遼寧省生態環境保護與經濟高質量發展耦合關系研究

管 嵐

（信陽市環境監控信息中心，河南 信陽 464000）

0 引言

生態環境是維持生態環境安全并且逐漸成為促進國家經濟不斷增長的主要推動力［1］。為了保障國內經濟穩定發展，我國制定并提出了當前國內經濟轉型發展的重要規劃，同時還提出不注重生態環境保護將會給我國的經濟提升、社會發展等方面造成極大的影響［2］。現階段對于經濟發展和生態保護兩者的相關研究成果較多，而這兩者之間的關聯性也是重要的研究課題之一［3］。近年來，人們越來越重視生態治理工作，順應經濟發展需求的相關研究也更加深入［4］。Norgaard等［5］通過相關研究發現，經濟發展與生態環境之間的協調關系所造成的影響較為多元化。周章偉等［6］在研究過程中對廣東省當地生態環境效益等多方面予以綜合分析，利用主成分分析等方法深入研究了經濟效益和生態效益兩者間存在的關聯。由于耦合協調度模型能夠分析多種不同的子系統，了解其協同效應，因此開展經濟發展以及生態環境發展的相關研究較多。鄭怡林等［7］對城市人口集聚的同群效應與規模效應進行了研究，結果表明，發展大城市有利于實現環保的目標。劉和東等［8］引用我國30個省域經濟的相關數據信息，深入探討了經濟發展和創新驅動協調發展兩者之間存在的關聯性。孫繼瓊［9］運用多個相關指標構建了生態環境保護評價體系，結合灰色預測模型、耦合協調度模型等深入分析了兩者之間協調發展的現狀。當前，對經濟發展和生態環境建設協調發展的研究大多面向大范圍區域，探索有關局部地區城鄉發展的生態環境保護和農村經濟發展間耦合關系的研究較少。基于此，本文以遼寧省為研究對象，對其城鎮的生態環境保護與農村經濟高質量發展的耦合關系進行了研究。

1 研究區域概況

遼寧省地處我國北方，比鄰黃海和渤海，與山東半島隔海相望；其西北鄰接我國內蒙古，西南和我國河北相鄰，東南方向和朝鮮僅一江之隔。遼寧省總面積為14.8萬km2，占我國國土總面積的1.5%左右。2021年，遼寧省生產總值為27584.1億元，比2020年增長了5.8%；其一二三產業的增長值分別達到了2461.8億、10875.2億、14247.1億元，全年人均地區生產總值為65026元。

2 數據來源及研究方法

2.1 數據來源

本研究中所應用到的各種相關數據均來源于2015—2021年《遼寧省統計年鑒》以及其他相關公報等。

2.2 研究方法

灰色關聯分析法（GRA）指的是利用灰色系統理論作為研究基礎而構建的相關分析方法［10］，利用該方法能夠對某種事物的發展狀態予以綜合性量化分析，例如進行趨勢分析可以更加精準地了解不同因素之間存在的相關親疏程度。在應用過程中可以把研究者的研究意圖和理念等進行模型化以及概念化，然后運用灰色系統使模型內各個因素之間的關聯和結構更加清晰，從而深入了解在系統中不同因素之間存在的關聯度［11］。該方法大多運用在計算相對簡便、相關數據具有一般性的研究中，在經濟、農業等相關分析中得到廣泛應用［12］。

在實踐應用中主要可分為以下幾步：首先，確認分析序列。本研究過程中所涉及的分析序列可劃分成生態環境序列組Yj以及經濟發展序列組Xi2個不同組別。其次，對不同的分析序列開展無量綱化處理。由于在初始數據中所涉及的量綱之間通常存在一定差異，開展灰色關聯分析之前必須要運用極差標準化方法對相關數據進行無量綱化處理，從而使各個數據能夠進行橫向和縱向比對分析。計算公式為：

然后，分析相應的關聯系數。按照灰色關聯公理，系統內所有行為序列都應當存在關聯。通過偶對對稱性發現，如果關聯僅存在于2種不同序列中，那么就能夠滿足相應的兩兩對稱性。因而，對2組序列進行比較，能夠滿足關聯分析科學性、序列合理性的要求。計算公式為：

式（2）中，遼寧省管轄范圍內不同地級市的t時間內，其第i經濟發展以及第j生態環境指標兩者所形成的關聯系數能夠達到ξij(t)；在遼寧各地級市t時刻， 可以看作是第i經濟發展指標標準化值， 可以看作是第j生態環境指標標準化值；ρ為分辨系數，一般選擇0.5。所形成的t時刻關聯系數看作為ξij(t)。

最后，計算相應的耦合度和關聯度。結合相關樣本數k，計算相應的關聯系數平均值，從而能夠形成一個指標序列關聯度矩陣，這一矩陣是生態環境和經濟發展的耦合作用關系以及相互作用程度的反映，計算公式為：

式（3）中，樣本數為k，一般會選擇截面數據以及時間序列2種相關樣本，在本研究中選擇應用經濟發展以及生態環境指標數2種樣本。對于從指標所構成的關聯度 根據其數值從大到小排列，能夠了解到生態環境與經濟發展兩者耦合時不同因素之間形成的相互作用。如果 數值為1，那么代表著2個不同系統之中2種指標之間存在相似的曲線變化規律，這也意味著兩者之間關聯性相對較高，這2個指標有明顯的耦合作用。根據眾多學者的相關研究成果，可以把兩者之間的耦合協調度劃分為5個不同等級［13］（表1）。

表1 生態環境與經濟高質量發展耦合協調度等級評價標準

式（4）中，經濟發展系統中的第i指標以及生態環境系統內各個指標間的平均關聯度可達到di，由此能夠體現出這一指標和生態環境系統兩者之間所形成的耦合作用程度；在生態環境系統之中的第j指標以及經濟發展系統中各個指標間的平均關聯度能夠達到di，由此能夠體現出這一指標和經濟發展系統之間所形成的耦合作用程度；m、l分別表示為2個系統指標數。通過關聯度耦合模型，從空間、時間的角度對2個系統的耦合協調程度進行定量評判，從總體角度對2個系統之間存在的耦合強度予以綜合分析。計算公式為：

式（5）中，耦合度為C(t)；m為經濟發展系統指標數；l為生態環境系統指標數。

3 基于經濟發展與生態環境耦合指標體系的構建與分析

3.1 指標體系的構建

生態環境和經濟發展這2個系統屬于內部復雜的多因素系統［14］，在其耦合過程中，指標體系是耦合研究的基礎，決定研究的可行性、科學性［15］。本研究借鑒生態環境和經濟發展耦合的相關研究成果［16］，結合遼寧省的實際情況，從生態環境和經濟發展2種不同系統深入探討，形成相應的指標體系（圖1）。

圖1 遼寧省經濟發展與生態環境耦合系統指標體系

3.2 經濟發展與生態環境耦合的關聯度分析

基于獲取的原始數據，以經濟發展的各指標為特征序列，以遼寧省地級市為研究單元，運用灰色關聯分析法對相關數據予以綜合分析，獲得了2個系統之間的耦合作用關聯度（表2）。

表2 2021年遼寧省經濟發展與生態環境耦合的關聯度

由表2、表3可知，遼寧生態環境與經濟發展系統的各要素之間關系復雜，2個系統中不同指標之間的關聯度基本上在0.5以上，達到了中等關聯度水平，這說明生態環境與經濟發展系統間有緊密聯系。對于以上分析結果按照數值大小予以排序，能夠獲得2個不同系統中的重要因素。

表3 2021年遼寧省經濟發展與生態環境耦合的關聯度

經濟發展的直接表現是人均GDP的增長、經濟總體水平的提高。遼寧省以工業為主，其經濟發展主要表現為工業產值的增加。在生態環境壓力(Y2)與經濟水平(X1)耦合過程中，兩者關聯性顯著。其中關聯度最高的指標是人均非農業生產總值(x2)與城市建成區面積(y5)，為0.864；與此同時和工業廢水排放量(y4)等指標之間也存在較高的關聯度，這表明隨著工業的迅速發展，各種工業廢棄物排放、工業發展規模的擴大等都會給生態環境造成很大影響。遼寧省作為東北地區重要的農業基地，也是我國重工業發展基地，在我國經濟和社會發展中，其工業和農業發展占比較高，而環境污染大多來自非傳統農業和重工業，因而和生態環境具有較高的關聯度，表明合理產業結構是生態環境可持續發展的重要因素。在經濟活力(X3)的子系統內，建成區域綠化覆蓋率(y1)與全社會固定資產投資增長率(x5)之間的關聯度相對較高，達到了0.718。這也意味著當經濟技術達到一定水平時，隨著社會固定投資額度的不斷提升，會推動城市建設和經濟發展的速度，同時也會給生態環境帶來極大影響。

生態環境給經濟發展造成的影響尤為顯著，生態環境壓力(Y2)與經濟水平(X1)兩者之間的關聯度整體達到最大，達到0.822，表明當前水土資源利用狀況會給當地經濟發展造成直接影響。近年來，當地越來越重視環保工作，不同城市的三廢排放都有所緩解，但是當地現有能源結構仍然以原煤居多，除此以外，冬季取暖會釋放大量的SO2等污染物，從而給環境造成極大影響。環境污染是限制遼寧省經濟發展的重要影響因素，惡劣的生態環境與城市經濟發展之間產生了排斥效應，從而形成了生態環境負反饋作用［17］。目前，遼寧省因工業發展造成的能源過度利用、污染物排放產生的后果日益顯現。從生態環境水平(Y1)來說，人均耕地面積(y2)與第一產業占GDP比重(x3)兩者之間的關聯度相對較高，達到了0.828，意味著，土地應用與生態環境建設與經濟結構關系密切。

利用2021年的生態環境與經濟發展數據，從經濟發展與生態環境兩者間不同指標所對應的關聯度綜合分析，達到中等關聯度的指標所占比例為52.8%，表明生態環境與經濟發展聯系較為緊密。

3.3 經濟發展與生態環境耦合度變化時序分析

對2015—2021年耦合度進行時序分析，進一步揭示遼寧省生態環境與經濟發展耦合度的階段性變化（圖2）。

圖2 遼寧省2015—2021年經濟發展與生態環境耦合度的變化趨勢

由圖2可知，2015—2021年遼寧省經濟發展與生態環境耦合度值介于0.658~0.671之間，呈現出先降低后升高的變化趨勢，表明遼寧省的生態環境與經濟發展具有較強的耦合性，關聯密切。由表1可知，2015—2021年，遼寧省經濟發展與生態環境耦合協調度屬于較強耦合等級。結合遼寧省2015—2021年經濟發展與生態環境耦合度波動特征可以把圖2展現的耦合趨勢劃分成2個階段：第一階段為2015—2017年，該階段耦合度呈下降趨勢，在此期間，遼寧省的經濟迅速發展，通過調整產業結構，不斷提高生態環保重視程度，并引進大量清潔環保相關方面技術，降低了經濟發展給生態環境人均負荷造成的影響，耦合度也表現為降低趨勢。2018—2021年為第2個階段，該階段耦合度呈現出上升趨勢，主要是因為2018年后，由于國家相關政策以及城鎮化的迅速發展，當地經濟在不斷發展的過程中也反作用于生態環境，逐步影響到了資源能源利用、環境質量等方面，給城鎮化發展速度以及經濟發展帶來了極大影響，部分城市開始出現水土資源缺乏、能源危機等情況，因此，應加大遼寧省環境保護工作的建設力度，促進經濟發展與生態環境兩者協調發展。

4 經濟發展與生態環境耦合度發展建議

通過對遼寧省經濟發展與生態環境兩者之間耦合協調度進行綜合分析，遼寧省的經濟高質量發展、生態環境應重視3個方面：一是發展高效率、高技術的生態建設體系，加大開放利用潔凈自然能源的力度，加快相關技術的發展應用速度，不斷提升農業資源利用率、回收率以及工業排放的二次利用率等，通過加強自然資源管理能力、垃圾無害化處理能力，從根本上減少環境污染現象，提高各種清潔能源的應用推廣效率。其次，逐步構建以環保、回收利用、綠色發展等多位一體的綠色低碳循環經濟發展體系，將經濟發展和生態環境保護等多項工作緊密結合，加大生態農業的管理力度，利用有機肥等推動生態農業發展，促進當地經濟發展。最后，實現生態環保與經濟發展兩者之間的協調綜合發展，經濟發展必須要以生態環境管理和保護為前提，不斷提升資源利用率，使兩者能夠相互協調、共同發展。

5 結論

本文以遼寧省為研究對象，采用灰色關聯分析法，對其生態環境保護與經濟高質量發展的耦合關系進行了研究，得出如下結論：

（1）經濟水平與生態環境壓力2種不同要素之間所形成的耦合關系十分復雜，而兩者在耦合時的關聯顯著，其中人均非農業生產總值與城市建成區面積所形成的關聯度最高，達到0.864。

（2）隨著經濟不斷發展，其各項指標與生態環境的各種相關指標之間形成了一定的耦合關聯，其中達到中等關聯度的指標所占比例為52.8%，意味著生態環境與經濟發展兩者之間的相互關聯較為密切。

（3）2015—2021年遼寧省經濟發展與生態環境耦合度值介于0.658~0.671之間，呈現出先降低后升高的變化趨勢。可分為2個發展階段：第一階段為2015—2017年，兩者之間的耦合度逐漸降低，此期間，遼寧省的經濟迅速發展，調整了產業結構，更加重視生態環境建設；2018—2021年為第2個階段，兩者之間的耦合度不斷提升，發展速度也因此大幅度提升，說明其耦合協調性在提升。