河南省社會經(jīng)濟(jì)和生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展的耦合分析

李文啟，范晶晶

（河南工業(yè)大學(xué)經(jīng)濟(jì)貿(mào)易學(xué)院，河南 鄭州 450001）

1 引言

2005年習(xí)近平總書記在浙江安吉考察時提出“綠水青山就是金山銀山”的概念，強(qiáng)調(diào)了經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境之間的相互關(guān)系。2019年習(xí)近平總書記又提出綠色發(fā)展“五個追求”，為生態(tài)文明建設(shè)指明方向。改革開放以來，隨著我國工業(yè)化和城鎮(zhèn)化進(jìn)程不斷推進(jìn)，加上為了追趕世界腳步，國家將發(fā)展經(jīng)濟(jì)放在重要的戰(zhàn)略地位，河南省積極響應(yīng)國家方針政策大力發(fā)展經(jīng)濟(jì)，在十幾年的時間里實現(xiàn)了質(zhì)的飛躍。根據(jù)國家的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，河南省2020年的生產(chǎn)總值達(dá)到了54 997.07億元，連續(xù)五年位居全國第5位，相比1978年的生產(chǎn)總值翻了近300多倍；居民的消費(fèi)價格相比2019年上漲了2.8%，商品的零售價格上漲了0.9%，超過了國家的平均水平。但伴隨著經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，一系列不容忽視的問題相繼出現(xiàn)，如空氣污染、環(huán)境破壞、能源短缺等。經(jīng)濟(jì)發(fā)展和自然生態(tài)保護(hù)兩者間的矛盾日益突出。河南省經(jīng)過近幾年對生態(tài)環(huán)境的大力保護(hù)和治理，自然生態(tài)環(huán)境朝著好的趨勢發(fā)展，但在整個過程中仍然存在著一些短板和薄弱環(huán)節(jié)。因此，研究河南省自然生態(tài)環(huán)境和社會經(jīng)濟(jì)之間的協(xié)調(diào)發(fā)展水平和變化趨勢，對于河南省可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略實施和自然生態(tài)環(huán)境進(jìn)一步治理具有重要的實踐意義［1］。

自然生態(tài)環(huán)境與社會經(jīng)濟(jì)之間的關(guān)系一直是可持續(xù)發(fā)展中重要的研究話題。對這兩個系統(tǒng)之間相互關(guān)系的研究已逐漸從定性分析向定量分析轉(zhuǎn)移。馬亞亞等（2019）利用熵權(quán)法計算延安市安塞縣社會、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境三系統(tǒng)的綜合評價指數(shù)，然后利用耦合協(xié)調(diào)模型和剪刀差方法分析了三系統(tǒng)之間的發(fā)展?fàn)顟B(tài)、變化趨勢及演化差異［2］；任祁榮等（2021）以2007—2017年甘肅省為研究對象，構(gòu)建了自然生態(tài)系統(tǒng)與社會經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)綜合評價指標(biāo)體系，計算兩個系統(tǒng)間的耦合協(xié)調(diào)度并分析其演變過程［3］；劉國鋒等（2021）采用耦合協(xié)調(diào)模型測算分析資源利用—生態(tài)環(huán)境—新型城鎮(zhèn)化三系統(tǒng)的協(xié)調(diào)關(guān)系并利用GM（1，1）灰色模型預(yù)測了未來發(fā)展趨勢［4］；Santtu Kareksela等（2018）通過空間優(yōu)先級分析和最終分區(qū)方法，量化出了生態(tài)和社會經(jīng)濟(jì)兩者之間不同權(quán)衡生態(tài)成本的研究與實施差距［5］；Richard Damanja等（2018）以剛果民主共和國為研究對象，建立了森林破壞函數(shù)，研究了經(jīng)濟(jì)增長、森林砍伐和生物多樣性之間的關(guān)系［6］；Kropfeld Maren等（2018）以人們生活方式為切入角研究生態(tài)、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展之間的關(guān)系［7］。

但是目前社會經(jīng)濟(jì)與自然生態(tài)環(huán)境的研究多以城市或城市群為主，以城市化進(jìn)程中自然生態(tài)環(huán)境和社會經(jīng)濟(jì)兩系統(tǒng)之間的耦合發(fā)展為研究對象。李強(qiáng)等（2019）以長江經(jīng)濟(jì)帶的208個城市為研究對象［8］；吳艷霞等（2021）、任保平等（2021）分別以黃河流域9個省和62個地級市為研究對象［9-10］；Roderic Gill（2004）等以中國金山縣為研究對象，建立系統(tǒng)動力學(xué)模型（AISEEM），探索生態(tài)農(nóng)業(yè)中經(jīng)濟(jì)和生態(tài)之間的相互作用［11］；Victir Moutinho等（2020）以石油輸出組織中的12個國家為研究對象［12］；Sefa Awaworyi等（2020）以澳大利亞8個州和地區(qū)為研究對象［13］。考慮到省域在學(xué)術(shù)研究中的重要地位，本文選取中國腹部省份河南為研究對象，采取耦合協(xié)調(diào)度模型研究河南省社會經(jīng)濟(jì)和自然生態(tài)環(huán)境之間的協(xié)調(diào)發(fā)展?fàn)顩r和變化規(guī)律，為河南省社會經(jīng)濟(jì)和自然生態(tài)環(huán)境之間的協(xié)調(diào)發(fā)展提供可靠的理論支撐。

2 河南省社會經(jīng)濟(jì)和自然生態(tài)環(huán)境發(fā)展現(xiàn)狀分析

2.1 河南省社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展現(xiàn)狀

河南省是一個人口眾多、勞動力資源豐富、消費(fèi)市場巨大的省份，同時也是我國農(nóng)產(chǎn)品主要生產(chǎn)基地和最大的糧食轉(zhuǎn)化加工省。據(jù)統(tǒng)計，河南省2019年生產(chǎn)總值高達(dá)54 259.20億元，相比2018年增長了7.0%，增速高于全國平均水平0.9個百分點，經(jīng)濟(jì)總量繼續(xù)位居全國第五位、中西部省份第一位，全省經(jīng)濟(jì)平穩(wěn)運(yùn)行、穩(wěn)中向好（見圖1）。

圖1 2010—2019年河南省GDP增長趨勢圖

2019年河南省總?cè)丝谶_(dá)到10 952萬人，相比2018年末增加了46萬人；常住人口9 640萬人，比2018年末增加了35萬人。2019年出生人口120萬人，出生率11.02%；死亡人口75萬人，死亡率6.84%；自然增長率4.18%。2010—2019年河南省人口一直呈現(xiàn)近似線性增長的趨勢，保持著中國人口大省的地位。可以看出，2019年河南省城鎮(zhèn)常住人口達(dá)到5 129萬人，常住人口城鎮(zhèn)化率在53.21%，比2018年末提高了1.50個百分比。2010—2019年城鎮(zhèn)化率也呈現(xiàn)出不斷增長的趨勢，在2017年超過50%，這表明河南省的社會組織水平和管理水平在不斷提高，社會經(jīng)濟(jì)在不斷發(fā)展。

河南省2019年全年生產(chǎn)總值為54 259.20億元。其中，第一產(chǎn)業(yè)4 635.40億元，同比增長2.3%；第二產(chǎn)業(yè)23 605.79億元，同比增長7.5%；第三產(chǎn)業(yè)26 018.01億元，同比增長7.4%。三次產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)為8.5∶43.5∶48.0。可以看出，近十年來河南省第一產(chǎn)業(yè)和第二產(chǎn)業(yè)在GDP中所占比重在逐年減少，而第三產(chǎn)業(yè)在GDP中的比重卻在逐年增加。2018年第三產(chǎn)業(yè)比重超過第二產(chǎn)業(yè)比重，成為河南省支柱性產(chǎn)業(yè)。2010—2019年河南省產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)如圖3所示。近些年河南省加強(qiáng)了對自然生態(tài)的保護(hù)，加大了對旅游業(yè)和服務(wù)業(yè)發(fā)展的扶持力度，這些措施不僅刺激了河南省的消費(fèi)，而且對生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生了有利的影響。

圖2 2010—2019年河南省總?cè)丝诤统擎?zhèn)化率

圖3 2010—2019年河南省產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)

2.2 河南省自然生態(tài)環(huán)境發(fā)展現(xiàn)狀

在自然生態(tài)環(huán)境方面，河南省境內(nèi)有1 500多條河流縱橫交錯，流域面積在100平方千米以上的河流有560條。全省水資源總量400多億立方米，占全國水資源的1/5，占世界水資源的1/20。但由于人口眾多，人均水資源量僅約370立方米，不足全國平均水平的1/5。從圖4（西藏和青海數(shù)據(jù)缺失）可以看出，截至2019年底，河南省人均水資源量在我國31個?。▍^(qū)市）范圍內(nèi)排名倒數(shù)第四，僅高于天津市、北京市、河北省。從2010—2019年水資源總量的變化也可以看出，河南省水資源持有量在不斷減少（圖5）。雖然河南省水資源總量在全國各省中排名靠前，但是人均水資源量不多，加上近幾年總持有量在不斷減少，這些都導(dǎo)致河南省水資源安全面臨著一定的威脅。

圖4 2019年各?。▍^(qū)市）人均水資源量

圖5 2010—2019年河南省水資源總量

在大力發(fā)展重工業(yè)、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時，城市空氣質(zhì)量差、環(huán)境污染物濃度升高等問題也隨之出現(xiàn)。根據(jù)《2020年中國統(tǒng)計年鑒》對各個省份省會空氣質(zhì)量的檢測發(fā)現(xiàn)，2019年河南省鄭州市空氣質(zhì)量達(dá)到二級以上的天數(shù)僅有177天，占全年的48.5%，不及全年天數(shù)的一半，從整體范圍來看排名倒數(shù)第二，僅高于石家莊（圖6）。其中，首要的污染物是PM2.5，在2019年5—9月連續(xù)五個月達(dá)標(biāo)；其次為PM10，在2019年6—9月連續(xù)四個月達(dá)標(biāo)。2010—2019年間，鄭州市的空氣質(zhì)量在2013年開始出現(xiàn)明顯的變化，主要是因為近幾年河南省為了發(fā)展本省的經(jīng)濟(jì)大力開設(shè)工廠，所造成的不利影響在2013年逐漸顯現(xiàn)出來（圖7）?？諝赓|(zhì)量的急劇變化使政府和百姓開始意識到保護(hù)環(huán)境的重要性。政府開始提高廢棄物排放的標(biāo)準(zhǔn)，居民開始重視低碳生活，政府和居民聯(lián)手從生產(chǎn)生活中的各個方面保護(hù)生態(tài)環(huán)境。

圖6 2019年全國各省空氣質(zhì)量達(dá)到二級以上的天數(shù)

圖7 2010—2019年鄭州市空氣質(zhì)量達(dá)到二級以上天數(shù)

3 河南省自然生態(tài)環(huán)境和社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展評價

自然生態(tài)環(huán)境泛指直接影響人類生存和社會發(fā)展的各種水資源、土地資源、生物資源等的總稱，同時還包括自然界中的人類為了生存和社會發(fā)展，在綜合利用和改造自然的過程中所造成的各種負(fù)反饋效應(yīng)。社會經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)包括社會、經(jīng)濟(jì)、科學(xué)技術(shù)等領(lǐng)域，涉及人類活動的各個方面。伴隨著工業(yè)化、城鎮(zhèn)化進(jìn)程不斷推進(jìn)，自然生態(tài)環(huán)境的負(fù)反饋效應(yīng)變得日益突出，產(chǎn)業(yè)活動在拉動GDP增長的同時，也給生態(tài)環(huán)境帶來了嚴(yán)重的破壞，威脅和影響著社會的穩(wěn)定和發(fā)展。日益嚴(yán)重的環(huán)境問題不僅影響著人們的身心健康，還阻礙了國家經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。因此，為了研究河南省社會經(jīng)濟(jì)和自然生態(tài)環(huán)境之間的協(xié)調(diào)發(fā)展水平，探究可持續(xù)的發(fā)展路徑，本文從自然生態(tài)環(huán)境和社會經(jīng)濟(jì)的概念入手，分別從自然資源的供給、生態(tài)環(huán)境壓力、環(huán)境狀況、社會發(fā)展水平、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和社會福利水平等方面建立指標(biāo)體系，運(yùn)用耦合協(xié)調(diào)度模型對此問題進(jìn)行探究。

3.1 指標(biāo)選取和模型假設(shè)

河南省生態(tài)環(huán)境和社會經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展的綜合指標(biāo)在基本概念的基礎(chǔ)上考慮科學(xué)性、系統(tǒng)性、動態(tài)性、可比性等原則，本文在參考相關(guān)的研究成果后，通過建立總目標(biāo)層、準(zhǔn)則層和指標(biāo)層在內(nèi)的三層次綜合評價模型，構(gòu)建了能夠反映河南省自然生態(tài)環(huán)境和經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展水平的綜合評價指標(biāo)體系（見表1）。其中社會經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)包括社會發(fā)展水平、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和社會福利水平等一級指標(biāo)，具體選擇了人口密度、城鎮(zhèn)化率、居民人均可支配收入、河南省GDP、河南省人均GDP、全社會固定資產(chǎn)投資、進(jìn)出口總額、各級各類學(xué)校在校學(xué)生數(shù)、每萬人口擁有衛(wèi)生機(jī)構(gòu)床位數(shù)、公共圖書館機(jī)構(gòu)數(shù)、城鎮(zhèn)醫(yī)療保險參保人數(shù)等11個二級指標(biāo)；自然生態(tài)系統(tǒng)包括自然資源供給、生態(tài)環(huán)境壓力和環(huán)境狀況等一級指標(biāo)，具體選擇了森林覆蓋率、能源生產(chǎn)總量、降水量、人均水資源量、能源消耗總量、生活垃圾無害處理率、工業(yè)二氧化硫排放量、廢水排放總量、農(nóng)業(yè)化肥施用折純量、市容環(huán)衛(wèi)專用車輛設(shè)備、城市供熱面積等11個二級指標(biāo)。

自然生態(tài)系統(tǒng)和社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展評價指標(biāo)體系中，每個指標(biāo)的量綱和單位存在一定的差異，如果直接參與計算得到結(jié)果，進(jìn)行分析時會造成數(shù)字過大、評定標(biāo)準(zhǔn)難以確定等問題。為了避免這些問題的產(chǎn)生，本文在計算前對所獲得的數(shù)據(jù)采用極差法進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理［14］。具體公式如下。

其中，min為最小值，max為最大值，xi'為標(biāo)準(zhǔn)化值經(jīng)過處理的數(shù)據(jù)無量綱，且都為正值。最終結(jié)果出現(xiàn)0值時，為每一個0值加上0.01即可。

由于各個指標(biāo)層在指標(biāo)體系中的作用不同，對自然生態(tài)系統(tǒng)和社會經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展的影響程度也不同，為了區(qū)分它們對系統(tǒng)影響的差異性，通常通過計算各個指標(biāo)層的權(quán)重，來確定它們對整個指標(biāo)體系的相對重要程度［15］。

本文選擇了簡化數(shù)據(jù)集的主成分分析法（PCA）來確定各指標(biāo)的權(quán)重，采用降維思維，在保持?jǐn)?shù)據(jù)集對方差貢獻(xiàn)最大的條件下，將多個指標(biāo)轉(zhuǎn)化為少數(shù)幾個綜合指標(biāo)［16］。計算結(jié)果見表1。

表1 河南省自然生態(tài)環(huán)境和社會經(jīng)濟(jì)耦合協(xié)調(diào)度評價指標(biāo)體系及權(quán)重

3.2 數(shù)據(jù)來源

本文以2010—2019年為研究時段，數(shù)據(jù)主要來源于《中國統(tǒng)計年鑒》《河南省統(tǒng)計年鑒》及國家統(tǒng)計局、國家和地方公布的統(tǒng)計資料。對于個別缺失的數(shù)據(jù)，本文采取EVIEWS對獲取的數(shù)據(jù)做線性回歸，然后對未獲取到的數(shù)據(jù)做預(yù)測，根據(jù)其他年份數(shù)據(jù)對所獲得數(shù)據(jù)進(jìn)行適當(dāng)處理，得到各指標(biāo)連續(xù)十年的數(shù)據(jù)。

3.3 權(quán)重計算結(jié)果

本文利用SPSS和Excel表格進(jìn)行處理，計算得到各個指標(biāo)層的權(quán)重。

3.4 耦合協(xié)調(diào)度模型

耦合協(xié)調(diào)度模型（CCM）是一種評價協(xié)調(diào)度技術(shù)發(fā)展的重要方法，它是一種通過測量，確定兩個或兩個以上系統(tǒng)之間相互作用、相互協(xié)調(diào)的方法。其中耦合程度泛指兩個或兩個以上系統(tǒng)之間相互影響、彼此制約的過程，反映的是兩個系統(tǒng)之間相互協(xié)調(diào)和發(fā)展的一種動態(tài)性關(guān)聯(lián)。協(xié)調(diào)程度主要是用來表示兩個系統(tǒng)之間的相互作用中各種良性耦合的程度和強(qiáng)弱。耦合協(xié)調(diào)度模型主要是將兩者緊密地結(jié)合起來，既可以反映各個系統(tǒng)之間相互作用的嚴(yán)重程度，又可以反映各個系統(tǒng)所處的地理位置［17］。本研究涉及三個指標(biāo)的計算，分別是耦合度C值，系統(tǒng)綜合發(fā)展指數(shù)T值和耦合協(xié)調(diào)度D值。

3.4.1 耦合度。在本研究中，耦合度即為河南省社會經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)和自然生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)間相互作用程度。耦合度函數(shù)：

其中，f(x)和f(y)分別是社會經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)效益函數(shù)和自然生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)效益函數(shù)，計算公式如下：

其中，ai：社會經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)各指標(biāo)的權(quán)重；bj：自然生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)各指標(biāo)的權(quán)重；xi：社會經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)各指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化值；yj：自然生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)各指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化值。

結(jié)合已有研究文獻(xiàn)綜述［3］，將耦合度分為6個層次。顯然，0≤C≤1，C=1時耦合度最大，此時表示自然生態(tài)環(huán)境和社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展達(dá)到良性共振，兩個系統(tǒng)之間相互協(xié)調(diào)，朝著有序的方向發(fā)展；C∈(0.85,1)時，自然生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的承受能力與社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平相接近，為極度耦合；C∈(0.65,0.85]時，自然生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的承受能力與社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較為接近，此時為較強(qiáng)耦合；C∈(0.35,0.65]時，以破壞自然生態(tài)環(huán)境為成本來推動經(jīng)濟(jì)發(fā)展，稱為中度耦合；C∈(0,0.35]時，社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展較慢，自然生態(tài)環(huán)境良好，稱為弱耦合；C=0時耦合度最小，認(rèn)為河南省自然生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)和社會經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)之間毫無聯(lián)系，系統(tǒng)之間朝著無序的方向發(fā)展。具體分級標(biāo)準(zhǔn)如表2所示。

表2 耦合度分級標(biāo)準(zhǔn)

3.4.2 綜合發(fā)展指數(shù)。綜合發(fā)展指數(shù)反映了河南省社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展和自然生態(tài)環(huán)境的綜合水平，是f(x)社會經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)效益函數(shù)和f(y)自然生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)效益函數(shù)加權(quán)得到的，計算公式如下：

其中，T是系統(tǒng)綜合發(fā)展指數(shù)，α和β是待定權(quán)數(shù)，在本文中認(rèn)為α=β=0.5。

3.4.3 耦合協(xié)調(diào)度。在一些情況中，耦合度很難反映出社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展和自然生態(tài)環(huán)境各自的發(fā)展情況，為了有效地評價兩個系統(tǒng)之間的整體效果，必須要構(gòu)建耦合協(xié)調(diào)度模型：

其中，D為耦合協(xié)調(diào)度，D∈[0,1]。D越接近1，說明系統(tǒng)整體的耦合協(xié)調(diào)程度越高；反之，說明耦合協(xié)調(diào)程度越低。

在參考已有研究文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上［18］，考慮耦合協(xié)調(diào)度與各系統(tǒng)的特征，本文將社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展和自然生態(tài)環(huán)境的耦合協(xié)調(diào)度分為10個層次（表3）。

表3 耦合協(xié)調(diào)度劃分標(biāo)準(zhǔn)

進(jìn)一步地分析系統(tǒng)綜合評價指數(shù)的特征，根據(jù)社會經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)效益函數(shù)和自然生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)效益函數(shù)的大小，參考現(xiàn)有的研究成果［19］，本文將發(fā)展?fàn)顩r分為以下三種（表4）。

表4 發(fā)展?fàn)顩r劃分標(biāo)準(zhǔn)

4 實證結(jié)果

4.1 河南省社會經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)和自然生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)發(fā)展效益函數(shù)演變特征

4.1.1 社會經(jīng)濟(jì)效益函數(shù)。由圖8可以看出，河南省社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平在2010—2019年間整體呈現(xiàn)線性上升的趨勢，2016年后變化速度相比之前有所增加，這與河南省GDP變化趨勢大致相同。產(chǎn)生這樣的演化特征主要是因為在2010—2019年間，隨著工業(yè)化和城鎮(zhèn)化的不斷發(fā)展，河南省社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平整體上不斷提升，人們生活水平和質(zhì)量不斷提高。尤其是河南省圍繞中原崛起的目標(biāo)，致力于將傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)大省轉(zhuǎn)變成全國重要的經(jīng)濟(jì)大省、新興工業(yè)大省和有影響力的大省，積極引進(jìn)人才，招商引資，建立自貿(mào)區(qū)。一系列的舉措使河南省社會經(jīng)濟(jì)效益函數(shù)呈現(xiàn)上升趨勢。

圖8 2010—2019年河南省社會效益函數(shù)

4.1.2 自然生態(tài)環(huán)境效益函數(shù)。從圖9可以看出，河南省自然生態(tài)環(huán)境效益函數(shù)呈U形變化趨勢，2010—2013年呈現(xiàn)下降趨勢，從2013年開始緩慢上升，在2017年的時候出現(xiàn)小幅波動。呈現(xiàn)這樣的變化主要是因為河南省從2010年開始大力發(fā)展工業(yè)，過度重視GDP的增長，而忽視了生態(tài)環(huán)境保護(hù)，對生態(tài)環(huán)境造成的不良后果在2013年逐漸顯現(xiàn)出來。因此，河南省從2013年開始逐漸轉(zhuǎn)變發(fā)展方式，堅持走“兩不三新”的“三化協(xié)調(diào)”發(fā)展之路，在發(fā)展經(jīng)濟(jì)的同時更加注重自然生態(tài)環(huán)境的保護(hù)，不再走以犧牲環(huán)境換取經(jīng)濟(jì)發(fā)展的粗放式經(jīng)濟(jì)發(fā)展之路。

圖9 2010—2019年河南省自然生態(tài)環(huán)境效益函數(shù)

4.2 自然生態(tài)環(huán)境與社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展耦合協(xié)調(diào)度評價結(jié)果

為了更好地分析河南省社會經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)和自然生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)綜合指數(shù)的變化，判斷社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展和自然生態(tài)環(huán)境之間的相互耦合協(xié)調(diào)程度，本文將兩者看成兩個系統(tǒng)，借助耦合協(xié)調(diào)度模型，計算得到社會經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)和自然生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的耦合度C、系統(tǒng)綜合發(fā)展指數(shù)T和耦合協(xié)調(diào)度D，結(jié)果見表5。

表5 河南省自然生態(tài)環(huán)境和社會經(jīng)濟(jì)耦合協(xié)調(diào)度評價結(jié)果

從表5可以看出，耦合度C整體呈現(xiàn)增長趨勢，在2012年之后趨于平緩，也就是說2010—2019年河南省社會經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)和自然生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)兩者之間從弱耦合過渡到了中度耦合，兩者之間的耦合過程正在從磨合階段向著更高水平的有序狀態(tài)穩(wěn)定發(fā)展。系統(tǒng)綜合發(fā)展指數(shù)T整體呈現(xiàn)上升的趨勢，尤其是在2016年之后，上升幅度增大，這表明社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展和自然生態(tài)環(huán)境保護(hù)的綜合水平向著利好的趨勢發(fā)展。

由圖9和表5可知，2010—2019年河南省社會經(jīng)濟(jì)和自然生態(tài)環(huán)境的耦合協(xié)調(diào)度水平處在0.233 3～0.643 8之間，整體向好的方向轉(zhuǎn)變，經(jīng)歷了從中度失調(diào)到輕度失調(diào)到瀕臨失調(diào)再到初級協(xié)調(diào)的過程，拐點分別在2011年、2014年、2016年、2018年。上述情況說明在2010—2019年間，河南省社會經(jīng)濟(jì)和自然生態(tài)環(huán)境的耦合協(xié)調(diào)度有所改善。另外，通過比較社會經(jīng)濟(jì)效益函數(shù)和自然生態(tài)環(huán)境效益函數(shù)的大小可以得出：2010—2012年為社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展滯后型，2013—2019年為生態(tài)環(huán)境滯后型。這反映出河南省在2010—2019年間自然生態(tài)環(huán)境是制約河南省社會經(jīng)濟(jì)和自然生態(tài)環(huán)境耦合協(xié)調(diào)發(fā)展的關(guān)鍵因素，整體看來，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展還是屬于粗放式發(fā)展，即以犧牲環(huán)境為代價來發(fā)展經(jīng)濟(jì)。

2010—2013年，河南省社會經(jīng)濟(jì)和自然生態(tài)環(huán)境的耦合協(xié)調(diào)度為中度失調(diào)、輕度失調(diào)。這一階段河南省采用粗放式的發(fā)展模式，依靠工業(yè)化帶動城市化快速發(fā)展，人口增多、工業(yè)二氧化硫排放增多、工業(yè)廢水排放增加，使得污染物的排放速度大于生態(tài)環(huán)境的溶解速度，再加上河南省自身經(jīng)濟(jì)實力并不強(qiáng)，這些都在很大程度上限制了城鎮(zhèn)化和生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展。

2014—2015年，河南省社會經(jīng)濟(jì)和自然生態(tài)環(huán)境的耦合協(xié)調(diào)度為瀕臨失調(diào)，這一階段河南省將生態(tài)環(huán)境建設(shè)納入城市的協(xié)調(diào)發(fā)展中，對城市的整體布局進(jìn)行了重新規(guī)劃，增大綠植面積，加強(qiáng)對工業(yè)“三廢”的技術(shù)投入，提高自然生態(tài)環(huán)境的自我調(diào)節(jié)能力，反映出河南省由粗放式發(fā)展模式逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榭沙掷m(xù)的發(fā)展模式。

2016—2019年，河南省社會經(jīng)濟(jì)和自然生態(tài)環(huán)境的耦合協(xié)調(diào)度為勉強(qiáng)失調(diào)、初級協(xié)調(diào)。這一階段耦合協(xié)調(diào)度逐漸增加，并超過0.5。這表明河南省前幾年所做的變革已經(jīng)初見成效，社會經(jīng)濟(jì)和自然生態(tài)環(huán)境已經(jīng)慢慢地向協(xié)調(diào)發(fā)展轉(zhuǎn)變，并且經(jīng)濟(jì)對生態(tài)環(huán)境的修復(fù)作用越來越強(qiáng)（圖10）。

圖10 耦合度、系統(tǒng)綜合發(fā)展指數(shù)、耦合協(xié)調(diào)度變化情況

5 結(jié)論與對策

5.1 研究結(jié)論

本研究在借鑒國內(nèi)外相關(guān)研究的基礎(chǔ)上，結(jié)合河南省社會經(jīng)濟(jì)和自然生態(tài)環(huán)境的實際情況，應(yīng)用層次分析法建立了河南省社會經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)和自然生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的指標(biāo)體系。該指標(biāo)體系較為準(zhǔn)確地反映了河南省社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展和自然生態(tài)保護(hù)的現(xiàn)狀和趨勢。因為各個指標(biāo)層之間的重要程度不同，所以本文利用主成分分析法計算各個指標(biāo)在各自系統(tǒng)中所占的權(quán)重，然后建立了耦合協(xié)調(diào)度模型，以分析河南省社會經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)和自然生態(tài)系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)發(fā)展?fàn)顩r。

計算結(jié)果顯示，2010—2019年河南省社會經(jīng)濟(jì)效益函數(shù)整體呈現(xiàn)上升的趨勢，自然生態(tài)環(huán)境效益函數(shù)先下降后逐步上升。耦合度呈現(xiàn)先上升后趨于平穩(wěn)的變化趨勢，耦合協(xié)調(diào)度整體呈現(xiàn)上升的趨勢。并且從2016年開始，河南省已經(jīng)慢慢地向協(xié)調(diào)發(fā)展轉(zhuǎn)變，社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展對自然生態(tài)環(huán)境的影響和相互作用開始逐漸顯現(xiàn)出來。耦合協(xié)調(diào)度模型的計算結(jié)果反映了河南省往年的發(fā)展?fàn)顩r，對于指導(dǎo)河南省經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)具有一定的現(xiàn)實意義。

5.2 對策建議

雖然研究發(fā)現(xiàn)河南省自然生態(tài)環(huán)境和社會經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)水平在逐年提高，但是對生態(tài)環(huán)境的利用水平相對來說還是較低，兩個系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)發(fā)展水平有待進(jìn)一步提高。河南省可以通過進(jìn)一步加強(qiáng)對生態(tài)環(huán)境的治理，促進(jìn)社會經(jīng)濟(jì)向綠色發(fā)展轉(zhuǎn)型，強(qiáng)化經(jīng)濟(jì)對自然生態(tài)環(huán)境的支撐作用，提升河南省自然生態(tài)環(huán)境和社會經(jīng)濟(jì)之間的協(xié)調(diào)發(fā)展水平。

5.2.1 加強(qiáng)自然生態(tài)環(huán)境的治理。注重生態(tài)環(huán)境的恢復(fù)和改善。要加強(qiáng)水源的保護(hù)和自然保護(hù)區(qū)的土地利用，確保水質(zhì)量和環(huán)境質(zhì)量。對于城市，可以繼續(xù)構(gòu)建綠色生態(tài)系統(tǒng)，通過建設(shè)生態(tài)公園等不斷提高城市的生態(tài)系統(tǒng)；對于農(nóng)村，可以鼓勵農(nóng)民使用低殘留、高效率的農(nóng)藥和化肥，減少土地和水資源的污染。

加強(qiáng)環(huán)境治理和污染處理，推進(jìn)產(chǎn)業(yè)園尤其是污染排放較高園區(qū)污染物集中處理設(shè)施的建立和完善，防止產(chǎn)業(yè)園空氣質(zhì)量和水質(zhì)量的下降，同時提高污染物處理效率。加大對清潔能源和可再生能源的開發(fā)和利用，鼓勵居民購買和使用新能源汽車，引導(dǎo)居民綠色低碳出行。

加強(qiáng)城市和農(nóng)村的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)［20］，改善居民的居住環(huán)境。發(fā)展經(jīng)濟(jì)的最終目的是為了改善民生，在保證基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的同時，還要不斷提高在醫(yī)療、教育、文化等各方面的投入，使人們病有所醫(yī)，學(xué)有可上，尤其是要注重農(nóng)村衛(wèi)生環(huán)境的改善，不斷縮小城鄉(xiāng)差距，統(tǒng)籌城鄉(xiāng)發(fā)展［21］。

5.2.2 推動社會經(jīng)濟(jì)綠色發(fā)展。加大研發(fā)投入，鼓勵科技創(chuàng)新。科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力，是推動現(xiàn)代生產(chǎn)力發(fā)展的重要因素和重要力量?？萍紕?chuàng)新不僅能夠提高企業(yè)的生產(chǎn)效率，同時也能夠降低污染物的排放。建立支持綠色產(chǎn)業(yè)發(fā)展的產(chǎn)學(xué)研合作體系和綠色人才培養(yǎng)的激勵機(jī)制，加強(qiáng)政府、企業(yè)、高校、科研院所和社會中介組織之間的分工協(xié)作；同時完善金融投融資渠道，發(fā)展綠色金融，吸引天使投資、風(fēng)險投資和股權(quán)基金等來發(fā)展綠色經(jīng)濟(jì)。

推動產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化與升級。高新技術(shù)制造占比較低、第三產(chǎn)業(yè)競爭力不強(qiáng)等是影響河南省未來經(jīng)濟(jì)增長的重要因素。因此，在未來發(fā)展過程中應(yīng)該注重以自主創(chuàng)新方式提升產(chǎn)業(yè)科技水平，建立以企業(yè)為經(jīng)營主體、市場需求為導(dǎo)向、產(chǎn)學(xué)研相融合的科技創(chuàng)新體系，大幅度增強(qiáng)企業(yè)原始創(chuàng)新、集成性創(chuàng)新和引入消化再創(chuàng)新等能力；同時，應(yīng)大力發(fā)展先進(jìn)制造業(yè)，提高服務(wù)業(yè)占比和人們的生活保障水平，加強(qiáng)基礎(chǔ)配套設(shè)施建設(shè)，優(yōu)化我國城鄉(xiāng)地區(qū)協(xié)調(diào)發(fā)展。