宋來敏
(安徽財經大學 統計與應用數學學院,安徽 蚌埠 233030)
東部沿海省份產業結構的升級需求和中部崛起戰略的實施,不可避免地帶來了產業由東向中的梯度轉移。中部地區相繼出臺了相應的發展戰略,積極承接東部沿海省份的產業轉移。在產業的區際轉移過程中,中部地區產業轉移承接地的經濟得到了快速發展。2018年,中部地區經濟增速居“四大板塊”首位。江西、安徽、湖北、湖南、河南、山西6個中部省份地區生產總值增速分別為8.7%、8.0%、7.8%、7.8%、7.6%、6.7%,均高于全國平均水平。產業轉移加劇了承接地的資源與環境壓力,因此應當高度重視地區之間的產業轉移所導致的環境污染問題。在此背景下,開展中部地區產業轉移承接地環境承載力的評價及其發展變化趨勢的研究,對于促進中部地區的協同發展和可持續發展具有重要的理論價值與現實意義。
環境承載力是各區域實現可持續發展的重要度量指標。1991年,在《福建省湄洲灣開發區環境規劃綜合研究總報告》中,我國首次正式提出環境承載力的概念(齊亞彬,2005)。經過二三十年的發展,環境承載力的研究在我國得到了一定程度的發展,由單一的土地資源、水資源和礦產資源承載力研究發展到資源、環境、生態乃至資源環境承載力的綜合研究(封志明 等,2017)。中部地區地域廣闊,資源分布不均衡,產業承接區域的產業優勢、產業結構、交通區位等具有一定程度的差異,各省市承接產業的類型區別較大,以中部地區整個區域為研究對象來分析產業轉移承接地的環境承載力缺乏針對性。自2010年國務院正式批復與2016年安徽省政府修訂《皖江城市帶承接產業轉移示范區規劃》以來,皖江城市帶依托基礎條件良好、交通便利等優勢成為東部沿海地區產業承接的首選地。因此,本文選取皖江城市帶為研究對象,來研究中部地區產業轉移承接地的環境承載力問題具有一定的典型性與代表性,可為中部地區科學承接產業轉移提供一些依據。此外,由于皖江城市帶中六安市的金安區和舒城縣的相關數據獲取難度較大,故考慮到數據的可獲得性和樣本單位的典型性,本文最終將研究樣本確定為皖江城市帶的八市,分別為合肥市、蕪湖市、馬鞍山市、銅陵市、安慶市、滁州市、池州市、宣城市。
詹長根等(2017)從社會、資源和環境三個方面選取指標構建了環境承載力評價指標體系,采用層次分析法確定指標權重,利用灰色關系法與主成分分析法實證考察了2005—2014年廣西的環境承載力狀況。黃濤(2014)從自然環境和社會環境兩個方面構建了環境承載力指標體系,利用因子分析與線性回歸法探討了湖北省承接國際產業轉移對其環境承載力的影響,實證結果表明承接國際產業轉移是湖北省環境承載力增長的增量因子。雷勛平等(2016)以安徽省為例從經濟、資源和環境3個子系統選取18個指標構建了資源環境承載力評價體系,利用熵權Topsis模型分析了安徽省2000—2013年的承載力水平與各子系統的內部承載力水平的變化趨勢,并研究了影響安徽省環境承載力水平的關鍵因子。賀勝兵等(2018)建立了包含資源環境吸引能力和資源環境支撐能力的復合指標體系,運用動態因子分析法從靜態和動態兩個角度來研究2006—2015年中部六省的產業轉移資源環境承載力水平及其變化趨勢。
可以看出,現有的研究成果完善了中部地區產業承接地環境承載力的評價指標體系,豐富了環境承載力的評價方法理論,但可能存在一些不足。一是在研究方法上,多以靜態研究為主,忽略了時間這一因素的影響。本文創新性地將時間權重運用到環境承載力的動態綜合評價中,使得時間這一因素對環境承載力綜合評價結果的影響更加直觀,確定時間權重的方法具有完備的理論基礎(郭亞軍 等,2007),且方法簡單易于理解。二是在研究區域方面,主要以中部六省整個區域或者以湖北、安徽等整個省份為研究對象,針對性不強?!巴罱鞘袔А笔俏覈鴩壹壥痉秴^、中部地區承接產業轉移的典型代表,因而以皖江城市帶八市研究中部地區承接產業區域的環境承載力問題更有針對性和代表性。另外,本文在分析相關文獻環境承載力評價指標體系的基礎上,對部分指標進行了融合優化,并結合皖江城市帶的特征建立了較為全面的環境承載力評價指標體系。
產業轉移承接地的環境承載力是指在一定的時期內,某區域依靠自身區位、資源和成本等優勢吸引并接納發達地區的轉移產業,在促進區域自身經濟總量增加、產業結構優化的同時能夠使得本區域的資源仍符合可持續發展的要求、環境仍保持穩定的能力(馮歡 等,2017;賀勝兵 等,2018),是衡量區域經濟可持續發展的重要內容。在分析現有產業轉移背景下環境承載力評價指標體系(黃濤,2014;雷勛平 等,2016;賀勝兵 等,2018)的基礎上,研究承接產業轉移在經濟發展、環境負荷、資源消耗、生活設施等方面對皖江城市帶八市區域環境承載力的影響,對文獻中已建立的指標體系進行匯總和重新分類,依據科學性、系統性、層次性、代表性和可操作性等原則,結合八市的具體情況,對整理的指標進行甄選。本文采用城鄉人均支配收入比來體現區域經濟發展的均衡性,并將符合實際的、合理的、數據具有可得性的新指標引入指標體系,從經濟環境承載力、生產環境承載力、自然環境承載力與生活環境承載力四個維度構建適用于產業轉移承接區域的環境承載力評價指標體系,見表1。

表1 產業轉移承接地環境承載力評價指標體系
經濟環境承載力指標選取人均GDP(黃濤,2014;雷勛平 等,2016;賀勝兵 等,2018)、GDP年增長率(黃濤,2014)、非農產業比重(雷勛平 等,2016;賀勝兵 等,2018)、實際利用外商直接投資額、實際利用省外資金到位資金、城鄉人均支配收入比、城鎮化率(雷勛平 等,2016;賀勝兵 等,2018)和R&D經費占GDP的比例等8個指標。
“人均GDP”與“GDP年增長率”用來衡量轉移產業承接地的經濟發展狀況;“非農產業比重”采用(第二產業產值+第三產業產值)/GDP來衡量,反映了轉移產業承接地的產業結構;“實際利用外商直接投資額”與“實際利用省外資金到位資金”反映了承接地產業轉移所用資金的規模,價值越大,對外開放程度越高,經濟發展趨勢越好;“城鄉人均支配收入比”采用城鎮人均可支配收入/農村人均可支配收入來衡量,該比率越高,說明承接地的城鄉收入差距越大,區域經濟發展越不均衡;“城鎮化率”采用地區常住于城鎮的人口/該地區常住總人口來衡量,反映了承接地的城鎮化水平,該值越大,說明該地區經濟發展潛力越大;“R&D經費占GDP的比例”反映了承接地的科技創新實力,該值越大,能為其提供科技服務的能力越強,說明該地區經濟發展質量越高,越有利于經濟與環境協調發展。
為分析產業轉移承接地生產環境的承載力,選取單位GDP能耗(雷勛平 等,2016)、單位工業增加值能耗、單位GDP電耗(雷勛平 等,2016)、單位工業增加值廢水排放量(雷勛平 等,2016;賀勝兵 等,2018)、單位工業增加值廢氣排放量(雷勛平 等,2016)、單位工業增加值固體廢物產生量(黃濤,2014)、廢水治理設施處理能力和一般工業固體廢物綜合利用率(黃濤,2014;雷勛平 等,2016)等8個指標。
“單位GDP能耗”“單位工業增加值能耗”與“單位GDP電耗”是反映能源消耗水平和節能降耗狀況的主要指標,說明產業承接地經濟活動對能源的利用程度,反映經濟結構和能源利用效率的變化;“單位工業增加值廢水排放量”“單位工業增加值廢氣排放量”與“單位工業增加值固體廢物產生量”從水環境、大氣環境和固體廢物環境分析工業環境污染物的排放情況,反映產業承載地環境污染狀況;“廢水治理設置處理能力”和“一般工業固體廢物綜合利用率”反映了產業承載地在工業發展過程中治理工業污染的能力。
為分析產業轉移承接地自然環境的承載力,選取人均水資源量(雷勛平 等,2016;賀勝兵 等,2018)、森林覆蓋率(雷勛平 等,2016;賀勝兵 等,2018)、空氣質量優良率、噪聲均值與人均造林面積等5個指標。
“人均水資源量”指在某地區某一個時期平均每個人占有的水資源量,該值越大,說明產業承接地水資源承載力的水平越高;“森林覆蓋率”與“人均造林面積”是反映地區森林資源和林地占有水平的重要指標,該值越大說明承接地的綠化水平越高,森林承載力越高;空氣優良率采用空氣質量達到國家二級標準的天數/總天數來表示,反映了承載地空氣的質量;“噪聲均值”反映了聲音污染狀況,該值越大,說明承載地噪聲污染越嚴重。
為評價日常生活對產業承接地環境的影響,選取的生活環境承載力評價指標包括城市人口密度(黃濤,2014;雷勛平 等,2016)、人均城市道路面積、人均公園綠地面積、建成區綠化覆蓋率(雷勛平 等,2016)、人均日生活用水量、城市污水處理率與衛生機構人員數服務密度。
“城市人口密度”與“衛生機構人員數服務密度”反映了產業承接地的勞動力潛力;“人均城市道路面積”“人均公園綠地面積”與“建成區綠化覆蓋率”反映了產業承接地的基礎設施水平,其值越大,說明地區環境承載力水平越高;“人均日生活用水量”指某地區用水人口平均生活用水量,該值越大,說明產業承接地日常生活造成的水污染越嚴重;“城市污水處理率”反映了產業承接地治理污水的能力。
熵是信息論中度量不確定性的概念,熵值可以測度指標的離散程度,且熵值法對解決綜合評價中指標之間存在信息重疊這一問題有較好效果(曾浩 等,2019)。本文利用熵值法對環境承載力綜合評價體系中的指標權重進行測度。
設需評價n個地區T年的環境承載力動態發展變化情況,評價指標體系中有m個指標a1,a2,…,am,得到第t年原始數據矩陣為:

其中,xij表示第i個方案第j個指標的數值。
第j個指標下第i個方案占各年總方案的比重(姜雪彬 等,2019)可表示為:
(1)
第j個指標的信息熵值可表示為:
第j個指標的信息效用值可表示為:uj=1-ej。
在信息論中,系統的信息量越大,對應的熵值越小,則信息效用值越大,說明對評價的結果影響越大,即權數越大??啥x權重為:
(2)
原始數據標準化處理可采用極值處理法。正向化指標可表示為:
(3)
逆向化指標可表示為:
(4)

可得到各地區各年環境承載力的綜合值為:
(5)
一般樣本數據攜帶的有效信息隨著時間的推移對綜合評價結果的影響是衰減的,基于樣本數據包含的有效信息進行時序加權,將會提高綜合評價結果的準確性。評價者對不同時間的重視程度可以通過時間權向量μ=(μ1,μ2,…,μT)來體現,本文基于數學規劃的方法來確定時間權向量μ。
先分別給出時間權向量μ=(μ1,μ2,…,μT)的熵E和時間度λ的定義(方建國 等,2019):
其中:μt表示第t個時間的權重,時間權向量的熵E反映了樣本的綜合分析過程中權重包含信息的程度;時間度λ表示對不同時間數據的重視程度,取值范圍為λ∈[0,1]。λ越接近于0,表示越重視近期數據;λ越接近于1,表示越重視遠期數據;λ=0.5,表示對各時間的重視程度相同。根據“厚今薄古”的原則與“時間度”的標度參考表(郭亞軍 等,2007)確定時間度的取值。
在時間度λ給定的情況下,構造確定時間權重的目標函數:
約束條件表示如下:
求解得到第t年的時間權重μt。
利用求得的時間權向量綜合某地區各年的環境承載力評價值得到時序加權的綜合評價值,表示為:
本文以中部地區皖江城市帶的八市作為評價單元,選取2013—2018年八個城市的經濟環境、生產環境、自然環境和生活環境四個維度28項指標的統計數據。原始數據來源于《安徽統計年鑒(2014—2019年)》、各市的統計年鑒(2014—2019年)與國民經濟和社會發展統計公報(2013—2018年),個別缺失的數據采用插值法計算求得。
根據式(1)和式(2),可得環境承載力評價體系指標的權重值,見表2;結合式(3)、(4)、(5),可得2013—2018年八市環境承載力的綜合值,見表3。

表2 產業轉移承接地環境承載力評價體系指標權重值

表3 皖江城市帶八市2013—2018年環境承載力綜合評價值
為了更加直觀地反映各市環境承載力水平的縱向變化情況,根據各市環境承載力實證測度結果繪制2013—2018年各區域環境承載力動態變化圖,見圖1~5。

圖1 環境承載力綜合值變化趨勢
經征求有關專家的意見,本文選取時間度λ=0.1(說明非常重視近期數據),基于數學規劃模型,求得2013—2018年各年的時間權重為:
μ=(0.0029,0.0086,0.0255,0.0755,0.2238,0.6637)
利用求得的時間權向量μ綜合各地區2013—2018年的環境承載力評價值得到各地區時序加權的綜合評價值,結果見表4。

表4 皖江城市帶八市2013—2018年環境承載力時序加權綜合評價值
各地區分別從經濟環境、生產環境、自然環境與生活環境四個維度利用時間權向量綜合計算時序加權的承載力綜合值并進行排序,結果如表5所示。

表5 皖江城市帶八市環境承載力動態綜合評價值及排名
1.趨勢分析
由表3與圖1可知,2013—2018年這6年間皖江城市帶八市的環境承載力綜合水平基本上呈現上升趨勢,與圖2經濟環境承載力的發展趨勢表現出較高的一致性。一般經濟的發展會帶動地區科技水平和基礎設施等方面的提高,進而改善當地的環境問題,提高地區環境承載力水平。由表3中的變異系數與圖1的趨勢線可知八個地區之間環境承載力的差異在縮小,說明皖江城市帶各地區之間的環境承載力呈現出一定的空間正相關性,表明承載力水平較高的地區與較低地區的空間集聚態勢明顯。

圖2 經濟環境承載力趨勢
合肥市、蕪湖市與馬鞍山市的經濟環境承載力水平排前三,由圖2可見整體都呈上升趨勢,且變動趨勢一致。三市是承接產業轉移的重要區域,2013—2018年實際利用外商直接投資額占八市的平均比例分別為26.89%、23.99%、20.60%,實際利用省外資金到位資金總額占八市的平均比例分別為21.55%、19.37.%、20.60%,在皖江城市帶中位居前列且占絕對優勢。由圖3可見合肥市與蕪湖市的生產環境承載力水平也呈較高水平,而馬鞍山市的水平不高,但具有波動上升趨勢。馬鞍山市作為一座重工業城市,2013—2018年工業廢水、廢氣、廢渣排放量分別平均占八市排放總量的22.68%、33.3%、37.04%。針對工業污染問題,馬鞍山市實行環保整改倒逼產業轉型,推進傳統制造業向信息化、智能化方向融合發展,2013—2018年單位工業增加值廢氣排放量與單位工業增加值固體廢物排放量降幅顯著,廢水治理設施處理能力與固體廢物綜合利用率大幅度提高,生產環境承載力水平逐年提高。由圖4可知,池州市與宣城市的自然環境承載力水平較高,與其他地區相比具有明顯的優勢。受季風性氣候和地貌地形的影響,皖江城市帶八市水文年際變化幅度較大,且各地市分布不均??傮w來看,池州市、宣城市的人均水資源量較大,分別為人均5000多立方米、4000多立方米。林業建設是生態文明建設的基礎,有利于調節氣候,吸收二氧化碳,防止水土流失,池州市、宣城市的人均造林面積分別達到900畝/萬人、600畝/萬人,且兩市的森林覆蓋率都高達50%以上。由圖5可知,各市的生活環境承載力水平雖然有差異,但與其他三個方面相比,地區差異較小,說明地區間的生活設施差異較小。

圖3 生產環境承載力趨勢

圖4 自然環境承載力趨勢

圖5 生活環境承載力趨勢
2.時序加權綜合分析
利用時序加權計算的環境承載力的綜合得分見表4,可以看出皖江城市帶八市的產業轉移環境承載力水平呈現出分級特征。本文采用系統聚類中的組間聯接聚類法,將皖江城市帶八市的環境承載力水平劃分為四類。
第1類城市為合肥市與蕪湖市。從表5的動態得分可以看出合肥市與蕪湖市的經濟環境承載力與生產環境承載力排名分別為第一和第二,合肥市、蕪湖市作為皖江示范區的雙核,利用自身區位優勢和科教優勢,不斷承接江浙滬等地的優勢產業,例如新材料、新能源、生物科技等綠色產業。雖然工業三廢排放量較大,但兩市的治污能力較強,單位產出的污染排放量低。合肥市生活環境承載力排第四,自然環境承載力排第八,蕪湖市自然環境承載力第六,生活環境承載力第五。伴隨人口密度越來越大,人均資源占有量有所下降,工業的發展不可避免帶來空氣與噪聲等方面的污染,但兩市對資源保護和環境治理的投資力度都較大,加快了技術創新要素集聚,促進產業承接和自主創新相融合,以創新吸引轉移,因此合肥市與蕪湖市的環境承載水平對承接產業轉移十分有利。
第2類城市為宣城市和滁州市。宣城市的自然環境、生活環境承載力分別排名第二和第三,滁州市排名分別為第四和第二,說明宣城市與滁州市的自然資源豐富,生活基礎設施較完善。滁州市的經濟環境、生產環境承載力排名分別為第四和第三,宣城市排名都為第五,說明滁州市和宣城市的經濟發展相對于其他地區較滯后、創新能力較弱,對環境優化與治污投資的力度稍顯不足。應充分利用自身的區位優勢,抓好承接機制建設,推進與滬蘇浙毗鄰區域的深度合作,發揮好皖江示范區雙翼的作用。
第3類城市為馬鞍山市、安慶市和池州市。馬鞍山市的生活環境承載力和經濟環境承載力排名分別為第一和第三,作為我國東部與中西部的交匯處、長三角經濟區域的主軸點和南京都市圈的核心城市,馬鞍山市有著獨特的區位優勢和便捷的水陸空立體交通網絡,市場發展潛力較大。馬鞍山市的生產環境、自然環境承載力排名分別為第六和第七,單位產出耗能大、單位產出排污量大,應優化產業結構,改善資源的使用效率,降低單位產出的要素投入,加大用于改進排污設備和減少污染排放的研發投入以提高當地相應的污染處理能力,減少污染物的排放。安慶市的自然環境承載力排名第三,生產、生活與經濟環境承載力排名分別為第四、第六與第八;池州市的自然環境承載力排第一,其他三個方面的承載力排名都為第七。安慶市與池州市地域相連,自然資源豐富,但產業發展相對滯后。
第4類城市為銅陵市。銅陵市是八市中環境承載力最弱的地區。銅陵市的自然環境承載力排名為第五,經濟環境承載力排名為第六。相對而言,銅陵市的自然資源較為豐富,但2013—2018年實際利用外商直接投資額與實際利用省外資金到位資金總額占八市的平均比例分別為2.84%、7.28%,說明對外開放程度較低。生產環境與生活環境承載力排名都是第八,說明資源消耗較多。
準確地測算產業承接地的環境承載力有利于產業承接地優化營商環境,調整區域產業結構,提高地區的經濟發展水平。本文從經濟環境、生產環境、自然環境和生活環境四個維度構建了較全面的產業轉移承接地環境承載力評價指標體系,綜合使用熵權法與時序加權法動態分析了安徽省皖江城市帶2013—2018年的環境承載力水平的地區差異與發展趨勢,結果表明:從發展趨勢看,八市的環境承載力水平基本呈現上升趨勢且地區間差異呈現縮小趨勢,各地區之間的環境承載力呈出一定的空間正相關性;從時序加權綜合評價結果看,各地區的環境承載力具有分級特征,根據承載力水平將八市分為四類。
為緩解產業轉移對環境的壓力,提高區域環境承載力,以更好協調地區間的產業轉移,使之與承接地的環境承載力相匹配。根據各地區環境承載力水平關鍵影響因素的差異,提出相應的對策建議。
(1)針對產業發展相對滯后,經濟環境承載力水平偏低的地區,例如安慶市、池州市等地。應提高對外開放程度,改善營商環境,出臺招商引資優惠激勵辦法,建設開發園區,與鄰近發達地區(如滬蘇浙開發區)建立合作關系,利用自身的資源優勢積極承接國內外發達地區的轉移產業;提升科技創新水平,制定激勵科技創新的政策,以政府資金為引導源,引導企業加大研發投入,促進地方相關企業、高校和科研機構共同投資成立區域協同創新體系;實施人才優先發展戰略,落實支持新興產業發展人才的專項政策,促進更多的高質量人才在產業轉移承接地創新創業,發揮人才的集聚效應。
(2)針對老工業城市,生產環境承載力水平偏低的地區,例如馬鞍山市、銅陵市等地。應強化環保政策導向,根據地區發展情況制定合理有效的環境管制政策,抑制本地污染企業粗放的“黑色生產”,堅決杜絕潛在污染大的企業入駐,加強轉移企業的環境保護監管;建立較完善的公眾參與環境監督的制度,充分發揮非正式環境管制在抑制污染產業轉移和促進產業結構調整中的不可替代的作用。開發清潔技術降低單位產出的污染排放。細化產業轉移目錄,從資源、生態以及人文社會等方面客觀分析自身的基本條件,細化地方的產業轉移目錄,并根據實際情況進行實時的調整,選擇接收兼顧資源保護和經濟進步的企業入駐,積極引進互聯網、商業物流、新材料、新能源、生物科技等綠色產業。
(3)針對經濟發展狀況良好,自然環境承載力水平偏低的地區,例如合肥市,蕪湖市等地。應推進資源性產品的價格體制改革,通過調整稅費等方式優化資源的配置,提高資源的使用效率;推進可再生資源、可再生能源與新能源的開發利用,建立跨地域的資源開發機制;加大節能、降耗、減排、降噪等技術的投資力度并對有效成果進行推廣;深入做好保護自然環境與資源的宣傳教育工作,最大限度地減少經濟活動對自然環境的不良影響。
(4)針對生活環境承載力水平偏低的地區。應開發新能源家用電器、汽車等新產品,節約用電用水,降低公眾生活對環境的壓力;鼓勵支持地區間橫向轉移支付,促進地區間基礎設施水平協調發展;加大環保宣傳,提升公眾的生活環保意識。