基于物理學耦合機制的地區生態環境與旅游經濟的協調發展研究

鄒劍峰

摘要：文章引入物理學耦合機制構建地區生態環境與旅游經濟協調發展評價指標體系，利用該評價體系進行了Y城市生態環境與旅游經濟協調發展的評價實證分析。綜合分析可以看出，Y城市旅游經濟和生態環境的協調關系從2009年的嚴重失調到2018年的中度協調發展，說明隨著該城市的產業結構調整，二者協調發展趨勢向好。結合該地區的實際情況，給出了完善旅游行業配套服務設施、優化旅游產業結構、保護傳統民俗文化等建議。

關鍵詞：耦合機制；生態環境；旅游經濟；協調發展；評價指標

一、引言

我國自改革開放以來，旅游業逐年發展，當前已經進入世界旅游大國的行列。旅游業的快速發展使得我國各個旅游地的社會經濟都得到了較大的發展，帶動了就業、稅收，成為不同地區新的經濟增長點，對經濟增長的拉動作用也越來越大。當前的旅游業以自然景觀資源為主，在發展旅游經濟的同時，可能因為各種人類活動對旅游景點的生態造成破壞，例如，廢氣排放、垃圾污染等。因而必須要處理好旅游發展和生態環境保護之間的關系，基于可持續發展理論發展旅游，實現生態旅游，健康旅游。由于不同的地區有著不同的社會、經濟及文化背景，旅游經濟發展和環境生態的保護方式也不盡相同，必須要了解清楚不同城市地區的旅游經濟和生態環境的協調關系，才能夠制訂出具有針對性的改革措施，從科學性、可持續性發展的角度來實現基于生態環境保護的旅游經濟健康發展。此次的研究要結合國內既有的研究成果，總結出一套適用于不同地區的生態環境與旅游經濟協調發展的評價指標體系，采用物理學耦合機制來進行指標的確定和計算，并通過實證來分析驗證該方法的可行性。

二、地區旅游經濟與生態環境協調發展

生態經濟學最早應用于污染經濟和公害經濟分析之中，作為一門生態學和金融學的交叉學科，生態經濟學主要是進行人類經濟行為和生態環境之間的相互影響和作用關系研究。既有的研究可以看出，旅游經濟對生態環境的影響是雙重作用的，一是積極的促進作用，二是有一定的脅迫效應，而生態環境對旅游經濟也有著同樣的承載作用和制約效應。劉德光等人（2016）利用因子分析法及協調發展度模型構建了旅游經濟—生態環境協調度發展度評價指標體系，對我國31個城市進行了研究，判斷各個地區旅游經濟和生態環境的滯后類型。研究顯示，從空間上看，中國東部地區協調發展度要顯著高于我國其他地區，一般情況下，協調發展度低的地區是旅游經濟滯后型地區。根據計算的結果，按照生態環境及旅游經濟將地區劃分為高旅游高環境、高旅游低環境、低旅游高環境及低旅游低環境四個類別，提出了要統籌兼顧及優化升級改革的發展戰略。

經濟發展和環境保護的協調關系是人類生存發展需要解決和面對的問題，存在環境問題是因為人類生產建設及生活活動等對生態環境的破壞。旅游業的發展是人類和環境最為直接的接觸方式，也是利用自然環境資源的一種方式，大部分旅游都是基于自然景觀進行的，其旅游產品也是基于此開發的。然而，日益嚴重的生態環境破壞使得大量優質的環境資源受到了嚴重的影響，甚至影響了旅游地對游客的吸引力，進而影響到旅游經濟的發展。耦合協調模型是一種常見的研究方法，目前也廣泛應用于類似課題研究之中。馬勇等人（2017）在進行神農架旅游景區的交通狀況與生態環境協調發展研究時，就引入了耦合協調模型，構建了神農架旅游景區的旅游經濟-生態環境-交通狀況的耦合協調度指標體系，通過對2006～2015年當地各項指標實證分析的結果顯示，神農架的這三個指標都呈現為緩慢上升趨勢，三個評價指標的綜合發展水平指數為動態波動狀態，前期交通狀況在一定程度上制約了旅游經濟的發展，但是經過改善后旅游經濟得到了顯著的改善。

三、地區生態環境與旅游經濟協調發展評價指標體系構建

（一）評價指標體系構建

旅游評價經濟指標一共構建三個層次，分別是系統層、要素層和指標層，這三個層次為遞階結構。系統層是評價指標體系的結構頂層，是由各個要素層的指標加權得到，反映的是整個體系結構的最終結果。要素層反映的是地區旅游經濟在不同層面狀況的要素集合，計算方式是由指標層中的各個指標加權計算得到的，屬于整個評價指標體系的中層。指標層是整個指標體系的最終端層，是由多個基礎指標共同組成，可以進行量化得到具體的指標數據，具有代表性和可獲得性原則。所有的具體指標要按照系統層的規定將其特征具體劃分到不同的規模要素和增速要素之中。

（二）數據的無量綱化處理

由于原始數據的單位和表達內容都有一定的區別，因此，為了實現各個指標數值的可對比性，將所有數值進行無量綱化處理，使得他們具有可比性和無量綱性，能夠反映出指標之間的作用效果。如果處理后的數據呈現負相關關系，則將其認定為負向性質指標，反之則認定為正向性質指標。設生態環境系統中的第i項指標第j年的數值為Xij，旅游經濟系統中的第i項指標第j年的數值為Yij，由此對原始數據進行無量綱化處理的公式為：

（三）指標權重的確定

確定評價體系指標權重的過程，就是要對系統中各個指標的重要性進行分析和判斷，確定后的指標數值越大則說明其越重要。各個指標權重值相加的總和為1，因而各個指標的權重數值在[0，1]之間。此次采用增值賦權法來計算各個指標權重值。設第i項指標的第j年數值比重為Pij，原始數值進行無量綱化處理后的標準值為xij，由此可以計算得到基于熵值賦權法的計算公式為：

四、地區生態環境與旅游經濟耦合協調度計算

此次使用“協調發展”理論來進行地區旅游經濟發展和生態環境耦合關系的研究，可以對系統及多個要素之間的相互作用關系進行分析，協調發展則指的是他們之間有著良好積極的相互促進作用，彼此和諧。這種關系是一種從無序向有序發展動態演變過程，通過協調發展，最終可以實現全面的結構優化和共同發展。此次對旅游經濟和生態環境耦合關系的研究，可以基于生態環境及旅游經濟效益系數為基礎來構建二者的協調度計算公式。設協調度為C，調節系數為k（k≥2），于是有：

通過式（7）可以計算出地區生態環境效益與生態經濟之間的協調程度，其取值范圍在[0，1]之間，C的大小反映了二者之間的協調關系，其取值越大，則說明它們的協調度越高。根據需要將協調度值按照評分多少進行劃分，一共分為五類，從協調度好到協調度差依次為良好協調、一般協調、勉強失調、中度失調及嚴重失調，具體如表1所示。

要綜合考慮生態環境與旅游經濟的耦合協調發展關系，除了協調程度以外，還需要考慮地區旅游經濟發展水平與生態環境效益發展水平。設旅游經濟第n個特征的指標值為xn，生態環境的第m個特征的指標值為y（m），于是有：

設地區生態環境效益與旅游經濟的發展水平評價指數為T，由此可以得到耦合協調發展度D的計算公式為：

式（10）中，α，β為待定權數，考慮到經濟發展過程中對環境保護是一樣重要的，因此待定指數值均確定為0.5。根據表1中關于協調度等級劃分的五類，對比分析g（x）、g（y）的關系，并將其具體劃分為三種基本類型，得到表2中的定量評價判別標準表。

五、實證分析

（一）評價指標體系構建

此次選取西南地區Y城市作為實證研究對象，選取2009～2018年相關數據進行分析，數據來自Y城市的2009～2018年的統計年鑒。按照前述的指標選取原則構建Y城市的生態環境與旅游經濟耦合協調發展評價指標體系。根據Y城市的實際情況確定了該指標體系的兩大系統，分別是生態環境系統和旅游經濟系統。其中，旅游經濟系統下設三個一級指標，旅游效益、旅游規模和旅游產業；生態環境系統同樣設三個一級指標，分別是生存條件、環境保護和環境破壞。各一級指標下面又設置有二級指標，根據需要，兩個系統均下設8個二級指標。

（二）數據無量綱化處理

在獲取到了Y地區的原始數據后，按照不同指標數據進行無量綱化處理，處理結果如表4所示。

利用熵值賦權法計算出各個指標在系統中的比重，并且計算后判斷其是否屬于正向或反向的指標類型，以分析其對旅游經濟及生態環境系統的發展影響。得到的結果如表5所示。在表中，“+”表示指標類型為正向，“-”表示指標類型為反向。

從表5可以看出，在旅游經濟系統中，各項指標權重比例差值較小，其中權重比例最大的是旅游總收入，最小的是A級景區數量，且所有的指標類型都是正向指標類型，這些指標數值都能夠反映出當地旅游經濟現狀，對當地旅游發展有積極的促進和推動作用。在生態環境系統中，指標權重比例最大的是森林覆蓋率，指標權重比例最小的是生活垃圾無害化處理率。在八個二級指標項中，有三個是反向指標類型，分別是廢水總排放量、SO2總排放量和工業固體廢棄物總量，這三個指標對于生態環境系統都是不利因素，其數值越大，則說明對生態環境的不利影響越多。

（三）生態環境與旅游經濟的耦合評價分析

分別計算出Y城市的生態環境效益函數及旅游經濟效益函數，結果詳見圖1中所示。從圖1中的趨勢線可以看出，2009～2018年，旅游經濟效益函數從最初僅0.1上升到1.0左右，體現的是該城市這段時間旅游經濟的蓬勃發展。而生態環境效益函數則可以分為兩個階段，第一個階段是2009～2013年，這五年時間中，生態環境效益指數都超過了0.5，在2013年時達到了最大值0.68。第二個階段是2013～2018年，這五年時間中Y城市生態環境效益函數普遍在0.5以內。這種波動起伏，和當地政府對生態環境的治理態度和政策是有直接關系的，在2013年以后，隨著對當地生態環境治理力度的加大，該城市的生態環境逐漸向好。

Y城市生態環境與旅游經濟的耦合協調度計算情況詳見圖2，圖2反應協調發展度D、協調度C和綜合發展指數T三者之間的關系。

圖2中分析可以看出，D、T、C三個指標在程度都呈現上升趨勢，三個指標在2011年進行了第一次交叉，三者處于相對較好的平衡狀態，可是從數值上可以看出，保持的這種平衡水平是相對較低的。到了2018年，三個指標重新重合到一起，相較于2011年，此次的交叉重合處于一個相對較高水平的平衡狀態。從協調發展度來看，十年時間中整體呈現波動上升趨勢，在2009年處于最低水平，2018年達到最高。綜合發展指數同樣是波動中呈現上升的趨勢，在2009年為最低值0.28，在2015年達到了最大值0.7。通過計算結果將其與表2中的協調發展類型分類，結果如表6所示。

從表6中可以看出Y城市的生態環境和旅游經濟效益的關系變化情況。可以將其具體劃分為兩個階段，以2014年為分割點。在2014年以前，旅游經濟效益值要低于生態環境效益指數，這說明了該地區的旅游經濟相較于生態環境而言相對滯后，旅游經濟發展有較大的提升空間。2014年以后，云南省生態環境保護則相對滯后，經濟發展超出了生態環境的控制范圍，急需加強生態環境的保護。整體而言，Y城市的協調發展度是不斷上升的，說明二者耦合協調度處于一個反復持續的優化過程。

六、Y城市旅游經濟發展對策建議

Y城市屬于我國典型的西南部城市，相對于中東部地區經濟滯后，基礎設施條件還需不斷完善。要發展地區旅游經濟、解決交通問題，只有讓游客順利到達景區，且交通便利，才會吸引游客前來旅游。Y城市作為典型的山區城市，地質條件復雜，交通建設難度較大，因此需要加大投入人力、財力來進行交通運輸的建設。隨著我國西部大開發的戰略目標實施和“一帶一路”的戰略實施，Y城市不斷改善偏遠貧困地區的基礎設施建設。要緊隨國家2020年全面脫貧的戰略目標，全力建設鐵路、公路、機場等交通運輸設施，同時也要完善與旅游業相關的餐飲、購物、娛樂、住宿等配套設施，加強公共服務體系的建設，提升城市對游客的接待能力。

要改變傳統的旅游發展固化思路，要在旅游經濟發展的過程中同步開發更新的旅游產品，要同時追求經濟效益和社會效益，在此角度上開發旅游產品。想要獲取更好的旅游經濟效益，就必須站在游客消費者的立場角度來進行市場分析，進行旅游產品的定價和企業的盈利風險，要盡可能降低和規避市場風險，要打造旅游產品的品牌形象。在旅游產品的開發過程中，充分考慮到地區的社會、政治、文化、民俗風俗等，要打造健康文明的旅游活動。隨著現代經濟水平的提升，人們的旅游休閑需求越來越大，游客數量猛增，大量外地游客的涌入，會對當地傳統文化和社會產生一定的影響。對此要加強社會引導和政府監管，充分發揮地區自身的優勢特點，在推動當地旅游經濟發展的同時，保護傳統民族文化傳承，避免出現原有文化的失真及斷層。

從Y城市的發展過程可以看出，政府的財政支持是非常重要的，這就要求地方政府要充分認識在發展經濟的過程中重視生態環境的保護。Y城市應當更為重視環境保護，應當根據國家生態環境戰略規劃建設地方性生態環境保護制度。政府需要發揮積極的引導作用，除了加大專項資金的投入，還應當引進專業的環境保護人才，重點開展水污染、固體廢棄物污染及大氣污染等治理。與此同時，還要增強民眾環保意識，通過宣傳教育來普及環保知識，結合旅游活動，讓民眾更多地親近自然，能夠自發地保護大自然。應當開發具有獨特地域特點的旅游產品，充分利用地理優勢，將Y城市打造成為一個輻射東南亞、南亞地區的旅游城市，積極建設跨境旅游經濟帶，提升國際區域之間的合作水平，進一步提高國外入境人口的數量。

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＊本文為廣州工商學院2021年校級科研課題（KAZX2021099）階段性研究成果。

（作者單位：廣州工商學院管理學院）