新疆地區(qū)能源—經(jīng)濟(jì)—環(huán)境系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)發(fā)展研究

摘要：中國經(jīng)濟(jì)已由高速增長階段轉(zhuǎn)向高質(zhì)量發(fā)展階段，經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵是實現(xiàn)能源、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展。本文構(gòu)建了三個維度，24個指標(biāo)的評價體系，采用熵值法計算三系統(tǒng)各指標(biāo)權(quán)重，并引入了耦合協(xié)調(diào)度模型對三者之間的協(xié)調(diào)狀況進(jìn)行了定量分析。研究結(jié)果表明：新疆地區(qū)的經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)發(fā)展水平大體呈上升態(tài)勢，而能源和環(huán)境系統(tǒng)發(fā)展水平整體呈下降趨勢；新疆地區(qū)三元系統(tǒng)耦合度較好，幾乎都在0.7以上，2017年以來能夠達(dá)到0.8以上，這表明三個系統(tǒng)關(guān)系密切；10年間，新疆地區(qū)的耦合協(xié)調(diào)度由勉強(qiáng)協(xié)調(diào)調(diào)整到初級協(xié)調(diào)。

關(guān)鍵詞：能源—經(jīng)濟(jì)—環(huán)境系統(tǒng)；耦合協(xié)調(diào)度；新疆；協(xié)調(diào)發(fā)展

中圖分類號：F2文獻(xiàn)標(biāo)識碼：Adoi：10.19311/j.cnki.1672-3198.2022.24.014

0引言

黨的十九大報告指出“中國經(jīng)濟(jì)已由高速增長階段轉(zhuǎn)向高質(zhì)量發(fā)展階段”如何實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)高效率、綠色可持續(xù)發(fā)展是當(dāng)今世界關(guān)注的重點(diǎn)問題。新疆地區(qū)的經(jīng)濟(jì)、能源和環(huán)境三者之間相互影響，該地區(qū)經(jīng)濟(jì)以第二產(chǎn)業(yè)為主，其第二產(chǎn)業(yè)的發(fā)展離不開化石能源的消耗，大量化石能源的消耗所產(chǎn)生的污染又對環(huán)境造成了嚴(yán)重的負(fù)面影響，而環(huán)境的破壞阻礙了經(jīng)濟(jì)的高質(zhì)量發(fā)展。因此，為了實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)的綠色可持續(xù)發(fā)展，需要推動能源、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展。

新疆作為中國西部地區(qū)的一個重要省份和國家“一帶一路”建設(shè)中向西發(fā)展的前沿地區(qū)，新疆對中國西部地區(qū)的發(fā)展和向西開放有著舉足輕重的重要作用。因此，本文以新疆為研究對象，對其能源、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境的耦合協(xié)調(diào)發(fā)展進(jìn)行研究，以期為新疆地區(qū)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)性高質(zhì)量發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

學(xué)者對能源、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境的研究從很早以前就已經(jīng)開始，1995年美國學(xué)者Grossman和Krueger提出著名的環(huán)境庫茲涅茨曲線（EKC）；Weizscker等提出的脫鉤假說。此后，人們在研究中發(fā)現(xiàn)現(xiàn)實情況受更多系統(tǒng)的相互影響，針對能源—經(jīng)濟(jì)—環(huán)境（3E）系統(tǒng)的研究也隨之興起。在對3E系統(tǒng)的研究上，呂連宏等人指出，能源、與能源消費(fèi)相關(guān)的環(huán)境功能、經(jīng)濟(jì)是一個復(fù)合系統(tǒng)，三者相互影響，具有動態(tài)相關(guān)性；蘇靜等人將空間計量方法和參數(shù)核密度分布相結(jié)合，對3E系統(tǒng)協(xié)調(diào)度的動態(tài)演進(jìn)趨勢和地理空間分布特征進(jìn)行了分析；逯進(jìn)對系統(tǒng)耦合機(jī)制進(jìn)行了全面的解析，并在此基礎(chǔ)上構(gòu)建了能源—經(jīng)濟(jì)—環(huán)境耦合模型，從時空兩個維度對區(qū)域三系統(tǒng)交互關(guān)系的變化特征以及差異做出了全面討論。在對區(qū)域系統(tǒng)協(xié)調(diào)度的研究方面，陳丹臨使用層次分析法測算了長三角地區(qū)在開放環(huán)境下的3E系統(tǒng)協(xié)調(diào)度水平；張黎鳴等人在現(xiàn)有耦合理論的基礎(chǔ)上，構(gòu)建了耦合協(xié)調(diào)度模型，對河南省2005—2014年間3E系統(tǒng)的協(xié)調(diào)發(fā)展水平進(jìn)行了定量分析。通過對已有文獻(xiàn)的查閱，發(fā)現(xiàn)沒有針對新疆地區(qū)能源—經(jīng)濟(jì)—環(huán)境三元系統(tǒng)的研究，本文參考已有研究，建立了耦合協(xié)調(diào)度模型，計算出新疆地區(qū)能源—經(jīng)濟(jì)—環(huán)境三元系統(tǒng)的耦合協(xié)調(diào)發(fā)展水平，以期為新疆地區(qū)的高質(zhì)量發(fā)展道路提供決策參考。

1研究設(shè)計

1.1指標(biāo)選取

本文在參考曹成龍，李國柱等人的研究的基礎(chǔ)上，結(jié)合新疆省的實際情況，選取了能夠反應(yīng)新疆地區(qū)能源、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境特點(diǎn)的24個評價指標(biāo)，其中包括13個正向指標(biāo)（數(shù)值越大越先進(jìn)），9個逆向指標(biāo)（數(shù)值越大越落后），具體如表1所示。

1.2指標(biāo)賦權(quán)

指標(biāo)賦權(quán)方法包括主觀賦權(quán)法和客觀賦權(quán)法兩大類，主觀賦權(quán)法包括專家咨詢法、層次分析法等；客觀賦權(quán)法包括熵值法、離差法等。參考其他學(xué)者的研究，本文采用熵值法來對指標(biāo)進(jìn)行賦權(quán)。熵值法能夠客觀地反映選取指標(biāo)在評價系統(tǒng)中起的作用大小，常用于多因素的綜合評價。具體的賦值過程如下。

（1）原始數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理。

設(shè)有n個年份，m項指標(biāo)，Xij為新疆地區(qū)第i年的第j個指標(biāo)，用極值法對指標(biāo)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，其標(biāo)準(zhǔn)化值為Yij，對數(shù)據(jù)進(jìn)行如下處理。

對正向指標(biāo)進(jìn)行處理：Yij=Xij-YminXmaxXmin（1）

對逆向指標(biāo)進(jìn)行處理：Yij=Xmax-XijXmaxXmin（2）

（2）用熵值法確定各項指標(biāo)的權(quán)重。

第一步，計算第j項指標(biāo)下，第i年的特征比重：

Pij=Yijni=1Yij（3）

第二步，計算第j項指標(biāo)的熵值：

Ej=-11nnni=1Pij1nPij，0≤Ej≤1（4）

第三步，計算第j項評價指標(biāo)的權(quán)重ωj為：

ωj=1-Ejnj=1（1-Ej）（5）

其中，ωij為系統(tǒng)i的第j項指標(biāo)的權(quán)重，ωij越大這項指標(biāo)對該子系統(tǒng)的影響越大。

（3）利用各項指標(biāo)的權(quán)重計算子系統(tǒng)的評價指數(shù)。

第i年系統(tǒng)的評價指數(shù)：

Si=mj=1ωjYij（6）

1.3耦合協(xié)調(diào)度模型

記能源、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境三個子系統(tǒng)的評價指數(shù)為X1，X2，X3，在參考劉波等，王成等成果的基礎(chǔ)上，結(jié)合本研究的實際情況，構(gòu)建能源、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境系統(tǒng)耦合測度模型C為：

C=3×3X1×X2×X3X1+X2+X3（7）

式中，C為耦合協(xié)調(diào)度；X1為能源系統(tǒng)的評價指數(shù)，X2為經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的評價指數(shù)，X3為環(huán)境系統(tǒng)的評價指數(shù)。其中，C的取值范圍為[0，1]，C的大小由三個系統(tǒng)的評價指數(shù)決定，C的值越大，各子系統(tǒng)之間耦合度越高，說明能源、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境系統(tǒng)之間相互影響、相互作用越強(qiáng)烈，當(dāng)C等于0時，表示三個子系統(tǒng)之間無關(guān)且向無序發(fā)展；當(dāng)C等于1時，表示各系統(tǒng)實現(xiàn)良性共振耦合且趨向新的有序結(jié)構(gòu)。參考王林鈺等，不同取值的C所對應(yīng)的耦合階段如表2。

耦合度雖可以反映能源、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境三大系統(tǒng)之間相互作用程度的強(qiáng)弱，但無法反應(yīng)各系統(tǒng)相互作用中良性耦合程度的大小和協(xié)調(diào)狀況的好壞。為解決此問題，本文在耦合度模型的基礎(chǔ)上建立了耦合協(xié)調(diào)度模型，耦合協(xié)調(diào)度D計算公式如下：

D=U×C（8）

其中，U=αX1+βX2+γX3；D表示新疆地區(qū)三元系統(tǒng)的耦合協(xié)調(diào)度；此外，本文令α=β=γ=13，認(rèn)為在新疆三元綜合系統(tǒng)中，能源、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境同等重要。D的取值范圍為（0，1]，D越大，系統(tǒng)良性耦合關(guān)系越強(qiáng)，協(xié)調(diào)狀況越好。參考張光晨等，耦合協(xié)調(diào)度的劃分標(biāo)準(zhǔn)見表3。

1.4數(shù)據(jù)來源

本文數(shù)據(jù)主要來源于2009—2020年《新疆統(tǒng)計年鑒》《中國環(huán)境統(tǒng)計年鑒》《中國能源統(tǒng)計年鑒》及地方統(tǒng)計公報。

2實證分析

2.1能源—經(jīng)濟(jì)—環(huán)境指標(biāo)體系賦權(quán)

將收集到的數(shù)據(jù)用公式（1）—（5）計算，得到指標(biāo)體系的賦權(quán)結(jié)果如表4。

2.2能源、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境子系統(tǒng)評價指數(shù)

利用上文求得的指標(biāo)權(quán)重，用公式（6）進(jìn)一步求出三個子系統(tǒng)的評價指數(shù)如表5，并作折線圖如圖1以便分析。

從表5和圖1可以看出2009—2019年新疆地區(qū)能源和環(huán)境子系統(tǒng)的評價指數(shù)中間有波動，整體呈現(xiàn)下降趨勢；經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)上漲趨勢明顯。為了進(jìn)一步了解三個子系統(tǒng)之間的相互影響，下面對能源、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境的耦合度和耦合協(xié)調(diào)度進(jìn)行測算。

2.3三元系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)發(fā)展分析

用公式（7）計算出2009—2019年新疆地區(qū)三元系統(tǒng)耦合度C，如表6所示。

由表6可知，2009—2019年新疆地區(qū)三元系統(tǒng)耦合度除了2009年以外都在0.7以上；2010—2019年之間，耦合度有輕微的波動；2017—2019年新疆地區(qū)三元系統(tǒng)的耦合度都在0.8以上。以上結(jié)果可以表明，新疆地區(qū)能源—經(jīng)濟(jì)—環(huán)境三元系統(tǒng)間耦合較好，能源、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境系統(tǒng)之間關(guān)系密切，相互影響較深。

用公式（8）計算出2009—2019年新疆讀取三元系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)度D，如表7所示。

由表7可知，2009—2019年新疆三元系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)度在（0.5，0.7）；2009—2015年在（0.5，0.6）之間，為勉強(qiáng)協(xié)調(diào)發(fā)展水平；以2016年為分界點(diǎn)，之后幾年耦合協(xié)調(diào)度在（0.6，0.7）之間，三元系統(tǒng)的耦合協(xié)調(diào)水平由勉強(qiáng)協(xié)調(diào)發(fā)展水平調(diào)整為初級協(xié)調(diào)水平。

3結(jié)論與政策建議

為了促進(jìn)新疆地區(qū)經(jīng)濟(jì)的高質(zhì)量協(xié)調(diào)發(fā)展，本文構(gòu)建了評價指標(biāo)體系，在此基礎(chǔ)上，用熵值法分別計算了三個系統(tǒng)的評價指數(shù)，對三個系統(tǒng)的發(fā)展情況進(jìn)行了分析，并利用耦合協(xié)調(diào)度模型測算了2009—2019年新疆地區(qū)能源—經(jīng)濟(jì)—環(huán)境三元系統(tǒng)的耦合協(xié)調(diào)度，并進(jìn)行了分析，得出以下結(jié)論：

從單個系統(tǒng)的發(fā)展來看，新疆地區(qū)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)發(fā)展相對較優(yōu)，能源和環(huán)境系統(tǒng)發(fā)展相對滯后。從測算出的能源—經(jīng)濟(jì)—環(huán)境三元系統(tǒng)的耦合協(xié)調(diào)度來看，新疆地區(qū)大部分都在勉強(qiáng)協(xié)調(diào)和初級協(xié)調(diào)水平之間波動，新疆是能源大省，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展也主要依賴于能源產(chǎn)業(yè)，重工業(yè)的快速發(fā)展使得環(huán)境問題更加嚴(yán)峻。在“雙碳”目標(biāo)背景下，經(jīng)濟(jì)的高質(zhì)量發(fā)展除了要注重經(jīng)濟(jì)增長的速度，也要注重環(huán)境保護(hù)，對污染環(huán)境的行為管制、約束?；谏鲜龅难芯拷Y(jié)論和目前新疆地區(qū)能源、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境的發(fā)展現(xiàn)狀，本文提出以下建議：

一是需要調(diào)整能源發(fā)展政策，增加清潔能源的利用。2018年，新疆地區(qū)能源消耗比例為：煤炭67.3%、石油12.5%、天然氣7.9%、水電風(fēng)電太陽能等12.3%，可以看出新疆地區(qū)目前的能源消耗仍以化石燃料為主，清潔能源的利用方面有很大的提升空間。為了實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)，新疆應(yīng)大力發(fā)展清潔能源，減少化石燃料的使用，進(jìn)一步深化落實低碳減排戰(zhàn)略，更好地實現(xiàn)能源、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展。

二是充分重視社會發(fā)展問題，在經(jīng)濟(jì)水平較高的城市，關(guān)注人口低增長的問題，積極發(fā)布鼓勵生育政策和人才引進(jìn)政策，留住本地人才并吸引外來人口，為經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供勞動力支撐；在經(jīng)濟(jì)相對落后的城市，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展要以提高人民生活水平為目標(biāo)。

三是優(yōu)化新疆的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。2019年，新疆地區(qū)第一產(chǎn)業(yè)占比為13.1%、第二產(chǎn)業(yè)占比35.3%、第三產(chǎn)業(yè)占比51.1%，可以看出新疆地區(qū)第二、三產(chǎn)業(yè)占比較高。因此，新疆應(yīng)在如今的基礎(chǔ)上進(jìn)一步優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，持續(xù)降低第二產(chǎn)業(yè)的比例，減少因第二產(chǎn)業(yè)占比較高帶來的工業(yè)污染和能源消耗，以解決環(huán)境評價指數(shù)下降的問題，同時也可以實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)的高質(zhì)量發(fā)展。

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作者簡介：王歡（1997-），女，四川眉山人，碩士研究生，主要研究方向為能源經(jīng)濟(jì)環(huán)境模型。