河北省經(jīng)濟增長與環(huán)境質(zhì)量耦合協(xié)調(diào)發(fā)展評價

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

經(jīng)濟與環(huán)境都與人類的生存息息相關，但隨著經(jīng)濟的迅速增長，環(huán)境的瓶頸制約越來越突出，傳統(tǒng)的經(jīng)濟增長模式內(nèi)生性問題日益凸顯。經(jīng)濟增長與生態(tài)環(huán)境質(zhì)量變化存在著交互耦合的關系，經(jīng)濟對環(huán)境具有脅迫作用，環(huán)境惡化對經(jīng)濟有約束作用。兩系統(tǒng)間通過相互作用而彼此影響以至協(xié)同，是相互調(diào)和促進的動態(tài)過程。區(qū)域經(jīng)濟—生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的協(xié)調(diào)發(fā)展是當前實現(xiàn)經(jīng)濟社會可持續(xù)進步的必然選擇，經(jīng)濟增長與環(huán)境質(zhì)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(huán)境庫茲涅茨（EKC）曲線，之后國內(nèi)外學者通過對不同地區(qū)經(jīng)濟增長水平與生態(tài)環(huán)境間是否存在EKC曲線，EKC曲線的表現(xiàn)形式等進行了實證研究。近年來，耦合協(xié)調(diào)度模型被逐漸引入并應用于區(qū)域經(jīng)濟與環(huán)境系統(tǒng)的協(xié)調(diào)發(fā)展研究。

河北省是我國的礦產(chǎn)資源大省，經(jīng)濟增長較快，生態(tài)環(huán)境壓力較大。當前，京津冀一體化發(fā)展戰(zhàn)略的提出為河北省經(jīng)濟建設帶來了歷史性的發(fā)展機遇，也對生態(tài)環(huán)境保護提出了挑戰(zhàn)。本文以2003-2012年間的歷年統(tǒng)計數(shù)據(jù)為支撐，運用經(jīng)驗模型，分析河北省近10年的省域經(jīng)濟增長與環(huán)境質(zhì)量間協(xié)調(diào)發(fā)展的時序特征，并從空間角度比較協(xié)調(diào)發(fā)展的市域差異，籍此為河北省環(huán)境友好型的社會經(jīng)濟建設戰(zhàn)略的制定提供決策支持。

區(qū)域經(jīng)濟與生態(tài)環(huán)境發(fā)展態(tài)勢

河北省是一個以重工業(yè)和資源消耗型產(chǎn)業(yè)為主的工業(yè)大省，產(chǎn)業(yè)結構偏重。目前，正處于工業(yè)全面推進、經(jīng)濟發(fā)展模式轉變、經(jīng)濟快速增長時期。據(jù)統(tǒng)計，2013 年全省實現(xiàn)生產(chǎn)總值28301.4 億元，同比增長8.2%。而長期以來的傳統(tǒng)經(jīng)濟發(fā)展模式導致了能源的過度開發(fā)和環(huán)境污染的加劇，河北省經(jīng)濟發(fā)展面臨巨大的環(huán)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(huán)境保護方面采取了多項重要措施，主要表現(xiàn)在污染減排、設區(qū)城市空氣質(zhì)量、水庫水質(zhì)、近岸海域水質(zhì)、聲環(huán)境質(zhì)量等方面。據(jù)環(huán)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(jīng)濟-環(huán)境系統(tǒng)評價指標體系

經(jīng)濟-環(huán)境系統(tǒng)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(jīng)濟增長與生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的基礎。遵循科學性、系統(tǒng)性、邏輯性和數(shù)據(jù)可獲取性原則，本文構建河北省經(jīng)濟-環(huán)境復雜系統(tǒng)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(guī)律分析，兩者經(jīng)濟指標相同，環(huán)境指標選取有所不同，其原因是各市環(huán)境統(tǒng)計指標的局限性。

文中所用歷年數(shù)據(jù)來源于《河北經(jīng)濟年鑒》、《中國城市統(tǒng)計年鑒》、《中國環(huán)境統(tǒng)計年鑒》以及河北省統(tǒng)計局網(wǎng)站。

（二）指標標準化

針對不同指標數(shù)據(jù)的量綱差異，為便于比較，對指標原始數(shù)據(jù)進行標準化處理，利用公式（1）得出河北省經(jīng)濟增長與生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)各指標標準化值（見表2）。

式中x`j為經(jīng)濟或環(huán)境子系統(tǒng)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(qū)生產(chǎn)總值等正向標選取2003-2012年間的最大值作為標準，而工業(yè)廢水排放量、工業(yè)二氧化硫排放量等負向指標則取其最小值。

（三）發(fā)展指數(shù)測算

經(jīng)濟與環(huán)境兩個子系統(tǒng)發(fā)展指數(shù)是對子系統(tǒng)發(fā)展狀況的度量，也是復合系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)度計算的基礎。用u 代表某年度經(jīng)濟或環(huán)境子系統(tǒng)的綜合效益函數(shù)值（發(fā)展指數(shù)），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(jīng)濟與環(huán)境子系統(tǒng)各指標權重

表4 協(xié)調(diào)發(fā)展等級分類

（四）耦合度與協(xié)調(diào)發(fā)展度計算

前人研究證明區(qū)域內(nèi)經(jīng)濟-環(huán)境系統(tǒng)存在與物理耦合系統(tǒng)相類似的相互作用機制，耦合度是衡量系統(tǒng)內(nèi)要素間相互作用影響程度的定量指標。因此，根據(jù)式（2）計算得出的河北2003-2012 年經(jīng)濟發(fā)展和環(huán)境建設指數(shù)u1和u2，通過Excel進行相關性分析，結果顯示兩者相關系數(shù)達到0.8272，且通過顯著性檢驗，表明兩系統(tǒng)間顯著相關，具有協(xié)調(diào)互動的耦合關系。

然后，利用如下模型得出河北省經(jīng)濟-環(huán)境系統(tǒng)耦合度指數(shù)：

式中，C 為耦合度，在［0，1］區(qū)間取值。其值越大，說明經(jīng)濟增長與生態(tài)環(huán)境越協(xié)調(diào)，同步性越強；反之，則越不協(xié)調(diào)，同步性越差。u1和u2分別代表經(jīng)濟與環(huán)境系統(tǒng)發(fā)展指數(shù)；k為調(diào)節(jié)系數(shù)（k≥2），文中k=2。

但是，耦合度C能雖能反映經(jīng)濟和生態(tài)環(huán)境相互作用的程度，卻難以體現(xiàn)系統(tǒng)整體發(fā)展水平的高低。經(jīng)濟與生態(tài)環(huán)境的綜合發(fā)展水平差異很大的地區(qū)可能具有相同的耦合度。因此，利用協(xié)調(diào)發(fā)展度指標來度量經(jīng)濟-環(huán)境系統(tǒng)綜合協(xié)調(diào)發(fā)展水平，其計算公式為：

式（4）中，D 表示經(jīng)濟增長與生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展度；C 為耦合度；T 為經(jīng)濟效益與生態(tài)環(huán)境效益的綜合評價指數(shù)，反映經(jīng)濟與生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)整體水平；α、β為待定權數(shù)，采用主觀賦值法，一般根據(jù)當?shù)亟?jīng)濟與環(huán)境的重要程度確定。河北省作為沿海經(jīng)濟發(fā)達省份，經(jīng)濟建設與環(huán)境保護同等重要，所以α、β均取值0.5。

河北省經(jīng)濟-環(huán)境系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)度時序特征

借鑒國內(nèi)外相關研究成果，按照協(xié)調(diào)發(fā)展度將兩者之間的協(xié)調(diào)發(fā)展狀況劃分為5 種類型（見表4）。再依據(jù)經(jīng)濟與環(huán)境發(fā)展指數(shù)的對比關系，每種類型又可細分為3 種綜合評價類型：經(jīng)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(jīng)濟增長與生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展情況的相關指標評價值并成圖（見圖1）。

（一）經(jīng)濟效益穩(wěn)步提高且環(huán)境質(zhì)量波動上升

10年間河北省經(jīng)濟綜合效益水平呈持續(xù)增長態(tài)勢，且速率不斷增加，經(jīng)濟發(fā)展指數(shù)從2003 年的0.2 躍至2012 年的1.0。環(huán)境子系統(tǒng)功效值也呈上升趨勢，但增幅不及經(jīng)濟系統(tǒng)明顯，僅從0.26提高到0.75。在2008年，出現(xiàn)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(huán)境指標做了嚴格的控制。值得注意的是，2011年以后，環(huán)境指數(shù)出現(xiàn)了首次下降，說明河北省經(jīng)濟的快速發(fā)展給環(huán)境帶來越來越大的壓力，環(huán)境承載力不斷下降。

（二）耦合度良好穩(wěn)定且協(xié)調(diào)發(fā)展度持續(xù)上升

2003-2012 年間河北省經(jīng)濟與環(huán)境兩者的度非常穩(wěn)定，變化不大，基本保持在近于或等于1。但協(xié)調(diào)發(fā)展度從整體上看呈持續(xù)上升態(tài)勢，從2003 年的0.47 到2012 年接近0.92，逐漸趨向于良好協(xié)調(diào)的發(fā)展軌跡。在2008 年后，協(xié)調(diào)發(fā)展度上升速度減小。總體來說，河北省經(jīng)濟-環(huán)境兩子系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)發(fā)展呈現(xiàn)明顯的階段性演化特征，經(jīng)歷了勉強協(xié)調(diào)（2003-2005年）、中度協(xié)調(diào)（2006-2009年）、良好協(xié)調(diào)（2010-2012年）三個階段。究其原因，10年間河北省經(jīng)濟發(fā)展與環(huán)境建設都取得了顯著成效，經(jīng)濟-環(huán)境系統(tǒng)綜合評價指數(shù)持續(xù)上升。

（三）增長方式不斷轉變

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

河北省經(jīng)濟增長與生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展空間特征

圖1 河北省經(jīng)濟-環(huán)境系統(tǒng)指標評價值

圖2 河北省經(jīng)濟-環(huán)境系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展空間分布

本文選取2012年河北省11個市經(jīng)濟、環(huán)境系統(tǒng)的截面數(shù)據(jù)，采用相同的方法計算得出各市的經(jīng)濟、環(huán)境子系統(tǒng)發(fā)展指數(shù)、經(jīng)濟—環(huán)境系統(tǒng)綜合評價指數(shù)、系統(tǒng)耦合度、系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展度，并就其結果做成區(qū)域差異圖（見圖2）。

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

第二，耦合度較高，區(qū)域差異較大；協(xié)調(diào)發(fā)展度中等，區(qū)域差異較小。河北省11個城市經(jīng)濟與環(huán)境兩子系統(tǒng)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(yè)基礎雄厚，經(jīng)濟效益和環(huán)境效益同步性較差，環(huán)境滯后明顯。衡水經(jīng)濟發(fā)展（指數(shù)0.17）明顯滯后于環(huán)境建設（指數(shù)0.50），承德與衡水情況相似，這與其經(jīng)濟發(fā)展緩慢有一定關系。邢臺、秦皇島、張家口、滄州、廊坊等城市經(jīng)濟與環(huán)境同步性特征明顯，協(xié)調(diào)度接近于1.0，但經(jīng)濟和環(huán)境兩系統(tǒng)發(fā)展水平均較低，并未實現(xiàn)較高的協(xié)調(diào)發(fā)展水平，需通過經(jīng)濟與環(huán)境的共同發(fā)展實現(xiàn)高質(zhì)量的協(xié)調(diào)發(fā)展。

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

結論與展望

運用耦合協(xié)調(diào)度理論，本文對河北省2003-2012年經(jīng)濟增長和環(huán)境質(zhì)量發(fā)展水平進行綜合評價，并對兩者間耦合度和協(xié)調(diào)發(fā)展度進行時序演化規(guī)律與空間分異特征分析，得出以下結論：河北省經(jīng)濟與環(huán)境系統(tǒng)存在較強的耦合性，綜合發(fā)展水平是影響協(xié)調(diào)發(fā)展度的主要因素；省域?qū)哟紊辖?jīng)濟、環(huán)境系統(tǒng)持續(xù)發(fā)展，兩者間耦合度水平較高，協(xié)調(diào)發(fā)展度不斷上升，增長方式由經(jīng)濟增長滯后型向生態(tài)環(huán)境滯后型轉變；各市比較來看，耦合度水平高；協(xié)調(diào)發(fā)展度中等，區(qū)域差異不大。

作為京津冀經(jīng)濟圈的重要組成部分，河北省經(jīng)濟社會發(fā)展?jié)摿薮蟆．斍埃〗?jīng)濟—環(huán)境系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展度在不斷良性演化的過程中生態(tài)環(huán)境滯后的現(xiàn)象開始顯現(xiàn)，今后要更加重視環(huán)境治理與建設，避免環(huán)境質(zhì)量的繼續(xù)下降。省內(nèi)各市協(xié)調(diào)發(fā)展度相對均衡，有利于經(jīng)濟、環(huán)境政策的統(tǒng)一制定與實施。應通過進一步改善經(jīng)濟結構、轉變生產(chǎn)方式、加強技術創(chuàng)新、提高生產(chǎn)效率，加大環(huán)境整治力度，使河北省經(jīng)濟—環(huán)境系統(tǒng)向著良性耦合協(xié)調(diào)、共同提升的可持續(xù)方向發(fā)展。

鑒于數(shù)據(jù)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(jīng)濟基礎與環(huán)境等因素對系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)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(huán)境質(zhì)量、經(jīng)濟增長與科學發(fā)展觀[J].現(xiàn)代經(jīng)濟探討，2006（6）

2.王良健，陳東，李琳.湖南省經(jīng)濟發(fā)展與環(huán)境質(zhì)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(jīng)濟增長與環(huán)境質(zhì)量變化的個體固定效應分析[J].石家莊經(jīng)濟學院學報，2010，33（2）

4.陳興鵬，楊冕，楊福霞.中國經(jīng)濟發(fā)展與環(huán)境質(zhì)量動態(tài)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(jīng)濟發(fā)展與生態(tài)環(huán)境交互耦合的規(guī)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(qū)文化演藝與旅游流耦合協(xié)調(diào)度實證研究[J].經(jīng)濟地理，2014，34（7）

7.崔峰.上海市旅游經(jīng)濟與生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展度研究[J].中國人口·資源與環(huán)境，2008，18（5）

8.劉耀彬，李仁東，宋學鋒.中國區(qū)域城市化與生態(tài)環(huán)境耦合的關聯(lián)分析[J].地理學報，2005，60（2）

9.廖重斌.環(huán)境與經(jīng)濟協(xié)調(diào)發(fā)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(tǒng)計數(shù)據(jù)標準化—無量綱化方法[J].北京統(tǒng)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(tǒng)計，1998（4）

12.龐聞，馬耀峰，楊敏.城市旅游經(jīng)濟與生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)度比較研究—以上海、西安為例[J].統(tǒng)計與信息論壇，2011，26（12）

13.柴莎莎，延軍平，楊謹菲.山西經(jīng)濟增長與環(huán)境污染水平耦合協(xié)調(diào)度[J].干旱區(qū)資源與環(huán)境，2011，25（1）

14.楊彤，王能民.城市競爭力與生態(tài)環(huán)境耦合度模型設計與實證研究[J].生態(tài)經(jīng)濟，2008（10）

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