華中地區生態文明、產業技術與經濟發展耦合協調研究

舒良友,郭　王進

(河南理工大學 a.能源經濟研究中心;b.工商管理學院,河南 焦作 454000)

當前，我國經濟已由高速發展階段轉變為高質量發展階段,建立新型經濟體系,培養經濟驅動力刻不容緩。面對我國經濟發展需要新型增長動力的現實要求,有學者認為綠色驅動[1]與創新驅動[2]將在很大程度上解決我國現階段經濟增長動力衰退的問題。綠色驅動強調在經濟發展中注重生態文明建設與經濟增長的融合與協調，創新驅動強調經濟發展過程中產業技術的提升與運用，兩者均有助于減少能源消耗、改善產業結構、提升核心競爭力,實現我國產業在全球價值鏈地位的提升。目前國外學者尚未提出“生態文明”與“創新驅動”的概念,相關研究也以“可持續發展[3]”與“科技發展[4]”為中心開展。我國作為世界首先提及生態文明建設與驅動創新的國家,學者們圍繞兩者理論[5,6]、評價[7,8]和如何構建[9,10]等進行了大量研究。我國的生態文明建設與創新驅動是世界經濟發展的重要實踐[6]，我國政府高度重視生態文明建設與產業技術提升,十九大中更是將兩者提升至國家戰略高度,以期改善我國現階段的矛盾,推動國家發展進程。

生態文明與產業技術均為經濟發展的重要驅動力,生態文明、產業技術與經濟發展的耦合協調情況直接反映出該地區社會發展態勢,也是判斷該地區經濟發展是否健康的重要依據。生態文明、產業技術與經濟發展是相互關耦合、相輔相成的共同體,同時也是相互節制、相互影響的結合體。產業技術提升有利于減少能源消耗、改善環境,提升經濟承載能力,促進生態文明建設,優良的生態環境吸引高素質人才與企業,進一步提升產業技術與經濟發展。反之,產業技術低下導致污染加劇,迫使環境承載力衰退,不僅無助于生態文明建設與經濟發展,還將導致人才流失,進一步削減產業技術水平,進入“產業技術低下—環境污染—經濟發展滯后—產業技術低下”的死循環。明確三者的科學內涵,探析三者之間耦合機理,推動三者協同發展有利于解決當今經濟社會運行過程中存在的突出問題,打破資源、生態與技術制約,改善我國發展不均衡、不充分的現狀。

本文借助現有的研究成果,以華中地區為對象,將生態文明、產業技術與經濟發展耦合協調情況為核心,選取三大子系統40項指標,運用耦合協調模型對華中地區耦合協調度進行測算,并結合實際對耦合發展過程中存在的問題進行詮釋,為改善華中地區現有矛盾與“建設美麗中國”提供支撐。

1　指標體系構建與研究方法

1.1　指標體系構建

生態文明系統:我國的生態文明建設是對生態市(縣、區)建設的補充與優化。十九大之前我國的生態文明評價體系已較完善,評價指標主要集中于生態環境與社會環境。十九大之后,我國的生態文明建設具有了更深層次的含義,不僅要求留住“綠水青山”,還要將“綠水青山”建設成“金山銀山”。生態文明建設不僅僅包含自然環境,更強調人與自然的和諧相處,建立“人與自然”的二元制生態體系,強調對資源的合理利用。可見,生態文明建設不僅應體現環境、空間等要素,還應囊括能源效率與人工干預等要素。結合相關文獻[11],本研究認為生態文明系統應包含空間、能源與污染、資源與環境、污染物治理四個要素構建生態文明評價體系,期望充分展現生態文明的內涵,指導生態文明科學發展。依據指標選取原則,選取19個指標體現生態文明發展水平,指標權重運用Bayes-AHP確定,見表1。

產業技術系統:產業不同于企業,產業是多個具有相似屬性企業的整合體,產業技術與企業技術存在一定的差異。企業技術可表現為企業獲取私人利潤的需要,對知識存量的運用與探索。企業技術主要由企業對需求的響應和企業異質性決定,產業技術則是需求側協同發展在供給側中的響應,源自國家科技發展與市場需求的推動[12]。本研究結合相關文獻[13]認為產業技術系統包含科研能力與R&D活動量兩個要素建立產業技術評價體系,以期指導產業技術健康發展。依據指標選取原則,選取7個指標體現產業技術水平,見表2。

表1　生態文明系統指標與權重

表2　產業技術系統指標與權重

經濟發展系統:經濟發展是社會經濟進入特定時期的現象,經濟發展既含國民財富與社會生產力的增加,也有經濟結構優化與產業結構調整。因此,評價經濟發展不能只局限于國民財富、勞動生產力與國民生產總值等量的增加,還應包括三類產業占比、經濟發展狀態等經濟結構指標。經濟發展系統可圍繞經濟結構與經濟消費兩個要素建立評價體系,借以反映經濟發展現狀。依據指標選取原則,選取7個指標體現經濟發展水平,見表3。

表3　經濟發展系統指標與權重

1.2　研究方法

Bayes網絡:為了解決多系統、多層級、多指標復雜巨系統權重決策,運用Bayes網絡確定權重[14]。根據子系統內多層級之間的相互關系構建Bayes網絡,對要素進行分解后得到要素內指標和目標層、目標屬性層與屬性層。在構建Bayes網絡之后,還需給出目標/屬性之間的CPT。文中的CPT代表權重。Bayes網絡要求每個層級權重總和滿足Σwi=1,即同一層級下所有單元權重之和為1。基于Bayes網絡的指標權重計算模型為:

wz=wxgwy

(1)

式中,w為權重;z、y、x分別為目標層、指標層、要素層,且滿足Σwz=1、Σwx=1、Σwy=1。

綜合評價法:綜合評價法被廣泛應用于多指標的系統評價中。收集的數據因單位不同,導致不具可比性,需進行無綱量化處理,實現線性可加。無綱量化處理方法為:

(2)

式中,G1為正向指標無綱量化值;G2為負向指標無綱量化值;Eij為一組面板數據。

實現數據的線性可加性之后,結合各項指標的目標權重,計算出綜合評價值。綜合評價值的計算模型為:

(3)

式中,f(a)、g(b)與φ(c)分別為生態文明子系統、產業技術子系統與經濟發展子系統的綜合評價值;a、b與c分別為生態文明子系統、產業技術子系統與經濟發展子系各指標的無綱量化值;w為不同指標的權重;n、m、k為三大子系統中要素個數。

耦合協調模型:社會學中,耦合度表示兩個或兩個以上系統之間互相碰撞、磨合與發展的狀態。借助耦合概念,可探索生態文明子系統、產業技術子系統與經濟發展子系統之間耦合協調關系。借助現有文獻,構建耦合度模型:

(4)

式中,C為三大子系統的耦合度。耦合度的取值范圍為[0，1],耦合度接近1說明系統耦合程度越高,子系統之間互相作用效果越好;耦合度越接近0，說明系統耦合程度越低,子系統之間互相作用效果越差。

耦合度雖然可解釋子系統之間互相影響的程度,但無法揭示子系統的發展程度。為了揭示子系統是在高水平的相互協調還是在低水平的相互關聯,需引入耦合協調度模型對系統協調發展水平進行判定。耦合協調度模型為:

(5)

式中,R為耦合協調度;T為系統綜合協調度;α、β與γ為待定系數,且α+β+γ=1,本研究認為生態文明與經濟發展比產業技術更加重要,故取α=0.4,β=0.2,γ=0.4。若R處于[0，0.5]時,系統處于失調狀態;若耦合協調度處于(0.5，0.7]時,系統處于磨合狀態;若耦合協調度處于(0.7，1]時,系統處于協調狀態。

相對發展矩陣:耦合協調度可揭示系統總體的發展程度,但是在展示子系統的相對發展程度上存在明顯的欠缺,因此引入相對發展矩陣,探索三大子系統之間的相對發展程度。相對發展矩陣模型為:

(6)

式中,f(a)、g(b)與φ(c)分別為同一年生態文明子系統、產業技術子系統與經濟發展子系統的綜合評價值。若矩陣中最大元素值小于1.2時,認為系統處于均衡狀態;反之,若系統處于失調狀態時,系統中為1元素所代表的系統發展滯后。

2　生態文明、產業技術與經濟發展耦合分析

本文所需的數據來源于相關年份的《中國統計年鑒》、《中國生態年鑒》、《中國能源年鑒》、《中國科技年鑒》與《中國工業年鑒》。查詢上述年鑒,收集2006—2016年華中地區的生態文明、產業技術與經濟發展數據,運用耦合協調模型對華中地區三大子系統的耦合協調度進行測算,結果見表4。

表4　耦合協調度測算結果

2.1　耦合協調階段分析

2006年,華中地區三大子系統耦合協調度介于0.227—0.370,所有省份均屬于失調狀態。其中,河南、湖北、湖南、山西的耦合協調度大于0.3;安徽、江西的耦合協調度未超過0.3。2011年,華中地區三大子系統耦合協調度介于0.416—0.575,整體處于磨合與失調兩種狀態,較2006年有了較大提升。其中,河南、湖北、湖南處于磨合狀態,其他三省處于失調狀態。直至2011年沒有任何一個省份發展到協調狀態,2011年安徽省耦合協調度相較于2006年出現了大幅躍升,即將脫離失調狀態達到磨合狀態。2016年,華中地區三大子系統耦合協調度介于0.470—0.795,呈現出失調、磨合、協調三種狀態。其中,河南、湖北、湖南處于協調狀態;安徽、江西處于磨合狀態;山西位于失調區間。除湖北外,河南與湖南的耦合協調度在2016年才達到協調狀態。

整體上看,自2006年以來除個別省份出現小幅波動外,華中地區耦合協調度均出現持續性上漲,年平均上漲幅度達9.4%。安徽省上漲幅度最大,年平均上漲12.3%;山西省上漲幅度最小,年平均上漲4.7%。華中地區不同省份之間耦合協調度呈現出較大的差異化發展趨勢。2006年華中地區耦合協調度的收斂值為0.00157,2016年收斂值已經達到0.0157,擴大了10倍。華中地區在發展過程中形成了以安徽為核心的領先集團和以山西為核心的滯后集團,領先集團與滯后集團之間的差距正在變得越來越大。華中地區耦合協調度長期呈現出類似“橄欖球”的態勢。發展較好的湖北省2014年進入協調狀態,此時大部分省份還處于磨合狀態。該情況在2016年出現了扭轉,河南與湖南進入協調狀態。河南、湖南、湖北位于協調狀態之后,安徽也即將步入協調狀態,華中地區耦合協調度呈現“倒三角”結構,可以認為華中地區已經基本進入耦合協調狀態。但不能忽略發展過程中出現的波動,部分重要省份出現異常變動。2013—2015年山西省出現了連續兩年耦合協調度下降,產業技術與生態文明評價也出現了下降,經濟發展評價基本不變,造成耦合協調度出現下滑現象。2013—2015年我國能源行業出現了“寒冬”,大宗商品價格持續下降,大量能源產品積壓,以能源行業為主的山西首當其中受到了沖擊。說明華中地區在建設生態文明過程中存在諸多瓶頸,破除這些瓶頸是促進生態文明、產業技術與經濟協調發展的重要環節。

2.2　相對發展矩陣分析

根據相對發展矩陣的測度結果(表5),選取2006年、2011年與2016年三個典型年份,對華中地區不同省份相對發展狀況進行分析。

表5　相對發展矩陣整理狀況

華中地區生態文明、產業技術與經濟發展狀態可以根據相對發展矩陣分為生態文明滯后型、產業技術滯后型、經濟發展滯后型與相對均衡型四種。2006年,華中地區沒有出現經濟發展滯后型省份,湖北、山西處于經濟發展滯后型,其他四省屬于產業技術滯后型。在2011年,華中地區僅有湖北省由經濟發展滯后發展到相對均衡狀態,其他所有省份均為產業技術滯后型。安徽于2016年完成“蛻變”,從產業技術滯后狀態發展成為相對均衡狀態;湖北在經歷五年的發展之后,轉變為生態文明滯后狀態;河南與2011年相比,轉變為生態文明滯后狀態;湖南、山西、江西三省均為產業技術滯后型。

湖北是最先發展為相對均衡狀態的省份，擁有面積廣大的山區與自然保護區,武漢市的水域面積約占全市總面積的1/4 。湖北是我國重要的科教大省,武漢擁有眾多高校與科研院所,具有強大的科技創新能力。湖北位處中國內陸的中心,便利的交通為該省的經濟發展提供了堅實保障。在諸多因素共同作用下,湖北較先發展為相對均衡狀態。安徽于2016年蛻變為相對協調型省份。安徽長期處于產業技術滯后狀態,經濟發展不盡如人意,但該省的生態文明一直保持較健康的發展狀態。安徽具有較完備的產業規劃,依托具有較強實力的科研院所大力發展高新技術產業,在發展高耗能產業的過程中重視環境的親和性,合理優化與設計持續推動安徽經濟與產業技術的發展。由于資源稟賦與產業發展路徑的差異,長期以來山西奉行投資推動戰略,主要發展能源工業等重工業,形成了產業結構單一、生態環境惡化、單位能耗極高的粗放型發展模式,這是山西生態文明與經濟發展評價在特定時期內出現下滑的主要原因。

總體來看,華中地區大部分地區呈現“雙峰一谷”態勢,“雙峰”即為生態文明與經濟發展,“一谷”即為產業技術。絕大多數時間內,大部分省份均為產業技術滯后型,處于其他狀態的地區較少,處于相對均衡狀態則更少。相對發展矩陣中代表生態文明的元素取值在不斷下降,說明華中地區的生態文明的發展速度相比其他系統的發展速度出現了下降。原因在于:①產業技術發展周期長,短時間內無法完成人才培養。產業技術的發展主要依靠科研人員的增加與科研經費的投入。科研經費可以在短期內集中投入,科研人員卻無法在短時間內激增。高校作為人才的儲備基地,在任何時期均有著極其重要的戰略意義。在2017年教育部發布的“雙一流”名單中,江西與山西均只有一所高校入選,集中闡釋了山西與江西產業技術評價為何遠遠低于生態文明評價與經濟評價。安徽、湖北與此產生鮮明對比,在當地龍頭高校帶領下,產業技術評價逐年上升,最終實現了相對均衡發展。②經濟發展方式粗放,城市規劃不合理。受制于我國長期的“城—鄉”二元制發展模式,在進行城市化過程中出現擠占生態環境,壓榨當地生態承載力,導致能源利用效率低下、能源結構失調,污染物排放監管不到位,制約了當地經濟與生態文明的發展,該現象在河南與山西等地極為明顯。③生態文明制度建設落后。生態文明制度建設的長期滯后是導致華中地區生態文明相對發展情況逐年下降的原因。在較長的一段歷史時期內,華中地區在生態文明制度建設上出現較嚴重的倒退,環境監管不到位,污染治理能力沒有隨經濟實力增強而發展,制度化、系統性的生態修復過程缺失,生態文明相對發展明顯下降。任何子系統發展滯后都將對系統發展生成阻力,不同地區應綜合自身情況,采取差異化發展策略,明確自身不足,制定具有針對性的發展規劃。

2.3　省際類型演變分析

綜合系統發展狀態與相對發展狀態的測算結果,劃分華中地區生態文明、產業技術與經濟發展的耦合協調發展類型,分類依據見表6。

表6　系統類型分類

2006年,華中地區生態文明、產業技術與經濟發展的耦合協調發展類型出現了A2與A3兩種類型：A2型省份為河南、湖南、江西、安徽;A3型省份為湖北與山西。2011年，發展為B4、B2與A2三種類型：湖北省發展為B4型,湖南、河南為B2型,其他三省則為A2型。2016年,不同省份類型劃分出現了明顯的差異,共出現C1、C2、A2、B4和B2五種類型：河南、湖北為C1型,湖南為C2型,山西為A2型,安徽為B4型,江西為B2型。安徽2016年的耦合協調度為0.694,已十分接近0.7閾值,即將發展為耦合協調狀態最佳類型C4型。

研究期內,華中地區生態文明、產業技術與經濟發展的耦合協調發展類型未出現A1、A4、B1、B3、C3、C4型,出現數目最多的類型是A2,占比44.4%;其次是B2型,占16.7%。產業技術滯后且系統未達協調狀態約為60%,主要原因是華中地區教育與經濟資源分布不均衡,半數省份優質教育資源匱乏,江西、山西等省經濟發展滯后,產業技術評價與經濟評價在空間上的產業重疊,導致系統發展水平不足與產業技術滯后的現狀。由此可見,華中地區生態文明、產業技術與經濟發展處于未協調狀態,近年產業技術高速增長,但仍存在較大缺口。

十九大之后,我國進入社會主義建設新時期,創新驅動與生態文明建設穩步推動,產業技術與生態文明應在經濟發展占據更加重要的地位,可從以下方面推進華中地區生態文明、產業技術與經濟建設:①實施科學規劃,推動新型城鎮化。在新型城鎮化進程中,應掙脫政府枷鎖,建立“自下而上”的基于當地資源、地理與環境承載力新型規劃方式。明確土地“人—生態—經濟”復合屬性特點,抑制地方政府基于短期效益的“擴張沖動”,基于長遠利益與整體效益,對現有土地科學布局;改善經濟發展模式,建立低碳集約型產業發展模式,力求減少單位能源消耗,提升污染物利用效率,減少污染物排放,避免出現單純經濟利益偏向,確立“人—自然”的二元協同發展體系。②加強科研與教育投入,擴充人才儲備。華中地區產業技術相對發展度普遍較低,核心原因是該地區的教育資源分布不均衡。華中地區的教育資源主要集中在武漢與長沙兩地,其他省份教育資源相對落后。武漢等大型城市在經濟具有較強的區域輻射能力,對人才資源產生極強的吸引,導致周圍欠發達省份的人才流失。產業技術人才培養周期長、培養規模有限,人才的儲備速度遠遠落后于人才流失速度,形成了技術人才的“華中塌陷區”。各地應以當地龍頭高校與科研院所為支撐,完善人才培養機制,重視應用型技術人才的培養;倡導人才的合理流動,加強不同地域之間的合作,推進高校園區建設;推進教育供給側改革,了解市場需求與國家科技動向,建設教育供給側與需求側協同發展模式;加大科研投入,適時引進國內外高水平大學,促進人才培養由“理論型”向“理論+型”轉變,為華中地區創新驅動與提升產業技術能力提供有力的人才保障。③建立生態文明制度,著力生態系統化恢復。華中地區的生態文明制度建設明顯滯后,資源屬性沒有統一界定,資源產權邊界模糊,資源管理建設長期滯后,無法為當地提供系統的資源管理方案。部分地區片面追求經濟發展,以“環境”換“經濟”型的粗放式發展模式,造成資源的大量浪費。生態文明建設是一項具有系統性、創造性、持續性和重大戰略意義的任務，政府應積極發揮主導權,建立生態文明制度,加快落實資源稅費與有償使用機制,在產業發展中發揮自身的引導與規制能力。生態文明建設中不能忽視廣大人民群眾的作用,應適時建立健全全民參與機制;提高公眾對生態文明建設的歸屬感與主人公意識,增強民眾的參與度與認同度;高度重視非政府組織在生態文明制度中所占據的重要地位,發揮企業的積極作用,營造全民參與的生態文明建設的氛圍。

3　結論

本文基于耦合協調度與相對發展矩陣的測算結果,得出以下結論:①根據耦合協調度的測算結果,研究期內耦合協調度呈高速增長態勢,年平均上漲幅度達9.4%, 2016年河南、湖北、湖南三省已達到協調狀態,安徽在發展相對均衡的狀態下也基本達到了耦合協調狀態。目前華中地區已基本達到耦合協調狀態,但產業技術發展不盡人意。研究期內,產業技術滯后且系統未達協調狀態約為總體的60%, 2016年有50%的省份處于產業技術滯后狀態。產業技術滯后對華中地區的經濟發展與生態文明建設產生巨大制約,未來的社會發展應著力攻克產業技術的瓶頸,實施創新驅動戰略,推動供給側改革與需求側協同發展,實現生態文明、產業技術與經濟的協同發展。②研究期內華中地區不同省份耦合協調度出現差異化發展趨勢,耦合協調度方差由2006年的0.00157發展到2016的0.0157。各觀測年中處于失調、磨合、協調狀態的省份分別占總體的56.7%、27.8%與16.7%。根據相對發展矩陣的測算結果,僅有2011年的湖北與2016年的安徽處于相對均衡狀態,其他時間段內未出現相對均衡狀態;研究期內,沒有省份出現A1、A4、B1、B3、C3與C4型,占比最多的類型是A2型,占比44.4%;其次是B2型,占比16.7%,兩者合計占60%以上。③生態文明、產業技術與經濟的耦合發展進程中出現了異常波動,生態文明相對發展度逐年下降。2013—2015年山西省的耦合協調度連續兩年出現下滑,并最終未達到協調狀態。山西的生態文明、產業技術與經濟耦合發展遭遇到瓶頸,甚至出現負增長現象。區域發展應重視這種波動,注重產業結構調整與資源利用效率,避免因短期利益而放棄長遠利益。發展經濟的同時要要重視生態文明制度建設,避免出現“資源換經濟”等不合理現象。對污染產業進行技術整改,對整改之后依然未達標的企業應勒令其退出市場競爭。對已產生的污染,應著力進行制度化、系統性的恢復,保證生態文明建設穩步向前。