南水北調水源地環境保護與高端制造業培育協同發展研究

黃姝瑛 余淑秀 王詩文 譚初鳳 沈銳 高波

(湖北汽車工業學院 經濟管理學院，湖北 十堰 442002)

南水北調水源地環境保護與高端制造業培育協同發展研究

黃姝瑛 余淑秀 王詩文 譚初鳳 沈銳 高波

(湖北汽車工業學院 經濟管理學院，湖北 十堰 442002)

從環境保護與高端制造業培育協同發展的角度出發，以南水北調中線工程水源區2005—2014年十年數據為樣本，構建環境保護評價與高端制造業培育評價指標體系，運用耦合協調度模型計算耦合度和耦合協調度來衡量環境保護與高端制造業培育的協調關系，進而提出符合兩者協同發展目標的方案建議。研究表明:2005—2014年，南水北調地環境保護與高端制造業培育耦合度由瀕臨失調逐步過渡到勉強調和狀態，但是仍屬于低質量發展、環境保護滯后型，沒有達到優質協調，且環境保護力度評價指數與高端制造業培育需求評價指數之差為負，并呈不斷擴大趨勢。

南水北調；環境保護；高端制造業；耦合協調

0 引言

十堰市是南水北調中線工程核心水源地之一，并且在以汽車產業為代表的傳統制造業上取得了卓越的成就，然而傳統制造業以犧牲環境為代價，具有能源消耗量大、污染嚴重等弊端。因此環境保護與產業發展的協同成為南水北調水源地面臨的共同問題和必須實現的目標。要在保護環境的前提下發展制造業經濟，實現制造業經濟的生態化轉型，調整產業形態，轉變產業結構，從而最大限度地降低制造業經濟運行對環境的影響。

調查南水北調水源地環境和制造業發展現狀，分析該地區環境保護以及高端制造業培育所需的條件，并以此為基礎，結合協同理論，構建環境保護與高端制造業培育協同發展基礎的衡量指標體系，用以指導環境保護與高端制造業培育發展方向，協調好生態環境與經濟發展的關系[1]37—61。

1 研究設計

1.1 功效函數

在數據分析之前，我們通常需要先將數據標準化，利用標準化后的數據進行數據分析。

正向指標：Uij′=(Uij-minUij)/(maxUij-minUij)

負向指標：Uij′=(maxUij-Uij)/(maxUij-minUij)

1.2 耦合度模型

耦合度是對模塊間關聯程度的度量。耦合的強弱取決于模塊間接口的復雜性、調用模塊的方式以及通過界面傳送數據的多少[2]59。

借鑒物理學中容量耦合概念及容量耦合系數模型，得到n維系統相互作用耦合度原始模型：

設變量

Ui(i=1，2，3，…，m)，Uj(j=1，2，3，…，n)

(1)

式(1)中：Cn表示耦合度；Ui、Uj為子系統對總系統的序參量。

本文中只有生態環境保護和高端制造業培育需求兩個子系統，經降維處理得到兩者耦合度計算函數。

C2={(U1×U2)/(U1+U2)(U2+U1)﹜1/2

(2)

定義C2為生態環境保護與高端制造業培育需求的耦合度，由式(2)可知，C2介于0和1之間。當C2趨向于0時，則認為生態環境保護與高端制造業培育需求的耦合系統處于耦合失諧狀態，即保護生態環境的同時并未能有效發展高端制造業需求培育；當C2趨向1時，則認為生態環境保護與高端制造業培育需求的耦合系統處于高效耦合狀態，即在保護生態環境的同時，高端制造業的培育需求也能得到有效發展，兩者高度耦合。

1.3 權重確定

在統計理論和實踐中，權重是表明各個評價指標重要性的權數，表示各個評價指標在總體中所起的不同作用。計算權重通常采用的方法有專家咨詢法、層次分析法等。本文采用熵權法計算各類指標的權重[3]。

熵權法的基本思路是根據指標變異性的大小確定客觀權重。一般來說，若某個指標的信息熵Ej越小，表明指標值的變異程度越大，提供的信息量越多，在綜合評價中起到的作用也越大，其權重越大。相反，某個指標的信息熵Ej越大，表明指標值的變異程度越小，提供的信息量也越少，在綜合評價中起到的作用越小，其權重越小。

計算過程如下：

1.3.1 據標準化采用上文中介紹的極差法進行

1.3.2 求信息熵

根據信息論中信息熵的定義，一組數據的信息熵為：

Pij表示第j指標下的第i個子系統占該指標的比重，計算公式為：

(3)

1.3.3 計算權重

根據信息熵的計算公式，可求得各指標的信息熵Ej(j=1，2，3，…，n)，各指標的權重可采用下式計算：

(4)

1.4 協調度函數

根據前述模型可以計算出生態環境保護與高端制造業培育需求的耦合程度，對于判斷生態環境保護與高端制造業培育需求耦合作用的強弱有重要意義。但耦合程度并不能反映兩個子系統之間的整體協同發展情況。因此需要引入耦合協調度函數，通過計算兩個子系統之間的協調程度，真實反映兩個子系統間的協同發展情況。耦合協調度函數如下式：

D=(C×T)1/2

(5)

T=aU1+bU2

(6)

式(5)中，D為耦合協調度；T為生態環境保護與高端制造業培育需求的綜合調和指數，反映兩個系統間的整體協同效應；式(6)中，a、b為待定系數，考慮到生態環境保護與高端制造業培育需求對整個社會發展而言同等重要，因此a、b同取0.5。

參照相關研究成果，根據生態環境保護與高端制造業培育需求耦合協調度D以及兩個子系統之間的關系，將耦合系統按照協調度的高低劃分為4個一級分類層次和12個二級分類層次。

1.5 指標體系構建

“南水北調水源地環境保護與高端制造業培育協同發展指標體系”中指數選取及指標值設定以反映最新監管情況并兼顧指標選取為原則，其主要數據或指標來源：《十堰統計年鑒2015》《十堰年鑒2015》《中國工業統計年鑒2015》《十堰十三五規劃草案》《十堰2049規劃》以及近十年湖北省環境質量狀況等文獻。

根據十堰市的實際情況以及歷年的相關統計資料，本文在遵循全面性、科學性、可操作性、簡明性、連續性等原則基礎上，兼顧考慮到環境保護工作的發展情況以及各指標數據的可獲得性對指標進行分析和篩選。本文從環境質量指標、污染控制指標和環境建設指標等三方面共計9個指標衡量生態環境保護力度評價指數(U1)，從規模指標、經濟發展指標和創新力指標等三方面共計9個指標衡量高端制造業培育需求評價指數(U2)，形成以下可選指標集[2]61。

表1 南水北調水源地環境保護與高端制造業培育耦合協調度分類

續表1

一級分類U1與U2的對比關系二級分類耦合階段協調類型與特征0U2Ⅲ失調衰退類環境保護超前,高端制造業培育受阻型0.3U2Ⅵ瀕臨失調停滯類環境保護超前,高端制造業培育受阻型0.5U2Ⅸ勉強調和低質量發展類環境保護超前,高端制造業培育受阻型0.7U2Ⅻ優質協調高質量發展類環境保護,高端制造業培育滯后型

表2 南水北調水源地環境保護與高端制造業培育協同發展指標體系

2 計算結果及分析

根據耦合度函數、協調度函數求得兩個系統耦合度(C)、綜合調和指數(T)、耦合協調度(D) (見表3)。將南水北調水源地近十年的數據進行耦合協調計算，分析南水北調水源地環境保護與高端制造業培育耦合協調度的變化特征。

表3 南水北調水源地環境保護與高端制造業培育耦合協調度計算結果

由表3可以看出2005—2009年期間，南水北調水源地環境保護與高端制造業培育耦合協調面臨瀕臨失調狀態。2010年政府開始進一步重視高端制造業發展并完善制造業發展與環境保護協調相關政策，使得兩者耦合協調度趨好，成效不斷顯現。

從表3耦合協調分類來看，環境保護與高端制造業培育處于勉強調和狀態，尚未達到優質協調狀態。2010年后，環境保護力度評價指數(U1)與高端制造業培育需求評價指數(U2)之差為負，且呈不斷擴大趨勢。根據表1中協調類型與特征可以判斷環保投入力度與高端制造業培育需求的耦合協調類型均為低質量發展環境保護滯后型，環保投入相對于高端制造業培育投入滯后，還需加大環保投入力度。《中國制造2025》針對高端制造業的未來發展方向，提出要朝綠色化、智能化、高端化方向發展，即高端制造業未來發展方向與環境保護發展方向是一致的，因此加大環保投入力度的同時使高端制造業發展，能夠實現兩者耦合協調度的提高并使耦合協調類型得到改善[4]。

3 對策建議

根據表1耦合協調分類來看，從2010年以來，南水北調水源地與高端制造業培育的耦合效應不佳，環境效益滯后于經濟效益。因此，環保投入力度與高端制造業培育需求如何達到優質協調成為當前亟待解決的課題。鑒于此，提以下三點建議：

3.1 加大環保投入力度

目前，十堰市經濟發展呈現低質量發展類環境保護滯后型，需要加大環保投入力度，強化約束性指標管理，對能源消耗與排放實行總量和強度雙控。優良的生態本底是所有生態型地區共同的發展基點與核心競爭力。因此，為了中長期的發展，十堰應該積極堅持生態立市戰略，要確立明確的生態建設目標和嚴格的生態保護原則，嚴守城市生態底線，真正建設成為生態文明示范地區，成為具有地域特色的綠色家園。同時，作為承載建設國家級生態文明示范區和南水北調中線工程核心水源區的重要功能的地區，十堰市還應率先探索將生態保護與合理開發利用生態財富作為崛起動力的新路徑，最終實現“綠水青山就是金山銀山”。

3.2 加快高端制造業培育

《中國制造2025》指出制造業是國民經濟的主體，是立國之本、興國之器、強國之基。然而，與世界先進水平相比，我國制造業仍然大而不強，在自主創新能力、資源利用效率、產業結構水平、信息化程度、質量效益等方面差距明顯，轉型升級和跨越發展的任務緊迫而艱巨。在貫徹落實國家政策的同時如何在已有基礎之上選擇合適的發展方式，是作為南水北調核心水源區以及全國商用車生產基地的十堰市亟需解決的重大課題。

十堰市政府根據本地工業特點布局“十三五”產業發展體系——一大支柱產業(即汽車及汽配產業)；三大戰略性新興產業(即高端裝備制造、新材料、生物醫藥產業)；五大現代服務業(即汽車后市場服務、現代商貿物流、電子商務及會展、科技服務業和文化創意產業)，發揮十堰本地已較成熟的汽車產業(即裝備制造業)的產業優勢，將汽車產業價值鏈像兩側延伸擴展。十堰市培育高端制造業急需高技術科學人才來增強產品的自主研發和關鍵技術創新，因此在轉變經濟發展方式的同時也應加快高端制造業人才的培養，鼓勵企業進行自主創新，加快高端制造業的培育。

3.3 促進環境保護與高端制造業達到優質協調狀態

由于目前十堰市環境效益滯后于經濟效益，因此政府需要對環境保護與高端制造業培育進行合理規劃，走環境系統與經濟系統協同發展之路，以使其經濟系統適應并改善其環境系統，兩者之間的耦合關系朝最佳耦合狀態即優質協調方向發展。此外，要發揮科技第一生產力在環境保護領域的作用，加快先進環保科技成果轉化為生產力，逐步形成環境保護技術研發體系，將環境保護與高端制造業培育協同發展作為新的經濟增長點。

[1]孔蕾.浠水縣經濟發展與環境保護雙優發展路徑研究[D].武漢：華中師范大學,2015.

[2]蔡臣，李曉，趙穎文，等.新常態下四川省農業現代化建設與農村生態環境保護協同發展研究[J].農業經濟與管理，2015(3)：58—65.

[3]陳艷艷，張瑞龍.上市公司經營績效的熵權法綜合評價模型及Excel實現[J].中國科技信息，2007(23)：192—193.

[4]尹肖妮，王國紅，包榮成.高端裝備制造業集聚與區域人才的耦合——以浙江省為例[J].中國科技論壇，2015(5)：116—121.

責任編輯：李增華

Study on Environmental Conservation and its Development in Coordination with High-end Manufacturing′s Cultivation in South-to-North Water Diversion Project

HUANG Shu-ying, YU Shu-xiu, WANG Shi-wen, TAN Chu-feng, SHEN Rui, GAO Bo

(Hubei University of Automotive Technology, Shiyan 442002, China)

Analyzing from the perspective of coordinated development of the environmental conservation and high-end manufacturing cultivation, taking the watershed areas of South to North Water Diversion Project′s data from 2005 to 2014 as samples, constructing the coordinated development index system of environmental conservation and the quo of high-end manufacturing. Using the coupling coordination degree model to calculate coupling and coupling coordination degree，and then measure the coordinated relationship between environmental protection and high-end manufacturing cultivation, finally, put forward a proposal to conform to the goal of the coordinated development of both. The research shows that from 2005 to 2014, coupling degree of environmental protection of the south to North Water Diversion Project and cultivating the high-end manufacturing industry had been gradually changing from the verge of disorder to the state of barely harmonious. However, it is still in the development of low quality and environmental protection lagged type and hasn′t achieved high quality coordination. The difference between the evaluation index of environmental protection and the demand index of cultivating high-end manufacturing industry is negative, and the growing trend is expanding unceasingly.

South-to-north Water Diversion project; Environmental conservation; High-end Manufacturing; Coupling coordination

10.3969/j.issn.1674-6341.2017.03.002

2017-03-21

2016年湖北汽車工業學院大學生創新訓練計劃項目“南水北調水源地環境保護與高端制造業培育協同發展基礎調查研究”(SJ201655)

黃姝瑛(1996—)，女，湖南懷化人。研究方向：產業經濟。通訊作者：余淑秀(1983—)，女，江西上饒人，講師，博士研究生。研究方向：產業經濟。

X171.1

A

1674-6341(2017)03-0005-04