快速城市化區域經濟與環境協調發展動態評價
——以深圳寶安區為例

葉有華，孫芳芳，張原，黃濤，林曉燕，陳禮

快速城市化區域經濟與環境協調發展動態評價
——以深圳寶安區為例

葉有華，孫芳芳*，張原，黃濤，林曉燕，陳禮

國家環境保護飲用水水源地管理技術重點實驗室//深圳市環境科學研究院，廣東 深圳 518001

經濟和環境的協調性分析是可持續發展研究的基礎。目前，協調評價在應用方面多集中于現狀評價和短期動態分析，關注城市化長期進程的案例較少，且研究尺度多數是城市及以上水平，對于行政區及更小尺度的研究相對較少。以典型快速工業化、城市化城區——深圳市寶安區為例，選取與城區經濟社會發展水平和生態環境狀況密切相關的9個指標，建立經濟環境協調發展評價指標體系，通過計算協調發展度，對1994─2012年寶安區的經濟社會系統與環境系統的協調性動態變化進行了分析。研究表明，20年間，寶安區經濟社會綜合指數大致呈逐年升高趨勢，生態環境綜合指數先穩定升高后大幅下降再持續升高最后略有降低，經濟與環境的關系經歷了經濟滯后-環境經濟同步-環境滯后的轉變，經濟-環境協調發展度總體呈先上升后下降再上升的變化特征。可將1994─2012年分成3個階段：城市化初期（1994─2000年間），寶安區經濟-環境協調發展水平穩定提升，從初級協調-中級協調-良好協調；城市化中期（2001─2006年間），協調發展度大幅下降，從中級協調-初級協調-勉強協調（2006年）；城市化后期（2007─2012年間），協調發展水平穩定提升，經歷了勉強協調-初級協調-中級協調的變化。寶安區經濟-環境協調度的變化特征與其城市化過程中經濟社會發展和生態環境保護建設歷程關系密切。研究成果可為城區可持續發展決策、生態文明建設提供技術支撐，也可為其他快速工業化、城市化地區協調發展提供參考。

城市化；協調發展度；經濟社會；生態環境；工業化；寶安區

城市生態系統包括經濟社會和生態環境兩個對立統一的重要組成部分，二者既相互制約，又相互促進。隨著城市化進程的不斷加快，經濟社會發展和生態環境保護的關系日益密切而且復雜。城市化過程中經濟社會發展不可避免地給城市生態環境造成壓力，影響和改變著城市的生態環境水平。與此同時，經濟社會的發展又離不開良好生態環境的支持，生態環境水平將直接影響到城市經濟社會發展的速度與質量(盧虹虹和王德耀，2012)。協調發展已被全世界公認為處理發展經濟和保護環境之間關系的最佳選擇，它是保證人類實現社會可持續發展戰略目標的必由之路。如何協調好經濟社會發展與生態環境保護之間的關系，實現經濟社會效益和生態環境效益的雙贏，是區域可持續發展中的重要命題，而定量評價經濟與環境發展的協調性是其首要前提。

自1992年在巴西召開的聯合國環境與發展大會之后，關于環境與經濟協調發展的研究受到社會的普遍關注。如環境經濟學家Grossman和Krueger（1995）揭示了隨著城市經濟發展水平的提高，城市生態環境質量呈現倒“U”型的演變規律；Norgaard（1990）提出了協調發展理論，把經濟發展過程看作不斷適應環境變化的過程，通過反饋環在社會與生態系統之間可以實現協調發展。近年來，經濟與環境協調發展的定量評價成為城市可持續發展研究的熱點問題之一（Jalal，1993；Mulder，2001；Wehner，2009；陳惠雄，2000）。研究者們構建了多種評價模型，主要包括投入產出模型

（Jiang等，2002）、EKC計量模型（Panayotou，1995；Dinda，2004）、灰色系統模型（張曉東和朱德海，2003）、協調度和協調發展度綜合評價模型（廖重斌，1999；吳玉鳴和張燕，2008）等，從國家（劉耀彬等，2005；吳玉鳴和張燕，2008）、城市群（廖重斌，1999；王西琴等，2009）、省（李勇和王金南，2006；秦鐘等，2012）、市（桑秋等，2008；史亞琪等，2010）等較大尺度范圍開展了經濟與環境協調發展評價工作，而對于行政區及更小尺度范圍的協調發展評價研究相對較少。目前，對于經濟-環境協調發展評價的研究逐漸從定性、靜態的現狀分析（廖重斌，1999）轉向定量、動態的趨勢評價（李勇和王金南，2006；桑秋等，2008；秦鐘等，2012），研究方法的變化推動了該領域的研究進展。然而，關注城市化長期進程的研究案例較少。由于不同區域自然環境和社會經濟條件各不相同，不同尺度范圍的經濟社會發展與生態環境相互影響水平不一，且在不同時間階段呈現不同態勢。因此，對更小空間尺度、更長時間跨度的區域經濟發展與生態環境的協調性動態變化進行實證量化分析是很有必要的。

位于我國改革開放前沿窗口深圳市的寶安區，自1993年建區以來經歷了快速工業化推動的高速經濟發展，20年間國民生產總值（GDP）翻了約30倍，但也隨之帶來環境惡化、資源消耗等一系列生態問題。其過去20多年的發展歷程是我國快速工業化、城市化地區發展的一個縮影，具有很強的代表性和重要性。由于尚未對寶安區經濟社會與生態環境協調程度開展過相關研究，目前并不清楚寶安區經濟發展與生態環境之間存在著怎樣的交互脅迫，兩者之間的協調程度隨時間如何變化，怎樣能更好地促進經濟發展與生態環境的良性互動。針對這些亟待解決的問題，本文在總結前人研究方法優點的基礎上，運用協調度計算方法，基于寶安區1993─2012年間的相關數據，對寶安區經濟社會和生態環境系統的發展狀況及二者協調發展的動態變化進行了分析，以期為區域可持續發展調控措施提供決策依據，也為其他快速城市化地區的可持續發展提供參考。

1 研究地概況

深圳市寶安區地處東經113°52′，北緯22°35′，位于廣東南海之濱，北連東莞市，東接光明、龍華新區，西鄰珠江口，是深圳的工業基地和西部中心。寶安區屬低山丘陵濱海區，屬亞熱帶海洋性氣候，年平均氣溫22 ℃；雨量充沛，年降水量1926 mm。1993年1月寶安撤縣設區，現轄新安、西鄉、松崗、石巖、福永和沙井6個街道。2012年末全區常住人口270萬人，面積392.14 km2。

過去20年間，寶安區經歷了快速的工業化、城市化，從農業大區逐漸轉變為工業大區，經濟飛速發展，GDP從1993年的67.10億元快速增加到2013年的2033.09億元。人口密度由1993年的1848人/平方公里增加到2012年的6880人/平方公里。隨著土地開發進程的加快，生態資源消耗速度的增加，環境污染加重，西部海域水質逐漸變差。

2 數據來源與研究方法

2.1經濟社會與生態環境協調發展指標體系構建

2.1.1 指標選取

評價指標體系是協調度評價的基礎，直接影響到評價結果的準確性。依據可持續發展理論，借鑒廖重斌（1999）的經濟與環境協調發展評價研究成果。指標選取過程中遵循系統性、代表性、有效性、科學性和可比性原則，并考慮數據的可得性、可操作性等多種因素。在已有研究基礎上，共選取了9個使用頻率較高、具有區域代表性、易獲取且通用的指標，從經濟社會系統和生態環境系統兩方面來構建經濟與環境協調發展評價指標體系（表1）。

表1 寶安區社會經濟與生態環境協調度評價指標體系Table 1 Coordination evaluation index system between socio-economic development and eco-environment of Baoan district

寶安區經濟社會系統共選取5個主要指標：人均GDP、第三產業比例、單位建設用地GDP產出、

GDP增長率、職工人均工資，分別從經濟水平、經濟結構、經濟效率、經濟活力（增長潛力）和生活質量（收入水平）方面來反映經濟社會發展狀況。

生態環境系統共選取4個主要指標：大氣二氧化硫濃度、單位面積廢水排放量、人口密度、環保投資占GDP比重，分別從大氣環境質量、水環境壓力、生態承載壓力和環保投入強度方面來反映生態環境系統的狀況。

除大氣二氧化硫濃度、單位面積廢水排放量兩個指標的數據來自環境質量報告書外，其余指標的數據均來自寶安區統計年鑒。

2.1.2 權重確定

為了克服多指標變量間信息的重疊和人為確定權重的主觀性，該研究選用熵值法確定權重（表1）。該方法是利用指定指標的信息熵值（即某項指標的指標值之間的離散程度）來判斷該指標的有效性和價值，其優點在于能夠明確地反映出指標信息熵值的效用價值，其給出的指標權重值比層次分析法和專家經驗評估法更具客觀性、真實性和科學性（陳明星等，2009）。熵值法確定權重的基本步驟如下：

設n個指標，m個年份，形成原始數據矩陣X=(xij)m,n：

第一步，將各指標同度量化，計算第j項指標下第i年份指標值的比重pij:pij= xij/∑xij；

第二步，計算第j項指標的熵值ej：

ej= -k∑pijlnpij，令k = 1/lnm，則ej= -(1/lnm)∑pijlnpij；

第三步，計算第j項指標的差異性系數gj：gj=1- ej，熵值越小，指標間差異性越大，指標就越重要；

第四步，定義第j項指標的權數aj：aj= gj/∑gj。

2.2寶安區經濟社會與生態環境協調發展測度與評價

2.2.1 數據標準化處理

為消除各指標量綱對結果的影響，采用極差標準化法對數據進行標準化處理。公式為：

正向作用指標：Xij=(xij-xjmin)/(xjmax-xjmin)

負向作用指標：Xij=1-(xij-xjmin)/(xjmax-xjmin)

其中，Xij為標準化后結果；xij為第j項指標第i年份指標的原始數據值；xjmax和xjmin分別為第j項指標的最大、最小值。

標準化后的各指標結果如表2所示。

2.2.2 生態環境和經濟社會發展協調度測算

基于經濟環境協調發展模型（廖重斌，1999），首先計算生態環境綜合指數f(X)和經濟社會綜合指數g(Y)，公式如下：

表2 寶安區各指數年際變化Table 2 Annual variations of sub-system index in Baoan district

式中，ai和bj為所選指標在綜合評價體系中的權重，和為各指標標準化后結果。

在此基礎上，測算協調發展度D來度量環境與經濟兩個系統協調發展水平的高低（廖重斌，1999）。公式如下：

式中：T為生態環境與社會經濟發展水平的綜合評價指數，它反映了環境與經濟的整體效益或水平；C為生態環境與社會經濟發展的協調指數，反映經濟發展與生態環境發展演進的同步性；k為協調系數，取k=2；α、β為待定權數，考慮到經濟與環境的同等地位，為計算方便，α、β均取值0.5。

該模型反映了在生態環境和社會經濟發展水平一定的情況下，為使生態環境與社會經濟發展的復合效益最大，生態環境與社會經濟發展水平耦合協調的數量程度。在此基礎上，采用均勻分布函數法擬定協調發展度的等級劃分標準（廖重斌，1999），據此判斷經濟社會與生態環境系統之間的協調程度（表3）。另外，通過比較生態環境綜合指數f(X)和經濟社會綜合指數g(Y)的大小來判斷經濟和環境發展的關系：如果f(X)＞g(Y)，屬于經濟滯后型；f(X)=g(Y)，屬于環境經濟同步型；f(X)＜g(Y)，屬于環境滯后型。

2.2.3 影響生態環境與經濟社會發展協調度的關鍵因子分析

運用SPSS15.0軟件，以協調發展度D為因變量，以人均GDP（V1）、第三產業比例（V2）、GDP年增長率（V3）、單位建設用地GDP產出（V4）、職工人均工資（V5）、單位面積廢水排放量（V6）、大氣二氧化硫濃度（V7）、人口密度（V8）、環保投資占GDP比例（V9）為自變量，進行多因素回歸分析。

3 結果與分析

3.1寶安區生態環境和經濟社會的綜合發展指數

依據上述方法計算出寶安區1994─2012年的生態環境綜合指數f(X)和經濟社會綜合指數g(Y)，見圖1。寶安區經濟社會綜合指數大致呈現逐年升高趨勢，反映出經濟社會發展水平不斷提高。生態環境綜合指數變化較為復雜，先穩定升高后大幅下降再持續升高最后略有降低的特征，反映出生態環境質量經歷了從好變差再逐漸恢復并有反復的過程。根據各指數的變化特征，將1994─2012年劃分為3個時間段：早期1994─2000年，中期2001─2006年，近期2007─2012年。

表3 協調度等級劃分標準Table 3 Standard for grade classification of coordinative degree

圖1 寶安區生態環境質量、經濟社會發展指數與協調發展度年際變化Fig.1 Annual variations of the socio-economic development index, eco-environment index and coordination degree of Baoan district

生態環境綜合指數和經濟社會綜合指數的差距也隨時間推移而發生變化。早期生態環境綜合指數高于經濟社會綜合指數，兩者差距較大，差值約在0.3左右。中期2000年以后，經濟社會綜合指數持續增加，隨之而來的生態環境問題開始顯現，生態環境綜合指數開始下降，二者差距明顯縮小，生態環境的變化對經濟社會發展的影響和約束也逐漸加強；2004年以后，生態環境質量已滯后于經濟

社會的發展，并且隨著時間的推移，二者差距逐漸增大。近期，隨著對生態環境重視程度的提高，環境治理力度加大，生態環境綜合指數逐漸提高，其與經濟社會綜合指數的差距逐漸縮小；在2009年前后，二者相當接近。然而，2011年以后，生態環境質量的改善速度明顯低于經濟社會發展速度，生態環境質量的相對滯后性表現的更加明顯。

3.2寶安區經濟社會與生態環境發展的協調度

從圖1可以看出，寶安區生態環境與經濟社會的協調發展度（D）總體呈先小幅上升后大幅下降再大幅上升的變化特征。具體來看，早期1994─2000年間，協調發展度經歷了從初級協調（1994年）—中級協調（1995─1996年）—良好協調（1997─2000）的提升過程，但該階段經濟社會綜合指數低于生態環境綜合指數，表明經濟發展嚴重滯后，經濟—環境系統的耦合關系比較脆弱。中期2001─2006年間，協調發展度從中級協調（2001─2003年）降至初級協調（2004─2005年）直至勉強協調（2006年），同時經歷了經濟滯后型-環境經濟同步型-環境滯后型的轉變。近期2007─2012年間，協調發展度從勉強協調（2007年）、初級協調（2008年）提升至中級協調水平（2009─2012年），但該階段生態環境明顯滯后，尤其是2011年以后，生態環境更是明顯滯后于經濟社會。

結合現狀，生物防控措施是降低非洲豬瘟帶來影響的主要途徑，在實際防控工作開展中，相關養殖人員可以從以下幾方面做起：首先，養豬區域內應對出入人員進行嚴格控制，獸醫或其他人員需要進入養殖場內部時應提前做好防護和消毒措施，以免人體攜帶病毒導致豬感染。其次，在飼養中，養殖人員應避免在飼料中摻入豬肉，同時應避免將人吃的食物用于喂養，以此避免豬因為食物而感染。最后，養殖場應能做好清潔工作，及時清理糞便，定期進行消毒，以此避免病毒長期存在于豬群內或在豬群內大范圍傳播[4]。

3.3影響生態環境與經濟社會發展協調度的關鍵因子

多因素回歸分析結果（表4）表明：9個變量中，以環保投資占GDP比例和第三產業比例對協調度的貢獻最大，其中僅環保投資占GDP比例就可解釋協調度61.7%的變異，環保投資占GDP比例和第三產業比例二者一起可解釋協調度93.2%的變異。回歸分析結果表明環保投資占GDP比例和第三產業比例是影響生態環境與經濟社會發展協調度的關鍵因子，可通過改善這兩個指標來提高寶安區生態環境與經濟社會發展協調程度。

表4 多因素回歸分析結果Table 4 Multivariate regression analysis results of coordination degree

4 討論

寶安區經濟社會與生態環境協調度的變化特征與其經濟社會發展以及生態環境保護建設歷程關系密切。早期1994─2000年間，寶安剛剛建區，作為深圳經濟特區外的大區，經濟發展水平較低，期初的人均GDP只有6000元。該階段生態環境質量指數和經濟社會發展指數均持續升高，表明經濟社會和生態環境均發展良好。2000年寶安區人均GDP提高到近18000元。該階段寶安區政府提出堅持環境保護政策，并適當加大了環保投入力度，制定了《寶安區環境保護總體規劃》；此外，由于人口和工業壓力較小，較大的環境承載能力能夠滿足該階段的經濟發展需求。因此，寶安區建區初期其經濟-環境協調度較高，但經濟社會發展滯后于生態環境的發展。

2000年以后，寶安區依靠走傳統工業化道路使經濟增長的進程進一步加快，城市經濟發展對生態環境資源與能源利用強度日漸加大，對環境的破壞也日益明顯。大量污染物的排放對周邊環境產生了嚴重的影響，填海造地和灘涂圍墾也影響了海洋功能的正常發揮。盡管環境治理和保護的力度在不斷加強，但加強的力度遠小于環境壓力的增長速率，使得經濟社會發展逐漸拋離城市生態環境發展，兩者發展速度差距越來越大，生態環境綜合發展指數出現波動式下降，環境對經濟的限制作用開始顯現，經濟-環境協調發展度降低，2006年協調度降至勉強協調狀態。該時期生態環境綜合指數不斷下降，經濟社會綜合指數不斷升高，生態環境綜合指數從高于經濟社會綜合指數轉變為低于經濟社會發展指數，表明該時期的經濟發展是以犧牲環境為代價而取得的。

2007年以后，寶安區在建設國家生態區戰略背景下，采取積極轉變經濟發展方式、實施污染總量控制、開展環境綜合整治和生態修復等措施，深入推進生態建設，減輕環境壓力。因此，生態環境較前一時期有所改善，經濟與環境的關系進入快速調整期，矛盾有所緩和，生態環境綜合指數快速提高，經濟和環境協調發展度也大幅提升。特別是2009─2010年，寶安區為迎接2011年深圳“大運會”，進一步加大環保投入力度，在河道環境綜合整治、大氣環境污染治理、生態資源保護等方面取得明顯成效，主要污染物排放量下降，一些突出環境問題得到緩解。然而，這種借助舉辦國際盛會的契機，在較短時期內進行大規模城市環境整治的“盛會模式”，雖然在一定的時期內快速促進了城市生態環境的發展，但盛會過后，一些臨時性的大力度環境管理措施（如機動車限行、污染企業停工等）取消，使得經濟快速增長對環境的脅迫趨緊，生態環境綜合指數和經濟環境協調發展度沒能保持增長勢頭。

“重經濟輕環保”、“先破壞后治理”的模式表明寶安區初期經濟發展是以犧牲環境為代價的：隨

著城市化和工業化的加快，經濟社會得到了快速發展；同時，生態環境也受到了極大破壞，生態環境綜合指數從大于經濟社會綜合指數降至小于經濟社會綜合指數，特別是在中期，環境壓力增大；直至近期，隨著生態建設方面的投入增多，生態環境質量趨于好轉，但是生態環境綜合指數小于經濟社會綜合指數的趨勢仍未扭轉，說明生態環境改善的速度仍低于經濟社會發展的速度。總體來看，寶安區經濟社會與生態環境的協調度呈現波動起伏，主要受到經濟發展形勢、環保政策執行實施以及突發事件的影響。目前，寶安區經濟與環境的協調度處于中級協調且逼近初級協調水平，但長期處于環境滯后型。從長遠來看，滯后于經濟發展進程的生態環境對經濟社會發展的約束作用增強，最終會降低城區經濟的發展速度，不利于其可持續發展。生態環境對經濟社會發展的響應較為明顯，寶安區經濟快速發展的初期階段主要是以環境破壞為代價，但近期環境和經濟協調發展度的提高表明一定程度上，環境可以隨著經濟的發展而好轉。因此，寶安區在今后的發展中應著重處理好經濟發展與生態環境保護的協調發展問題。

現階段，可通過加大環保投入、改善生態環境質量、調整產業結構等手段提高寶安區生態環境與經濟社會發展的協調度和綜合效益。

5 結論

經濟社會的快速發展伴隨著資源環境的劇烈變化，在這過程中應注重城市經濟、社會、環境的和諧互動與協調發展，如此方能適應城市生態文明建設的內在要求。城市經濟、社會和環境的協調互動是一個漫長的動態過程。本研究基于經濟環境協調發展模型，建立了快速工業化、城市化典型區域的經濟環境協調發展評價指標體系，定量評價了1994─2012年寶安區經濟環境協調性的時序變化特征。結果顯示，寶安區經濟環境協調度呈現出的先升后降再升的變化特征與其城市化過程中經濟社會發展和生態環境保護建設歷程關系密切。該模型可以較為簡單直觀地反映出城區經濟、社會和環境的協調互動過程，可為城區可持續發展決策、生態文明建設提供技術支撐，也可為其他快速工業化、城市化地區協調發展提供參考。由于該模型主要基于指標體系的建立，指標選取的有限性和主觀性會影響最終的測算結果。因此，如何更科學有效地完善指標體系和測算經濟環境協調度，值得進一步深入研究。

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A Dynamic Assessment for the Coordination between Economic Development and the Environment in Rapid Urbanized Areas: A Case Study of BaoanDistrict in Shenzhen

YE Youhua, SUN Fangfang*, ZHANG Yuan, HUANG Tao, LIN Xiaoyan, CHEN Li
State Environmental Protection Key Laboratory of Drinking Water Source Management and Technology//Shenzhen Academy of Environmental Sciences, Shenzhen 518001, China

Assessing the coordination between the environment and the economic development is a key to the sustainable development study. Most of the progresses were applied in evaluating the status quo and short-term dynamic variation, rather than in long-term change. Furthermore, most research scales were focusing on city and larger scale, neglecting the district and smaller scale. Taking Baoan district in Shenzhen, a rapid industrialized and urbanized area, as a typical case, 9 indexes closely related to the socio-economic development and eco-environment status have been selected to build the coordination evaluation index system. Accordingly, the coordination degrees between socio-economic development and eco-environment of Baoan were assessed based on the data of socio-economy and environment sub-systems from 1994 to 2012. The results showed as follows: the socio-economic development index increased gradually while the eco-environment index experienced steady increase-sharp decrease-continuous elevation-slight decrease variation. The evolution speeds of socio-economic and eco-environment subsystems were not synchronized, indicating the variation of economical lag-economic and environment synchronous-environment lag. The coordination degrees between socio-economic development and eco-environment of Baoan district increased at first, and then decreased and increased again at last. The period of 1994-2012 can be divided into three stages: The first is the initial stage of urbanization (from 1994 to 2000). A steady improvement of coordinated development in economy and environment happened in Baoan district, which presented a coordination level from primary to good coordination. The second is the middle stage of urbanization (from 2001 to 2006). The coordination degree had been falling dramatically from intermediate to primary, then declined to a marginal level in 2006.The third is later stage of urbanization (from 2007 to 2012).The coordinated development level rose steadily, experienced a change from marginal to intermediate coordination. The variation characteristics of economy-environment coordination degree in Baoandistrict are close to the urbanized process of economy-society development and eco-environmental protection. The Research results can give a technical support for the decision-making of urban sustainable development and the construction of ecological civilization, and also can provide reference for the coordinated development of other fast-industrialized and fast- urbanized regions.

urbanization; coordination degree; socio-economic; eco-environment; industrialization; Baoan district

X196

A

1674-5906（2014）12-1996-07

國家水體污染控制與治理科技重大專項(2012ZX07206-004)；深圳市城管局科研項目(201323)；深圳市環境科技計劃項目(SZCG2013040569)；寶安區環境科研項目(BACG2013030822)

葉有華(1979年生)，男，高級工程師，博士，主要從事生態與可持續發展研究。

*通信作者；E-mail: sunffgz@163.com

2014-10-08

葉有華，孫芳芳，張原，黃濤，林曉燕，陳禮. 快速城市化區域經濟與環境協調發展動態評價——以深圳寶安區為例[J]. 生態環境學報, 2014, 23(12): 1996-2002.

YE Youhua, SUN Fangfang, ZHANG Yuan, HUANG Tao, LIN Xiaoyan, CHEN Li. A Dynamic Assessment for the Coordination between Economic Development and the Environment in Rapid Urbanized Areas: A Case Study of BaoanDistrict in Shenzhen [J]. Ecology and Environmental Sciences, 2014, 23(12): 1996-2002.