京津冀城市群生態環境與經濟高質量發展耦合協調研究

摘 要：以京津冀城市群為研究對象，基于2011—2022年統計數據，測算生態環境與經濟高質量發展水平值，使用耦合協調度模型測算二者耦合協調發展現狀，并用灰色預測模型對未來12年耦合協調度進行預測。研究發現：（1）京津冀生態環境與經濟高質量發展水平穩步上升，但存在區域不平衡。（2）生態環境與經濟高質量發展的耦合程度較高，表明兩者之間相互作用很強。各區域耦合協調度逐年上升，2022年大部分城市進入初級協調階段，城市群內耦合協調度中心高、四周低。（3）未來12年京津冀生態環境與經濟高質量發展耦合協調水平將逐年上升。基于京津冀各城市發展狀況和京津冀一體化發展戰略，提出了兩條建議，對促進京津冀地區生態環境和經濟高質量協調發展具有重要意義。

關鍵詞：生態環境；經濟高質量發展；耦合協調度；灰色預測模型；京津冀

一、引言

2015年，聯合國發布了17個可持續發展目標，其核心在于應對社會、經濟和環境領域的關鍵挑戰，引領全球走向持續發展道路[1]。黨和政府極為重視生態系統的維護改善工作，并致力于推動經濟的高質量發展。黨要加快生態文明建設，推動我國經濟高質量發展。十九屆五中全會指出，要將生態環境保護提升到更高水平，與經濟的高質量發展實現協同進步。因此，妥善處理生態環境與經濟高質量發展之間的關系，實現二者的協調發展，已成為學術界的一個重要研究熱點。

國內外學者們在針對生態環境與經濟高質量發展關系的研究中，聚焦于兩個核心領域：一是探究兩者之間的相互作用關系，二是構建評價模型。在探討生態環境與經濟發展關系的研究中，1991年Grossman和Krueger提出環境庫茲涅茨曲線理論，闡釋了經濟增長與環境狀況之間存在倒“U”形關系[2]。張曉東等采用協調度模型研究，發現我國多數地區經濟與環境的關系呈現倒“U”的情形[3]。Lingyun Z等驗證了巴基斯坦存在環境庫茲涅茨曲線[4]。Khan等增加綠色物流運營和能源需求等條件，發現可再生能源能降低對環境的有害影響并刺激經濟活動[5]。Shunsuke Manag等分析140個國家經濟與環境之間的關系，發現優化經濟結構可以使環境退化與經濟增長脫鉤[6]。劉志雄等發現生態環境治理能促進經濟高質量發展[7]。關于評價模型的研究，常用的模型有重心模型[8]、PSR模型[9]、SBM-DEA模型[10]和耦合協調度模型[11]等。其中耦合協調度模型能有效反映系統多個內部因素的相互影響程度，有助于決策者制定措施，平衡經濟發展和改善生態環境。此外，一些學者用地理探測器[12]、地理加權回歸模型[13]和空間杜賓模型[14]等進行研究。

通過對相關文獻的梳理發現，現有研究在三個方面有待完善：一是大多數學者僅測量生態環境與經濟高質量發展的耦合協調程度，而未深入探討其耦合機制。二是大多數學者關注的是生態環境和經濟發展的協同關系，對經濟高質量發展這一特殊階段的研究較少；三是探究兩者耦合協調關系未來發展趨勢的研究較少。因此，本文選取京津冀城市群為研究對象，探討其生態環境與經濟高質量發展之間耦合協調發展的時空演化特征，并利用灰色預測模型探究未來發展趨勢，不僅有助于促進京津冀地區的可持續發展，也能為其他地區發展提供較好的借鑒和啟示。

二、耦合機理

（一）生態環境對經濟高質量發展的影響

良好的生態環境為經濟發展提供資源和空間，是我國實現經濟高質量發展的重要保障[13]。同時生態環境保護政策可能會限制部分產業發展、增加政府財政資金壓力，從而限制經濟的高質量發展。

（二）經濟高質量發展對生態環境的影響

經濟高質量發展能通過優化產業結構和增加保護生態環境的投入來改善生態環境。但是在經濟發展中，會消耗自然資源，排放出大量廢物，對生態環境造成破壞。因此，生態環境與經濟高質量發展之間關系密切。經濟高質量發展需要優良的生態環境，同時經濟的高質量發展也為保護和改善生態環境提供了堅實的保障。

三、研究設計

（一）指標體系的構建

基于科學性、可行性、系統性原則，借鑒已有研究[9]，從“壓力-狀態-響應”三個層面構建生態環境評價指標體系，見表1。

根據五大發展理念，參考孫豪等[15]研究，構建了包括創新、協調、綠色、開放、共享等五個方面的經濟高質量發展評價指標體系，見表2。

（二）研究方法

1. 耦合協調度模型

[C=2U1×U2U1+U2#1]

[D=C×T#2][T=αU1+βU2#3]

其中，C是耦合度，D是耦合協調度，T是綜合評價指數。[α]和[β]分別代表兩個系統的貢獻系數，滿足 [α+β=1]，考慮到兩者同樣重要，取[α=β=0.5]。

參考相關研究分類標準[16]，把耦合協調度D劃分為六種類型，如表3所示。

2. 灰色預測模型

灰色預測模型使用簡便，廣泛用于經濟學、管理學等領域[17]，本研究采用灰色預測模型預測未來12年京津冀城市群生態環境與經濟高質量發展的耦合協調程度，探討未來耦合協調關系的發展趨勢。

（三）研究區域與數據來源

京津冀地區是中國北方經濟總量最大、發展活力最為充沛的區域之一，本文選取京津冀城市群為研究對象。數據來源于《中國城市統計年鑒》《河北省統計年鑒》以及各城市《國民經濟和社會發展統計公報》，部分缺失數據采用線性回歸擬合補齊。

四、實證結果分析

（一）生態環境與經濟高質量發展綜合發展水平分析

利用熵值法處理數據，分別計算出京津冀城市群生態環境和經濟高質量發展水平的綜合評價指數，見表4。

在2011—2022年間，京津冀城市群的生態環境指數整體均有提高，從0.415提升至0.462。其中北京、張家口、衡水漲幅較大，但秦皇島、邯鄲、邢臺的生態環境水平在下降。在2011—2015年，由于2013年環境空氣質量標準對接國際，導致各城市生態環境指數突降，只有北京和張家口持續增長。

2011—2022年京津冀城市群經濟高質量發展水平呈整體增長的趨勢。年均增長率為4.1%，從2011年的0.172上升到2022年的0.269，增長了56.4%。尤其是北京和天津的經濟質量發展明顯高于區域平均水平。北京擁有全國最優質的教育資源和科研機構，始終處于領先位置，2022年經濟高質量發展指數為0.863。天津因其臨港位置和政策，成為了重要的國際航運中心和現代制造業基地，發展優勢明顯。

總而言之，京津冀城市群北京和天津的經濟高質量發展領先于生態環境水平，其他城市經濟高質量發展落后于生態環境水平。

（二）生態環境與經濟高質量發展耦合關系分析

根據公式（1）～（3），計算2011—2022年京津冀城市群生態環境與經濟高質量發展的耦合協調度，結果見圖1。

從時間上（圖1）看，京津冀城市群生態環境與經濟高質量發展始終處于高耦合階段，從2011年的0.911上升到2022年的0.964，表明京津冀生態環境與經濟高質量發展之間的相互作用日益增強，始終處于高水平耦合。2011—2022年間耦合協調度從0.517上升到0.594，仍處于初級協調階段。其中2021年從耦合協調等級從初級協調階段進入良好協調階段，主要是京津冀缺水嚴重，而2021年出現強降水導致洪澇災害，水庫蓄水導致水資源總量偏多。整體上京津冀的生態環境與經濟高質量發展水平正在逐步同步提升。

從空間上（表4）看，2011—2022年，京津冀地區生態環境與經濟高質量發展的耦合協調度逐年提升，北京和天津的耦合協調度始終領先于周邊地區，形成中心高、四周低的格局。2011年，京津冀地區的耦合協調度分為一般失調、勉強協調、初級協調、良好協調四個層次，多數城市處于勉強協調狀態，張家口和邢臺則處于失調狀態。2015年，張家口和邢臺從一般失調向勉強協調過渡，秦皇島從勉強失調進入初級協調階段。到2019年，保定、廊坊、邢臺和邯鄲四個城市從勉強協調階段提升到初級協調階段。2022年京津冀生態環境與經濟高質量發展耦合協調發展水平全面步入初級協調發展水平，處于良好協調階段的仍然只有北京市和天津市。

（三）耦合協調度預測

為了探索未來京津冀生態環境與經濟高質量發展耦合協調度的變化趨勢，利用灰色預測模型預測出未來12年京津冀城市群系統耦合協調度，如圖2所示。

根據預測，京津冀雙系統耦合協調度將由2023年的0.607增長至2034年的0.717，呈現平穩增長的發展趨勢。

五、結論與建議

（一）結論

本文對2011年至2022年京津冀地區生態環境與經濟高質量發展的綜合發展水平進行了測算，同時分析了二者的耦合協調關系，并進一步預測了未來12年耦合協調度發展趨勢，主要結論如下：

（1）2011—2022年京津冀城市群的生態環境水平和經濟高質量發展水平總體顯示出增長趨勢，但區域差異明顯。（2）京津冀城市群耦合協調度呈現空間異質性，表現為中心高，四周低的分布格局。北京和天津處于良好協調階段，其他城市的耦合協調類型從一般失調逐漸過渡到初級協調階段，整體而言，京津冀城市群的耦合協調度呈現增長趨勢。（3）研究期間，京津冀城市群生態環境與經濟高質量發展的耦合度一直保持高水平耦合，表明兩者之間存在著密切的聯系。兩者耦合協調度持續上升，耦合協調水平由初級協調步入良好協調階段。（4）根據灰色預測模型對未來12年耦合協調度的發展情況進行預測，預測結果良好，耦合協調度逐年上升。

（二）建議

第一，鑒于京津冀地區城市發展的情況，北京、天津需要重視生態環境保護，采取措施減少污染和資源消耗，充分發揮政府職能，完善環境規制手段，出臺利好生態環境的政策，將公共車輛更換為新能源車倡導綠色出行。河北省各市，尤其是張家口、承德、衡水等城市經濟發展較為落后，需要對傳統產業進行優化升級， 提升全要素生產效率，加大招商引資力度，全力以促發展。

第二，加強京津冀地區內部合作，實現交通一體化，充分發揮各地優勢，打破市場壁壘。北京市發揮科研和教育資源優勢，培育和吸引高新技術產業，發展第三產業經濟。天津市利用金融改革試點政策，發揮港口優勢，推動金融服務業發展；河北各城市承接產業轉移，充分發揮工業基礎和勞動力優勢，建設現代工業基地，堅持區域一體、協同發展，促進生態環境水平提高和經濟高質量發展。

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