Type0,Type1,Type2和Type3四種類型[44]。從表4看,2005—2017年生態(tài)文明建設(shè)業(yè)績(jī)發(fā)生時(shí)空躍遷的有山西、山東、河南、江西、福建、遼寧和重慶7個(gè)省域,時(shí)空遷移類型主要有8種：HH→LH、HH→HL、LH→HH、LH→LL、LL→LH、LL→HL、HL→HH、和HL→LL,其遷移概率分別為0.012、0.012、0.037、0.037、0.005、0.024、0.023和0.114,生態(tài)文明建設(shè)業(yè)績(jī)Type0的躍遷數(shù)量為344,占比95.6%,Type1的躍遷有12次,所占比例為3.3%,Type2的躍遷有4次,所占比例為1.1%。沒(méi)有出現(xiàn)Type3的躍遷,表明中國(guó)生態(tài)文明建設(shè)業(yè)績(jī)分布存在一定的路徑依賴和空間鎖定特征。生態(tài)文明建設(shè)效率時(shí)空躍遷矩陣顯示,2005—2017年發(fā)生遷移的省域有黑龍江、山西、江蘇、安徽、浙江、福建、吉林、遼寧、陜西、內(nèi)蒙古、重慶、上海、北京和四川14個(gè),占所有省域數(shù)量的46.67%,同時(shí)生態(tài)文明建設(shè)效率時(shí)空遷移Type0的數(shù)量為296,占比為82.2%,Type1的躍遷有28次,所占比例為7.8%,Type2的躍遷有34次,所占比例為9.4%,Type3的躍遷數(shù)量為2,占比為0.6%。表明與生態(tài)文明建設(shè)業(yè)績(jī)相比,生態(tài)文明建設(shè)效率的局部空間結(jié)構(gòu)波動(dòng)較強(qiáng),類型切換較為頻繁。

表4 生態(tài)文明建設(shè)績(jī)效Moran散點(diǎn)圖的時(shí)空躍遷矩陣

3 生態(tài)文明建設(shè)績(jī)效的耦合關(guān)系

3.1 重心軌跡變化

計(jì)算2005—2017年中國(guó)生態(tài)文明建設(shè)業(yè)績(jī)和效率的重心、移動(dòng)方向和距離(表5)?？傮w來(lái)說(shuō),2005—2017年中國(guó)生態(tài)文明建設(shè)業(yè)績(jī)和效率的重心均位于中國(guó)幾何中心(103.50°E, 36°N)的東南方向,表明中國(guó)東南部生態(tài)文明建設(shè)績(jī)效均保持在較高水平。從重心的分布看,研究期內(nèi)生態(tài)文明建設(shè)業(yè)績(jī)重心坐標(biāo)介于113.549°—114.062°E,33.354°— 33.534°N之間,整體上重心坐標(biāo)變化不強(qiáng)烈,均位于河南省境內(nèi),從駐馬店逐漸遷移至漯河。從重心移動(dòng)距離和方向看,2005—2017年中國(guó)生態(tài)文明建設(shè)業(yè)績(jī)重心總體上呈向西北方向偏移的態(tài)勢(shì),由2005年的(114.062°E, 33.354°N)遷移至2017年的(113.739°E, 33.419°N),向西和向北分別偏移了0.323°和0.065°,整體向西北移動(dòng)了36.608 km,年均轉(zhuǎn)移速度為2.816 km/a。各年份間生態(tài)文明建設(shè)業(yè)績(jī)重心轉(zhuǎn)移的最大距離出現(xiàn)在2015—2016年,轉(zhuǎn)移距離為43.433 km；重心最小的年際移動(dòng)距離出現(xiàn)在2009—2010年,轉(zhuǎn)移距離為2.381 km。生態(tài)文明建設(shè)效率重心坐標(biāo)介于112.441°—113.384°E,33.371°— 34.149°N之間,變化幅度較大,在許昌、平頂山、洛陽(yáng)和南陽(yáng)4市均有分布,總體上向西南方向偏移,由2005年的(113.384°E, 34.149°N)遷移至2017年的(113.308°E, 33.947°N),向西和向南分別偏移了0.076°和0.202°,整體向西南移動(dòng)了23.98 km,年均轉(zhuǎn)移速度為1.845 km/a。各年份間生態(tài)文明建設(shè)效率重心轉(zhuǎn)移的最大距離出現(xiàn)在2005—2006年,轉(zhuǎn)移距離為91.248 km；重心轉(zhuǎn)移的最小距離出現(xiàn)在2012—2013年,轉(zhuǎn)移距離為5.973 km。

表5 生態(tài)文明建設(shè)業(yè)績(jī)和效率的重心演變

總體看,多數(shù)年份的生態(tài)文明建設(shè)效率重心在東北-西南方向來(lái)回遷移,說(shuō)明生態(tài)文明建設(shè)效率在東北和西南方向波動(dòng)較大。原因在于隨著近年來(lái)東南沿海資源環(huán)境壓力日益增大,生態(tài)文明建設(shè)業(yè)績(jī)?cè)鏊俜啪?同時(shí)受政策導(dǎo)向的影響,尤其是“西部大開(kāi)發(fā)”、“中部崛起”和“一帶一路”戰(zhàn)略的實(shí)施,促進(jìn)中西部地區(qū)的生產(chǎn)力空間布局逐漸優(yōu)化、產(chǎn)業(yè)分工體系逐漸完善,此外國(guó)家主體功能區(qū)劃的實(shí)施,也促使西部與北部地區(qū)生態(tài)文明建設(shè)績(jī)效向好發(fā)展,導(dǎo)致生態(tài)文明建設(shè)業(yè)績(jī)和效率的重心向西移動(dòng)。

3.2 總體耦合態(tài)勢(shì)分析

表6顯示,生態(tài)文明建設(shè)業(yè)績(jī)重心和生態(tài)文明建設(shè)效率重心距離日漸縮短,空間耦合性特征明顯且逐漸增強(qiáng)。在空間重疊性方面,生態(tài)文明建設(shè)業(yè)績(jī)重心和效率重心的空間距離呈現(xiàn)波動(dòng)遞減態(tài)勢(shì),由最遠(yuǎn)的161.998 km(2006年)縮減到2017年的75.777 km,距離縮短了86.221 km,表明兩者的空間重疊性明顯提高；從空間一致性來(lái)看,除2007、2010和2015年外,兩者的空間一致性在其他年份都大于0,說(shuō)明兩者重心軌跡的運(yùn)動(dòng)方向較為一致,總體上都在向西運(yùn)動(dòng),其中在2012年二者重心均向西南方向移動(dòng),空間一致性達(dá)到1.000。反映了我國(guó)多數(shù)省域在追求生態(tài)文明建設(shè)水平的同時(shí),也注重省域生態(tài)文明建設(shè)投入與要素的合理配置與利用,共同推動(dòng)生態(tài)文明建設(shè)業(yè)績(jī)和效率的同步提升。

表6 生態(tài)文明建設(shè)業(yè)績(jī)和效率的空間重疊性和空間一致性

3.3 局部空間耦合分析

重心軌跡移動(dòng)僅能反映生態(tài)文明建設(shè)業(yè)績(jī)與效率的總體耦合態(tài)勢(shì),而無(wú)法反映各省域的空間耦合特征。為此將生態(tài)文明建設(shè)績(jī)效劃分為高績(jī)高效、高績(jī)低效、低績(jī)高效和低績(jī)低效4種類型(圖3)。

圖3 中國(guó)生態(tài)文明建設(shè)的空間耦合類型Fig.3 Spatial coupling type of eco-civilization construction in China

從各類型省域占比的變化來(lái)看,各耦合類型省域所占比例差異較小,3個(gè)時(shí)間點(diǎn)低績(jī)低效型省域數(shù)量保持不變,均為15個(gè),數(shù)量最多,其次是高績(jī)高效型,高績(jī)低效型省域數(shù)量最少。2005年高績(jī)高效型省域有8個(gè),占比為26.7%,其次是低績(jī)高效型省域5個(gè),占比16.7%,高績(jī)低效型省域2個(gè),占到6.7%；2011年高績(jī)高效型上升至10個(gè),占比為33.3%,而低績(jī)高效型和高績(jī)低效型省域分別下降至4個(gè)和1個(gè)；2017年各耦合類型省域數(shù)量和2005年保持一致?？梢钥闯?整體上中國(guó)生態(tài)文明建設(shè)績(jī)效呈現(xiàn)先上升后下降態(tài)勢(shì)。

從空間格局來(lái)看,東部沿海省域多屬于高績(jī)高效型,低績(jī)高效型分布格局主要分布在北部邊境和東北地區(qū),而低績(jī)低效型主要分布在廣大中西部地區(qū)。高績(jī)高效型分布范圍呈現(xiàn)先擴(kuò)張后收縮態(tài)勢(shì),2005年主要集中在遼寧、北京、天津、山東、上海、浙江、廣東和海南。這些地區(qū)主要位于東部沿海,人們對(duì)美好生活水平的向往迫切需求生態(tài)文明建設(shè)水平的不斷提高,且該地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)達(dá),以雄厚的資金、先進(jìn)的技術(shù)、完善的制度等為支撐的低碳綠色環(huán)保產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展,綠色發(fā)展水平較高。2011年重慶和江蘇分別從低績(jī)低效型和高績(jī)低效型轉(zhuǎn)化為高績(jī)高效型。2017年重慶和遼寧的生態(tài)文明建設(shè)績(jī)效呈現(xiàn)下降態(tài)勢(shì),分別演化為低績(jī)低效和低績(jī)高效型；高績(jī)低效型空間分布范圍最小,福建保持穩(wěn)定的高績(jī)低效型,2017年山西因生態(tài)文明建設(shè)業(yè)績(jī)提高導(dǎo)致高績(jī)低效型省域向山西擴(kuò)散；低績(jī)高效型省域分布格局較為穩(wěn)定,主要分布在西北地區(qū)、北部邊境和東北地區(qū),其中青海、內(nèi)蒙古和寧夏為穩(wěn)定的低績(jī)高效型,山西和吉林由2005年的低績(jī)高效型演化為2011年的低績(jī)低效型,黑龍江由2005年的低績(jī)低效型演化為2011年和2017年低績(jī)高效型。低績(jī)低效型的空間分布主要集中在廣大中西部省域,其中新疆、甘肅、云南、貴州、四川、廣西、湖南、江西、湖北、安徽、陜西、河南和河北為穩(wěn)定的低績(jī)低效型。這些多位于中西部地區(qū),經(jīng)濟(jì)社會(huì)較東部沿海落后,在生態(tài)文明建設(shè)過(guò)程中,國(guó)土空間、資源環(huán)境、社會(huì)經(jīng)濟(jì)、制度保障的協(xié)調(diào)欠佳,綠色發(fā)展水平較低,同時(shí)生態(tài)文明建設(shè)投入產(chǎn)出結(jié)構(gòu)有待優(yōu)化,生態(tài)文明建設(shè)效率相對(duì)較低。

4 結(jié)論與建議

4.1 結(jié)論

本文基于熵權(quán)TOPSIS法、超效率SBM模型、非參數(shù)Kernel密度估計(jì)、ESTDA框架和重心耦合模型等方法,探討中國(guó)生態(tài)文明建設(shè)績(jī)效的時(shí)空動(dòng)態(tài)及耦合關(guān)系,主要結(jié)論如下：

(1)中國(guó)生態(tài)文明建設(shè)業(yè)績(jī)和效率的整體空間非均衡性存在明顯差異,二者均存在明顯的兩極分化現(xiàn)象,且處于低業(yè)績(jī)和低效率區(qū)的省域數(shù)量較多。生態(tài)文明建設(shè)業(yè)績(jī)呈明顯的“單峰”演變分布特征,而生態(tài)文明建設(shè)效率則呈明顯的“雙峰”分布。

(2)中國(guó)生態(tài)文明建設(shè)業(yè)績(jī)和效率的局部時(shí)空格局動(dòng)態(tài)變遷路徑差異顯著。生態(tài)文明建設(shè)業(yè)績(jī)局部空間結(jié)構(gòu)和空間依賴方向上穩(wěn)定性較強(qiáng),其空間格局演變呈協(xié)同增長(zhǎng)與空間競(jìng)爭(zhēng)并存的局面；而生態(tài)文明建設(shè)效率的局部空間結(jié)構(gòu)和在空間依賴方向上的波動(dòng)性均較強(qiáng),局部空間格局演變形成競(jìng)爭(zhēng)主導(dǎo)型局面。

(3)中國(guó)生態(tài)文明建設(shè)業(yè)績(jī)與生態(tài)文明建設(shè)效率的空間轉(zhuǎn)移特性的差異導(dǎo)致了二者的局部空間結(jié)構(gòu)演變的分異,建設(shè)業(yè)績(jī)的局部空間結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出路徑依賴和空間鎖定特征,而建設(shè)效率的局部空間結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性較差,各類型間的轉(zhuǎn)移較生態(tài)文明建設(shè)業(yè)績(jī)活躍。

(4)中國(guó)生態(tài)文明建設(shè)業(yè)績(jī)和效率的重心均位于中國(guó)幾何中心的東南方向,建設(shè)業(yè)績(jī)重心呈現(xiàn)向西北方向偏移的態(tài)勢(shì),而建設(shè)效率重心呈現(xiàn)先東北偏移、后西南偏移的趨勢(shì)；兩者重心的空間重疊性明顯提高,空間耦合性特征明顯。

(5)高績(jī)高效型主要分布在北京、天津、上海、浙江、廣東和海南等東部沿海地區(qū),高績(jī)低效型包括福建和山西,低績(jī)高效型主要集中在青海、內(nèi)蒙古、寧夏和黑龍江等省域,其他中西部省域多為低績(jī)低效型。

4.2 建議

(1)績(jī)效視角下的生態(tài)文明建設(shè)時(shí)空躍遷分析有助于準(zhǔn)確把握生態(tài)文明建設(shè)的時(shí)空演變過(guò)程。本文發(fā)現(xiàn)中國(guó)生態(tài)文明建設(shè)業(yè)績(jī)的局部空間結(jié)構(gòu)的空間依賴特征明顯,在制定生態(tài)文明建設(shè)政策時(shí)應(yīng)將其空間依賴特性納入考慮范疇,構(gòu)建無(wú)障礙區(qū)域協(xié)調(diào)機(jī)制,加強(qiáng)生態(tài)文明建設(shè)在區(qū)域內(nèi)及區(qū)域間的合作與交流,推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)協(xié)同增長(zhǎng)；生態(tài)文明建設(shè)效率的局部空間結(jié)構(gòu)變遷的穩(wěn)定性較弱,應(yīng)立足于各省域自身的資源稟賦與發(fā)展優(yōu)勢(shì),優(yōu)化生產(chǎn)要素配置模式,提高生態(tài)文明建設(shè)投入產(chǎn)出效率。

(2)生態(tài)文明建設(shè)績(jī)效的空間耦合關(guān)系研究是把握生態(tài)文明建設(shè)提質(zhì)增效的有效方式。中國(guó)生態(tài)文明建設(shè)績(jī)效的空間差異較大,廣大中西部地區(qū)省域生態(tài)文明建設(shè)業(yè)績(jī)和效率都較低,要實(shí)現(xiàn)生態(tài)文明建設(shè)績(jī)效的耦合協(xié)調(diào)發(fā)展,一方面要考慮國(guó)土空間優(yōu)化、資源環(huán)境友好、社會(huì)經(jīng)濟(jì)和諧、制度保障健全的協(xié)調(diào)發(fā)展,同時(shí)也要注重優(yōu)化生產(chǎn)要素的投入產(chǎn)出結(jié)構(gòu),提升生態(tài)文明建設(shè)生產(chǎn)要素的投入產(chǎn)出效率,促使生態(tài)文明建設(shè)提質(zhì)增效。