山東省產業結構、城鎮化與生態環境的耦合協調發展研究

鄭生欽 張悅

(山東建筑大學管理工程學院，山東 濟南 250101)

0 引言

城鎮化作為促進我國社會經濟平穩健康發展的必然趨勢和內在動力，既是改善經濟結構失衡的關鍵驅動力，也是帶動產業結構調整及區域協調發展的有力支撐。

產業結構升級作為社會經濟高質量發展的內在引擎，在城鎮化消費、就業等方面發揮了積極作用。但與此同時,快速城鎮化過程中陸續出現了人口過度聚集、資源濫用、城市空間開發無序等生態環境問題，不合理的產業結構對生態環境質量造成負向影響。

產業結構、城鎮化與生態環境是相互聯系又相互制約的三個系統，如何協調好三者之間的關系成為政府面臨的重要問題。當前，我國正處于產業轉型的關鍵時期，山東省作為新舊動能轉換戰略的核心省份，產業生態進一步得到優化，創新資源不斷聚集，動力活力明顯提升，城鎮化建設也取得階段性成果，但發展不平衡不充分問題仍然比較突出，產業結構升級優化的任務仍然比較繁重，重化工業和傳統產業的占比較高，土地、環境、能耗容量方面的制約日益凸顯，實現綠色低碳發展任重而道遠。因此，探索山東省各地市產業結構、城鎮化與生態環境的發展特征及耦合協調水平對實現山東省可持續發展具有重要意義。

1 產業結構、城鎮化和生態環境的互動關系機理分析

近年來，許多學者對產業結構、城鎮化與生態環境之間的關系進行了研究。在產業結構與城鎮化方面，黃惠英等[1]指出，產業結構與城鎮化具有相互促進的關系，城鎮化通過對技術、產業、人力的聚集效應，促使農村人口向城鎮流動，帶來城鎮消費結構的變化，社會分工得到優化升級，從而為產業結構調整提供契機；大量農村人口的流動也可以為城鎮帶來大量勞動力，同時就業機會增多，收入水平上漲。鐘代立等[2]指出，城鎮化發展對減少城鄉消費差距和調整產業結構具有促進作用。Zhou等[3]認為，城市化是產業結構演進的必要前提和空間載體，人員集中和明確分工產生了專業效應，信息與知識的頻繁交流容易產生新的創造性，為技術創新提供了條件，從而有助于提高全要素生產率。而產業結構作為推動城鎮化發展的內在引擎，隨著其不斷的演變，生產的要素資源勢必會向第二、第三產業流動，從而推動城鎮化進程。吳穹等[4]指出，產業結構的高級化和合理化對城鎮化的發展均具有顯著的積極影響。

在城鎮化與生態環境方面，現有文獻主要存在兩種觀點：一是大多數學者認為城鎮化進程的推進會對生態環境造成負面影響。易瑩瑩等[5]指出，城鎮化發展對空氣質量的影響因素包括產業結構、人口聚集、交通出行、政府治理和空間擴張；Yao等[6]研究發現，人口和生態城市化對當地生態效率具有顯著的積極影響，而社會和空間城市化則具有顯著的消極影響；Zhou等[7]運用面板計量經濟方法證明了CO2排放與城市化水平之間存在雙向因果關系。二是有學者認為城鎮化進程能夠改善環境污染。程承坪等[8]指出，城鎮化能夠提高居民素質、升級產業結構，進而改善環境質量,但城鎮化也會通過增加自然資源的消耗降低環境質量；Zhu等[9]指出，在城市化進程中，我國大部分省份的生態環境承載力表現都有所改善，尤其是在土地方面。這說明良好的生態環境能夠為城鎮化發展提供豐富的自然資源，相反，如果以損害生態環境為代價，則會對城鎮化發展空間產生制約作用[10]。

在產業結構與生態環境方面，李強[11]指出，產業結構合理化和高級化有助于促進長江經濟帶生態環境的不斷優化，而產業結構的優化可以提高技術水平，從而改善生態環境；Zhang等[12]指出，第三產業份額的增加在抑制碳排放強度方面發揮了重要作用，而人口城市化進程可能會導致碳排放強度增加。生態環境對產業結構發展的影響作用主要通過對環境進行規制來實現,在環境規制壓力下，環保政策的實施推行會促使高污染高耗能的企業或產業被淘汰,而環保高附加值產業的比重會不斷增加，從側面推動產業結構優化升級[13]。

綜上所述，大部分研究主要關注產業結構、城鎮化和生態環境三者的因果關系檢驗及兩兩之間的協調關系，鮮有研究以系統耦合的視角將三者納入同一個系統進行分析。鑒于此，本文以山東省17個地級市作為研究對象,構建產業結構-城鎮化-生態環境三系統耦合的協調發展評價指標體系，基于2011—2019年相關數據，運用耦合協調模型，分析山東省各地級市產業結構、城鎮化和生態環境現狀以及耦合協調程度,為實現山東省協同發展提供政策建議。產業結構-城鎮化-生態環境耦合機理分析如圖1所示。

圖1 產業結構-城鎮化-生態環境耦合機理分析圖

2 模型構建、指標選取與數據來源

2.1 耦合協調度模型

耦合通常是指多個系統在發展過程中相互影響、相互作用的程度[14]。產業結構、城鎮化與生態環境三者耦合度測算公式如下

(1)

式中,C為耦合度；U1、U2、U3分別為利用熵值法測算出的產業結構指數、城鎮化指數和生態環境指數。

由于耦合度難以準確衡量三個子系統之間的協調發展水平，在耦合度模型基礎上進一步構建耦合協調度模型，公式如下

(2)

T=αU1+βU2+γU3

(3)

式中，D為耦合協調度；T為整個系統的綜合評價指數；α、β、γ為待定系數。

結合相關研究，本文認為產業結構升級、城鎮化發展與生態環境具有同等重要程度，基于等值賦權，設三個系統的權系數α、β、γ均為1/3[15-16]。參考協調度等級劃分原則[17-18]，本文將三個系統間的耦合協調度劃分為10個等級，見表1。

表1 耦合協調度劃分標準

2.2 指標選取

基于系統性、代表性、數據可得性等原則，借鑒相關研究成果[15-16,19-21]，構建產業結構-城鎮化-生態環境耦合協調發展評價指標體系。從合理度、創新度、高效度三個方面構建產業結構綜合評價指標體系。結合城鎮化內涵，從多個角度衡量城鎮化發展水平，從人口、經濟、社會、土地4個層面設計城鎮化綜合評價指標體系。考慮到生態環境的整體性和可持續性，從生態環境壓力、治理、狀態三個核心層面建立生態環境綜合評價指標體系，見表2。

表2 產業結構、城鎮化、生態環境發展水平的評價體系

(續)

2.3 數據來源

本文研究數據主要來自《山東統計年鑒》(2011—2019年)以及2011—2019年山東省各地級市統計年鑒、2011—2019年國民經濟和社會發展統計公報。

3 結果分析

3.1 綜合發展水平分析

利用熵值法計算山東省產業結構、城鎮化與生態環境的綜合發展指數U1、U2、U3，見表3。

由表3數據可知，山東省產業結構綜合發展水平特征如下：

(1)山東省各地級市產業結構綜合指數均呈上升趨勢，其中漲幅較大的是濟南、青島等經濟發展相對較快的城市。青島和濟南充分發揮創新資源優勢，加速科技成果轉化，積極培育新興產業，因此產業結構發展水平較高。東營、泰安、淄博、棗莊等老工業基地由于長期發展鋼鐵、建材等傳統產業，產業結構層次合理度不高，指數增長幅度較低。

表3 山東省各地級市產業結構、城鎮化與生態環境三系統綜合指數及類型

(2)各地市產業結構綜合指數普遍不高，綜合指數在0.5以上的城市只有青島和濟南，超過50%的地市產業結構綜合指數在0.4以下。

(3)產業結構發展水平的空間格局比較穩定，發展水平較高的地區主要分布在青島、煙臺等山東省東部城市以及濟南、淄博等中部城市，發展水平較低的地區主要為棗莊、菏澤、聊城等城市，呈現以青島和濟南為核心分別向周圍遞減的空間分布格局。

由表3可知，山東省各地級市城鎮化綜合發展水平特點如下：

(1)山東省各地級市城鎮化綜合指數均呈現出上升態勢，但整體來看，城鎮化發展質量較低，約50%的城市綜合指數在0.5以下。

(2)從地區差異看，作為省會城市的濟南和港口城市的青島，政策、資金支持力度大，基礎設施比較完善，對人才的吸引力大，城鎮化發展水平一直處于前兩名的位置。其中，青島相較濟南發展勢頭更猛，2019年的城鎮化綜合指數超過了濟南。處于青島和濟南周圍的威海、煙臺、濰坊、淄博、東營等城市城鎮化發展水平較好，均處于山東省城鎮化中等偏上水平。位于山東省西部和南部的菏澤、聊城、棗莊、德州等城市，由于發展基礎薄弱且缺少領頭城市的帶動，城鎮化發展水平較低，均處于均值以下水平。

(3)城鎮化質量空間格局相對穩定，總體呈現以青島和濟南為核心分別向周圍遞減的階梯分布形態。

由表3可知，山東省各地級市生態環境綜合發展水平具有以下特點：

(1)生態環境水平總體偏低，只有青島、威海、濰坊、濟南的綜合指數在0.6以上，其余城市都在0.5以下。

(2)各地級市生態環境綜合指數有所提升，其中漲幅最大的是青島、淄博、東營、濟寧等城市。2011年，指數最高的威海為0.599，是最低指數0.325的1.84倍。2019年，青島指數最高，為0.802，是最低指數0.404的1.99倍，說明各地市生態環境改善水平的差距有所增大。

(3)生態環境水平空間格局穩定，呈現以濟南和青島為核心分別向周圍遞減的空間格局。高水平的地區主要分布在山東東部和中部，低水平地區主要分布在山東西南部和北部。

3.2 相對發展狀況分析

根據山東省產業結構、城鎮化與生態環境的綜合指數分析相對發展狀態，根據謝國根等[22]提出的劃分原則，當max{U1，U2，U3}=U1時，定義為產業結構發展超前型；當max{U1，U2，U3}=U2時，定義為城鎮化超前型；當max{U1，U2，U3}=U3時，定義為生態環境超前型。

由表3可以看出，山東省各地市產業結構、城鎮化與生態環境三個子系統并沒有實現同步發展。在2019年，濟南和青島表現為產業結構超前型，煙臺、威海、日照和東營表現為城鎮化超前型，其余地市均表現為生態環境超前型，說明對于山東省大部分地市而言，城鎮化高效推進和產業結構升級轉型依然不可松懈。

3.3 耦合協調狀況評價

由表4可以看出，山東省各地市產業結構-城鎮化-生態環境的耦合協調度均呈現上升發展趨勢，但各地區差異較大，呈現出由山東東部沿海地區、中部地區向山東南部、西部地區逐漸降低的分布趨勢，具體分析如下：

(1)以青島為核心的膠東經濟圈耦合協調度整體最好，是山東省三大經濟圈中整體水平最高的地區。青島從中級協調階段轉向良好協調階段，三個子系統的發展程度都很高，實現了良性互動，周邊地區威海、煙臺、濰坊也從初級協調轉變為中級協調，日照仍處于初級協調階段。以濟南為核心的省會經濟圈耦合協調度相比魯南經濟圈也較高。濟南從中級協調進入良好協調，淄博、東營從初級協調進入中級協調，泰安、濱州、德州仍處于初級協調階段，聊城一直處于勉強協調階段。魯南經濟圈的棗莊、濟寧、菏澤、臨沂都處于初級協調階段及以下。

表4 山東省各地級市產業結構、城鎮化與生態環境三系統耦合協調度

(2)處于初級協調的地級市較多，包括泰安、日照、德州、濱州、棗莊、濟寧、臨沂。究其原因，主要是產業結構水平長期滯后于城鎮化發展水平及生態環境水平，需進一步強化產業的高質量發展，加快培育優勢產業集群以及傳統產業改造提升，推進產業數字化升級。

(3)菏澤、聊城是耦合協調度最低的兩個城市，均處于勉強協調狀態。產業結構層次偏低、科技創新能力弱等問題較為突出，經濟實力較弱導致城鎮化發展速度較慢、發展質量不高，生態環境建設依然面臨較大壓力。

4 結語

本文通過構建產業結構-城鎮化-生態環境綜合評價指標體系，分析2011—2019年山東省各地級市三個子系統的綜合發展水平及耦合協調度，研究結論如下：

(1)2011—2019年山東省各地市產業結構、城鎮化、生態環境發展水平均呈現上升趨勢，三個子系統的發展空間特征具有相似性，都呈現出以青島和濟南為雙核心分別向周圍遞減的空間特征。

(2)山東省各地市產業結構、城鎮化與生態環境三者并未實現同步發展。2019年，濟南和青島表現為產業結構超前型，煙臺、威海、日照和東營表現為城鎮化超前型，其余地區均表現為生態環境超前型。

(3)產業結構-城鎮化-生態環境耦合協調發展水平普遍處于初級協調階段及以下，區域差異化比較明顯，呈現出魯東、魯中地區向魯南、魯西地區逐漸降低的分布趨勢。

根據上述研究結論，針對山東省產業結構、城鎮化與生態環境發展，提出以下建議：

(1)優化產業結構，推進城鎮化發展。當前，山東省大多數地級市生態環境發展超前，因此，促進產業結構轉型升級和城鎮化發展是首要任務。一方面，應以科技創新為基本動力，加速知識、技術向生產力轉化，把握產業轉型升級趨勢，積極推進傳統產業數字化和綠色化轉型，因地制宜打造新興產業集群，發展高端高效的新興產業，構建與周邊區域交流共享的創新合作平臺；另一方面，應堅持走與生態文明建設相融合的新型城鎮化發展路線，不斷創新城市管理模式，綜合改善城市基礎設施條件和社會服務水平，推進新型智慧城市建設，從而吸引人才和資源聚集。

(2)因地制宜，高效發展。應根據各個地級市特點，通過制定針對性的措施提高三個系統間的耦合協調發展水平。對于耦合協調度較高的城市，應持續推動產業結構高質量發展，提升生態環境治理水平，堅持走新型城鎮化道路。如濟南、東營應重視生態環境滯后對產業結構高質量發展與城鎮化水平提高的限制，加大科技研發投入力度，加速傳統產業的轉型升級，減少對生態環境產生的負效應，因為優良的生態環境質量不僅可以為產業結構升級和城鎮化建設提供資源，而且可以構建優質的生活環境；對于耦合協調度水平較低的西部和南部地區，應加強基礎設施建設，堅決化解過剩產能，淘汰落后產能，提升自主創新能力，加強與耦合協調度較高的城市合作，推動與周邊城市資源共享，實現均衡發展。