黃河流域資源－環(huán)境－經(jīng)濟(jì)耦合協(xié)調(diào)發(fā)展研究

張力雋　王余楓　夏永波等

關(guān)鍵詞：高質(zhì)量發(fā)展;資源-環(huán)境-經(jīng)濟(jì)系統(tǒng);耦合協(xié)調(diào)度;熵權(quán)法;綜合評(píng)價(jià);黃河流域

中圖分類號(hào)：X37;TV882.1 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A doi：10.3969/j.issn.1000-1379.2022.03.003

引用格式：張力雋，王余楓，夏永波，等.黃河流域資源-環(huán)境-經(jīng)濟(jì)耦合協(xié)調(diào)發(fā)展研究[J].人民黃河，2022，44（3）：11-15.

黃河流域歷來是我國(guó)政治、文化、經(jīng)濟(jì)發(fā)展的中心，同時(shí)也是我國(guó)重要的生態(tài)功能區(qū)，流域內(nèi)生態(tài)脆弱、水資源缺乏且分布不均、資源的粗放型開發(fā)利用等，制約了流域經(jīng)濟(jì)的高質(zhì)量發(fā)展[1-3]。在黃河流域高質(zhì)量發(fā)展研究方面，楊開忠等[4]基于“要素-空間-時(shí)間”三維分析框架，對(duì)黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展制約因素與對(duì)策進(jìn)行了研究;寧朝山等[5]對(duì)黃河流域生態(tài)保護(hù)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展協(xié)同度進(jìn)行了評(píng)價(jià)研究;沈潔等[6]進(jìn)行了黃河流域產(chǎn)業(yè)生態(tài)化評(píng)價(jià)及優(yōu)化路徑研究;趙建吉等[7]構(gòu)建黃河流域新型城鎮(zhèn)化與環(huán)境的耦合協(xié)調(diào)模型，分析了2005—2016年黃河流域新型城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境耦合協(xié)調(diào)關(guān)系;李月等[8]研究了黃河流域文化產(chǎn)業(yè)與旅游產(chǎn)業(yè)耦合度及其影響因素;劉琳軻等[9]利用面板VAR模型研究了黃河流域生態(tài)保護(hù)與高質(zhì)量發(fā)展的交互響應(yīng)關(guān)系;宋潔[10]基于耦合協(xié)調(diào)度模型，探究了近年來黃河流域九?。▍^(qū)）的人口-經(jīng)濟(jì)-環(huán)境系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)度;趙良仕等[11]利用耦合協(xié)調(diào)度模型，研究了2007—2017年黃河流域水-能源-糧食安全系統(tǒng)的耦合協(xié)調(diào)發(fā)展?fàn)顩r。以往關(guān)于黃河流域高質(zhì)量發(fā)展的研究，多集中于兩個(gè)子系統(tǒng)間的耦合協(xié)調(diào)研究或往年發(fā)展?fàn)顩r分析，而對(duì)未來發(fā)展探究較少，且對(duì)資源、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)3個(gè)子系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)發(fā)展的研究有所欠缺。鑒于此，筆者在前人研究的基礎(chǔ)上，構(gòu)建黃河流域資源-環(huán)境-經(jīng)濟(jì)耦合協(xié)調(diào)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，采用極差變化法、熵權(quán)法和耦合協(xié)調(diào)度模型，對(duì)2004—2017年黃河流域資源-環(huán)境-經(jīng)濟(jì)復(fù)合系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)狀況進(jìn)行評(píng)價(jià)，并設(shè)置不同發(fā)展情景進(jìn)行預(yù)測(cè)，旨在為黃河流域高質(zhì)量發(fā)展決策提供參考。

1資源-環(huán)境-經(jīng)濟(jì)耦合協(xié)調(diào)機(jī)理與指標(biāo)體系

1.1耦合協(xié)調(diào)機(jī)理

黃河流域高質(zhì)量發(fā)展離不開資源的科學(xué)開發(fā)、環(huán)境的有效保護(hù)、經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，也離不開流域內(nèi)資源、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)的相互協(xié)調(diào)、相互作用。在資源系統(tǒng)與經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的關(guān)系方面，資源開發(fā)利用可以增加就業(yè)機(jī)會(huì)、居民收入和工業(yè)產(chǎn)值，并為經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供原料，經(jīng)濟(jì)發(fā)展通過對(duì)技術(shù)、設(shè)備的投資等促進(jìn)資源開發(fā)、為資源開發(fā)提供有力支撐;在經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)與環(huán)境系統(tǒng)的關(guān)系方面，經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)環(huán)境造成一定壓力的同時(shí)，會(huì)增強(qiáng)對(duì)較優(yōu)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的追求，從而加大對(duì)生態(tài)環(huán)境保護(hù)的資金與技術(shù)投入，使生態(tài)環(huán)境有所好轉(zhuǎn)[12];在環(huán)境系統(tǒng)與資源系統(tǒng)的關(guān)系方面，資源的不合理開發(fā)利用勢(shì)必會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成一定破壞，惡劣的生態(tài)環(huán)境會(huì)限制資源的開采，良好的生態(tài)環(huán)境會(huì)增加資源開發(fā)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益、減少安全事故、提高資源開發(fā)區(qū)域人民的生活環(huán)境質(zhì)量。

1.2耦合協(xié)調(diào)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系及數(shù)據(jù)來源

資源-環(huán)境-經(jīng)濟(jì)是一個(gè)復(fù)雜、多層次的開放系統(tǒng)，根據(jù)數(shù)據(jù)的可獲取性和指標(biāo)選取的科學(xué)性、可操作性、廣泛性、完備性原則，以及黃河流域的發(fā)展現(xiàn)狀，構(gòu)建由資源、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)3個(gè)子系統(tǒng)的21個(gè)指標(biāo)組成的耦合協(xié)調(diào)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，依據(jù)各指標(biāo)對(duì)高質(zhì)量發(fā)展的促進(jìn)或抑制作用，將其分為正（促進(jìn)）、負(fù)（抑制）兩種類型，見表1。各項(xiàng)指標(biāo)數(shù)據(jù)來源于2004—2017年《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》《黃河水資源公報(bào)》及黃河流域各?。▍^(qū)）統(tǒng)計(jì)年鑒。

2資源-環(huán)境-經(jīng)濟(jì)耦合協(xié)調(diào)度計(jì)算方法

2.1各子系統(tǒng)及復(fù)合系統(tǒng)綜合評(píng)價(jià)值

（1）構(gòu)建原始指標(biāo)矩陣X=（x），其中：i為年序，2004年為第1年、2017年為第m年;j、n分別為指標(biāo)序號(hào)、指標(biāo)個(gè)數(shù)（本文n=21）;x為第i年第j個(gè)指標(biāo)的原始數(shù)據(jù)。

由表4可知，資源-環(huán)境-經(jīng)濟(jì)復(fù)合系統(tǒng)綜合評(píng)價(jià)值呈逐年增大趨勢(shì)，其中2009年增幅最大。3個(gè)子系統(tǒng)中，資源子系統(tǒng)綜合評(píng)價(jià)值最大，且呈波動(dòng)增大趨勢(shì)，從2004年的0.130上升到2017年的0.311;經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)綜合評(píng)價(jià)值次之，也呈波動(dòng)增大趨勢(shì)，從2004年的0.059上升到2017年的0.259，其中2007—2008年綜合評(píng)價(jià)值下滑的原因是受國(guó)際金融危機(jī)的影響;環(huán)境子系統(tǒng)綜合評(píng)價(jià)值較小，呈緩慢增大趨勢(shì)，從2004年的0.101上升到2017年的0.109，2009年之前由于經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較低、對(duì)環(huán)境的污染較小，因此環(huán)境子系統(tǒng)綜合評(píng)價(jià)值大于經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)的，2009年之后環(huán)境子系統(tǒng)因受工業(yè)發(fā)展造成的污染影響而綜合評(píng)價(jià)值呈波動(dòng)減小趨勢(shì)，可見黃河流域環(huán)境保護(hù)壓力較大。

3.2耦合協(xié)調(diào)度分析

按照上述方法計(jì)算的資源、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)3個(gè)子系統(tǒng)兩兩之間的耦合協(xié)調(diào)度及資源-環(huán)境-經(jīng)濟(jì)復(fù)合系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)度見表5，耦合協(xié)調(diào)狀態(tài)變化情況見圖1。

在建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)的大背景下，保證黃河流域綠色發(fā)展和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)是高質(zhì)量發(fā)展的重要舉措。就環(huán)境-經(jīng)濟(jì)耦合協(xié)調(diào)度而言，其值最小，多數(shù)年份屬輕度失調(diào)狀態(tài)，原因之一是環(huán)境子系統(tǒng)綜合評(píng)價(jià)值較小且近年來增長(zhǎng)緩慢（見表4），但環(huán)境-經(jīng)濟(jì)耦合協(xié)調(diào)度變化趨勢(shì)與資源-環(huán)境-經(jīng)濟(jì)復(fù)合系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)度的變化趨勢(shì)相同，總體呈上升趨勢(shì);就資源-環(huán)境耦合協(xié)調(diào)度而言，其值雖大于環(huán)境-經(jīng)濟(jì)耦合協(xié)調(diào)度但增長(zhǎng)緩慢，2009年以后處于瀕臨失調(diào)狀態(tài)，主要原因是近年來黃河流域資源的不合理開發(fā)對(duì)環(huán)境造成了一定破壞、環(huán)境子系統(tǒng)綜合評(píng)價(jià)值較小;就資源-經(jīng)濟(jì)耦合協(xié)調(diào)度而言，其值最大，且在2008年以后呈現(xiàn)良好的上升趨勢(shì)、于2016年進(jìn)入勉強(qiáng)協(xié)調(diào)階段，主要原因是近些年黃河流域資源開采力度加大、經(jīng)濟(jì)快速增長(zhǎng)，經(jīng)濟(jì)發(fā)展后進(jìn)一步增加對(duì)資源的需求，從而增加對(duì)資源開發(fā)和勘探的技術(shù)投入和資本支持，為資源開發(fā)提供經(jīng)濟(jì)支撐。綜合來看，資源-環(huán)境-經(jīng)濟(jì)復(fù)合系統(tǒng)的耦合協(xié)調(diào)度呈逐年上升趨勢(shì)，于2011年實(shí)現(xiàn)了由輕度失調(diào)到瀕臨失調(diào)的良好過渡，說明3個(gè)子系統(tǒng)的協(xié)調(diào)發(fā)展態(tài)勢(shì)良好，但是目前耦合協(xié)調(diào)水平仍很低，經(jīng)濟(jì)發(fā)展的資源和環(huán)境壓力仍然很大。

3.3資源-環(huán)境-經(jīng)濟(jì)耦合協(xié)調(diào)度預(yù)測(cè)分析

以2017年資源、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)3個(gè)子系統(tǒng)綜合評(píng)價(jià)值為基準(zhǔn)（記為情景0），基于控制變量法設(shè)置6種發(fā)展情景（見表6，其中：情景1為3個(gè)子系統(tǒng)綜合評(píng)價(jià)值各增大0.1;情景2為資源子系統(tǒng)綜合評(píng)價(jià)值增大0.3;情景3為環(huán)境子系統(tǒng)綜合評(píng)價(jià)值增大0.3;情景4為經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)綜合評(píng)價(jià)值增大0.3;情景5為補(bǔ)足2017年環(huán)境、經(jīng)濟(jì)這2個(gè)子系統(tǒng)的不足，使環(huán)境子系統(tǒng)綜合評(píng)價(jià)值增大0.2、經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)綜合評(píng)價(jià)值增大0.1;情景6為各子系統(tǒng)綜合評(píng)價(jià)值均增大到0.650;U1i、U2i、U3i分別為資源、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)情景i的綜合評(píng)價(jià)值），按照上述耦合協(xié)調(diào)度模型，對(duì)3個(gè)子系統(tǒng)兩兩之間的耦合協(xié)調(diào)度及復(fù)合系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)度進(jìn)行預(yù)測(cè)，結(jié)果見表7。

預(yù)測(cè)結(jié)果表明：情景1即3個(gè)子系統(tǒng)綜合評(píng)價(jià)值均增大0.1后，各耦合協(xié)調(diào)度隨之上升且上升幅度大致相同，均達(dá)到了勉強(qiáng)協(xié)調(diào)，其中資源-經(jīng)濟(jì)耦合協(xié)調(diào)度達(dá)到初級(jí)協(xié)調(diào);情景2即大力提升資源子系統(tǒng)綜合評(píng)價(jià)值后，各子系統(tǒng)發(fā)展不平衡，環(huán)境-經(jīng)濟(jì)耦合協(xié)調(diào)度仍明顯較低;情景3即僅提升環(huán)境子系統(tǒng)綜合評(píng)價(jià)值，各子系統(tǒng)間耦合協(xié)調(diào)度的差異較情景2有所縮小;情景4即大力提升經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)綜合評(píng)價(jià)值后，與情景2相似，各子系統(tǒng)發(fā)展不平衡，資源-環(huán)境耦合協(xié)調(diào)度仍較小;情景5即補(bǔ)齊環(huán)境、經(jīng)濟(jì)兩子系統(tǒng)的短板，使各子系統(tǒng)間發(fā)展的協(xié)調(diào)性得到明顯改善，資源-環(huán)境-經(jīng)濟(jì)耦合協(xié)調(diào)度也明顯提升;情景6即各子系統(tǒng)綜合評(píng)價(jià)值均達(dá)到0.650后，各子系統(tǒng)間耦合協(xié)調(diào)度及資源-環(huán)境-經(jīng)濟(jì)耦合協(xié)調(diào)度均達(dá)到良好協(xié)調(diào)狀態(tài)。

綜上所述，為實(shí)現(xiàn)黃河流域高質(zhì)量發(fā)展，首先要解決環(huán)境、經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)綜合評(píng)價(jià)值較小的問題，彌補(bǔ)黃河流域耦合協(xié)調(diào)發(fā)展的短板。根據(jù)這2個(gè)子系統(tǒng)各指標(biāo)權(quán)重大小，環(huán)境子系統(tǒng)應(yīng)重點(diǎn)增加工業(yè)污染治理投資、提升工業(yè)固體廢棄物綜合利用量、減少工業(yè)固體廢棄物產(chǎn)量，經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)應(yīng)著重提升第一產(chǎn)業(yè)比重、固定資產(chǎn)投資額及社會(huì)消費(fèi)品零售總額，同時(shí)對(duì)權(quán)重相對(duì)較小指標(biāo)的評(píng)價(jià)值的提升也不可小覷。

4結(jié)論

（1）黃河流域資源-環(huán)境-經(jīng)濟(jì)復(fù)合系統(tǒng)綜合評(píng)價(jià)值逐年增大，其中：資源子系統(tǒng)綜合評(píng)價(jià)值最大，呈波動(dòng)上升趨勢(shì);經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)綜合評(píng)價(jià)值次之，也呈波動(dòng)上升趨勢(shì);環(huán)境子系統(tǒng)綜合評(píng)價(jià)值最小且增長(zhǎng)緩慢。

（2）黃河流域資源-環(huán)境-經(jīng)濟(jì)耦合協(xié)調(diào)狀態(tài)不斷改善，于2011年實(shí)現(xiàn)了由輕度失調(diào)到瀕臨失調(diào)的良好過渡，但目前耦合協(xié)調(diào)水平仍然很低，各子系統(tǒng)發(fā)展不協(xié)調(diào)尤其環(huán)境對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的制約問題突出。

（3）從設(shè)定情景的預(yù)測(cè)結(jié)果來看，以2017年資源、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)3個(gè)子系統(tǒng)綜合評(píng)價(jià)值0.311、0.109、0.259為基準(zhǔn)，若環(huán)境子系統(tǒng)和經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)綜合評(píng)價(jià)值分別提升0.2和0.1，或環(huán)境子系統(tǒng)綜合評(píng)價(jià)值提升0.3，則均可使資源-環(huán)境-經(jīng)濟(jì)復(fù)合系統(tǒng)達(dá)到勉強(qiáng)協(xié)調(diào)狀態(tài);若資源、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)3個(gè)子系統(tǒng)綜合評(píng)價(jià)值均達(dá)到0.650，則可達(dá)到良好協(xié)調(diào)的較高質(zhì)量發(fā)展?fàn)顟B(tài)。

（4）為實(shí)現(xiàn)黃河流域高質(zhì)量發(fā)展，首先要解決環(huán)境、經(jīng)濟(jì)這2個(gè)子系統(tǒng)綜合評(píng)價(jià)值較小的問題，彌補(bǔ)耦合協(xié)調(diào)發(fā)展的短板，環(huán)境子系統(tǒng)應(yīng)重點(diǎn)增加工業(yè)污染治理投資、提升工業(yè)固體廢棄物綜合利用量、減少工業(yè)固體廢棄物產(chǎn)量，經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)應(yīng)著重提升第一產(chǎn)業(yè)比重、固定資產(chǎn)投資額及社會(huì)消費(fèi)品零售總額。

【責(zé)任編輯 張智民】