陜西省城市層面“3E+S”系統耦合協調發展研究

賈智翔 郭夢元 王瑞鵬 張宇卓

摘?要：為探究陜西省城市高質量發展水平，以2016—2020年陜西省城市面板數據為研究對象，在構建“3E+S”系統指標體系的基礎上，運用耦合協調度模型對城市綜合發展水平進行評價分析，針對城市發展存在的問題，提出調整能源結構、強化政策導向、轉變發展觀念的對策建議。

關鍵詞：高質量發展；“3E+S”系統；耦合協調度模型

中圖分類號：F127????文獻標識碼：A?文章編號：1005-6432（2023）25-0021-04

DOI：10.13939/j.cnki.zgsc.2023.25.021

1?引言

2021年陜西省人民政府為貫徹落實國務院指導意見發布《加快建立健全綠色低碳循環發展經濟體系的若干措施》，明確指出應加快建立健全陜西省綠色低碳循環發展經濟體系，統籌推進高質量發展和高水平保護。在當前的發展趨勢下基于城市層面對陜西省綜合發展狀況進行客觀評價，探究城市多元耦合協調發展水平，為推進陜西省可持續發展提供理論支撐。然而當前從多元維度分析陜西省城市高質量發展的研究尚較為缺乏，因此，從能源、社會、經濟、環境四維度出發構建“3E+S”系統評價陜西省城市綜合發展水平，探究四元系統的耦合協調發展狀況，對陜西省加快建立健全綠色低碳循環發展經濟體系、統籌推進高質量發展具有重要參考價值和現實意義。

2?文獻綜述

現有文獻對城市高質量發展水平的研究主要從兩方面展開：一是研究方法逐漸復雜化精良化。史學飛等（2018）結合主成分分析法與熵值法，構建低碳經濟評價模型，對2000—2015年天津市低碳經濟的發展狀況進行評價分析；張震等（2018）通過構建城市經濟高質量發展評價指標體系，將主客觀賦權法和聚類分析結合，對2016年我國副省級城市經濟高質量發展水平進行探討。

二是研究視角逐漸多元化精細化。王雪微等（2020）從經濟、社會、科教、設施、環境等5個維度出發構建城市發展質量評價指標體系，定量測度城市發展質量，分析2008—2018年城市發展質量時空演變格局；趙慧卿等（2020）結合綠色、低碳、循環幾大維度的內涵，建立綠色低碳循環發展的評價指標體系，對我國省域進行綠色低碳循環發展水平測算及評價分析。

當前，關于陜西省城市高質量發展的研究較少，需要從多維度對陜西省城市發展狀況進行客觀評價，為城市高質量發展提供科學依據。鑒于此文章運用熵權TOPSIS法構建城市“能源—社會—經濟—環境”（即“3E+S”）四元系統綜合發展評價體系，對城市發展情況進行客觀分析，并通過耦合協調度模型探究各地市耦合協調發展水平，進而提供相應的政策建議。

3?“3E+S”系統指標體系構建

3.1?指標體系構建

文章基于科學性、系統性及全面性原則，從能源系統、社會系統、經濟系統以及環境系統四個方面構建城市“3E+S”系統評價指標體系，具體指標如表1所示。

文章采用熵權TOPSIS法構建城市“3E+S”系統綜合發展評價模型。該方法結合了熵權法和TOPSIS法的優點，不僅提高了結果的精確性，也保證了其客觀性。具體計算步驟如下：

（1）對指標數據進行標準化處理，對不同性質的指標采取不同的處理方式。

若ai是正向指標，則處理公式為：

bij=aij－min（aij）max（aij）－min（aij）（1）

若ai是逆向指標，則處理公式為：

bij=max（aij）－aijmax（aij）－min（aij）（2）

（2）計算每個指標的信息熵，對第j個指標而言，其信息熵的計算公式為：

Qi=-1lnnhijlnhij（3）

其中：hij=bij∑nj=1bij

（3）計算第i個指標的權重，計算公式為：

wi=1－Qim－∑mi=1Qi（4）

（4）構造加權矩陣后，確定正負理想解，計算公式為：

C+i=max（c+1，?c+2，…，?c+m）（5）

C－i=min（c－1，?c－2，?…，?c－m）（6）

（5）計算綜合評價指數，計算公式為：

Ei=D－iD+i+D－i（7）

其中：D+i=∑mj=1（c+j－cij）2，?D－i=∑mj=1（c－j－cij）2

所有數據均來源于陜西省統計年鑒以及各地市經濟發展公報，對缺失數據做插值處理進行填補。

3.3?結果分析

2016—2020年陜西省城市“3E+S”系統綜合評價指數如表2所示。從表中可以看出，2020年西安市綜合得分最高，為0.4965，漢中市的綜合得分最低，為0.1443，兩地市綜合得分相差0.3522，表明陜西省地市間“3E+S”系統綜合發展水平存在差異，與2016年相比，2020年咸陽市、西安市、榆林市“3E+S”系統綜合發展水平分別正向變動47.69%、28.83%、21.01%，有顯著的提升，銅川市、渭南市、商洛市分別正向變動7.7%、6.28%、0.2%，有小幅度提升，而漢中市、延安市、安康市、寶雞市負向變動12.35%、10.97%、10.05%、4.62%，綜合發展水平有所下降?？赡艿脑蚴牵旱谝?，經濟水平較高的地市具備資源優勢，能夠將更多資源投入社會發展、生態保護、環境治理、節能降耗的領域中，從而改善城市發展面貌，優化經濟結構；第二，經濟水平較低的地市往往在追求高經濟發展速度的過程中，忽視發展質量，導致能源高耗、環境污染、生態破壞等問題凸顯，造成城市全面發展水平偏低。

4?陜西省城市耦合協調發展水平分析

結合國內學者（王林鈺、陳思源，2021）的研究成果，針對多系統的耦合模型，定義系統耦合度C來反映多系統之間相互作用的程度，其計算公式為：

C=n×U1×U2×…×Un（U1+U2+…+Un）n1n（8）

其中，n是子系統的個數；C的取值范圍為［0，1］，C越大，系統耦合度越強。文章在耦合度模型的基礎上修正耦合協調度模型，其計算公式為：

D=C×T（9）

其中，T=1×U1+2×U2+…+n×Un，稱為多系統間的綜合協調指數。1，?2，?3，?…，?n分別代表不同系統的貢獻系數。文章認為能源、經濟、環境和社會四者在相互作用中的重要性相當，所以在具體計算中令1=2=…=n=1n。D的取值范圍為（0，1］，D越大，表明系統良性耦合關系越強。

通過測算各城市子系統發展指數，以指數是否超過0.5作為判斷發展水平高低的依據，尚未有一個城市的四元系統同時處于較高水平發展階段，且能源、經濟、環境、社會子系統的發展水平也存在明顯異質性。以西安市為例，經濟系統有較為明顯的提升，但能源、環境、社會系統的變動幅度不大，其余城市的四元系統同樣存在發展不均衡的現象。

“3E+S”四元系統耦合協調發展水平如表3所示。從表中可以看出，2016—2020年榆林市和西安市四元耦合度保持在0.7～0.8區間，處于中級協調發展水平，其余城市基本保持在0.6～0.7區間，處于初級協調發展水平。整體來看，陜西省各地市四元耦合協調發展水平沒有明顯變化，且在2020年新冠肺炎疫情的沖擊下，多地發展水平下滑。與陜北和關中相比，陜南城市群耦合協調發展水平稍顯滯后。

綜上所述，陜西省城市層面“3E+S”系統耦合協調發展具有明顯的區域異質性，且各城市能源—社會—經濟—環境子系統存在發展不均衡的現象，要想建設“優勢互補、高質量發展”區域經濟布局，需要因地制宜、有序規劃各城市能源、社會、經濟、環境系統協調發展的相應政策，實現區域經濟高質量發展。

5?對策建議

首先，調整能源結構、提升能源效率。陜西省是能源大省，在追求經濟高速增長的過程中要注重發展質量，大力推動清潔能源發展，優化能源結構，提升能源利用效率，深化落實低碳減排戰略，更好實現“3E+S”協調發展。

其次，加強政策導向，改善發展不平衡現象。陜西省內經濟強市存在高新技術產業優勢，通過政策引導，加強與省內其他城市的產業互助與經濟交流，對重點產業進行針對性幫扶，逐步緩解該地市的發展滯后問題，使省內經濟發展形成良性循環，促進區域整體協調發展水平。

最后，強調可持續發展觀念，提前做好戰略部署。傳統發展觀念已經不適用當前可持續發展趨勢，應當轉變發展觀念，提前做好戰略部署，因地制宜地進行城市發展規劃，兼顧能源、社會、經濟、環境協調發展，提升城市綜合發展水平。

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［基金項目］西安財經大學2021年研究生創新基金項目（項目編號：21YC003）。