安徽省經濟發展與生態環境耦合協調評價與趨勢預測

張樂勤*，榮慧芳

（池州學院 資源環境學院，池州 247000）

安徽省經濟發展與生態環境耦合協調評價與趨勢預測

張樂勤*，榮慧芳

（池州學院 資源環境學院，池州 247000）

本文遵循客觀、科學、綜合原則，運用熵值賦權法，對經濟與生態環境系統進行了評價；采用動態耦合模型及剪刀差分析方法對經濟發展與生態環境系統耦合協調狀況進行了考察；借助Excel 2003軟件，通過作散點圖，比較擬合優度分析方法，對兩者的協調前景進行了預測。結果表明：①經濟發展與生態環境系統綜合指數分別由2005年的0.2934、0.4198躍升至2015年的0.6236、0.4198，經濟發展系統升幅明顯高于生態環境系統。②2005—2015年，經濟發展與生態環境系統動態耦合度均值為-6.95°，整體處于由低級協調向協調演進狀態，而兩者間演化速度夾角由2005年的18.56°擴展至2015年的82.4°。③若按既有慣性發展模式，2020年經濟發展與生態環境系統耦合度將達155.74°，預期處于極限發展狀態。基于研究結果，本文提出了相應的應對策略，可為新常態下安徽省制定經濟與生態文明融動發展政策提供決策參考。

經濟發展；生態環境；耦合協調；剪刀差；趨勢預測

引言

改革開放來，我國經濟快速發展引致的資源枯竭、環境質量惡化、生態系統退化等生態環境問題，已引起管理層的高度關注，也成為學術界聚焦熱點。追求經濟增長與生態環境協調發展，既是五大發展理念的重要內容，也是可持續發展的本質要求，更是建設生態文明與全面建成小康社會的必然要求。為此，探討經濟增長與環境質量動態互耦關系，對制定新常態下實現經濟與環境融動演進政策具有重要啟示意義。

針對經濟發展與環境質量關系，國外學者主要從投入產出模型[1]、可計算的一般均衡模型（CGE）[2,3]、環境庫茲涅茨曲線（EKC）模型[4]及生態經濟學視角[5,6]展開，國內學者則從宏觀層面就經濟發展同環境保護間的關系進行過多視角探索[7-11]，也有學者運用能值分析[4]、協調度模型[4-6,12-17]、動態耦合模型[18-20]，在國家尺度[5]、區域尺度[12-14,16,17]、省域尺度[4,15,18-20]及市域尺度[6]對兩者間的關系進行過定量探索，盡管結果不一，但均揭示了兩者間相互影響、相互制約、互為共生的耦合關系，為本研究提供了有益借鑒。

安徽省為全國生態文明建設樣板示范區，著力打造綠水青山和金山銀山的有機統一，實現生態強省是其“十三五”乃至今后更長時間的重要發展戰略，經濟增長與環境質量耦合協調狀況如何，未來將如何演化，關乎生態文明建設目標，也關乎全面建成小康社會民生福祉。文獻檢索表明，宋馬林等[21]對安徽省2000—2010年的經濟發展與環境協調狀況進行過探索，然而，“十二五”期間，安徽省經濟年均增長10.8%[22]，高出我國經濟平均增速3個百分點（“十二五”我國經濟平均增速7.8%[23]），2015年，人均GDP為5779美元[22]，經濟發展與環境保護正處于環境庫茲涅茨曲線左側兩難區間，而針對2010年來經濟發展與環境質量間耦合協調關系未見學者涉足。基于此，本文運用動態耦合模型對經濟發展與生態環境系統耦合協調狀況進行識別；采用剪刀差分析方法，對兩者間的演化速度差異進行考察；借助Excel 2003軟件，通過作散點圖，比較擬合優度的最佳擬合優度分析方法，對其未來演化前景進行預測，可為新常態下安徽省制定經濟與生態文明融動發展政策提供決策參考。

與已有研究相比，本文的學術價值在于運用剪刀差分析方法，從動態視角揭示經濟發展與生態環境系統耦合協調狀況，突破了既有研究方法單一、靜態考察的不足，可為省域尺度的同類研究提供范例。

1 區域經濟與生態環境概況

安徽省為中部地區經濟增長較快省份，2015年，經濟增速（按可比價）為8.7%[22]，高出全國平均水平1.8個百分點（2015年全國平均增速6.9%[23]），經濟總量達22 005.6億元，人均GDP為35 997元（5779美元）[22]。三種產業結構多年持續呈“二三一”態勢，2015年，三種產業結構為11.2:51.5:37.3[22]，第二產業占絕對優勢，與全國三種產業相比，第一、二產業比例分別偏高2.2個、11個百分點（2015年，全國三種產業結構比例為9:40.5:50.5[23]），第三產業比例偏低13.2個百分點。

長期以來，安徽工業占主導地位，且工業結構以鋼鐵、水泥、電解鋁、化工、冶金、平板玻璃等傳統高投入、高消耗、高污染產業為主，給資源環境造成了較大脅迫。2015年，總體水質狀況為輕度污染，全省空氣質量達標天數比例僅為77.9%，PM10和PM2.5年均濃度分別為80μg /m3和55μg /m3，均超過國家二級標準濃度限值，經濟發展與生態環境保護矛盾在較長時間內將持續存在。

2 經濟發展與生態環境系統綜合評價

2.1 評價指標體系與方法

借鑒前人對經濟發展[5,17-20]與環境系統[5,17-21]評價指標選取方法，本文遵循綜合性、科學性及數據可獲性原則，從生態環境水平、生態環境壓力、生態環境保護三方面，構建了31項指標對生態環境系統進行評價，從經濟能力、經濟活力、經濟結構三方面，構建15項指標對經濟系統進行評價。

評價方法采用熵值賦權法，詳情參見文獻[24]。研究樣本界定為2005—2015年，評價數據來源于《安徽省統計年鑒（2006—2016）》[22]。各評價指標所得權重見表1。

由表1可知，生態環境系統中，生態環境水平、生態環境壓力、生態環境保護權重分別為0.3877、0.3842、0.2281，比較而言，生態環境保護權重較低。為此，生態文明建設中，應特別關注生態環境保護，綜合采取法律、經濟、行政、媒體宣傳等舉措，強化生態環境保護。表1還表明，經濟發展系統中，經濟發展能力、經濟發展活力、經濟結構所占權重分別為0.5012、0.2478、0.2501，比較而言，經濟發展活力、經濟結構所占權重低。為此，在經濟發展進程中，應特別關注經濟增長活力與經濟結構短板，以新發展理念為引領，以供給側結構改革為主線，積極實施創新發展戰略，著力調整經濟結構，轉變發展方式，促進產業結構優化升級，增強經濟增長活力，提升經濟發展質量與效益。

2.2 經濟發展與生態環境系統綜合指數測算

運用表1各評價指標權重及原始數據極差標準化值，可對生態環境系統、經濟發展系統綜合指數進行測算，結果見圖1。

由圖1可知，安徽省經濟發展系統綜合指數與生態環境系統綜合指數均呈升幅態勢，經濟發展系統綜合指數由2005年的0.2934躍升至2015年的0.6236，年均升幅7.83%，生態環境系統綜合指數由2005年的0.4198攀升至2015年的0.6399，年均升幅4.31%，比較而言，經濟發展系統綜合指數升幅明顯高于生態環境系統綜合指數，表明生態環境狀況建設滯后于經濟發展，兩者間呈不匹配狀態。安徽省經濟綜合指數發展系統綜

合指數增長較快與其特定背景有關。2005年以來，安徽省以中部崛起戰略為契機，搶抓機遇，乘勢而上，提出了奮力崛起發展戰略，工業化、城鎮化進程不斷加快，基礎設施建設日新月異，致使經濟發展迅 速。2005—2015年，安徽省經濟平均增速達12.05%[22]，高出我國經濟平均增速2.38個百分點（2005—2015年，我國經濟平均增速9.68%[23]），而生態環境系統綜合指數升幅較緩與其產業結構及資源利用績效有關。首先，第二產業所占比例偏高（考察樣本期，安徽省第二產業所占GDP比例均值高出我國平均水平4.3個百分點為[22,23]），且在第二產業中，以鋼鐵、水泥、冶金等高能耗、高排放、資源型產業為主[25]，其次，資源利用績效較低。智穎飆等[26]研究顯示，安徽省2006年資源綜合績效位居全國第13位，雙重因素疊加影響下，致使安徽省經濟發展對資源需求量大，污染排放較多，生態環境質量改善滯后于經濟增長。

表1 安徽省經濟發展與生態環境系統評價指標權重

進一步分析圖1可知，經濟發展系統指數低值出現在2008年、2009年，其余年份均保持升幅態勢，這與全球次貸危機有關。2008年、2009年，由美國次貸危機引發的世界經濟危機對安徽經濟沖擊較大，致使其經濟發展較緩。生態環境系統演化曲線呈N形，兩拐點分別為2010年、2012年，究其原因，與經濟發展粗放密不可分。2008年11月，國家為了擺脫世界經濟危機陰影，實施了4萬億元宏大經濟刺激計劃，其滯后效應導致安徽經濟在2010—2012年快速增長的短時繁榮。與此同時，經濟刺激計劃未顧及經濟增長的持續性，多為高投入、高消耗、高污染的粗放項目，致使資源環境受到極大脅迫，資源退減速度加快，環境質量下降，生態系統惡化。黨的十八大后，在國家倡導生態文明建設背景下，安徽立足于經濟增長協調性、持續性、平衡性，做出了創新型生態強省、經濟“調轉促”（調結構轉方式促升級）等一系統戰略部署，通過大力發展戰略新興產業、積極改造傳統產業、發展現代服務業、提升農業現代化水平等舉措，加大了資源環境保護力度，生態環境指數呈現出穩定提升態勢。

3 經濟發展與生態環境系統動態耦合協調分析

3.1 動態耦合分析方法

經濟發展與生態環境系統是屬多因子影響的呈非線性規律的動態變化系統，可用如下表達式表示：

圖1 安徽省2005—2015年生態環境系統與經濟發展系統綜合評價指數

式（1）、（2）中，J、H分別表示經濟發展、生態環境系統；xi、yj分別表示經濟發展、生態環境影響因子；f表示xi、yj的非線性函數；t表示時間。非線性函數f (xi)、f (yj)可以在原點附近按泰勒級數展開[20]，為了保持系統的穩定性，略去不低于二次方的項[19]，則J、H可以近似表示為：

式（3）、（4）中，ai、bj分別表示影響因子xi、yj的權重。假定經濟發展與生態環境系統的演化速度分別為VJ、VH，則環境經濟復合系統演化速度V是兩者演化速度的函數，即由于經濟發展系統演化速度要快于生態環境系統演化速度，故經濟環境復合系統演化軌跡呈橢圓形[19]（圖2），其整體經歷了低級協調共生（Ⅰ）、協調發展（Ⅱ）、極限發展（Ⅲ）與再生發展（Ⅳ）4個階段[19,20]，可通過二維平面內兩者間夾角α進行判別[19]：

圖2 經濟發展與生態環境系統耦合演化軌跡

式（5）中，α為弧度，將其轉換為角度后，可以用來判別經濟發展與生態環境系統動態耦合度，詳情見表2。

表2 經濟發展生態與環境系統動態耦合協調判別標準

運用圖1經濟發展與生態環境系統時序數據，借助Excel 2003軟件，通過作散點圖，選擇不同擬合類型。結果顯示，經濟發展與生態環境系統以6次多項式（蝴蝶模型）擬合最優，其擬合優度（R2）分別達0.9825、0.975，表達式如下：

對式（6）、（7）求導，可分別得到經濟發展與生態環境系統演化速度：

式（6）～（9）中，t表示年份，其取值范圍為1～11，相應年份為2005—2015年。

運用式（8）～（9），可對經濟發展與生態環境系統演化速度進行測算，運用式（5）可在兩者間的動態耦合度進行測算，結果見表3。

表3 安徽省2005—2015年經濟發展與生態環境系統動態耦合度

由表3可知，經濟發展與生態環境系統演化動態耦合度α為-59.9518°～39.1317°，整體趨勢呈現為由第Ⅰ象限向第Ⅱ象限演進，表明考察樣本間，安徽省經濟發展系統與生態環境系統處于由低級協調向協調狀態轉變中。具體來看，2006年耦合度α接近45°，表明兩者間處于協調狀態，這與中部崛起戰略背景下安徽省經濟快速發展及大力推進生態省建設有關。是年，國家實施了中部崛起戰略，安徽省積極響應，工業化、城鎮化進程不斷加快，基礎設施建設日新月異，致使經濟發展迅速。與此同時，安徽省于2003年啟動了生態省建設，2004年制定了《安徽生態省建設總體規劃綱要》，在此背景下，加大了生態環境保護資金投入，公眾環保意識也有了較大提升。在經濟快速發展的同時，生態環境質量有了較大改善，兩者間呈協調狀態。2008年耦合度α為-59.9518°，兩者處于低級共生狀態，這與全球金融危機有關。2008年，由美國次貸危機引致的金融風暴，對安徽經濟產生了較大影響，經濟對生態環境脅迫較小，兩者間呈低級共生狀態。2012年以來，黨中央、國務院審時度勢，做出經濟發展進入新常態的戰略判斷，五大發展理念、“五位一體”總體布局，奏響了生態文明建設的時代強音。安徽省以此為契機，積極實施三大創新強省（創新經濟強省、創新生態強省、創新文化強省）及“調轉促”（調結構、轉方式、促升級）發展戰略，增強了經濟發展的協調性、持續性、穩定性，使經濟發展系統與生態環境系統呈現出中度協調狀態。

3.2 經濟發展與生態環境系統演化動態差異分析

剪刀差模型[19]通過測算某時刻兩系統演化切線夾角（圖3），能刻畫出兩系統演化趨勢差異性，可直觀反映兩系統演化速度差異，在資源環境領域得到了廣泛應用[19,27]。若以表示經濟發展與生態環境系統演化速度夾角，則有[19]：

圖3 剪刀差模型示意圖[14]

基于表3經濟發展與生態環境系統演化速度數據，運用式（10），可對經濟發展系統與生態環境系統演化速度夾角進行測算，結果見圖4。

圖4 安徽省2005—2015年經濟發展與生態環境系統演化速度夾角

由圖4可知，安徽省經濟發展與生態環境系統演化速度夾角由2005年的18.56°升至2015年的82.4°，整體呈升幅態勢，年均展幅達16.08%。進一步觀察圖4可知，2008年后，兩系統演化速度夾角升幅明顯，表明經濟發展系統與生態環境系統演化速度差異愈加明顯。為此，“十三五”乃至今后更長時間，更應關注兩者間不同步性，既要關注經濟增長數量，也要關注經濟增長質量，在發展中保護，在保護中發展，努力實現經濟發展與生態環境系統間的融動演進。

4 經濟發展與生態環境系統協耦合調度趨勢預測

觀察表3中動態耦合度數據發現，2005—2008年，α波 動 較 大；2009—2015年，α變化較小。借助Excel 2003軟件，以1～7表示分別2009—2015年，通過作散點圖，結果顯示，以蝴蝶函數擬合最優，其擬合優度、表達式見圖5。

依據圖5蝴蝶函數表達式，時間賦值為12，可測算出安徽省2020年經濟發展與生態環境系統耦合度α為155.7366°；依據表1經濟發展與生態環境系統耦合度判別標準可知，2020年安徽省將處于極限發展狀態，經濟發展系統對生態環境系統將形成較大脅迫，經濟發展與生態環境保護矛盾突出，生態文明建設與可持續發展面臨較大挑戰。

圖5 安徽省2009—2015年經濟與生態環境系統耦合度擬合示意圖

5 結論與政策建議

本文運用動態耦合模型及剪刀差分析方法，對安徽省2005—2015年經濟發展與生態環境系統耦合協調狀況及演化速度差異進行了考察，通過作散點圖，添加趨勢線，比較擬合優度分析方法，對兩者間的未來演化趨勢進行了預測，得出如下主要結論：

（1）考察樣本期，經濟發展系統與生態環境系統綜合指數均呈升幅態勢，經濟發展系統綜合指數升幅明顯高于生態環境系統；

（2）經濟發展系統與生態環境系統耦合協調趨勢為由低級協調向協調演進，演化速度差異呈擴大態勢；

（3）若按既有的慣性演化態勢，2020年，兩者間將處于極限發展狀態，經濟發展與生態環境保護矛盾突出，全面建成小康社會目標及美麗安徽建設將面臨較大挑戰。

鑒于上述結論，提出如下政策建議：①以五大發展理念為引領，以資源環境承載力為基礎，以提高經濟發展質量和效益為中心，劃定主體功能區與生態紅線，確立空間開發邊界，促進生產空間集約高效，生態空間山青水秀的空間格局；②以生態經濟理論、循環經濟理論為指導，對上下游關聯產業進行統一布局，建立生態工業園區，促進工業經濟循環發展；③以推進供給側改革為主線，以建設國家創新工程示范省及合蕪蚌國家創新示范區為契機，結合安徽省情，大力發展新能源汽車、機器人、新型顯示、生物醫藥、智能語言等新興產業，對鋼鐵、煤炭、化工等高能耗、高排放、高污染的傳統產業進行全面技術改造，著力推進產業結構的轉型升級，促進能耗和污染物排放下降；④嚴格執行新形勢下國家產能政策及基本環保法律制度，提高環保準入門檻，嚴格執行新環保法、水污染防治十條、大氣污染防治十條、土壤污染防治十條等環保法規，暢通環境違法舉報渠道，及時查處環境違法事件，強化環境監管與督察，促進經濟社會與生態文明建設融動演進；⑤通過政策引導與經濟杠桿，努力降低煤炭使用份額，著力提高太陽能、天然氣、沼氣、水能等清潔能源比例，舒解能源消費對生態環境邊際脅迫影響；⑥完善自然資源負債表編制、領導干部對環境質量負總責及終身追責、領導干部自然資源資產管理和環境保護責任離任審計、環境污染第三方治理等生態文明建設新機制，建立健全碳排放權、排污權、水權等交易制度；⑦通過新聞媒體、公益廣告、小區宣傳欄、手機信息等多種舉措，強化生態文明宣傳教育，培植生態文化與生態道德，倡導綠色消費模式和生活方式，形成人人崇尚生態文明的社會氛圍。

本文研究結果可為新常態下安徽省制定經濟發展與生態文明融動發展政策提供決策支撐，然而，本文未就考察樣本期經濟發展與生態環境系統耦合協調狀況的演化機制進行解析，從而使本文略顯不足，這是筆者今后展開深入研究的方向。

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Dynamic Coupling Coordination Evaluation and Trend Prediction of Economic and Ecological Environment System in Anhui Province

ZHANG Leqin*, RONG Huifang
( Resource Environment College, Chizhou University, Chizhou 247000 )

Advocating the coordinated development of economy and ecological environment is the important content for the implementation of the five important concepts of development. The entropy weighting method was used in this paper to evaluate the economic and ecological environment system, following the objective, scientific and comprehensive principles.The dynamic coupling model and the price scissors analysis method were employed to investigate the coupling condition of the ecological environment and economic system, and then its coordination prospect was predicated through the goodnessof-fit analysis method and scatter plots by using Excel 2003 software. The results showed as follows: Firstly, the economic and ecological environment comprehensive index jumped from 0.2934 and 0.4198 in 2005 to 0.6236 and 0.6399 in 2015,which indicated that the economic system increase was significantly higher than that of the ecological environment system;Secondly, the mean value of dynamic coupling degree of economic and ecological system was -6.95° from 2005 to 2015,which indicated that the overall state evolved from the low level coordination to coordination, however, the evolution velocity angle of them expanded from 18.56° in 2005 to 82.4° in 2015; Thirdly, according to the existing inertia development model,the coupling degree of the economic and ecological environment system in 2020 will reach to 155.74°, which was expected to be in the limit state of development. Based on the research results, the corresponding countermeasures were put forward in this paper, which could provide reference for policy-making about the dynamic development of economic and ecological civilization in Anhui province under the new normal.

economic development; ecological environment; coupling coordination; scissors difference; trend prediction

X22；F127< class="emphasis_bold">文章編號：1674-6252（2017）05-0077-07

1674-6252（2017）05-0077-07

A< class="emphasis_bold">DOI：10.16868/j.cnki.1674-6252.2017.05.077

10.16868/j.cnki.1674-6252.2017.05.077

安徽省科技廳2016年軟科學項目（1607a0202061），安徽省社科規劃項目（AHSKQ2015D24）。

*責任作者： 張樂勤（1965—），男，教授，研究方向為資源生態與可持續發展，E-mail:zhangleqing@sohu.com。