城鎮化、工業增加值與廢水排放的協調研究
——以長江經濟帶為例

馬海良，姜明棟，鐘冠宇，楊曉卉，沈雨婷

（1．河海大學企業管理學院，江蘇 常州213022；2．江蘇省“世界水谷”與水生態文明協同創新中心，江蘇 南京211100））

一、引言

黨的十九大報告首次把“美麗”與“富強民主文明和諧”一起作為社會主義現代化建設的目標，這意味著中國正在進入大力推進生態文明建設的新時期。但是，當前我國尚處于并將長期處于社會主義初級階段，經濟、社會、生態建設不平衡不充分，生態文明建設基礎差、難度大［1］。在這樣的背景下，我國的生態文明建設不僅僅是生態文明建設本身，而是要兼顧經濟、社會和生態共同發展。城鎮化是人類經濟社會發展的重要標志，反映出社會生產結構由以第一產業為主體向以第二、第三產業為主體的變化過程，其與工業化相表里，同時對生態環境產生深刻的影響［2－3］。首先，城鎮用地的擴張與非農人口的增加意味著工業勞動力的增長與聚集，社會資源大量集中于城鎮，工業規模擴大、工業質量提升，進而帶動了生產效率的提升與工業產值的增長，增加城鎮的資本積累，帶來豐富的就業機會，吸引更多的農業人口向城鎮轉移，從而又促進城鎮化的發展［4］。但是，工業化與城鎮化的迅猛擴張意味著更多的自然資源消耗以及工業排放的增加，自然環境承載力下降，又會反作用于城鎮化、工業化進程，抑制城鎮化、工業化健康成長［5］。因此，城鎮化、工業化與生態環境之間相互作用、相互影響。隨著經濟社會的發展，城鎮化和工業化一方面對生態環境產生負面影響；但是另一方面，城鎮化和工業化改善了人們的生活條件，城鎮居民的需求不再局限于物質層面，而是提高對生活質量和居住環境的要求，人地矛盾日益凸顯，這就必然促使政府對工業企業的污染排放做出回應，以降低污染排放，改善區域環境［6－7］。

長江經濟帶橫跨我國東部、中部和西部經濟區，包含了上海、湖北、云南等11個省市，囊括了我國42．75%的人口，創造了我國48．81%的工業增加值，強有力地帶動我國城鎮化、工業化的發展。2016年，中共中央政治局審議通過的《長江經濟帶發展規劃綱要》中明確指出了長江經濟帶人口和經濟總量占全國總量比重大，綜合實力強，具有很大的發展潛力，并強調了“依托黃金水道推動長江經濟帶建設”對于我國現階段經濟建設、生態建設、新型城鎮化建設的重要意義［8］。長江是我國第一大河，更是長江經濟帶的核心與紐帶。它不但為沿線居民提供重要水源，也為工業、農業、運輸業的發展產生重大貢獻，因此說保證長江經濟帶水環境健康成長至關重要。黨的十九大報告中，習近平同志重點提出了“以共抓大保護、不搞大開發為導向推動長江經濟帶發展”的理念。但是截至2016年，整個長江流域仍有6000余個年排放量10萬噸以上的排污口，年排放量數百億噸，而絕大多數都未得到有效的處理便直接排入長江，導致了長江流域絕大多數的重要湖泊存在嚴重富營養化現象，影響了整個長江流域的用水狀況和生態狀況，其中，工業廢水排放對長江流域水環境的影響最為深重。能否在城鎮化、工業化以及工業廢水排放三者間找到平衡點，促進三者協調發展成為了制約長江經濟帶可持續發展的重要因素。但是，現有文獻的研究多停留在城鎮化與工業化的相互關系［9－10］或社會經濟發展對工業廢水排放的影響［11－12］，而鮮有文獻從整體的視角研究城鎮化、工業經濟發展以及工業廢水排放的協調性。基于此，本文立足于長江經濟帶，利用“十一五”和“十二五”期間長江經濟帶省市的空間面板數據，在耦合協調模型下從時間和空間層面探究長江經濟帶城鎮化、工業增加值以及工業廢水排放三者間的耦合協調關系，尋找不同地區三者協調發展的關鍵短板，并在此基礎上針對不同地區提出相應的政策建議。

二、模型構建與數據處理

（一）耦合協調度模型

耦合度是刻畫在系統發展過程中，系統之間或系統要素之間相互協同作用程度的定量指標，來源于物理學中的容量耦合系數模型。它體現了系統由無序走向有序的趨勢，可在一定程度上反映城鎮化進程、工業經濟發展以及工業廢水排放協調狀況的好壞程度和區域的可持續發展狀況［13］。目前，已有較多學者將耦合度模型引入經濟與生態等兩系統之間協調關系的研究［14－15］，而關于三系統耦合的相關文獻還不多。本文借鑒已有文獻，建立城鎮化率、人均工業增加值以及人均工業廢水排放相互作用的耦合度模型，進而探究三者之間的協調關系。

1．模型構建

參考曾鵬（2017）［16］等的研究，耦合度的公式可表達為：

由于耦合度只能說明相互作用程度的強弱，無法反映協調發展水平的高低［17］。因此，引入耦合協調度模型，以便更好的評判城鎮化發展、工業經濟發展以及工業廢水排放的耦合協調程度，其計算公式如下：

其中，R為耦合協調度，C為耦合關聯度，P為城鎮化發展、工業經濟發展以及工業廢水排放水平的綜合調和指數，它反映城鎮化發展、工業經濟發展以及工業廢水排放與區域發展整體協同效應，α為表示城鎮化發展水平的權重，β為表示工業經濟發展程度的權重，χ為表示工業廢水排放的權重，本文取α＝β＝χ1／3。

2．耦合協調等級

耦合協調度數值越高，說明系統的協調程度越高。借鑒相關研究成果，可將耦合協調度劃分為10個等級，相應將城鎮化發展、工業經濟發展以及工業廢水排放協調發展水平分為4個層次［18］，詳見表1。

表1 耦合協調度等級與協調發展水平Tab．1 Coupling coordination scheduling level and coordinated development level

（二）數據來源與處理

本研究使用長江經濟帶2006至2015年省際空間面板數據，包含各地城鎮化率、工業增加值、工業廢水排放以及年末常住人口等指標，其中城鎮化率用人口城鎮化水平表示。人口城鎮化水平也就是城鎮人口占年末總人口的比重，已經被政府部門和學術界廣泛認同，作為反映一個地區的城鎮化水平的指標，且目前學術界尚未出現被廣泛接受的城鎮化綜合評價體系，故選取城鎮人口占年末總人口的比重反映區域城鎮化水平更具有客觀性和代表性。本研究中所用到的相關指標分別取自相關年份《中國統計年鑒》《中國環境統計年鑒》以及長江經濟帶沿線11個省市的統計年鑒。為了消除數據的量綱和數量級不同的影響，同時對數據進行非零化處理，本文參考劉軍勝（2015）［19］等學者的研究，采用改進的極差標準化方法對原始數據進行處理。

式（4）適用于正向指標，如城鎮化率和人均工業增加值；式（5）適用于負向指標，如人均工業廢水排放量。式中xit、yit、zit分別為表示城鎮化率、人均工業增加值以及人均工業廢水排放的原始數據，而f（x），g（y），u（z）則是初始數據按照極差標準化的方法進行處理所得得無量綱化值。其中i表示不同地區；t表示不同時間。為了增強時空差異的效果，本研究γ取0．99。此外，本研究根據國家出臺的相關規劃文件以及地理學對長江下游、中游、上游的劃分依據，將長江經濟帶11省市分為長江三角洲城市群、長江中游城市群和長江上游經濟區；其中，長江三角洲城市群包含上海、江蘇、浙江和安徽；長江中游城市群包含湖北、湖南和江西；長江上游經濟區包含重慶、四川、貴州和云南。文中所有涉及長江三角洲城市群、長江中游城市群、長江上游經濟區或長江經濟帶等包含多個省份的區域性耦合度、耦合協調度指標都是將每一個區域作為一個統計單元整體進行計算的。

三、實證分析

（一）時間序列分析

圖1 2006－2015年長江經濟帶城鎮化水平、工業增加值和工業廢水排放量走勢Fig．1 Trend of urbanization，industrial added value and industrial wastewater discharge in the Yangtze River Economic Belt from 2006to 2015

圖2 2006－2015年長江經濟帶和全國城鎮化水平?工業增加值?工業廢水排放量的耦合度和耦合協調度Fig．2 Coupling degree and coupling coordination between the Yangtze River economic belt and National urbanization level?industrial added value?industrial wastewater discharge

由圖1可以清楚地看出，隨著“十一五”時期促進區域協調發展方針的提出，長江經濟帶的城鎮化實現了穩步提升，規模效應得到了很好的體現。同時，由于工業經濟規劃中對于輕紡業、裝備制造業等傳統產業振興政策的影響，長江經濟帶地區工業增加值也實現了較為快速的增長。“十二五”時期，在保證工業和城鎮化均保持平穩較快增長的前提下，工業廢水的總體排放量得到了較為有效的控制，增長速度明顯低于同期城鎮化發展速度和工業增加值增長速度，更是在2015年首次出現了下降趨勢，說明“十二五”時期產業結構的調整和生態文明建設有力促進了工業廢水的減排。此外，在新型城鎮化建設理念的指導下，城鎮化質量以及城鎮化與工業化的有機融合等問題逐漸被放在了重要位置［20］。由圖1可以看到，在新型城鎮化規劃出臺后的2013至2015年，長江經濟帶整體的城鎮化水平和工業增加值的耦合程度得到了進一步有效提升，差距逐漸縮小，達到了較高的耦合協調水平。而在城鎮化水平和工業發展水平都達到一定水準后，工業企業的生產工藝、生產結構以及環保意識都得到進一步的提升，從而能夠更好地貫徹落實節能減排政策，經濟社會發展的質量效應得到了很好的體現。

圖2的信息則反映出以“十一五”末期、“十二五”初期的2010年為交界點，長江經濟帶城鎮化發展、工業經濟發展以及工業廢水排放三者之間的耦合協調度超過了全國同期平均水平，并保持了領先地位。結合圖1來看，2010年正是長江經濟帶工業增加值增速超越上城鎮化增速的一年，也是“十一五”收官之年。各地強調建設資源節約型、環境友好型“兩型社會”的成效日益凸顯。這也充分說明了在城鎮化發展早期，由于工業經濟發展水平低下而導致的污染現象在工業經濟得到充足發展后，會有一定的減緩趨勢，同樣很好地體現了質量效應在城鎮化進程中的積極作用。而與此同時我們也應該看到，在工業廢水排放量首次出現下降趨勢的2015年，長江經濟帶城鎮化發展、工業增加值以及工業廢水排放三者之間的耦合協調度增長卻明顯低于往期增長幅度。結合圖1可以看到這一現象的主要原因是在城鎮化發展勢頭持續良好的同時，工業增加值發展卻趨于停滯。這發映出在產業發展周期的后期，由于產業結構單一和生產技術落后等方面的缺陷，整體發展耦合度呈現發展減緩的趨勢。如何在保持生態建設的同時，通過經濟轉型、產業升級等方式保障工業經濟持續發展將是長江經濟帶未來發展所面臨的重要問題。

（二）空間差異分析

1．三大區域空間差異

表2 2006－2015年長江經濟帶及其三大區域城鎮化水平?工業增加值?工業廢水排放量的耦合協調情況Tab．2 Coupling coordination of the urbanization level，industrial added value and industrial waste water emissions in the Yangtze River economic belt and its three regions from 2006to 2015

年份長江上游經濟區耦合協調度 協調等級 各系統情況 耦合協調度 協調等級 各系統情況長江中游城市群2006 0．476 瀕臨失調 u＞f＞g 0．402 瀕臨失調 u＞f＞g 2007 0．51 勉強協調 u＞f＞g 0．445 瀕臨失調 u＞f＞g 2008 0．546 勉強協調 u＞f＞g 0．489 瀕臨失調 u＞f＞g

年份長江上游經濟區耦合協調度 協調等級 各系統情況 耦合協調度 協調等級 各系統情況長江中游城市群2009 0．568 勉強協調 u＞f＞g 0．511 勉強協調 u＞f＞g 2010 0．608 初級協調 u＞f＞g 0．56 勉強協調 u＞f＞g 2011 0．645 初級協調 u＞g＞f 0．6 初級協調 u＞g＞f 2012 0．672 初級協調 u＞g＞f 0．628 初級協調 u＞g＞f 2013 0．69 初級協調 u＞g＞f 0．645 初級協調 u＞g＞f 2014 0．71 中級協調 u＞g＞f 0．659 初級協調 u＞g＞f 2015 0．719 中級協調 u＞g＞f 0．664 初級協調 u＞f＞g

由表2可知，從三大區域來看，長三角地區憑借其發展歷史、政策支持等方面的先發優勢、處于長江經濟帶與世界交流通航的港口區位優勢，坐擁著廣大的經濟腹地，實現了質量較高的增長。隨著區域間產業轉移日漸頻繁，大量高污染低效益工業產業轉移至長江經濟帶中上游地區以及海外國家，長三角地區環保壓力驟減，耦合協調度實現了較快的上升；而在“十二五”中后期，由于達到一定發展規模后的產業轉型期陣痛，缺乏支持繼續快速增長的動力，耦合協調度僅保持了一定程度上的穩定增長，增速下降，但耦合協調度仍高于長江經濟帶整體水平，已接近良好協調的水平。

而長江中游城市群和長江上游經濟區在“十一五”期間由于國家政策的支持以及長江黃金航道的發展，區域經濟發展水平得到了大幅提升，耦合協調度獲得了長足的發展，與長三角城市群的差距逐步減小。但由于在長三角地區進行產業轉移和產業轉型的過程中，長江中游城市群承擔了相當一部分高污染、高耗能工業的外遷，雖然對其工業經濟的發展起到了相當大的帶動作用，但伴隨出現的工業廢水排放的增長及工業廢水對長江水系的污染成為了本地區新階段所需面對的重要矛盾。而與此同時，長江中上游地區由于其工業經濟發展時間短、工業經濟實力不足，基礎設施建設缺乏、環保意識薄弱、唯GDP政策論調等問題日漸制約著區域經濟的持續發展。此外，工業廢水排放也是制約長江中游城市群和長江上游經濟區整體耦合協調度的關鍵要素。在推動工業經濟與城鎮化建設以追趕發達地區步伐的同時如何保持生態建設，做到既要金山銀山又要綠水青山，仍是整個長江經濟帶，特別是長江中上游欠發達地區所面臨的首要問題。

2．省際空間差異

表3 2006年和2015年長江經濟帶各省市城鎮化水平?工業增加值?工業廢水排放量的耦合協調情況Tab．3 Coupling coordination of urbanization level，industrial added value and industrial waste water emissions in the provinces and municipalities of the Yangtze River economic belt from 2006to 2015

對比“十一五”初期與“十二五”末期，上海憑借其豐富的高等教育資源，依靠長江經濟帶的廣大經濟腹地，繼續產業轉型，發展經濟效益相對更高、污染水平相對較低的高新制造業，在保證了工業經濟產值進一步發展的同時，降低了特別是以工業廢水為代表的工業污染的排放，塑造有效治理的生態文明，營造了更加舒適的居住環境和更加高級的城鎮化形態，為本地區吸引外來投資建設、高知識高技術人才，做出了重大的貢獻，反哺區域內經濟的進一步發展，從而保持了與其經濟發展水平相符的高于0．8的高水平耦合協調水平，并在此基礎上，有了0．074的增長，“十二五”末期已接近0．9的優質水平。

江蘇、浙江、湖北、湖南、重慶為代表的五省市，也充分抓住了機遇，倚靠長江這一黃金水道帶來的資源優勢和交通便利，在上海口岸的帶動作用和產業轉移下實現了城市化增速帶動工業發展，工業經濟進步促進城市化質量的全面發展，均在“十一五”“十二五”的十年間有了長足發展，耦合協調水平分別實現了0．322、0．357、0．246、0．256、0．315的增長，增長幅度均高于75%，耦合協調水平均躍居較高水平，但與此同時，轉入的高耗能高污染工業所造成的污染和相對落后的產業結構、在產業轉型期缺乏具有核心競爭力的新興產業帶動工業產值增長，仍是其于“十二五”末期增長速度趨緩的主要原因。隨著以“十三五規劃”中以產城融合政策為代表的新型城鎮化政策的有利導向，五省市分解、吸收、轉化、升級城郊中小型工業企業，將宏觀產業轉型和微觀企業治理有機結合，以孵化園、產業園等方式對其進行更為有效的導向和管理，也將進一步促進五省市向以上海為代表的更高的整體耦合協調水平發展。

四川、安徽、江西三省的經濟基礎和區位優勢均在長江經濟帶居于較弱地位，“十一五”初期三省耦合協調水平均瀕臨失調；而三省龐大的農村人口數量以及農村勞動人口中占據重要地位的外出務工的工作方式限制了城鎮人口數量的增長，限制了城鎮化的發展；而外出務工勞動力數量上升的同時又造成了本地勞動力的真空，對工業經濟的增長產生了一定的限制。隨著“十一五”末期本省經濟逐漸追趕上經濟帶內部較發達地區發展速度，報酬水平也因此同期得到上升，勞動力資源因此得到了一定程度上的保證，“十二五”中后期逐漸實現了城鎮化和工業經濟兩方面的增長。但與此同時，由于城鎮化時間短所帶來的勞動力平均素質低下、高素質人才發展空間不足的問題仍可能限制其工業經濟的進一步發展。三省耦合協調水平于“十一五”“十二五”兩個時期有了一定的進步，但仍具有較大的發展空間。

云、貴兩省共占據了我國近五分之一的貧困縣份額，工業發展起步晚、工業體系不完整、工業資源匱乏，是長江經濟帶整體發展的“老大難”地區，在“十一五”初期兩省耦合協調水平均處于不同程度的失調狀況。在“十一五”“十二五”的十年間，依靠附近省市的快速發展，兩省均有了一定的發展，勉力達到了初步協調上下的耦合水平，但仍和長江經濟帶的其他省市具有較大的差距。但與此同時，兩省充裕的自然資源在互聯網經濟的挖掘帶動下，在周圍省市消費促進下，實現了旅游業和電子商務產業的快速發展，貴州省更是倚靠其較為低廉的地價和缺乏干擾的環境優勢，發展云計算和云儲存等高新產業，在不犧牲生態文明建設水平的前提下帶動了城鎮化的發展，并以此帶動了自給自足型工業經濟的發展，在較差的基礎上實現了耦合協調水平高于80%的增長，探索出了一條生態友好發展的新范式、新路徑。

四、結論分析與討論

由上文的分析論證，我們可以很明顯的看到現階段長江經濟帶所存在的幾個問題，并嘗試給出相關建議，以促進長江經濟帶城鎮化、工業化和水環境的協調發展：

1．工業經濟發展有趨緩趨勢，有相比于現階段城鎮化發展進度后勁不足的趨勢。在時間序列分析中我們很清楚地看到了相比于城鎮化穩定持續的增長，長江經濟帶2015年的工業增加值較2014年增長不明顯，長江經濟帶中曾占據重要地位的紡織業、冶金業、初級制造業等傳統初級工業已明顯落后于時代發展和城鎮化建設的步伐。在新型城鎮化建設初見成效、城鎮人口快速增長的當下，鼓勵城鎮第二、三產業的發展，通過創業創新發掘消費者的需求以帶動消費，保證在供需兩方面互相促進，保證在世界范圍內缺乏有效經濟增長熱點的背景下仍能夠實現自給自足的平穩經濟增長。同時在尋求新的需求的同時，如何滿足當代社會消費者日新月異而充滿個性的消費需求也是對于長江經濟帶當前工業體系難于回答的問題。抓住工業4．0背景下世界工業整體轉型的時代機遇，以中國制造2025的實施綱領為指導，尋求在智能時代下具有更高產品制造附加值的高新制成品工業是解決長江經濟帶整體工業經濟增速趨緩的根本方法。

2．工業廢水排放增長得到一定遏制，但仍處于居高不下的狀態，排放量未有效減少。在經濟帶整體水平較低、工業能力低下、經濟帶內初級工業制成品需求大的背景下，長江經濟帶的制造業曾經有著產能低下、技術落后、污染嚴重、產業結構低下等特點，是城鎮化推進過程中通過規模效應帶動工業發展而必然存在的問題。雖然在目前條件下，這些高污染產業因為附加值低、初級市場縮小等原因趨于萎縮，但是這些高污染行業所產生的污水、廢水排放等污染行為也制約了長江經濟帶耦合協調水平的進一步發展，因此，產業轉型勢在必行。加快淘汰落后產業與落后產能，發展高新制造業是減少現階段污染情況的根本手段，要強化環境規制力度，完善環境監管機制，通過提高工業廢水的排放標準來倡導企業更新生產設備，淘汰高耗能、高污染的落后設備，引入新型環保設備和新的技術進行生產運作。此外，嘗試構建合理的跨區域生態補償機制，通過市場手段和財政手段使得長江經濟帶上下游省份協同合作，進而實現全面的綠色工業化和綠色城鎮化。

3．長江經濟帶整體耦合協調水平呈現穩步上升趨勢。長江經濟帶作為我國經濟版圖最具戰略意義和整體實力的經濟帶之一，在其內部資源種類數量的充足性、工業體系的完整性等方面均具有較強的優勢，成就了長江經濟帶在“十一五”“十二五”時期的快速發展和整體協調水平的穩步上升，也成為了新時期支撐長江經濟帶進一步發展的戰略資源。在國家十三五規劃中對于長江經濟帶戰略意義的進一步確認和產業轉型、產城融合等發展戰略的進一步深化的背景下，通過供給側的進一步深化改革，以產業轉型、產業升級為導向，加快工業經濟整體建設；將生態文明建設提高到與經濟建設同等重要的優先度，堅持經濟－生態的共同協調發展；進一步完善區域內交通網絡與信息網絡的建設，促進生產要素在區域內更為廣泛的流動和合理配置，加快區域內整體協調發展。在三個層次上共同實現工業經濟建設、新型城鎮化建設、生態文明建設這三個層面的新時期發展，提高長江經濟帶內整體協調水平，提升長江經濟帶整體實力，同時以其先發經驗和優勢進一步帶動全國，實現新時期的進一步發展。

4．長江經濟帶內發展不均衡問題仍然嚴峻。以云貴兩省為代表的傳統的上游經濟腹地提供初級制成品與生產原材料支持下游制造業與對外貿易的經濟帶整體結構已初顯疲態。在“一帶一路”倡議的提出和快速發展的背景下，通過建設包含長江黃金水道和滬瑞、滬蓉兩條交通大動脈所組成的整體交通網絡增強區域內包括人力資源、礦產資源、技術資源、資本等要素的內部流動，實現真正意義上的區域內優勢互補。此外，省市之間要實現更好的資源分配和生產分配，積極利用云貴川徽贛等地區輻射重慶、武漢、上海三個長江經濟帶重點城市的區位優勢，以其相對廉價的地租地價、人力成本等優勢吸引重點城市部分產業外遷，帶動遷入地工業發展，同時減少遷出地基礎設施建設與生態文明建設的壓力。

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