長(zhǎng)江流域沿江七市生態(tài)環(huán)境與經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展研究

朱慧珺，唐曉嵐

（南京林業(yè)大學(xué) 風(fēng)景園林學(xué)院，南京 210037）

國(guó)外對(duì)生態(tài)環(huán)境與經(jīng)濟(jì)的研究主要在經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與環(huán)境污染二者呈現(xiàn)“倒U型曲線”關(guān)系的研究方面，最初由美國(guó)經(jīng)濟(jì)學(xué)家Kuznets(1955)提出，此后，諸多學(xué)者大量的研究證實(shí)了“倒U型曲線”；而國(guó)內(nèi)研究主要集中在生態(tài)環(huán)境與經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)的理論發(fā)展、研究范圍、方法等方面。例如，李苒采用平均方差法對(duì)研究指標(biāo)進(jìn)行賦值，通過(guò)耦合協(xié)調(diào)調(diào)度模型對(duì)陜西榆林縣域進(jìn)行環(huán)境與經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)的時(shí)空分析[1]；郭靜靜等運(yùn)用耦合度和協(xié)調(diào)度模型，首先從省域研究尺度，定量評(píng)價(jià)湖南省生態(tài)環(huán)境與經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展?fàn)顩r，并建立GM（1，1）灰色預(yù)測(cè)模型，預(yù)測(cè)湖南省未來(lái)的生態(tài)經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展變化趨勢(shì)[2]；秦方鵬等運(yùn)用主成分分析法將經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境質(zhì)量擬合為綜合指數(shù)，采用協(xié)調(diào)發(fā)展度模型，對(duì)長(zhǎng)江流域沿江城市的經(jīng)濟(jì)與環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展?fàn)顩r進(jìn)行研究分析[3]。目前，針對(duì)不同區(qū)域之間的生態(tài)環(huán)境與經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展的“橫向”空間差異性研究較少。基于此，筆者以長(zhǎng)江流域沿江城市為例，以城市的經(jīng)濟(jì)規(guī)模、經(jīng)濟(jì)地位、地理位置以及數(shù)據(jù)的可獲得性等因素作為考慮要素，選取七個(gè)沿江城市作為分析對(duì)象，采用2005—2016年的數(shù)據(jù)構(gòu)建評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，基于熵值法確定權(quán)重，運(yùn)用協(xié)調(diào)發(fā)展度模型對(duì)長(zhǎng)江流域沿江城市的生態(tài)環(huán)境與經(jīng)濟(jì)的協(xié)調(diào)發(fā)展?fàn)顩r進(jìn)行實(shí)證分析，揭示長(zhǎng)江流域沿江城市12年來(lái)生態(tài)環(huán)境與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的動(dòng)態(tài)演變軌跡，以期為長(zhǎng)江流域沿江城市生態(tài)環(huán)境建設(shè)及經(jīng)濟(jì)發(fā)展的決策提供參考。

1 材料與研究方法

1.1 研究區(qū)概況

長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶作為我國(guó)聯(lián)通東中西三大經(jīng)濟(jì)區(qū)域的重要經(jīng)濟(jì)帶，不僅生態(tài)環(huán)境良好，而且是我國(guó)重要的綠色生態(tài)廊道[4]。長(zhǎng)江通道作為我國(guó)國(guó)土開(kāi)發(fā)最重要的東西軸線，沿江分布的大中小城市的發(fā)展也起著至關(guān)重要的作用。本次研究范圍選定長(zhǎng)江流域沿江城市，分別選取上海、南京、九江、武漢、岳陽(yáng)、重慶和瀘州共七個(gè)城市。

1.2 指標(biāo)選取以及研究數(shù)據(jù)來(lái)源

考慮長(zhǎng)江流域的發(fā)展歷史和地理優(yōu)勢(shì)，本著科學(xué)性、全面性、有效性等原則，借鑒相關(guān)學(xué)術(shù)研究成果，選取長(zhǎng)江中下游沿江城市2005—2016年的七個(gè)城市的市級(jí)數(shù)據(jù)（各市指標(biāo)數(shù)據(jù)分別來(lái)源于《中國(guó)城市統(tǒng)計(jì)年鑒》，各市統(tǒng)計(jì)年鑒、環(huán)境狀況公報(bào)以及環(huán)境保護(hù)局網(wǎng)站、統(tǒng)計(jì)局網(wǎng)站）。本文依據(jù)熵值法計(jì)算得出生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)與經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展評(píng)價(jià)指標(biāo)的指標(biāo)，構(gòu)建長(zhǎng)江中流域沿江城市生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)與經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)評(píng)價(jià)指標(biāo)分別選取：F1工業(yè)廢水排放量、F2生活垃圾無(wú)害化處理率、F3市轄區(qū)人均綠地面積、F4工業(yè)二氧化硫排放量、F5一般工業(yè)固體廢棄物綜合利用率、F6人均城市道路面積；經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)評(píng)價(jià)指標(biāo)分別選取G1社會(huì)消費(fèi)品零售總額、G2城鎮(zhèn)居民人均可支配收入、G3農(nóng)村居民人均純收入、G4人均GDP、G5固定資產(chǎn)投資總額、G6第三產(chǎn)業(yè)增加值占國(guó)能生產(chǎn)總值比重、G7失業(yè)率。

1.3 生態(tài)環(huán)境與經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展評(píng)價(jià)模型研究方法

1.3.1 各子系統(tǒng)綜合評(píng)價(jià)方法

為研究長(zhǎng)江流域沿江城市生態(tài)環(huán)境與經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展情況，定量評(píng)價(jià)生態(tài)環(huán)境與經(jīng)濟(jì)發(fā)展兩個(gè)子系統(tǒng)的綜合水平，同時(shí)在遵循科學(xué)性、系統(tǒng)性、可行性及相對(duì)獨(dú)立性等原則的基礎(chǔ)上來(lái)構(gòu)建評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。設(shè)各子系統(tǒng)有n個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)，m個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)，Xij(i=1,2,…,m，j=1,2,…,n)，如果Xij對(duì)系統(tǒng)的影響是正向的，則稱其為正向指標(biāo)；如果Xij對(duì)系統(tǒng)的影響是負(fù)向的，則稱其為逆向指標(biāo)。為了使不同指標(biāo)具有可比性，需要將數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，本文采用極差變換法，具體步驟如下：

式中：X'ij為某指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化值，且0≤X'ij≤1,MaxXij、MinXij分別表示某項(xiàng)指標(biāo)中最大值和最小值。

1.3.2 權(quán)重的確定

本文采用客觀賦權(quán)法中的熵值法[5]。該法是在綜合考慮各因素提供信息量的基礎(chǔ)上計(jì)算的，具有所獲取的信息程度有序、效用性自然的優(yōu)勢(shì)。具體步驟如下:

計(jì)算指標(biāo)的信息熵Ej：

確定各項(xiàng)指標(biāo)的權(quán)重Wj:

1.3.3 協(xié)調(diào)發(fā)展評(píng)價(jià)模型

為了更好地度量區(qū)域生態(tài)環(huán)境與經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展程度的好壞以及發(fā)展水平的高低，文中將運(yùn)用協(xié)調(diào)度與協(xié)調(diào)發(fā)展度模型進(jìn)行研究[6]。協(xié)調(diào)度模型如下：

式中:k為調(diào)節(jié)系數(shù)，取k=2;其中C為協(xié)調(diào)度。協(xié)調(diào)度C取值在0～1之間,C=1表示最佳協(xié)調(diào)狀態(tài),C越小則越不協(xié)調(diào)，C=0表示根本不協(xié)調(diào)。然而，由于生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)或要素的交錯(cuò)、動(dòng)態(tài)和不平衡性的特性，同時(shí)生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展系統(tǒng)受到多種因素的影響，僅僅依靠協(xié)調(diào)度判斷發(fā)展?fàn)顟B(tài)有可能會(huì)與實(shí)際情況產(chǎn)生偏離,即協(xié)調(diào)度相同但各系統(tǒng)的發(fā)展水平不一定相同，也就是低水平的環(huán)境與經(jīng)濟(jì)也可能會(huì)有較高的協(xié)調(diào)度。因此引入?yún)f(xié)調(diào)發(fā)展度模型，它能將協(xié)調(diào)度、環(huán)境與經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平綜合起來(lái)，它的大小既能說(shuō)明系統(tǒng)整體協(xié)調(diào)發(fā)展水平的優(yōu)劣，又能較好地反映出生態(tài)環(huán)境質(zhì)量與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的綜合實(shí)力水平。協(xié)調(diào)發(fā)展度模型如下

其中T=αf(X)+βg(Y)，為環(huán)境與經(jīng)濟(jì)的綜合評(píng)價(jià)指數(shù)，反映經(jīng)濟(jì)與環(huán)境整體效益水平；α和β為待定系數(shù)，在此認(rèn)為經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境質(zhì)量同等重要，取α=β=0.5。這里D的取值在0～1之間，D越大則說(shuō)明協(xié)調(diào)發(fā)展水平越高。D取值為1表示協(xié)調(diào)發(fā)展水平達(dá)到最優(yōu)，環(huán)境和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展達(dá)到最佳協(xié)調(diào)狀態(tài)，同時(shí)環(huán)境和經(jīng)濟(jì)也達(dá)到了較高發(fā)展水平。文中將按照協(xié)調(diào)發(fā)展度數(shù)值借鑒相關(guān)協(xié)調(diào)度研究，將區(qū)域生態(tài)環(huán)境與經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展?fàn)顩r分為優(yōu)質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展類、良好協(xié)調(diào)發(fā)展類、中級(jí)協(xié)調(diào)發(fā)展類、初級(jí)協(xié)調(diào)發(fā)展類、失調(diào)類五大類（見(jiàn)表1）。

表1 生態(tài)環(huán)境與經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展?fàn)顩r分類

2 結(jié)果與分析

2.1 長(zhǎng)江中流域沿江城市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量與經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平評(píng)析

2.1.1 生態(tài)環(huán)境質(zhì)量

在研究時(shí)段內(nèi)，對(duì)上海環(huán)境質(zhì)量貢獻(xiàn)前三的分別為生活垃圾無(wú)害化、市轄區(qū)人均綠地面積以及一般工業(yè)固體廢棄物。對(duì)南京環(huán)境質(zhì)量貢獻(xiàn)最高的為一般工業(yè)固體廢棄物、生活垃圾無(wú)害化處理率以及工業(yè)廢水排放量，由此可見(jiàn)南京的環(huán)境質(zhì)量增長(zhǎng)主要依賴于污染物的排放處理與保護(hù)[7]。九江作為七個(gè)城市中環(huán)境質(zhì)量增長(zhǎng)的較好代表，生活垃圾無(wú)害化處理率、工業(yè)廢水排放量和人均城市道路面積分別占為前列。武漢在2005—2009年期間，整體環(huán)境發(fā)展速度較慢，2009年以后環(huán)境質(zhì)量增長(zhǎng)速度增快，人均城市道路面積、生活垃圾無(wú)害化處理率和一般工業(yè)固體廢棄物貢獻(xiàn)較大。岳陽(yáng)環(huán)境質(zhì)量發(fā)展過(guò)程中，生活垃圾無(wú)害化處理率發(fā)展速度最快，其中早年也出現(xiàn)過(guò)回落的現(xiàn)象，一般工業(yè)固體廢棄物僅次于其后，但在2015—2016年間出現(xiàn)了回落的現(xiàn)象，人均城市道路面積一直處于平穩(wěn)增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)。瀘州環(huán)境質(zhì)量相對(duì)于其他城市發(fā)展比較平穩(wěn)，但在2015—2016年間出現(xiàn)了整體快速發(fā)展的態(tài)勢(shì)，排名前三的依次為一般工業(yè)固體廢棄物、工業(yè)廢水排放量和工業(yè)二氧化硫排放量。重慶作為長(zhǎng)江上游的重要城市，環(huán)境發(fā)展質(zhì)量與瀘州略有相似，在2015—2016年間也出現(xiàn)了快速發(fā)展的轉(zhuǎn)折過(guò)程，其中按照對(duì)環(huán)境質(zhì)量貢獻(xiàn)率排名前三的分別為生活垃圾無(wú)害化處理率、一般工業(yè)固體廢棄物以及工業(yè)廢水排放量。根據(jù)上述七個(gè)城市的分析可以發(fā)現(xiàn)，生活垃圾無(wú)害化處理率、一般工業(yè)固體廢棄物以及工業(yè)廢水排放量這三個(gè)指標(biāo)對(duì)長(zhǎng)江流域沿江城市環(huán)境質(zhì)量的貢獻(xiàn)率最大，同時(shí)發(fā)現(xiàn)，長(zhǎng)江流域下游城市上海與南京環(huán)境質(zhì)量發(fā)展處于向上發(fā)展的趨勢(shì)，但也存在些許波動(dòng)，長(zhǎng)江中游城市九江、武漢和岳陽(yáng)發(fā)展較為平穩(wěn)，長(zhǎng)江上游城市重慶和瀘州發(fā)展態(tài)勢(shì)較好，尤其在2015—2016年間出現(xiàn)了飛速發(fā)展的現(xiàn)象，本文列舉瀘州的發(fā)展態(tài)勢(shì)作為示例(見(jiàn)圖 1)。

2.2 經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平

研究期間內(nèi)，對(duì)上海經(jīng)濟(jì)質(zhì)量發(fā)展貢獻(xiàn)前三分別為：失業(yè)率、固定資產(chǎn)投資總額以及人均GDP。對(duì)南京整經(jīng)濟(jì)整體發(fā)展貢獻(xiàn)較高的以此為固定資產(chǎn)投資總額、第三產(chǎn)業(yè)增加值占國(guó)民生產(chǎn)總值比重以及城鎮(zhèn)居民人均可支配收入；九江經(jīng)濟(jì)發(fā)展貢獻(xiàn)排名靠前的以此為人均GDP、城鎮(zhèn)居民可支配收入以及農(nóng)村居民人均純收入，其中失業(yè)率出現(xiàn)了波動(dòng)。武漢經(jīng)濟(jì)質(zhì)量整體發(fā)展態(tài)勢(shì)較為平穩(wěn)，第三產(chǎn)業(yè)增加值占國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值的的比重在2013年之前占據(jù)整體經(jīng)濟(jì)發(fā)展態(tài)勢(shì)的頂端，2013年以后發(fā)展態(tài)勢(shì)變慢[8]。人均GDP、固定資產(chǎn)投資總額和城鎮(zhèn)居民人均可支配收入對(duì)武漢經(jīng)濟(jì)質(zhì)量貢獻(xiàn)較大。岳陽(yáng)經(jīng)濟(jì)質(zhì)量中人均GDP、城鎮(zhèn)居民人均可支配收入和社會(huì)消費(fèi)品零售總額對(duì)整體經(jīng)濟(jì)發(fā)展貢獻(xiàn)較大。瀘州的經(jīng)濟(jì)質(zhì)量發(fā)展中，失業(yè)率對(duì)經(jīng)濟(jì)質(zhì)量的影響最高，2012年之前第三產(chǎn)業(yè)增加值占國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值對(duì)經(jīng)濟(jì)質(zhì)量發(fā)展質(zhì)量影響最高，城鎮(zhèn)居民人均可支配收入以及人均GDP緊追其后。重慶的經(jīng)濟(jì)質(zhì)量整體發(fā)展?fàn)顩r與瀘州有些相似，2011年之前第三產(chǎn)業(yè)增加值占國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值比重貢獻(xiàn)率最高，2011年之后被失業(yè)率取代，而不同之處在于第三產(chǎn)業(yè)增加值在2011年之后依然緊追其后，人均GDP貢獻(xiàn)率也比較可觀。

縱觀長(zhǎng)江流域沿江城市經(jīng)濟(jì)質(zhì)量，人均GDP和城鎮(zhèn)居民人均可支配收入對(duì)經(jīng)濟(jì)質(zhì)量發(fā)展貢獻(xiàn)較大，而失業(yè)率與固定資產(chǎn)投資總額對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展質(zhì)量的貢獻(xiàn)僅次于上述兩個(gè)指標(biāo)，其中根據(jù)上述各個(gè)城市經(jīng)濟(jì)質(zhì)量貢獻(xiàn)率可以發(fā)現(xiàn)，失業(yè)率對(duì)長(zhǎng)江上游城市的影響相對(duì)于固定資產(chǎn)投資總額影響更大，而對(duì)長(zhǎng)江下游城市的影響則截然相反[9]。

圖1 瀘州生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)f（x）歷年累加值

圖2 上海經(jīng)濟(jì)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)g（y）歷年累加值

表2 長(zhǎng)江沿江城市經(jīng)濟(jì)環(huán)境協(xié)調(diào)度D等級(jí)和協(xié)調(diào)發(fā)展度評(píng)價(jià)結(jié)果

3 長(zhǎng)江中流域沿江城市生態(tài)環(huán)境與經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展評(píng)析

生態(tài)環(huán)境和經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展的年份中不協(xié)調(diào)的年份占多數(shù)，協(xié)調(diào)的年份較少。在84個(gè)樣本中，44個(gè)是失調(diào)類、26是低級(jí)協(xié)調(diào)發(fā)展類、19個(gè)是中級(jí)協(xié)調(diào)發(fā)展類、14個(gè)是良好協(xié)調(diào)發(fā)展類、12是優(yōu)質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展類。

根據(jù)表2可知，在研究期間，長(zhǎng)江流域沿江城市協(xié)調(diào)發(fā)展度整體呈現(xiàn)上升的趨勢(shì)，但是整體數(shù)據(jù)樣本中，失調(diào)類占整體數(shù)據(jù)的比重較大。

在2005—2008年期間，長(zhǎng)江流域沿江城市均處于失調(diào)類，其中岳陽(yáng)在2007—2008年間還出現(xiàn)了小幅度的回落現(xiàn)象；2009年，重慶和上海率先達(dá)到低級(jí)協(xié)調(diào)發(fā)展類，其余城市均處于失調(diào)類；2010年，九江從失調(diào)類發(fā)展為中級(jí)協(xié)調(diào)發(fā)展類，發(fā)展跨度較大，而上海、重慶繼續(xù)保持低級(jí)協(xié)調(diào)發(fā)展態(tài)勢(shì)，與此同時(shí)，南京也加入了低級(jí)協(xié)調(diào)發(fā)展的行列，其余城市依然處于失調(diào)類；2011年，瀘州、武漢進(jìn)入低級(jí)協(xié)調(diào)發(fā)展的行列，南京也從低級(jí)協(xié)調(diào)類發(fā)展為中級(jí)協(xié)調(diào)發(fā)展類；2012年瀘州、重慶、岳陽(yáng)和安慶紛紛上升了一個(gè)協(xié)調(diào)發(fā)展等級(jí)，南京與上海保持穩(wěn)定發(fā)展，而九江出現(xiàn)了回落，從中級(jí)協(xié)調(diào)發(fā)展類下降為低級(jí)協(xié)調(diào)發(fā)展類；2013年，武漢和南京出現(xiàn)從低級(jí)協(xié)調(diào)類上升為良好協(xié)調(diào)發(fā)展類的跨度上升，同時(shí)也是沿江城市中第一個(gè)上升為良好協(xié)調(diào)發(fā)展類的城市，、上海出現(xiàn)上升情況，其余城市均保持原來(lái)的發(fā)展?fàn)顟B(tài)；2014—2016年間，長(zhǎng)江中下游城市瀘州、重慶、岳陽(yáng)、武漢、九江均一致保持上漲，均達(dá)到良好協(xié)調(diào)發(fā)展以至于優(yōu)質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展，而安慶則最終達(dá)到良好協(xié)調(diào)發(fā)展，上海與南京均為中級(jí)協(xié)調(diào)發(fā)展。長(zhǎng)江中上游沿江城市的發(fā)展態(tài)勢(shì)優(yōu)于長(zhǎng)江下游城市。

其中，在優(yōu)質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展類中，2015年沿江城市首次出現(xiàn)優(yōu)質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展類的為瀘州和武漢，其中武漢協(xié)調(diào)發(fā)展水平達(dá)到0.92高于瀘州的0.912，剩余城市除了上海屬于中級(jí)協(xié)調(diào)發(fā)展類其余均為良好協(xié)調(diào)發(fā)展類，按照協(xié)調(diào)發(fā)展度水平排名依次為，重慶>南京>安慶、岳陽(yáng)>九江；在2016年，瀘州、重慶、岳陽(yáng)、武漢和九江躋身于優(yōu)質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展類中，按照協(xié)調(diào)發(fā)展水平排名依次為：武漢>瀘州>重慶>九江>岳陽(yáng)。

總體而言，在2005—2016年期間，長(zhǎng)江流域沿江城市的協(xié)調(diào)發(fā)展水平都均為失調(diào)類逐漸上升為優(yōu)質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展類，其中2012年之前基本處于失調(diào)狀態(tài)，2012—2014年從低級(jí)向中級(jí)協(xié)調(diào)發(fā)展過(guò)渡，2014年之后除長(zhǎng)江下游城市仍處于良好、中級(jí)協(xié)調(diào)之間，其余城市均達(dá)到優(yōu)質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展水平。長(zhǎng)江流域沿江城市的經(jīng)濟(jì)與環(huán)境的協(xié)調(diào)處在一個(gè)發(fā)展中的協(xié)調(diào)，還要往更高水平的協(xié)調(diào)發(fā)展。