河北省經濟增長與環境質量耦合協調發展評價

■ 陳麗紅 博士生 高國明 曹振環（、石家莊經濟學院 石家莊05003、中國地質大學（北京） 北京 00083）

經濟與環境都與人類的生存息息相關，但隨著經濟的迅速增長，環境的瓶頸制約越來越突出，傳統的經濟增長模式內生性問題日益凸顯。經濟增長與生態環境質量變化存在著交互耦合的關系，經濟對環境具有脅迫作用，環境惡化對經濟有約束作用。兩系統間通過相互作用而彼此影響以至協同，是相互調和促進的動態過程。區域經濟—生態環境系統的協調發展是當前實現經濟社會可持續進步的必然選擇，經濟增長與環境質量變遷的關系引起了學術界的關注。20 世紀90 年代，Grossman等提出了環境庫茲涅茨（EKC）曲線，之后國內外學者通過對不同地區經濟增長水平與生態環境間是否存在EKC曲線，EKC曲線的表現形式等進行了實證研究。近年來，耦合協調度模型被逐漸引入并應用于區域經濟與環境系統的協調發展研究。

河北省是我國的礦產資源大省，經濟增長較快，生態環境壓力較大。當前，京津冀一體化發展戰略的提出為河北省經濟建設帶來了歷史性的發展機遇，也對生態環境保護提出了挑戰。本文以2003-2012年間的歷年統計數據為支撐，運用經驗模型，分析河北省近10年的省域經濟增長與環境質量間協調發展的時序特征，并從空間角度比較協調發展的市域差異，籍此為河北省環境友好型的社會經濟建設戰略的制定提供決策支持。

區域經濟與生態環境發展態勢

河北省是一個以重工業和資源消耗型產業為主的工業大省，產業結構偏重。目前，正處于工業全面推進、經濟發展模式轉變、經濟快速增長時期。據統計，2013 年全省實現生產總值28301.4 億元，同比增長8.2%。而長期以來的傳統經濟發展模式導致了能源的過度開發和環境污染的加劇，河北省經濟發展面臨巨大的環境壓力，主要污染物排放量大，大氣和水體污染程度高。自2009 年起，河北在環境保護方面采取了多項重要措施，主要表現在污染減排、設區城市空氣質量、水庫水質、近岸海域水質、聲環境質量等方面。據環境狀況公報顯示，2013 年全省化學需氧量、氨氮、二氧化硫和氮氧化物排放量與2012 年相比，分別削減了2.90%、3.51%、4.20%和6.17%。

表1 河北省經濟-環境系統評價指標體系

經濟-環境系統評價指標體系與指標設定

（一）指標體系

評價指標體系是評價經濟增長與生態環境協調發展的基礎。遵循科學性、系統性、邏輯性和數據可獲取性原則，本文構建河北省經濟-環境復雜系統的評價指標體系（見表1）。表中省域指標主要用于時序特征研究，市域指標用于空間規律分析，兩者經濟指標相同，環境指標選取有所不同，其原因是各市環境統計指標的局限性。

文中所用歷年數據來源于《河北經濟年鑒》、《中國城市統計年鑒》、《中國環境統計年鑒》以及河北省統計局網站。

（二）指標標準化

針對不同指標數據的量綱差異，為便于比較，對指標原始數據進行標準化處理，利用公式（1）得出河北省經濟增長與生態環境系統各指標標準化值（見表2）。

式中x`j為經濟或環境子系統某年度第j個指標的標準化值；xj為某年度第j個指標值；λ0為第j 個指標的評價標準。文中采用各指標的最理想值作為評價標準，地方財政收入、地區生產總值等正向標選取2003-2012年間的最大值作為標準，而工業廢水排放量、工業二氧化硫排放量等負向指標則取其最小值。

（三）發展指數測算

經濟與環境兩個子系統發展指數是對子系統發展狀況的度量，也是復合系統耦合協調度計算的基礎。用u 代表某年度經濟或環境子系統的綜合效益函數值（發展指數），計算方法如下：

式中x`j為第j個指標的標準值；wj為第j個指標的綜合評價權重（見表3），本文選取熵值賦權法計算得出。它主要通過判斷某個指標的離散程度來確定其權重，在一定程度上避免了主觀因素帶來的偏差。具體步驟如下：

第一，計算第i 年第j 個指標值的比重Pij：

第二，計算第j 個指標的熵值ej：

第三，計算第j 個指標的熵權wj：

表3 河北省經濟與環境子系統各指標權重

表4 協調發展等級分類

（四）耦合度與協調發展度計算

前人研究證明區域內經濟-環境系統存在與物理耦合系統相類似的相互作用機制，耦合度是衡量系統內要素間相互作用影響程度的定量指標。因此，根據式（2）計算得出的河北2003-2012 年經濟發展和環境建設指數u1和u2，通過Excel進行相關性分析，結果顯示兩者相關系數達到0.8272，且通過顯著性檢驗，表明兩系統間顯著相關，具有協調互動的耦合關系。

然后，利用如下模型得出河北省經濟-環境系統耦合度指數：

式中，C 為耦合度，在［0，1］區間取值。其值越大，說明經濟增長與生態環境越協調，同步性越強；反之，則越不協調，同步性越差。u1和u2分別代表經濟與環境系統發展指數；k為調節系數（k≥2），文中k=2。

但是，耦合度C能雖能反映經濟和生態環境相互作用的程度，卻難以體現系統整體發展水平的高低。經濟與生態環境的綜合發展水平差異很大的地區可能具有相同的耦合度。因此，利用協調發展度指標來度量經濟-環境系統綜合協調發展水平，其計算公式為：

式（4）中，D 表示經濟增長與生態環境的協調發展度；C 為耦合度；T 為經濟效益與生態環境效益的綜合評價指數，反映經濟與生態環境系統整體水平；α、β為待定權數，采用主觀賦值法，一般根據當地經濟與環境的重要程度確定。河北省作為沿海經濟發達省份，經濟建設與環境保護同等重要，所以α、β均取值0.5。

河北省經濟-環境系統耦合協調度時序特征

借鑒國內外相關研究成果，按照協調發展度將兩者之間的協調發展狀況劃分為5 種類型（見表4）。再依據經濟與環境發展指數的對比關系，每種類型又可細分為3 種綜合評價類型：經濟增長滯后型（u1u2）。

按照以上方法和步驟，利用Excel計算得出河北省2003-2012年經濟增長與生態環境協調發展情況的相關指標評價值并成圖（見圖1）。

（一）經濟效益穩步提高且環境質量波動上升

10年間河北省經濟綜合效益水平呈持續增長態勢，且速率不斷增加，經濟發展指數從2003 年的0.2 躍至2012 年的1.0。環境子系統功效值也呈上升趨勢，但增幅不及經濟系統明顯，僅從0.26提高到0.75。在2008年，出現了一次高值波動。這主要是由于奧運會在中國的舉辦，作為北京的外圍省市，河北省各地響應綠色奧運的號召，對各項環境指標做了嚴格的控制。值得注意的是，2011年以后，環境指數出現了首次下降，說明河北省經濟的快速發展給環境帶來越來越大的壓力，環境承載力不斷下降。

（二）耦合度良好穩定且協調發展度持續上升

2003-2012 年間河北省經濟與環境兩者的度非常穩定，變化不大，基本保持在近于或等于1。但協調發展度從整體上看呈持續上升態勢，從2003 年的0.47 到2012 年接近0.92，逐漸趨向于良好協調的發展軌跡。在2008 年后，協調發展度上升速度減小。總體來說，河北省經濟-環境兩子系統耦合協調發展呈現明顯的階段性演化特征，經歷了勉強協調（2003-2005年）、中度協調（2006-2009年）、良好協調（2010-2012年）三個階段。究其原因，10年間河北省經濟發展與環境建設都取得了顯著成效，經濟-環境系統綜合評價指數持續上升。

（三）增長方式不斷轉變

河北省社會經濟-生態環境效益綜合發展水平的剪刀差整體差異不大。從發展水平來看，2003-2009 年，無論是勉強協調階段還是中度協調階段，經濟發展均低于環境發展指數。2010 年經歷了短暫的經濟增長與生態環境基本同步；之后，兩系統綜合效益水平剪刀差不斷增大，經濟效益繼續增大的同時環境效益出現了不斷下降，轉變為生態環境滯后型。因此，雖然目前全省經濟與環境處于良性協調階段，但蘊藏著矛盾：經濟增長對環境的脅迫作用不斷加強，生態系統對經濟快速增長的支撐能力日漸不足，需預防環境壓力進一步增大的態勢。

河北省經濟增長與生態環境協調發展空間特征

圖1 河北省經濟-環境系統指標評價值

圖2 河北省經濟-環境系統協調發展空間分布

本文選取2012年河北省11個市經濟、環境系統的截面數據，采用相同的方法計算得出各市的經濟、環境子系統發展指數、經濟—環境系統綜合評價指數、系統耦合度、系統協調發展度，并就其結果做成區域差異圖（見圖2）。

第一，經濟水平差異顯著，環境效益相對均衡。河北省各市經濟發展極不平衡，唐山市經濟發展指數高達0.94，其次石家莊為0.87。大部分城市經濟發展處于偏低水平，在0.5以下。承德、秦皇島、張家口和邢臺經濟指數均僅在0.2-0.3間。衡水市在11個地市中，經濟最不發達，發展指數低至0.17。全省各市環境效益普遍較低，在0.22-0.55。

第二，耦合度較高，區域差異較大；協調發展度中等，區域差異較小。河北省11個城市經濟與環境兩子系統耦合水平普遍較高，在0.59-1.00之間。其中石家莊和唐山工業基礎雄厚，經濟效益和環境效益同步性較差，環境滯后明顯。衡水經濟發展（指數0.17）明顯滯后于環境建設（指數0.50），承德與衡水情況相似，這與其經濟發展緩慢有一定關系。邢臺、秦皇島、張家口、滄州、廊坊等城市經濟與環境同步性特征明顯，協調度接近于1.0，但經濟和環境兩系統發展水平均較低，并未實現較高的協調發展水平，需通過經濟與環境的共同發展實現高質量的協調發展。

雖然河北省11 個城市經濟與環境耦合度較高，但系統綜合發展水平偏低，為0.24-0.68.結果表現為各市經濟與環境協調發展度集中于0.45-0.71之間，分屬勉強協調（保定等7城市）和中度協調（石家莊等4城市）兩種類型，這與各市經濟發展情況布局基本一致。另外，反映出各市綜合發展水平及協調發展度區域差異較小，全省未來協調發展提升空間很大。

結論與展望

運用耦合協調度理論，本文對河北省2003-2012年經濟增長和環境質量發展水平進行綜合評價，并對兩者間耦合度和協調發展度進行時序演化規律與空間分異特征分析，得出以下結論：河北省經濟與環境系統存在較強的耦合性，綜合發展水平是影響協調發展度的主要因素；省域層次上經濟、環境系統持續發展，兩者間耦合度水平較高，協調發展度不斷上升，增長方式由經濟增長滯后型向生態環境滯后型轉變；各市比較來看，耦合度水平高；協調發展度中等，區域差異不大。

作為京津冀經濟圈的重要組成部分，河北省經濟社會發展潛力巨大。當前，全省經濟—環境系統協調發展度在不斷良性演化的過程中生態環境滯后的現象開始顯現，今后要更加重視環境治理與建設，避免環境質量的繼續下降。省內各市協調發展度相對均衡，有利于經濟、環境政策的統一制定與實施。應通過進一步改善經濟結構、轉變生產方式、加強技術創新、提高生產效率，加大環境整治力度，使河北省經濟—環境系統向著良性耦合協調、共同提升的可持續方向發展。

鑒于數據獲取的局限性，本文所選指標是否具有普遍代表性，各個城市地理位置、經濟基礎與環境等因素對系統耦合協調度的影響在本研究中沒有涉及，有待今后進一步探索。

1.余道先，杜蘭英.環境質量、經濟增長與科學發展觀[J].現代經濟探討，2006（6）

2.王良健，陳東，李琳.湖南省經濟發展與環境質量演進的關系研究[J].地理與地理信息科學，2007，23（5）

3.于海燕，于振英.河北省縣域經濟增長與環境質量變化的個體固定效應分析[J].石家莊經濟學院學報，2010，33（2）

4.陳興鵬，楊冕，楊福霞.中國經濟發展與環境質量動態關系[J].蘭州大學學報（自然科學版），2011，47（3）

5.王宏偉，張小雷，魏山峰等.烏魯木齊市經濟發展與生態環境交互耦合的規律性分析[J].中國科學.D 輯：地球科學，2006（S2）

6.張琰飛，朱海英.西南地區文化演藝與旅游流耦合協調度實證研究[J].經濟地理，2014，34（7）

7.崔峰.上海市旅游經濟與生態環境協調發展度研究[J].中國人口·資源與環境，2008，18（5）

8.劉耀彬，李仁東，宋學鋒.中國區域城市化與生態環境耦合的關聯分析[J].地理學報，2005，60（2）

9.廖重斌.環境與經濟協調發展的定量評判及其分類體系—以珠江三角洲城市群為例[J].熱帶地理，1999，19（2）

10.馬立平.統計數據標準化—無量綱化方法[J].北京統計，2003（3）

11.白雪梅，趙松山.由指標相關性引出的確定權重的方法[J].江蘇統計，1998（4）

12.龐聞，馬耀峰，楊敏.城市旅游經濟與生態環境系統耦合協調度比較研究—以上海、西安為例[J].統計與信息論壇，2011，26（12）

13.柴莎莎，延軍平，楊謹菲.山西經濟增長與環境污染水平耦合協調度[J].干旱區資源與環境，2011，25（1）

14.楊彤，王能民.城市競爭力與生態環境耦合度模型設計與實證研究[J].生態經濟，2008（10）

15.吳玉萍，董鎖成，宋鍵峰.北京市經濟增長與環境污染水平計量模型研究[J].地理研究，2002，21（3）