我國資源環境與經濟增長時空耦合區域差異研究

路正南，楊雪蓮

（江蘇大學 管理學院，江蘇 鎮江 212013）

我國資源環境與經濟增長時空耦合區域差異研究

路正南，楊雪蓮

（江蘇大學 管理學院，江蘇 鎮江 212013）

文章從實證分析的角度，將資源、環境、經濟三大系統量化，基于耦合度與協調度雙重評價模型，研究我國東、中、西部及東北地區三大系統的時空耦合特征及其分類。結果表明:樣本期間，四大區域資源、環境、經濟系統耦合度均呈緩慢上升態勢，由拮抗型升級為磨合型；協調度共經歷快速上升、劇烈振蕩和反復不定三個階段，除東北地區出現明顯回落，退化為勉強型協調外，其他地區協調度均有所提升但增速放緩，維持中級良好協調水平；各區域耦合度與協調度空間集聚效應較為顯著，其中，河南、山西、安徽、遼寧等為良好互動耦合的典型代表；耦合作用與協調水平在空間上具備明顯的不對應性。

資源環境；經濟；耦合協調；時空差異

0 引言

資源環境與經濟增長之間存在著多重交互耦合關系，在一定條件下甚至誘發突變，三者之間的耦合程度不僅是衡量一個國家或地區經濟可持續發展的重要標尺，更是關乎人類與自然能否和諧相處的大問題。面對當前資源短缺、生態環境污染等問題給經濟發展所帶來的巨大壓力，如何實現資源環境與經濟增長的相互協調，提升人們生活的幸福感，努力使經濟在可持續發展戰略面前交出一份亮麗的答卷，便成為亟待解決的熱點問題之一。

目前，國內外有關資源環境與經濟發展的耦合研究取得了一定成果，所采用的研究方法主要有庫茲涅茨曲線法、脫鉤分析及模糊隸屬度法等。然而，從研究區域上看，單個省域或城市資源環境與經濟發展之間的耦合研究文獻居多，區域間的實證分析與對比成果頗少，且研究度限定于能源與經濟、資源與經濟、環境與經濟等系統間進行，針對三個系統的研究雖有所涉足，但將能源之外的資源如人口、土地、水資源等作為經濟發展與環境承載的限制性因素同時納入約束條件進行研究仍較少見。在此背景下，本文引入耦合度與協調度雙重判別模型，通過重建三大系統耦合作用評價體系，全方位識別系統整體耦合的時空演變現狀、規律和特點，對推動各區域的良好互動、協調轉型具有一定的參考與借鑒意義。

1 耦合協調作用模型

1.1 耦合度模型

在物理學上，“耦合”測度的是兩個或者兩個以上主體間的物理關系，引申至本文，耦合度即資源、環境、經濟三大系統之間的彼此影響、彼此聯系的程度，這里參照物理學容量耦合模型測算三大系統耦合作用的緊密性：

式中，C(x ，y，z)為耦合度值，且C∈[0，1]。f(x)，g(y)，φ(z)分別為經濟系統、資源系統和環境系統的綜合發展值，且f(x)，g(y)，φ(z)?(0，1]。C值越大，三大系統間耦合關聯越緊密，彼此作用越強。一般認為，C?(0，0.3]時，為低度耦合；C?(0.3，0.5]時，為拮抗型耦合；C?(0.5，0.8]時，為磨合型耦合；C?(0.8，1]時，為高度耦合。

1.2 協調度模型

協調表示的是兩種或兩種以上系統間相互配合和相互協作的程度，其大小決定著系統內部的相變規律及方向，這里參考模糊數學隸屬度函數的分布密度函數測度三大系統耦合作用的有序性：

式中，H(x，y，z)為經濟系統x，資源系統y和環境系統z的協調度，且H∈[0，1]，H值越大，三大系統耦合共振的有序度越高。H(x/y)為x系統對y系統的協調系數，是x系統的實際得分值μx與y系統要求的協調值μxy的接近程度，可建立耦合回歸方程獲得，k為x系統的方差Sx2。H(x，y)為H(x/y)和H(y/x)的算術平均，計算公式如下：

同理，可得式(2)中其他協調系數值。一般認為，H?(0，0.3]時，為低度協調；H?(0.3，0.5]時，為勉強型協調；H?(0.5，0.8]時，為良好型協調；H?(0.8，1]時，為高度型協調。

2 耦合協調評價指標體系及數據預處理

根據數據的全面性、獨立性、可獲性及總量指標與人均指標相結合等原則，本文共選取3個一級指標、9個二級指標和33個三級指標，通過理論分析和指標的刪減與合并，構建資源環境與經濟增長耦合評價體系（見表1）。

本研究通過調研我校本科生專業英語能力現狀、重視程度及需求，為學校進一步加強其專業英語素質培養提供理論依據和參考。

表1 資源環境與經濟系統耦合協調評價指標體系及權重

資源系統主要從資源賦存、資源消耗、資源循環三個方面選取。其中，以人均耕地面積、人均建設用地面積、人均城市綠地面積、人均能源生產量以及人均水資源量反映該地區各種資源的豐歉情況及其能源的儲備能力；以人均用電量、人均能源消耗總量和工業能源消耗比重、煤炭消耗比重、石油消耗比重、電力消費比重等綜合表征資源的客觀利用情況；以工業固廢綜合利用率、三廢綜合利用產值占工業產值比重反映其將廢棄物轉化為資源、循環使用資源的能力。環境系統主要從生態環境的壓力、敏感性、彈性特征來考慮。其中，以單位GDP能耗、單位GDP電耗、單位GDP水耗基本可以準確地反映經濟發展給生態環境所造成的擠壓；以工業廢氣排放量、工業煙塵排放量、工業二氧化硫排放量來表征環境系統對來自經濟增長的外在擠壓所做出的反應；以森林覆蓋率、生活垃圾無害處理率、環境污染治理投資來評價環境系統的自我修復能力及與之相配套的環境投資力度。經濟系統主要選取經濟發展水平、產業結構及人民生活三個方面。其中，以人均GDP、人均工業產值來反映經濟活動的相對發展規模，以全社會固定資產投資和外貿依存度來反映經濟增長所需要的資本來源及對國際市場的依賴程度；以第二、第三產業及國民經濟的基礎和主導產業農業與工業所占比重表征經濟發展過程中產業結構的合理性；以城鎮人口比重、農村居民和城鎮居民的恩格爾系數反映一個地區人口向城鎮集中的程度及居民消費結構的完善程度。

考慮到歷年《中國統計年鑒》、歷年《中國環境統計年鑒》、中國社會與經濟發展數據庫和各省市統計局信息網站等相關信息的更新度，本文將研究期限設定為2000—2013年。其中，個別指標由各省市（西藏數據缺失，暫不考慮）統計局網站直接查詢獲取或間接計算而得。研究區域參考《中國統計年鑒》，共劃分為東部、中部、西部及東北四大區域。經過無量綱化處理，再運用MATLAB熵值賦權法，可獲得各具體指標的相應權重（見表1）。

3 資源環境與經濟增長耦合協調時序演變

3.1 資源環境與經濟增長耦合度時序演變

樣本期間，四大區域資源、環境、經濟系統耦合度整體均呈緩慢上升態勢，由拮抗型耦合向磨合型耦合嬗變（見圖1）。觀察耦合度圖形走向，可將四大區域劃分為兩種類型：走勢趨同型與走勢交叉型。

圖1 區域資源環境與經濟增長耦合度時序演變

（1）走勢趨同型

2000—2013年，中部和西部地區耦合度曲線走勢趨同，均表現為先升后降再升的螺旋式增長。分期來看，2000—2005年，中部地區耦合度由0.4985上升至0.5285，比期初增長了6.02%，由拮抗型過渡為磨合型，年均增長1.18%，耦合演變態勢良好。西部地區耦合度則由0.4803增至0.4908，年均增長率達0.43%，比中部地區同期減少0.0074，耦合狀態尚未取得明顯突破。2006—2009年，中部和西部地區耦合度出現小幅度下滑，下滑幅度分別為0.55%和18.69%，但并未引起兩者耦合狀態的改變。2010—2013年，兩區域耦合度呈急速上升之勢，中部地區耦合度由0.5233增至0.5466，平均增長幅度達1.46%，比西部地區同期少0.0027。此時，中部和西部地區均已升級并保持著較為穩定的磨合耦合態。

以上分析結果表明，伴隨著中部、西部地區經濟的高速增長，資源節約與生態保護在一定程度上已經引起重視并得到優化，資源、環境與經濟系統之間的耦合愈加協調與緊密。探其原因，離不開1997年亞洲金融危機后各地區所采取的市場經濟體制性改革與宏觀調控措施，一系列大規模基礎投資和內需拉動的措施付諸實踐，促進國民經濟逐漸復蘇并快速發展，形成資源利用和環境保護的強力引擎。此時，經濟發展已經成為資源、環境與經濟系統耦合優化的核心支撐。

（2）走勢交叉型

與東部地區相比，東北部地區的耦合極差僅0.0297，比東部地區低0.0115，耦合曲線振蕩相對平穩。其中，2004年，其耦合度值由期初的0.4628增至0.5122，年均增長2.56%，耦合狀態由拮抗型升級為磨合型。此后，耦合度開始出現大幅下滑，至2013年，東北地區經濟與資源環境之間的耦合度僅為0.4973，比2004年下降2.89%，由磨合型耦合再次回落至拮抗型耦合。細觀發現，該期間東北地區經濟依然保持高速增長態勢，年均GDP增長率高達14.13%，與東部地區的14.93%相差無幾，但由于資源、環境的超負荷承載，環境的外部性等問題頻現，使得資源系統、環境系統與經濟系統的耦合狀態退化至低級耦合。

3.2 資源環境與經濟增長協調度時序演變

2000—2013年，各區域資源、環境與經濟系統均呈動蕩中上升態勢，協調狀態不斷優化，逐漸由勉強協調向良好協調過渡。根據圖形走勢，四大區域協調度曲線表現出較高的相似性，大致經歷了快速上升、劇烈振蕩和反復不定三個階段（見圖2）。具體來看：

圖2 區域資源環境與經濟增長協調度時序演變

2000—2005年，我國東部、中部及東北地區資源、環境與經濟系統協調狀態總體均表現為快速上升之勢，其中，東部、中部及東北地區協調度增長更為明顯，與2000年相比各增長了0.2278、0.2030、0.1630，年均增長幅度介于7.71%～10.65%之間，突變較為顯著，系統整體從勉強協調態步入良好協調態，取得的成就值得肯定。相對來說，西部地區升級較為緩慢，雖然此期間協調度亦保持著平穩上升的良好勢頭，但年均增長幅度僅2.22%，資源、環境、經濟系統依然處于勉強協調水平，明顯落后于其他地區且差距較大。

2006—2009年，四大區域資源、環境與經濟系統協調度開始出現劇烈振蕩，協調狀態極其不穩定，在低度、良好和勉強協調等級之間發生跳躍式變化。其中，2006年除西部地區外，其他三個區域均由勉強協調瞬間跌入低度協調。同期下降最快的為東北地區，下降幅度達61.64%，其次為中部地區和東部地區，下降幅度分別為53.66%和56.32%，而西部地區僅為21.56%，下降幅度最小。2007年，四大區域的協調值又出現樂觀性大幅攀升，但只是曇花一現，于2008年再次回落至勉強協調。隨后的2009年，各區域三大系統協調值二次回升，平均增長幅度為25.33%，表明資源環境與經濟增長之間的矛盾逐步得到控制，經濟增長的穩定性有提升趨勢。

2010—2013年，四大區域資源、環境與經濟系統協調度出現窄幅振蕩且變化方向各異。其中，東部、中部以及西部地區經濟、資源、環境系統之間的協調度雖有所提升但增速放緩，增速相對較快的中部地區為14.42%，東部及西部地區卻不足3%，協調狀態維持在中級良好協調水平。而此時，東北地區出現明顯回落，退化幅度達23.51%，協調狀態變為勉強型。若將該期間各區域的協調度平均水平與其前10年的平均水平相比，可以發現各區域均取得顯著進步。特別是中部地區，2013年三大系統協調度達到0.7371，比期初提高了88.03%。這說明，雖然各區域資源、環境與經濟協調發展水平漲跌不一，分化明顯，但不可否認，近幾年各地區資源與環境優化舉措已經得到不同程度的落實并取得實際成效，社會經濟正在逐步被引導走向可持續發展的正軌。

4 資源環境與經濟增長耦合協調空間分異

4.1 資源環境與經濟增長耦合度空間分異

為便于分析，這里分別引入變異系數V和空間集聚系數R來衡量各地區耦合度及協調度的發展不均衡度及空間集聚程度。結果發現，樣本期間，我國東部、西部地區耦合度空間分異特征及空間集聚特征十分相似。以西部為例，變異系數由0.0794增至0.0868，比2000年提高9.34%，區域內部省市之間資源、環境與經濟發展耦合的差異性有所擴大。同時，耦合度空間集聚水平由0.0381變為0.0453，比期初提高18.89%，空間分布越不均勻。相反，我國中部、東北地區卻表現出較小的空間差異和較高的空間集聚水平。以東北地區為例，耦合度分異系數在0.0701～ 0.0493之間遞減且衰減緩慢，2013年耦合度變異系數比2000年下降29.72個百分點，表明內部省域間耦合度整體空間差異縮小，空間分布越均勻。再看空間集聚程度，空間集聚水平在0.0325～0.0245之間波動性下降，期末比期初直降24.48%，說明空間集聚效應明顯，空間相關作用強烈。

根據30個省域單元的資源、環境與經濟系統耦合度演變，本文發現各地區三大系統的耦合度在空間上一直呈非均衡式分布。這里選取樣本期初2000年、耦合演變最為明顯的2008年和樣本期末2013年作為研究時間截面進行剖析（見圖3）。

圖3 30個省際單元耦合度空間演變（2000年、2008年、2013年）

2000年，各區域耦合等級集中在拮抗型（21個）和磨合型（9個）兩種。其中，拮抗型區域貫穿我國河北、江蘇、山東、廣東等東部地區，山西、河南等中部地區以及四川、寧夏、新疆等西部地區，占各區域的比例分別為40%、33.33%和18.18%，其他地區均處于磨合型耦合。2008年，安徽、湖北、湖南、甘肅、廣西、內蒙古和遼寧由拮抗型升級為磨合型，耦合度分別提升4.79%、3.75%、4.95%、17.68%、9.93%、20.49%、27.89%。此時，磨合型（16個）區域和拮抗型（14個）區域在數量上和空間分布上發生反轉，中部和西部地區的耦合度提升相對于東部要明顯得多。2013年，海南、江西、云南和青海加入磨合型耦合行列，湖南和寧夏由磨合型退化為拮抗型，其他地區的耦合分布與2008年保持一致，這時磨合型區域（18個）向拮抗型區域（12個）轉化的空間特征愈加明顯。此外，據統計，樣本期間四大區域中有26個地區資源、環境與經濟系統的耦合值年均增長率為正值（0.04%～2.71%），僅東部的上海、東北的黑龍江、西部的寧夏和新疆的耦合值出現負向增長，但退化幅度很小（-0.11%～-0.54%）。因此，整體來說，我國30個地區資源、環境與經濟系統的耦合發展層次和態勢均較為良好。

4.2 資源環境與經濟增長協調度空間分異

從變異系數來看，樣本期間，四大區域系統整體協調度變異系數均以較快的速度衰減，表明各區域協調度整體空間差異縮小，空間分布均衡性有所增強。其中，衰減最快的為東北地區，比2000年下降49.28%，中部和西部次之，下降幅度分別為31.21%和29.25%，東部地區僅13.26%。從空間集聚水平來看，隨著時間的推移，除了東部地區協調度集聚水平出現小幅上升之外，其他地區空間集聚水平均出現緩慢性下降。以中部地區為例，2000年，其系統整體協調度的空間集聚系數極差僅有0.2191，到2005年出現最大極差0.4225，表明中部地區內部省市間協調度的空間分布差異有所擴大。2005年以后，系統協調度空間集聚系數極差在0.0402～0.3032之間變化，并于2009年達到最小極差0.0402，2013年該極差也僅有0.0517，說明中部地區內部協調度在空間上呈不同程度的集聚分布時，其集聚化水平差異也在進一步縮小，整個系統的協調性在空間上逐漸趨于穩定。

進一步觀察2000—2013年30個省域的具體協調值發現，各區域協調度值在低度、勉強、良好、高度協調等級上均有代表性地域單元，且以勉強和良好協調型為主。經統計，平均29.10%的區域處在勉強協調態，平均51.92%的區域處在良好協調態，而低度和高度協調水平上的區域數量較小，等級規模分布較不均勻。至2013年，各地區的協調度主要有高度型、良好型和勉強型三種（見圖4）。

圖4 30個省際單元協調度空間演變（2013年）

其中，江西、安徽和內蒙古為高度型協調，位列前3位，平均水平達0.8416；河南、海南、重慶、云南、廣東、山西、上海、山東、江蘇、湖南、福建、寧夏、貴州、浙江、天津、廣西、湖北、四川、吉林和甘肅這20個地區為良好型協調，排名依次居中，平均水平為0.6516；陜西、新疆、青海、北京、黑龍江、河北和遼寧處于勉強型協調，分列后7位，平均水平只有0.4262。由此可以看出，經濟比較發達的東部和東北部地區，如北京、河北、遼寧、黑龍江等，其資源、環境與經濟系統的協調發展水平相對落后于江西、安徽、河南等中部地區，甚至陜西、新疆、青海等西部地區。這說明，經濟發達并非協調的前提條件，不同的經濟發展層次均有充分的協調可能，這一點與我國黃建歡（2014）等學者的研究結論基本一致。

4.3 區域耦合類型綜合判別

綜合2013年我國30個省域的耦合作用和協調發展水平，空間上仍具有很大的不對應性（見下頁表2）。依據耦合度和協調度的組合情況，可將30個省域劃分為五類。

第一類：磨合-高度協調型，包括江西、安徽和內蒙古3個地區。這些地區的資源環境與經濟系統耦合作用和協調程度均較高，實現了良好的耦合共振與發展協同。第二類：磨合-良好協調型，包括江蘇、山東、廣東、海南、山西、河南、湖北、四川、云南、甘肅和廣西11個地區。這些地區的耦合度、協調度指標均在中等偏上水平，在一定程度上實現了地區的資源、環境與經濟系統的協調有序發展。第三類：磨合-勉強協調型，包括河北、青海、新疆和遼寧4個地區。這些地區的三大系統耦合度處于中等水平，但系統發展協調度相對落后，尚有較大的提升空間。第四類：拮抗-良好協調型，包括天津、上海、浙江、福建、湖南、重慶、貴州、寧夏和吉林9個地區。這些地區三大系統耦合聯系不夠緊密，資源與環境對經濟發展的支撐力度不足，但三者之間的協調性相對融洽。第五類：拮抗-勉強協調型，包括北京、陜西和黑龍江3個地區。這些地區三大系統的耦合協調程度明顯滯后于其他地區，處于弱耦合關聯以及低等協調態，在實現資源環境與經濟增長的良好互動發展方面依然任重而道遠。

表2 四大區域資源、環境與經濟系統耦合協調發展水平（2013年）

5 結論

通過對中國東部、中部、西部及東北地區2000—2013年間的資源利用、環境承載與經濟增長關系進行探析，本文的主要結論如下：

從時序演變來看，總體而言，我國東、中、西部及東北部地區資源、環境與經濟系統的耦合度均出現良性增長，期末比期初分別上升8.50%、9.65%、8.73%和7.45%，各區域均表現出較強的耦合關聯。相比之下，各區域資源、環境與經濟系統的協調度提升幅度更加明顯。雖然2008年以前，各區域協調度的穩定性尚不明確，在相對無序和相對有序之間徘徊，但2008年以后，各區域協調值均保持平穩增長態勢，資源利用與環境承載之間逐漸由相對無序發展為相對有序，與經濟系統協調態勢良好。

從空間分異來看，樣本期間，除東部和西部地區外，中部和東北部三大系統的耦合度空間差異縮小，空間分布均衡性有所增強。其中，河南、山西、安徽和遼寧為耦合度較高的省份，平均水平達0.5443，是其他地區的1.12倍，資源、環境與經濟系統之間構成良性耦合。同時，大部分地區系統協調度的空間集聚效應愈發強烈，部分地區如陜西、青海和新疆等協調發展水平略微滯后，說明協調性在一定程度上仍受到經濟發展水平的制約。此外，雖然各區域協調度的相對差異不大，但就絕對差異而言，其值最高的江西與其值最低的遼寧相比，協調度比值相差2.44倍，差距依然較大，說明現階段區域間三大系統的協調發展存在一定的兩級分化現象，資源要素投入不合理、環境外部性等問題仍是阻礙某些地區經濟發展質量及效率的主因。

因此，在考慮各地區自然稟賦、區位條件、歷史積累和經濟發展能力的差異情況下，不僅要摒除片面追求經濟發展的錯誤觀念，還要重點幫助弱勢區域走出以往的一些發展實踐困境，更重要的是要善于結合本地優勢確定重點發展環節，提高區域綜合優勢。

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（責任編輯/劉柳青）

F205

A

1002-6487（2016）21-0113-05

國家自然科學基金資助項目(71173094)

路正南(1960—)，男，江蘇常州人，教授，博士生導師，研究方向：能源經濟管理、產業經濟。