江蘇省大氣環境經濟協調度評價研究

田 穎, 沈紅軍

(江蘇省環境監測中心, 南京 210036)

環境保護與經濟發展都與人類的生存和發展息息相關，保護環境，實現經濟與環境的協調發展，已經成為各國以及個地區的共識。隨著經濟的發展，資源短缺、環境污染和生態破壞日益嚴重。人們開始反思傳統的經濟發展模式，提出了可持續發展、循序經濟、生態產業等發展模式[1～8]。耦合系統研究是當前國內外學術界的重要研究內容[9～13]， 經發發展的經驗表明，環境壓力隨著經濟增長速度的加快和經濟規模的擴大而加重，環境退化(壓力)與經濟增長之間存在密切的互動作用，是兩個相輔相成的矛盾體[14]。研究影響污染排放的因素，通過調控這些因素來減少污染排放變得尤為重要[15]。近年來，空氣污染備受民眾關注，優良的環境空氣是居民生活幸福感的基本要求[16]，但是我國大部分地區大氣污染嚴重，造成這種現象的根本原因是區域污染物的大量排放，江蘇省作為全國經濟發展較快的區域之一，環境建設取得了一定成效，然而，高投入、高消耗、高污染、低效益的粗放型經濟增長模式不可避免地給江蘇省地區帶來了較為嚴重的環境問題，環境承受能力較脆弱。因此研究江蘇省大氣環境與經濟的和諧發展成為重要的課題。

1 研究方法

經濟與生態環境之間存在密切的內在聯系，兩系統之間不斷進行著物質與能量的交換，一方面，人們從自然界獲取生產資料進行經濟活動，因經濟生產活動而產生的直接或間接的廢棄物一定程度上可以被環境容納和凈化，但若超過了生態環境系統的承載力，就會造成環境污染，生態環境惡化，進一步會阻礙經濟的健康發展；另一方面，當環境系統不能繼續支撐經濟發展時，就必須改善生態環境，加大物力和財力等的投入進行生產技術改造，減少“三廢”物質的排放量以及提高治污能力，而這一切又依靠于經濟實力的提高[17-18]。基于此，本文對區域經濟與環境兩個系統之間的環境經濟協調度進行了評價研究。

1.1 區域經濟與環境子系統指標體系的建立

經濟與環境協調發展指標體系是對區域經濟與環境協調發展狀況進行綜合評價與研究的依據和標準，本文根據指標的理論性和實際性意義，以最大可能反映系統的功能和效益(效率)為原則選取有代表性的指標(表1)。

表1 地區經濟與環境子系統綜合評價指標體系Tab.1 Comprehensive evaluation index system of regional economy and environment subsystems in Jiangsu Province

注：其中權重分別為2001年/2005年/2010年/2015年各指標權重。

1.2 評價對象和數據來源

本研究選取江蘇省13個省轄城市單元為研究對象，一方面他們在空間意義上具有一定的地理范圍獨立性，另一方面在經濟意義上是一個相對獨立的經濟體。社會經濟與環境數據來自《江蘇省統計年鑒》和《環境統計數據》。

1.3 計算功效函數

區域經濟-環境耦合系統由經濟和環境兩個子系統構成。區域經濟-環境耦合系統中不同指標的功效系數dij計算公式為：

dij=(xij-xijmin)/(xijmax-xijmin) 正指標

dij=(xijmax-xij)/(xijmax-xijmin) 負指標

式中：dij為系統i指標j的功效值；dij反映目標達成的滿意程度，0≤dij≤1。當dij=0時，為最不滿；當dij=1時，為最滿意[19]。

1.4 子系統功效綜合評價

經濟與環境子系統的綜合功效是各系統內所有指標對該子系統的貢獻的綜合，可通過集成方法來實現。其計算公式為：

其中，Wij≥0，∑Wij=1，j= 1,2,…,m

式中：Wj為系統i指標j的權重。熵值越小，所蘊涵的信息量越大，若某個屬性下的熵值越小，則說明該屬性在決策時所起的作用越大，應賦予該屬性較大的權重，否則相反[20]。

計算第j項指標在第i個系統中所占的比重Pij：

然后，計算第j項指標的信息熵ej

j=1,2,…,m)

接著，熵值法確定權重Wj：

1.5 區域經濟發展與環境污染耦合協調度評價

借助物理學中的容量耦合概念及其容量耦合系數模型，推廣得到多個子系統的相互作用耦合度模型。

式中：C為耦合度；Ui為各子系統的綜合功效。根據目前眾多學者對經濟環境耦合度分段方法，采用中值分段法，當0

協調度模型可以更好的評判經濟發展與環境污染交互耦合的協調程度。其計算公式為：

式中：D為協調度；C為耦合度；T為經濟與環境的綜合協調指數；α、β為特定權數，由于區域經濟與環境同等重要，故取α=β=0.5。

采用中段分值法將協調度可以劃分為4種類型：0

1.6 經濟發展與大氣環境效應耦合的分類體系與判別標準

按照耦合協調度的大小將區域生態環境與經濟的協調發展狀況劃分為4大類10個亞類，然后再按照經濟發展與大氣環境效應的綜合評價指數U正指標與U負指標的相對關系劃分為30種基本型[21](表2)。

表2 江蘇省經濟發展與大氣環境效應耦合協調發展的分類體系與判別標準Tab.2 Classification system and criteria for coupled and coordinative development of economic development and atmospheric environmental effects in Jiangsu Province

2 區域經濟環境耦合協調度測算結果分析

在建立了經濟發展-大氣環境評價指標體系后，通過熵值法對各個指標賦權重(表1)，最后可以得到2001～2015年江蘇省13個城市的綜合評價得分(表3)。

表3 江蘇省2001年和2015年經濟發展與大氣環境效應的耦合度與協調度Tab.3 Coupling and coordination degree of economic development and atmospheric environmental effects in Jiangsu Province in 2001 and 2015

2.1 經濟環境耦合度的空間格局

2.1.1 2001～2015年經濟發展與大氣環境低耦合度區域呈現增大趨勢，從空間分布來看，2001年低耦合度區域的中心主要位于宿遷市，2010年，耦合度最低的城市仍舊位于宿遷市，2015年，低耦合度的區域逐漸集中，主要位于宿遷市和淮安市，從總體上看，經濟發展與大氣環境低耦合度區域主要位于江蘇省北部區域，以宿遷市為中心，在其周邊擴散。

2.1.2 耦合度的大小與所選取的正指標和負指標有關，從負指標在四年間的變化趨勢來看，宿遷市在2001年和2005年均處于較高的狀態，而2010年和2015年有較大的下降幅度，然而四個典型年份中宿遷市的耦合度卻為全省的低谷，這是由于宿遷市在四年間正指標處于全省最低的狀態，對于宿遷市來說，正指標的較低狀態對其低耦合度現狀影響較大。因此，2010年以后，宿遷市耦合度的最低的狀況更為明顯，低耦合度區域向宿遷市聚攏的趨勢更為明顯。

2.1.3 從耦合度的絕對數值來看，最高值呈現下降趨勢，由2001年的0.487降低到2015年的0.393，最低值呈現上升趨勢，由2001年的0.029升高至2015年的0.111，總的來看，江蘇省的經濟與大氣環境的耦合度處于低水平耦合階段和拮抗階段。

2.2 經濟環境耦合協調度的空間類型劃分

2.2.1 2001～2015年經濟發展與大氣環境低協調度區域呈現先增大后減小的趨勢，從空間分布來看，2001年低協調度區域主要位于宿遷市和泰州市，到了2005年有向揚州市轉移的趨勢，2010年，協調度最低的城市擴張為宿遷市和鹽城市，2015年，低協調度的區域由宿遷市轉移至淮安市，并且從總體上看，低協調度區域呈現減少的趨勢，從總體上看，經濟發展與大氣環境協調度區域的分布基本上與耦合度一致，但是又有細微差別。

2.2.2 從協調度的絕對數值來看，最高值呈現下降趨勢，由2001年的0.420降低到2015年的0.331，最低值呈現上升趨勢，由2001年的0.052升高至2015年的0.067，總的來看，江蘇省的經濟與大氣環境處于低度和中度協調耦合。

2.3 典型年份經濟發展與大氣環境效應協調測算結果與分析

分別選取2001年和2015年兩個典型年份，對其協調測算結果進行分析(表3)。

2.3.1 從耦合協調程度看，2001年，南京市、無錫市、徐州市、常州市、蘇州市和南通市的耦合程度處于拮抗階段，其余城市處于低水平耦合階段，從協調程度看，除南京市、無錫市、徐州市和蘇州市為中度協調外，其他9市均為低度協調；2015年，南通市、揚州市、鎮江市、泰州市和宿遷市處于拮抗階段，其余城市處于低水平耦合階段，從協調程度看，只有泰州市為中度協調，其余12市均為低度協調。

2.3.2 從耦合協調度類型看，共分為4類：①輕度不協調類：2001年輕度不協調的是常州市、南通市、連云港市、鹽城市、揚州市和鎮江市；2015年輕度不協調的是無錫市、常州市、蘇州市、南通市、連云港市、鹽城市、揚州市、鎮江市和宿遷市。②極度不協調類：2001年無極度不協調城市；2015年極度不協調類的是徐州市。③勉強協調類：2001年勉強協調的是南京市；2015年勉強協調的是泰州市。④嚴重不協調類：2001年無嚴重不協調城市；2015年嚴重不協調的是南京市和淮安市。

2.3.3 從環境與經濟對比關系看：2001年和2015年江蘇省13市大多數為經濟滯后型。2001年屬于環境滯后型的是徐州市、蘇州市和鎮江市，其中環境極度滯后型的為徐州市，環境比較滯后型的是蘇州市，環境嚴重滯后型的是鎮江市；除環境滯后型的3市，其余的10市均為經濟滯后型，其中經濟比較滯后型是南京市，經濟嚴重滯后型是無錫市，其余8個為經濟極度滯后型。2015年徐州市和宿遷市是環境滯后型，其中徐州市為環境比較滯后型，宿遷市為環境嚴重滯后型其余的均為經濟滯后型；除環境滯后型的2各市，其余11市均為經濟滯后型，其中鎮江市和泰州市為經濟嚴重滯后型，其余9市為經濟極度滯后型。

2.3.4 從2001～2015年，江蘇省13市的經濟增長與大氣環境效應的耦合協調程度均處于低、中協調程度，耦合程度均處于低水平階段和拮抗階段。隨著工業總產值的增加，工業廢氣排放總量呈上升趨勢，雖然在發展的過程中已經開始嚴格控制污染物的排放量，污染物的排放增量有所下降，但是形勢依然不容樂觀，因為當污染物減排到一定程度時，采用傳統的減排工藝和方法已經很難再繼續縮減污染物排放，新的技術和政策措施必須同步發展，才能使污染物排放得到進一步控制。因此相對于2001年，2015年的經濟現狀與大氣環境效應的耦合協調程度有所下降。

2.3.5 環境滯后型表明在經濟發展過程中，消耗了大量的資源，已嚴重破壞了大氣環境，這些區域今后要從經濟發展中抽出更多的資金修復環境，以保證經濟和大氣環境的協調發展；經濟滯后型表明在經濟發展的過程中，對環境的破壞較輕，或者是在投入到環境治理發面的資金較多，環境尚可承載和消化經濟發展所帶來的后果，這些區域今后要在保護環境的前提下發展經濟。

2.3.6 經濟得到發展的同時，由于采取了新的工藝和污染治理措施的不斷加強，環境質量得到改善。在原有基數較大的基礎上，相應的環保政策和措施的實施，使得污染物排放強度可以迅速下降，但是當污染物下降到一定程度時，其減排的空間變小，減排的難度加大，下降的幅度有所緩和，因此在未來的經濟發展過程中，采用具有更高清潔生產水平的技術方法，實施更高效除塵技術改造，探索更深入的減排模式，才能進入經濟與環境可持續發展的階段。

3 結 論

通過以上定量分析，得出的結論和建議如下：

3.1 15年間，4個典型年份經濟發展與大氣環境低耦合度區域呈現增大趨勢，從空間分布來看，經濟發展與大氣環境低耦合度區域主要位于江蘇省北部區域，以宿遷市為中心，在其周邊擴散。通過對正指標和負指標對耦合程度影響的分析，經濟與大氣環境達到和諧的相互耦合，不僅要控制其污染物的排放，同時要加大對其治理狀況的投入。

3.2 從耦合度的絕對數值來看，最高值呈現下降趨勢，總的來看，江蘇省的經濟與大氣環境的耦合度處于低水平耦合階段和拮抗階段。

3.3 15年間經濟發展與大氣環境低協調度區域呈現先增大后減小的趨勢，從總體上看，低協調度區域呈現減少的趨勢，經濟發展與大氣環境協調度區域的分布基本上與耦合度一致，但是又有細微差別，其中低協調度區域主要位于江蘇省北部區域，其中心位于宿遷市，而在2015年由于宿遷市和淮安市的耦合度均較低，造成低協調度區域的中心轉移至淮安市。

3.4 從協調度的絕對數值來看，最高值呈現下降趨勢，總的來看，江蘇省的經濟與大氣環境處于低度和中度協調耦合。

3.5 2001年和2015年，江蘇省13市的耦合協調程度有所下降，大多數為經濟滯后型。

3.6 近些年江蘇省在經濟發展的同時，采取積極推進節能減排和污染物總量減排、加大環境治理投入力度等有效措施，改善環境空氣質量，取得了一定成效，但是經濟發展與大氣環境仍舊處于中度協調度，有的區域甚至處于低度協調度的現狀，經濟得到發展的同時，由于采取了新的工藝和污染治理措施的不斷加強，環境質量得到一定改善。在原有基數較大的基礎上，相應的環保政策和措施的實施，使得污染物排放強度可以迅速下降，但是當污染物下降到一定程度時，其減排的空間變小，減排的難度加大，下降的幅度有所緩和，因此在未來的經濟發展過程中，采用具有更高清潔生產水平的技術方法，實施更高效除塵技術改造，探索更深入的減排模式，才能使經濟與環境和諧發展。