王姍姍 王瑩 魏遙 李曉炫

【摘? ?要】? ?為準確評估安徽省16個地區(qū)經濟發(fā)展和生態(tài)環(huán)境協(xié)調狀況，嘗試構建經濟發(fā)展和生態(tài)環(huán)境評價指標體系，綜合采用熵值法和耦合協(xié)調模型對安徽省16個地區(qū)2017年經濟發(fā)展和生態(tài)環(huán)境相關數據進行測度研究，結果顯示，兩個系統(tǒng)的耦合關聯(lián)度較高，但耦合協(xié)調等級不高，且呈現(xiàn)“梯度”分布，其中大部分地區(qū)處于過渡區(qū)（勉強耦合協(xié)調、瀕臨失調、輕度失調），只有少部分地區(qū)屬于耦合協(xié)調區(qū)。

【關鍵詞】? ?經濟;生態(tài)環(huán)境;耦合協(xié)調;熵值法

Study on the Coupling and Coordinated Development Level of Economy and Ecological Environment—Take Anhui as an Example

Wang Shanshan， Wang Ying， Wei Yao*， Li Xiaoxuan

（Fuyang Normal University， Fuyang 236000， China）

[Abstract] In order to evaluate the coordinated development of economic development and ecological environment in Anhui region， this paper attempts to build an evaluation index system of economic development and ecological environment， and comprehensively uses entropy method and coupling coordination model to measure and study the 2017 economic development and ecological environment related data of Anhui province that are included in the regional integration development strategy of the Yangtze River Delta. The empirical results show that the coupling degree of the two systems is relatively high， but the coupling coordination level is not high， and presents a "gradient" distribution. Most of the areas are in the transition area （barely coupling coordination， on the verge of imbalance， slight imbalance）， and only a few areas belong to the coupling coordination area.

[Key words] economic; ecological environment; coupling and coordination; entropy method

〔中圖分類號〕? F062.2 ? ? ? ? ? ? 〔文獻標識碼〕? A ? ? ? ? ? ? ?〔文章編號〕 1674 - 3229（2021）01- 0056 - 06

0? ? ?引言

近年來，各地區(qū)在發(fā)展過程中緊扣“一體化”和“高質量”兩個關鍵，強調綠色發(fā)展。因此能否在“發(fā)展”與“保護”之間尋找到平衡點是目前亟待解決的問題。生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)與經濟發(fā)展系統(tǒng)相互作用、相互影響。一方面，經濟發(fā)展系統(tǒng)能給生態(tài)系統(tǒng)帶來諸如資源再生、生態(tài)修復和環(huán)境治理的正向作用，同時也帶來資源消耗、廢棄物排放的負向作用;另一方面，生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)會給經濟發(fā)展帶來資源供給的正向作用，同時也會出現(xiàn)資源短缺、生態(tài)環(huán)境惡化制約經濟發(fā)展的負向作用[1]。關于生態(tài)和經濟耦合發(fā)展的研究，更多的學者是從空間角度對某個區(qū)域的環(huán)境和經濟的耦合協(xié)調關系進行研究，典型代表有李苒等人針對榆林市生態(tài)環(huán)境與經濟發(fā)展耦合關系的研究[2];謝強等關于甘肅省生態(tài)經濟耦合協(xié)調關系的研究。結果表明，近年來甘肅省生態(tài)環(huán)境與經濟發(fā)展的整體水平有所提高，但仍存在很大的改善空間[3]。關于指標權重的確定，不同的學者采用了不同的方法，比較典型的有李瑛珊利用均方差權數法確定指標權重[4]，程廣斌等運用熵權TOPSIS模型對其生態(tài)系統(tǒng)質量進行測度[5]，趙楊秋等基于改進的Cobb-DougLas生產函數模型，構建生態(tài)環(huán)境和經濟增長之間的函數關系，采用熵值法綜合評價生態(tài)環(huán)境水平[6]。

縱觀以上研究成果可以發(fā)現(xiàn)，各個地區(qū)經濟發(fā)展水平和生態(tài)環(huán)境的耦合協(xié)調關系普遍存在，但耦合協(xié)調程度不高，關于安徽省經濟發(fā)展和生態(tài)環(huán)境耦合協(xié)調關系研究文獻較少，因此本文以經濟發(fā)展水平和生態(tài)環(huán)境耦合協(xié)調關系為研究對象，搜集了安徽省16個地區(qū)的相關指標數據，分別對經濟發(fā)展水平和生態(tài)環(huán)境兩個系統(tǒng)進行綜合評價，基于評價結果進行耦合協(xié)調模型構建和實證分析，以期能夠為安徽更好融入長三角區(qū)域一體化、向高質量發(fā)展階段邁進提供參考。

1? ? ?指標選取

指標選取是否合理、有效且具有代表性，在很大程度上決定了后續(xù)的研究結論是否客觀，因此筆者在大量閱讀文獻的基礎上，主要參照蘭國輝以及張琪等學者的論文[7-8]，試圖構建長三角地區(qū)經濟發(fā)展和生態(tài)環(huán)境耦合協(xié)調發(fā)展指標體系，在經濟發(fā)展評價系統(tǒng)中選取了6個具體的指標，分別是[X1]：人均生產總值（元/人）、[X2]：人均固定資產投資額（元/人）、[X3]：人均財政收入（元/人）、[X4]：人均社會消費品零售總額（元/人）、[X5]：進出口總額（萬美元）、[X6]：城鎮(zhèn)居民人均可支配收入（元/人）;生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)層選取了11個評價指標，分別是[Y1]：工業(yè)廢水排放總量（萬噸）、[Y2]：工業(yè)廢氣排放總量（億標立方米）、[Y3]：工業(yè)煙（粉）塵排放量（噸）、[Y4]：一般工業(yè)固體廢物產生量（萬噸）、[Y5]：單位地區(qū)生產總值能耗（噸標準煤/萬元）、[Y6]：單位地區(qū)生產總值電耗（千瓦小時/萬元）、[Y7]：廢水治理設施處理能力（萬噸/日）、[Y8]：一般工業(yè)固體廢物綜合利用量（萬噸）、[Y9]：一般工業(yè)固體廢物處置量（萬噸）、[Y10]：空氣質量達到及好于二級的天數比例（%）、[Y11]：造林總面積（公頃）。此外，由于選取的指標對于所需要評價的系統(tǒng)層的作用方向不一致，因此要嚴格區(qū)分指標的屬性區(qū)分指標對于系統(tǒng)層的作用方向是正向的還是負向的。其中，若所選擇的指標越大越好，則說明是正向的指標，用“+”表示，反之，則說明是負向指標，用“-”表示。長三角地區(qū)經濟發(fā)展和生態(tài)環(huán)境耦合協(xié)調發(fā)展指標體系如表1所示。

2? ? ?熵-耦合協(xié)調度模型構建

2.1? ?基于熵值法的系統(tǒng)綜合水平評價模型構建

耦合協(xié)調模型建立的前提是選擇合適的評價方法對于所選取的指標進行綜合評價，鑒于熵值法在確定指標權重時考慮的是指標本身的影響，與其他評價方法相比，可以一定程度上避免主觀因素的干擾，是一種較為客觀的評價方法。具體的算法實現(xiàn)過程如下：首先構建數據矩陣，假設有n個待評價方案，在本文中對應的是等待評價的16個地區(qū)，選取m個評價指標，詳見上文所構建的[X1-X6]和[Y1-Y11]的經濟發(fā)展和生態(tài)環(huán)境評價指標體系，則可以根據各個地區(qū)對應的指標數據構造如下矩陣：

[A=X11…X1j???Xi1…Xijn×m]? ? ?（1）

其中[A]表示建立的評價指標數據矩陣，[Xij]為第[i]個地區(qū)對應的第[j]個指標的數值，m表示評價指標個數，n表示地區(qū)，根據期初所建立的評價指標體系收集原始數據，形成如上所示的數據矩陣。然后在分析數據、處理數據的過程中，由于本文選取的指標的量綱、數量級均存在差異，所以為消除因量綱不同對評價結果的影響，需要對各指標進行標準化處理。在所選取的指標中，有些指標是正向指標（比如[X1-X6]、[Y7-Y11]等），即數據越大越好，還有些是負向指標（比如[Y1-Y6]等），即數據越小越好，此時就應該選擇不同的公式對數據進行標準化處理。

對于正向指標：

[X'ij=Xij-min（X1j，X2j，…，Xnj）max（X1j，X2j，…，Xnj）-min（X1j，X2j，…，Xnj）+0.0001 ，i=1，2，…，n; j=1，2，…，m]? ?（2）

對于負向指標：

[X'ij=max（X1j，X2j，…，Xnj）-Xijmax（X1j，X2j，…，Xnj）-min（X1j，X2j，…，Xnj）+0.0001，i=1，2，…，n; j=1，2，…，m]? ? ? （3）

式（2）和式（3）中，[X'ij]表示經過標準化處理的數據，[min（X1j，X2j，…，Xnj）]表示某評價指標對應的所有地區(qū)數據中的最小值，[max（X1j，X2j，…，Xnj）]表示某評價指標對應的所有地區(qū)原始數據中的最大值，為了方便起見，仍記標準化處理后的數據為[Xij]。

其次要計算第[j]項指標下第[i]個方案占該指標的比重，計算方法如下：

[Pij=Xiji=1nXij （j=1，2，…，m）]? ?（4）

式中[Pij]表示第[j]項指標下第[i]個方案占該指標的比重，[i=1nXij]表示第[j]項指標對應的所有方案（地區(qū)）的指標值總和。

然后計算第[j]項指標的熵值，記為：

[ej=-k?i=1nPijln（Pij）] （5）

其中[ej]表示第[j]項指標的熵值，[ej≥0]。式（5）中常數[k]與樣本數[n]有關，一般令[k=1lnn]，則[0≤e≤1。]

計算第[j]項指標的差異系數，記為：

[gj=1-ej]? （6）

對于差異系數的解釋是，某指標的差異系數越大，對整個評價過程的作用也越大，接著求各指標的權重：

[Wj=gjj=1mgj ，j=1，2…，m]? （7）

最后計算各方案的綜合得分，記為：

[Si=j=1mWjPij （i=1，2，…，n）] （8）

2.2? ?耦合協(xié)調度評價模型構建

本文探討的是地區(qū)經濟發(fā)展與生態(tài)環(huán)境的協(xié)調發(fā)展水平，故只需構建地區(qū)經濟發(fā)展系統(tǒng)和生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的耦合度模型：

[C=2S1×S2S1+S22]? （9）

其中，[C]表示兩個系統(tǒng)的耦合度，[S1、S2]分別代表地區(qū)經濟發(fā)展與生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的綜合水平值，耦合度指標反映的是所測算的兩個系統(tǒng)間的關聯(lián)程度，一般來說，耦合度的取值在0和1之間波動，耦合度越接近于左邊臨界值，說明兩個系統(tǒng)的耦合度越低，越接近右邊臨界值，表示兩系統(tǒng)之間的耦合度越高，根據前人的經驗，將具體評估標準整理如表2所示。

根據耦合度結果建立本文的耦合協(xié)調度模型如下：

[D=C×T，T=αS1+βS2]? ? ? ? ? ?（10）

其中，[D]表示兩個系統(tǒng)的耦合協(xié)調度，[T]為兩個系統(tǒng)綜合協(xié)調度指數，[α、β]為待定系數。一 般 [α]與[β]之和等于 1?？紤]目前的經濟發(fā)展現(xiàn)狀，地區(qū)經濟發(fā)展與生態(tài)環(huán)境具有同等重要的地位，故設定 [α]與[β]都為0.5。耦合協(xié)調度不僅可以反映兩個系統(tǒng)間的作用關系，而且可以反映系統(tǒng)是否具有較好的水平，耦合協(xié)調度的值越接近1，則說明兩個系統(tǒng)協(xié)調水平越高;反之，說明兩個系統(tǒng)協(xié)調水平越低，具體評估標準如表3所示。

3? ? ?地區(qū)經濟發(fā)展與生態(tài)環(huán)境耦合協(xié)調發(fā)展實證分析

3.1? ?指標權重求解過程

本文采用基于熵值法的耦合協(xié)調度模型，詳細分析安徽省16個被納入長三角一體化發(fā)展戰(zhàn)略中的地區(qū)2017年的地區(qū)經濟發(fā)展與生態(tài)環(huán)境的動態(tài)耦合協(xié)調情況，所有數據均來源于《安徽統(tǒng)計年鑒》。利用上文所介紹的熵值法原理，借助MATLAB軟件工具對數據進行處理，分別得出地區(qū)經濟發(fā)展評價指標權重表和生態(tài)環(huán)境評價指標權重表。

從表4可以看出，利用熵值法計算地區(qū)經濟發(fā)展系統(tǒng)評價指標的權重時，指標層中權重較高的是進出口總額為0.367，說明進出口情況對于地區(qū)經濟發(fā)展的影響較大，其次是城鎮(zhèn)居民人均可支配收入和的人均財政收入權重較高，分別為0.1435和0.1391，對所評價系統(tǒng)影響較小的是人均社會消費品零售總額和人均生產總值，權重分別為0.1022和0.1178。

從表5可以看出，在影響生態(tài)環(huán)境的指標層中，對生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)影響最大的是廢水治理設施處理能力，權重為0.3183，其次為一般工業(yè)固體廢物處置量和一般工業(yè)固體廢物綜合利用量，權重分別為0.2163和0.1113 ，對生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)影響最弱的是單位地區(qū)生產總值能耗、工業(yè)廢水、煙（粉）塵排放總量，權重分別是0.0249 、0.0238和0.0198 ，根據熵值法的原理可以看出，生態(tài)環(huán)境的評價指標中，各地區(qū)對于污染物的控制和處置能力差別比較大，而在產生污染的指標方面，差別較小。

3.2? ?耦合協(xié)調度實證分析

根據安徽省被劃分到長三角地區(qū)的16個地級市2017年的相關數據，計算得出各地區(qū)關于經濟發(fā)展與生態(tài)環(huán)境兩個系統(tǒng)的綜合效益值以及耦合協(xié)調度。為直觀反映地區(qū)經濟發(fā)展與生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的耦合協(xié)調情況，將以上計算結果繪制成圖。

圖1直觀反映了各地區(qū)經濟發(fā)展系統(tǒng)（ S1） 和生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)（S2）以及兩個系統(tǒng)耦合度的關系情況。將經濟發(fā)展系統(tǒng)（S1）和生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)（S2）這兩個系統(tǒng)的綜合得分情況進行比較可以發(fā)現(xiàn)，有些地區(qū)的經濟發(fā)展系統(tǒng)綜合得分要比生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的綜合得分高，比如合肥、蕪湖和馬鞍山;而有些地區(qū)則相反，生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的綜合得分要比經濟發(fā)展系統(tǒng)的綜合得分高，比如淮北、阜陽、亳州、安慶、宿州、六安、淮南等;僅有蚌埠、宣城、黃山和池州在兩個系統(tǒng)上的綜合得分很接近，說明兩個系統(tǒng)之間在發(fā)展時存在不同步現(xiàn)象。觀察另外一條耦合度曲線可以發(fā)現(xiàn)，除了六安、宿州、阜陽和亳州以外，其他地區(qū)的耦合度均在0.8-1.0之間，說明兩個系統(tǒng)關聯(lián)程度較高，相互作用較大。

經過對數據的處理，得出關于2017年安徽省長三角地區(qū)的耦合協(xié)調度結果，為了直觀地反映各地區(qū)的經濟系統(tǒng)和生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的耦合協(xié)調關系，將2017年耦合協(xié)調度結果進行降序排序，繪制關于2017年安徽省長三角地區(qū)的經濟發(fā)展和生態(tài)環(huán)境耦合協(xié)調關系圖。

觀察圖2可以發(fā)現(xiàn)，整體的耦合協(xié)調度呈現(xiàn)梯度分布。馬鞍山市、合肥市、蕪湖市和銅陵市等地區(qū)關于經濟發(fā)展和生態(tài)環(huán)境兩系統(tǒng)的耦合協(xié)調關系得分處于整個階梯的第一梯度;宣城市、黃山市、蚌埠市、淮南市、滁州市、淮北市、池州市和安慶市處在整個階梯的第二梯度;六安市、宿州市、阜陽市和亳州市等地區(qū)處于整個階梯的最后一個梯度。

將實證分析結果和之前所列舉的耦合協(xié)調度評估標準進行比較，得出關于各地區(qū)經濟發(fā)展和生態(tài)環(huán)境耦合協(xié)調等級歸屬表（表6），從可接受程度角度來看，可以得出大部分地區(qū)處于耦合協(xié)調區(qū)（可接受區(qū)）和過渡區(qū)（勉強接受區(qū)），只有兩個地區(qū)歸屬到失調區(qū)（不宜接受區(qū)），說明這16個地級市關于經濟發(fā)展系統(tǒng)和生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)耦合協(xié)調發(fā)展情況整體較好。

但是從具體的耦合協(xié)調等級來看，在研究的16個對象中，沒有地區(qū)屬于優(yōu)質耦合協(xié)調等級，甚至沒有被劃分到良好耦合協(xié)調等級的地區(qū)，僅有小部分地區(qū)處于中級耦合協(xié)調等級和初級耦合協(xié)調等級，其他大部分地區(qū)處在勉強耦合協(xié)調、瀕臨失調、輕度失調和中度失調耦合等級，說明所研究的地區(qū)整體的耦合協(xié)調等級不高，耦合協(xié)調結果不夠理想，仍存在很大的改善空間。

4? ? ?結論與建議

通過構建安徽省長三角地區(qū)經濟發(fā)展系統(tǒng)與生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)綜合評價體系，引入系統(tǒng)耦合協(xié)調評價模型，分析安徽省長三角地區(qū)經濟發(fā)展和生態(tài)環(huán)境耦合協(xié)調狀況。結果表明：2017年安徽省長三角地區(qū)經濟發(fā)展水平和生態(tài)環(huán)境之間的耦合度指標較高，說明兩個系統(tǒng)間的相互作用程度較高，兩個系統(tǒng)的耦合協(xié)調度呈現(xiàn)梯度分布，但總體耦合協(xié)調水平較低，其中大部分地區(qū)處于過渡區(qū)（勉強耦合協(xié)調、瀕臨失調、輕度失調），只有少部分地區(qū)屬于耦合協(xié)調區(qū)。針對研究結果，提出以下政策建議。

4.1? ?進行供給側結構性改革，促進產業(yè)結構優(yōu)化升級

改善供給結構，一方面要做好“減法”，對于一些依靠不可再生資源發(fā)展的企業(yè)，要大力淘汰落后的產能;另一方面要做好“加法”，要加快新舊動能轉換，培育發(fā)展新動能。同時要更加注重低能耗、高效能的綠色技術與產品的開發(fā)、應用和推廣，確保經濟發(fā)展向“低投入—高產出—低排放”方向邁進。在轉型升級的過程中，企業(yè)應該協(xié)調好經濟和環(huán)保的關系，應該意識到從長期來看，保持經濟和環(huán)境協(xié)調發(fā)展，一定會促進高質量發(fā)展，實現(xiàn)經濟效益和環(huán)境效益雙贏。

4.2? ?政府加大環(huán)保資金投入，著力保護生態(tài)環(huán)境

一個地區(qū)節(jié)能環(huán)保支出占財政支出的比重可以看出這個地區(qū)對于環(huán)境保護的重視程度。目前，僅有合肥市、池州市、銅陵市三地節(jié)能環(huán)保支出占財政總支出比重達到5%以上，其他地區(qū)多處于2%-3.6%之間。因此，為了保證地區(qū)經濟和環(huán)境保護協(xié)調發(fā)展，政府必須加大環(huán)保資金投入。政府應當發(fā)揮主體作用，特別是在環(huán)保投資建設方面，應充分調動各方力量，號召社會團體和廣大群眾積極投身到環(huán)境保護的行動中。另外，政府應該鼓勵更多參與主體投身到環(huán)境保護中來，建立多方參與的環(huán)保投入機制，引導社會資本參與環(huán)保建設。

4.3? ?建立區(qū)域生態(tài)補償機制，協(xié)調經濟發(fā)展與生態(tài)環(huán)境關系

近年來，各地區(qū)都在有序推進生態(tài)保護補償機制建設，也取得了明顯的效果，但是從總體來看，仍存在生態(tài)保護補償的范圍偏小、標準偏低、保護者和受益者良性互動的體制機制尚不完善等問題。目前，安徽省正積極推動創(chuàng)建新安江-千島湖國家生態(tài)補償機制示范區(qū)，針對生態(tài)保護補償機制推行中存在的問題，安徽長三角地區(qū)應該進一步明確保護者和受益者的權責，做到“誰受益，誰補償”，并且發(fā)揮好示范區(qū)作用，做到“試點先行，穩(wěn)步推廣”。

本文從系統(tǒng)耦合的視角利用面板數據分析2017年安徽省地區(qū)經濟發(fā)展水平和生態(tài)環(huán)境之間的耦合發(fā)展狀況。對于當前各區(qū)域經濟發(fā)展和生態(tài)環(huán)境互動耦合發(fā)展具有指導意義，但是還存在一定的局限性，比如僅分析一個年度數據，耦合協(xié)調度僅有橫向的空間差異比較，缺乏跨年度的縱向比較。在以后的研究中將搜集時間跨度較大年限的數據，以方便觀察經濟發(fā)展系統(tǒng)和生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的耦合協(xié)調縱向發(fā)展趨勢，為后續(xù)研究者提供更深層次的思路。

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