經濟與環境協同發展研究

[摘 要]本文利用協同理論方法研究了徐州1995-2006年間經濟發展與環境之間的協同關系，計算出12年來徐州經濟發展和環境的有序度以及它們之間的協同度。通過研究發現，相對于經濟系統有序發展而言，環境系統有序度一直是有序度不斷波動狀態，而二者的協同度也處于不斷波動狀態。

[關鍵詞]經濟；環境；有序度；協同

[中圖分類號] F061.3 [文獻標識碼] A

[文章編號] 1673-0461(2008)09-0059-03

※本文是徐州市科技情報所項目《徐州生態環境對城市化建設承載能力的評估研究》的研究成果。

一、引 言

近年來，中國經濟得到了迅猛的發展，而發展背后所面臨的環境問題日益成為一個突出的問題。在經濟發展初期，我國用資源高消耗和生活高消費來刺激了經濟高速增長，為了追求資本生產率與利潤最大化，忽視了資源利用率與環境的損失。現在中國雖然成為了制造業大國，同時也成為了世界上自然資源損耗和環境污染最嚴重的國家之一，這并不是我們所要追求的目標，我們的目標是經濟與環境的協同發展。許多發達國家的經驗告訴我們，盡管環境污染和破壞日益嚴重，但環境與經濟最終是可以協同發展的。

二、協同學理論

協同學[1](Synergetics)是由赫爾曼·哈肯(Harmann-Haken)在20世紀70年代創建的一門交叉學科，它是研究開放系統通過內部子系統間的協同作用而形成有序結構機理和規律的學科，是自組織理論的重要組成部分，表示在一個系統發生相變時，會因大量子系統的協同一致引起宏觀結構的質變，從而產生新的結構和功能。赫爾曼·哈肯對協同學概念和研究對象的表述是：“協同學是一門橫斷學科(交叉學科)，它研究系統中子系統之間怎樣合作以產生宏觀的空間結構、時間結構或功能結構(即怎樣產生“自組織”，它研究由完全不同性質的大量子系統所構成的各種系統。通過子系統之間的相互作用，整個系統將形成一個整體效應或者一種新型結構，這個整體效應具有某種全新的性質，而在子系統層次上可能不具備這種性質。赫爾曼·哈肯還強調：協同學從統一的觀點處理一個系統各部分之間的相互作用，導致宏觀水平上結構和功能的協作。協同學的理論核心是自組織理論(研究自組織的產生與調控等問題)，這種自組織隨“協同作用”而進行。“協同作用”是協同學與協同理論的基本概念，實際上就是系統內部各要素或各子系統相互作用和有機整合的過程。在此過程中強調系統內部各個要素(或子系統)之間的差異與協同，強調差異與協同的辯證統一必須達到的整體效應等。據哈肯協同學的役使原理，系統在相變點處的內部變量可分為快、慢馳豫變量兩類，慢馳豫變量是決定系統相變進程的根本變量，即系統的序參量，系統由無序走向有序的機理關鍵在于系統內部序參量之間的協同作用，它左右著系統相交的特征與規律。系統協同度正是反映這種協同作用的度量。因此，僅研究少數序參量變量的方程，就可以確定系統的演化行為。

三、環境與經濟發展的關系分析

普林斯頓大學的經濟學家格魯斯曼(Gene)和克魯格(Alan Krueger)在對66個國家的不同地區，14種空氣污染物和水污染物質12年變動情況進行研究中發現，大多數污染物質的變動趨勢隨人均收入增長先增加，后下降。污染程度的峰值大約位于中等收入水平階段。他們首次提出了環境庫茲涅茨曲線[2]。即環境與經濟之間存在倒U型關系。庫茲涅茲曲線之所以有如此高的地位，就是因為它與人們的感覺相符，與發達國家的經濟發展的歷史相符。

經濟發展與環境的相互促進關系雖然社會可以在一定階段用犧牲部分環境的方式去換取經濟的發展，但到一定階段，這種關系會發生逆轉。那時，經濟的發展不僅必須以環境的不斷改善為前提，而且必須以犧牲部分自身的發展為代價。當環境的惡化到達一定程度時，它的繼續惡化不僅不能換來經濟的繼續發展，反而會嚴重阻礙其發展。因為環境是經濟發展的自然基礎，如該基礎被破壞，必然使經濟的發展失去支撐。此外，由于技術的進步，環境的改善變得相對容易一些，這也是經濟發展為環境改善帶來的物質和技術基礎。所以，當經濟發展到較高水平時，環境與經濟發展對福利的重要性發生變化時并由此改變人們的價值觀念時，社會會將犧牲環境來換取經濟發展的做法轉變為以適當降低經濟增長速度來換取環境質量改善的政策，這時經濟發展才能與環境的改善相一致。所以當經濟與環境不協同時，會促進整個社會的發展會受到受到一定的制約，而如果經濟和環境協同發展則會促使

四、徐州經濟與環境協同發展的實證分析

1.徐州經濟發展與環境現狀

(1)經濟發展概況

徐州市位于江蘇省西北部，現轄4縣、2市、5區，面積11258平方公里，總人口934.73萬人，其中市區面積1038平方公里，人口167.33萬，是國務院批準的全國較大城市，也是江蘇省重點規劃建設的四個特大城市和三大都市圈核心城市之一。近年來，徐州市的國民經濟保持了持續快速增長的良好勢頭，形成了較為完善的產業結構，為各地客商來徐投資創業創造了較為優越的基礎條件。2006年全市生產總值達到1212.15億元，財政收入145.26億元，經濟發展跨上了高速增長的起飛平臺。2004年徐州入圍了“中國十大經濟活力城市”的20個候選城市，并被提名為“公眾最向往的城市”；榮登《福布斯》2004年度“中國大陸最佳商業城市”排行榜；被臺灣對大陸投資環境與風險調查評估權威機構評為臺商14家“極力推薦投資城市”之一。

(2)環境現狀

徐州是以能源和資源消耗為主的工業城市，是國家113個大氣污染控制重點城市之一，結構性大氣污染比較突出，粉塵、煙塵、揚塵等“三塵”污染和二氧化硫污染嚴重。近年來，徐州啟動了“藍天工程”，大力實施大氣環境綜合整治。截止到2006年末，已成立各級環境監測站11個，建成煙塵控制區23個，面積274.95平方公里，比上年增長6.6%。對重點排污單位進行了排污達標治理。全年完成環境污染限制治理項目44個，工業廢水排放總量23500萬噸。工業廢氣排放總量1658.85億標立方，工業粉塵排放量6.6萬噸。

2.徐州經濟與環境協同評價計算過程與分析

(1)計算過程

①系統子系統的序參量與子系統的有序度[3][4][5]

設其子系統發展過程中的序參量變量為ej，ej=(ej1，ej2，……ejn)，其中n≥0，βij≤eij≤αij，(j=1，2)。不失一般性，假定ej1，ej2，……ejl的取值越大，系統的有序度越高，其取值越小，系統的有序程度越低；假定ej(l+1)，ej2，……ejn的取值越大，系統的有序程度越低，其取值越小，系統的有序程度越高。則可以計算ejt對sj的有序度uj(ejt)為：uj(ejt)=i∈[1，l]i∈[l+1，n](1)

由uj(ejt)取值的大小，可以說明ejt對sj有序的貢獻程度。當然在實際的系統中，會有若干ejt，其取值過大或過小都不好，而是集中在某一特定點周圍最好。對這類ejt總可以通過調整使其成為上述兩類中的一類，從而用上式計算其貢獻值。例如，設ejt的取值以接近于標準值e為準，則定義=(2)

可見的取值越大，系統的有序度越高。

采用幾何平均法計算第j個子系統的序參量對第j個子系統的有序度的“總貢獻”，即：uj(ej)=[uj(eji)](3)

同樣uj(ej)∈[0，1]，uj(ej)越大，ej對系統有序度的貢獻越大，系統有序的程度就越高。

②系統協同度模型

設對給定的初始時刻t0，各子系統序參量統有序度為u(ej)，(j=1，2))，則對整體復合在發展演變過程中的時刻t1而言，若此時各子序參量的有序度為u(ej)，(j=1，2))，定義cm為復合系統協同度： cm=θu(ei)-u(ei)(4)

式中：

θ=(5)

(2)實證分析

本文選取經濟系統與環境系統的指標均從徐州市統計年鑒上查到或經過二次計所得，同一城市不同年份之間可以進行比較(見表1)。表1. 經濟系統與環境系統指標

(3)經濟與環境系統協同發展分析

根據系統協同的模型的步驟，首先以根據原始數據計算出的標準化值為基礎，結合每個指標的權重，計算出每年的經濟系統和環境系統的有序度，根據公式計算出兩系統的協同度如表2。 表2. 經濟系統與環境系統的有序度和協同度表

根據表1數據，作如圖1。

圖1、徐州經濟系統與環境系統協同度圖

從上圖可以看出，1996年到2004年經濟系統的有序是一直處于發展態勢，由1995年的-0.947到了2006年的1.512.而環境系統的有序度卻沒有明顯的規律性，反而在1995和1996年期間，處于較高有序度，而到1997到1998年又出現了有序度的降低，在1998和1999年環境系統的又出現了有序度出現了提高，而2001和2002年卻有出現了負值，與經濟系統的一直處于上升態勢是完全不同的。而經濟系統與環境系統的協同度也可以看出環境系統和經濟系統兩系統的協同發展沒有一定的規律性，在1996-1997年是處于上升趨勢的，而1997-2001年處于協同度是逐漸上升，說明經濟系統與環境系統是處于協同發展的階段，但在2002年由于環境系統的有序度較差，又出現了明顯的下降趨勢，說明經濟系統與環境系統的發展出現了不協同的現象。過了2002年以后二者的協同度大幅度提高。這說明環境和經濟之間協同關系處于極不穩定狀態，開始隨著經濟的發展，環境的有序度開始降低，在1995-1997年間，然后隨著經濟的進一步發展，環境狀況有所改變，1998-2001年間。但到了2002年以后，環境系統狀態開始有所反復，總體來看，十二年來，徐州經濟系統與環境系統二者之間的協同關系是波浪形。

五、結 論

通過對利用協同學的觀點，徐州1995-2006年以來經濟系統和環境系統分別計算其有序度，然后計算經濟系統與環境系統之間的協同度，經濟系統的有序度是一直處于逐漸上升的階段，而環境系統的有序度卻是處于不斷波動，且波動的幅度不等，有加大趨勢，二者的協同度分析可以看出徐州的經濟系統與環境系統二者之間的關系是處于波動的階段，沒有明顯的倒U型曲線而屬于波浪型曲線。

[參考文獻]

[1]Grossman， Gene M， Alan Krueger. Economic Growth and theEnvironment[J].Quarterly Journal of Economics， 1995.

[2]Harken H. Synergetic computers and recognition-a top-downapproach to neural nets[M]. Berlin：Springer-Verlag，1991.

[3]陳燕新，戚飛虎.對協同學算法的研究[J]. 上海交通大學學報，1998，32，(8)：8-10.

[4]黃魯成，張紅彩，李曉英.我國電子及通信設備制造業的系統協同度分析[J].統計觀察，2006，(6)：78-80.

[5]苗 紅，王華峰，韓文秀.我國“高等教育一經濟”復合系統協調度發展研究[J].西北農林科技大學學報(社會科學版)，2005，3.

The Research on Synergetic Development between Economy and Environment in Xuzhou

Zhang Jing

(School of Environment Science Spatial Informatics， China university of Mining and Technology，Xuzhou 221008，China)

Abstract： This paper researches the synergetic relation between economy and environment in Xuzhou from 1995 to 2006 by using the synergetic method and calculates the order degree and synergetic degree between them in that period. The research has found that the economic system order degree develops steadily， by contrast the environmental system order degree is unstable， and the synergetic degree between economic system and environmental system fluctuated in those 12 years.

Key words： economy； environment； order degree； synergy

(責任編輯：張丹郁)

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