京津冀城市群經濟社會與生態環境協調發展研究

王會芝

（天津社會科學院 京津冀及城市群發展研究中心，天津 300191）

京津冀城市群經濟社會與生態環境協調發展研究

王會芝

（天津社會科學院 京津冀及城市群發展研究中心，天津 300191）

通過建立京津冀城市群經濟社會與生態環境質量評價指標體系和耦合協調度模型，系統揭示京津冀城市群經濟社會與生態環境協調耦合作用的時空規律。研究結果表明：從時序演化來看，京津冀地區經濟社會與生態環境系統持續發展，兩者間的耦合協調發展呈動態式演化，耦合協調發展曲線為S型，總體呈現出上升趨勢，增長方式逐漸由經濟增長滯后型向生態環境滯后型轉變。從空間差異來看，京津冀地區各城市經濟社會與生態環境耦合協調度發展水平整體上有一定的提升，呈現出明顯的空間分異，空間格局由以北京為中心逐步演變為以北京為軸心，以天津和石家莊為兩翼的高水平協調發展狀態。

京津冀；生態環境；耦合協調；時空差異

一、引言

城市是經濟社會系統和生態環境系統有機結合的產物，經濟社會與生態環境的協調程度對城市發展質量和發展前景具有重要的影響。近年來，我國城市化進程不斷加大，由此帶來的生態環境問題不容小覷，如何協調城市經濟社會發展與生態環境的關系，實現城市的綠色發展，成為當前亟需解決的問題。國內外學者對此展開了相關研究。

國外學者在研究城市化與生態環境方面，重點關注城市化與生態環境的耦合規律，如Grossman[1]等驗證了城市發展與生態環境的庫茲涅茨曲線特征（EKC），Brown[2]從經濟、資源、環境相互作用方面提出城市發展能值可持續指標，Walter[3]認為城市的可持續發展必須建立在資源環境的合理有效利用的基礎上。在研究城市化與生態環境作用關系的方法上面，主要通過經驗數據的情景分析和建模分析，如Varis[4]等通過神經網絡模型探討了城市發展對流域生態環境的影響。

我國對城市發展與生態環境協調關系的研究重點在耦合模型的建立和實證研究，如馬世俊[5]等構建了“社會-經濟-自然復合生態系統”理論，揭示了經濟、社會與自然環境三個系統的相互作用機制。方創琳[6]等提出了城市化與生態環境耦合發展的定律。劉耀彬[7]建立了城市化與生態環境耦合系統的評價指標體系和模型，并對中國省區城市化與生態環境的耦合程度進行定量分析。宋學鋒[8]等通過系統動力學方法，對江蘇省城市化與生態環境耦合作用情況進行了模擬分析。

京津冀城市群是我國重要的三大城市群之一，加快京津冀城市群的發展有利于推動區域協同發展。國內已有的城市化與生態環境關系的研究主要集中在國家層面和省級層面，對于城市群的實證研究鮮有涉及。在京津冀相關研究中，尚沒有對京津冀城市群經濟社會與生態環境的耦合協調發展進行研究。基于此，本研究通過建立適合京津冀經濟社會與生態環境質量評價的指標體系和耦合協調度模型，對1995—2013年京津冀的經濟社會與生態環境之間的耦合協調發展水平進行研究，并進行耦合協調發展度的時空差異性分析，以期為京津冀協調發展提供理論支撐和實踐指導。

二、京津冀經濟社會與生態環境協調分析

（一）建立指標體系

通過對國內外城市群經濟社會、生態環境相關指標進行理論分析和頻度統計的基礎上，按照全面性、科學性、系統性等原則，結合京津冀城市化特點，構建反映京津冀城市化與生態環境相關指標體系。

經濟社會發展指標層面，選取經濟增長、空間發展、人口發展、社會效益作為評價指標；生態環境層面，選取生態狀態、資源狀態、生態環境壓力、生態環境保護作為評價指標。研究所需數據來自《中國統計年鑒》《中國城市統計年鑒》《北京市統計年鑒》《天津市統計年鑒》《河北省統計年鑒》。采用功效函數模型對指標進行無量綱化處理和標準化處理，分別通過層次分析法和熵值法對指標體系賦權重，取兩種權重的均值作為最終的指標權重（見表 1）。

表1 經濟社會與生態環境發展耦合協調度評價指標

（二）耦合協調度模型

1.耦合度模型。耦合最初應用在物理學上，后用于表示兩個或多個事物間存在相互作用和聯系。耦合度模型一般表示為：

耦合度可用于判別經濟社會與生態環境系統的相互影響和作用的內在協同機制。根據物理學的耦合度模型，建立京津冀經濟社會與生態環境的耦合度模型[6]：

式中，耦合度值C取值［0，1］，f（U）為經濟社會系統序參量，f（E）為生態環境系統序參量。C值越大，表明系統間耦合度越好，關聯作用越明顯。

2.耦合協調度模型。耦合度能夠反應系統間相互作用和影響的程度，但是無法真實反應系統間正向耦合作用的程度和協調發展水平的階段性。因此，在耦合度模型的基礎上，建立經濟社會系統與生態環境系統的耦合協調度模型：

式中，D表示經濟社會與生態環境的耦合協調度，T表示協調指數，a、b表示待定系數。耦合協調類型涵蓋5個階段，設定耦合協調度在0.0～0.3（含0.3）為低度耦合協調階段，0.3～0.5（含0.5）為較低耦合協調階段，0.5～0.7（含 0.7）為中度耦合協調階段，0.7～0.8（含 0.8）為較高耦合協調階段，0.8～1為高度耦合協調階段。

三、京津冀城市群經濟社會與生態環境耦合發展的時序特征

（一）京津冀城市群經濟社會與生態環境綜合評價

對京津冀城市群綜合發展水平進行計算，結果表明：（1）1995—2013年京津冀經濟社會發展水平呈現出不斷上升的趨勢（如圖1）。1995—2000年，京津冀經濟社會發展處于緩慢上升階段，綜合發展指數由1995年的0.197上升到2000年的0.358，這期間人口發展和空間發展對經濟社會發展的貢獻度較高。2001—2009年，京津冀經濟社會發展處于迅速上升階段，綜合發展指數由2001年的0.383上升到2009年的0.841，這期間經濟效益和人口發展對經濟社會發展的貢獻對較高。2010—2013年，京津冀經濟社會發展趨于穩定上升階段，2013年的綜合發展指數為0.979。（2）1995—2013年京津冀生態環境發展水平呈現波動性上升的趨勢，與生態環境壓力發展趨勢趨于一致（圖2）。1995—2000年，京津冀生態環境發展處于緩慢下降階段，這期間生態狀態和資源狀態水平對生態環境發展的貢獻度較高。2001—2007年，京津冀生態環境發展處于迅速上升階段，綜合發展指數由2001年的0.465上升到2007年的0.761，2007年前后出現一次高值波動，主要原因可能在于北京申奧成功，京津冀各地響應綠色奧運號召，生態環境保護和治理力度加大，對各項環境指標做了嚴格的控制。這期間生態狀態和生態環境壓力水平的貢獻度較高。2008—2013年，京津冀生態環境發展水平呈現波動性下降趨勢，2013年的生態環境綜合發展指數為0.731，這期間生態狀態和生態環境保護的貢獻度較高。

圖1 京津冀經濟社會發展綜合水平評價

圖2 京津冀生態環境綜合發展水平評價

（二）京津冀城市群經濟社會發展與生態環境耦合協調度研究

京津冀城市群經濟社會與生態環境耦合協調度的變化趨勢呈現出“S”型曲線，耦合協調度時序曲線先下降、后上升，整體協調狀態不斷優化，社會經濟與生態環境逐漸呈現良性發展趨勢，可以分為三個階段（見圖 3）。

1.下降階段（1995—1998年）。京津冀經濟社會與生態環境耦合協調度呈下降趨勢，耦合協調度為0.4～0.5，呈現較低耦合協調狀態。這一時期京津冀生態環境相對較好，經濟發展水平相對較低，經濟社會的發展尚沒有對生態環境構成嚴重威脅。

2.快速上升階段（1999—2006年）。京津冀經濟社會與生態環境耦合協調度呈快速增加趨勢，耦合協調度從1998年的0.41上升到2006年的0.81，從較低耦合協調階段逐漸過渡到較高耦合協調階段。這一時期京津冀經濟社會迅速發展，以第二產業尤其是重工業為主，資源能源利用率較低，環境污染問題凸顯，生態環境越來越受到經濟發展的脅迫作用。

3.緩慢上升階段（2007—2013年）。京津冀經濟社會與生態環境耦合協調度呈現緩慢增加趨勢，耦合協調度從2007年的0.78上升到2013年的0.84，表現為高度耦合協調狀態。這一時期京津冀經濟社會發展水平持續上升，生態環境保護治理取得了一定的成效，但是生態環境滯后于經濟社會的發展，并逐漸成為制約經濟社會發展的重要因素。

圖3 京津冀經濟發展與生態環境耦合協調度

四、京津冀城市群經濟社會與生態環境耦合作用的空間差異性分析

為探討京津冀區域經濟社會與生態環境耦合協調的空間格局及演化，本研究選取2000年和2013年為時間節點，計算北京市、天津市及河北省11個城市的經濟社會和生態環境的耦合協調度，并繪制各城市耦合協調度態勢圖（見圖4）。結果表明，2000年京津冀大部分城市經濟社會與生態環境的耦合協調度為中度耦合協調狀態，其中北京市和天津市的耦合協調度最高，分別為0.762和0.704，處于較高耦合協調狀態；張家口市和承德市的耦合協調度最低，分別為0.478和0.481，處于較低耦合協調狀態。到2013年，北京市、天津市和石家莊市的耦合協調度最高，分別為0.921、0.873和0.832，處于高度耦合協調狀態，唐山市、邯鄲市和廊坊市為較高耦合協調狀態，其他城市為中度耦合協調狀態。

圖4 京津冀城市經濟社會與生態環境耦合協調度（2000年，2013年）

圖5 京津冀城市經濟社會與生態環境耦合協調發展空間格局

進一步對京津冀地區不同城市經濟社會與生態環境的耦合協調水平進行空間可視化處理（見圖5）。研究結果表明，2000—2013年京津冀經濟社會與生態環境耦合協調發展態勢不斷提高，2000年僅北京和天津2個城市為較高協調耦合，中度協調耦合城市有9個，分別為石家莊、唐山、邯鄲、廊坊、秦皇島、衡水、保定、滄州、邢臺，較低協調耦合城市有2個，為張家口和承德。2013年，北京、天津和石家莊成為高度耦合協調城市，張家口、承德、秦皇島和衡水屬于經濟社會滯后于生態環境發展的中度耦合協調狀態，保定、滄州、邢臺屬于生態環境滯后于經濟社會發展的中度耦合狀態。

五、結論

本研究運用耦合協調度理論，對京津冀1995—2013年經濟社會與生態環境發展水平進行綜合評價，并對兩者間耦合協調度進行時序演化規律和空間分異特征分析，得出以下結論。

1.京津冀經濟社會與生態環境系統存在較強的耦合協調性，地區綜合發展水平是影響耦合協調發展的重要原因。從時序演化來看，京津冀地區經濟社會與生態環境系統持續發展，兩者間的耦合協調發展呈動態式演化，耦合協調發展曲線為S型，總體呈現出上升趨勢，主要劃分為下降階段、快速上升階段、緩慢上升階段這三個階段，由1995年的0.51上升到2013年的0.84，達到高度耦合協調狀態，增長方式逐漸由經濟增長滯后型向生態環境滯后型轉變。

2.從空間差異來看，京津冀經濟社會與生態環境耦合協調度呈現出明顯的空間分異，從1995年到2013年，京津冀各城市的耦合協調度發展水平不斷提升，在空間格局上，逐漸形成以北京為軸心，天津和石家莊為兩翼的高水平協調發展狀態。從京津冀不同城市耦合協調程度來看，京津冀逐漸形成四大區域發展類別，分別是高水平耦合協調型生態環境滯后（北京、天津、石家莊），較高耦合協調型生態環境滯后（唐山、邯鄲、廊坊），中度耦合協調型經濟發展滯后（張家口、承德、秦皇島、衡水），中度耦合協調型生態環境滯后（保定、滄州、邢臺）。

［1］GROSSMAN G，KRUEGER A.Economic growth and the environment［J］.Quarterly journal of economics，1995，1（110）：353-377.

［2］BROWN M T，ULGIATI S.Energy based indices and rations to evaluate sustainability：monitoring economies and technology toward environmentally sound innovation［J］.E－cological engineering，1997，1（9）：51-69.

［3］WALTER A.Rosenbaum，environmental politics and policy［M］.Washington，DC：Congressional Quarterly Inc，2013.

［4］VARIS O，FRABOULET S.Water resources development in the lower Senegal River Basin：Conflicting interests，environmental concerns and policy options［J］.International journal of water resources development，2002，18（2）：245-260.

［5］馬世駿，王如松．社會－經濟－自然復合生態系統［J］.生態學報，1984，27（1）：1-9.

［6］方創琳，楊玉梅．城市化與生態環境交互耦合系統的基本定律［J］.干旱區地理，2006，29（1）：3-10.

［7］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）：237-247.

［8］宋學鋒，劉耀彬．基于SD的江蘇省城市化與生態環境耦合發展情景分析［J］.系統工程理論與實踐，2006，26（3）：124-130.

［9］王會芝，牛桂敏．天津市城市化發展與生態環境的耦合協調度評價［J］.城市環境與城市生態，2015（3）：25-28.

［10］王會芝．中國新型城鎮化與生態環境的內在關系研究［J］.石家莊經濟學院學報，2016（4）：43-48.

責任編輯：高鐘庭

Research on the Coordinated Development ofEconomic Society and the Eco-environment in Beijing-Tianjin-Hebei City Agglomeration

Wang Huizhi
（Research Center of Beijing-Tianjin-Hebei City Agglomeration，Tianjin Academy of Social Sciences，Tianjin 300191，China）

By establishing quality evaluation index system and coupling coordination degree model of economic society and the eco-environment of Beijing-Tianjin-Hebei city agglomeration，this study reveals its spatio-temporal rule of coordination coupling function.The results show that:From the temporal evolution of view，the system of economic society and the ecoenvironment developed sustainably in Beijing-Tianjin-Hebei Region.The coupling coordinated development between them was dynamic evolution，and its curve was S-shaped type，overall showing an upward trend，growth mode gradually transformed form economic growth lag type to eco-environment lag type.From the view of spatial difference，the coupling coordinated development level of economic society and eco-environment of cities in Beijing-Tianjin-Hebei region overall improved，and showed obviously spatialdifferentiation.Spatialpatternsin Beijing evolved from a centerinto an axis，Tianjin and Shijiazhuang as the two wings of the high level of coordinated development.

Beijing-Tianjin-Hebei，eco-environment，coupling coordination，spatio-temporal difference

F290

A

1003-3890（2017）05-0022-05

2016-12-15

天津市教委社會科學重大項目（2016JWZD26）

王會芝（1984-），女，天津社會科學院京津冀及城市群發展研究中心副研究員，研究方向為生態經濟、低碳發展。