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中國城市群環(huán)境保護能力的分級與演化研究

2021-11-21 20:41:54段至誠
企業(yè)科技與發(fā)展 2021年11期
關(guān)鍵詞:演化分級

段至誠

【關(guān)鍵詞】中國城市群;環(huán)境保護能力;分級;演化

【中圖分類號】F299.27 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-0688(2021)10-0013-04

0 前言

環(huán)境污染問題伴隨著我國過去幾十年經(jīng)濟的騰飛,如癌細胞般依附、滋生在身,蠶食著人民來之不易的社會經(jīng)濟發(fā)展成果[1]。隨著我國城鎮(zhèn)化進程不斷推進,各區(qū)域中小城市圍繞大城市發(fā)展,逐漸形成大大小小的城市集群[2]?!笆奈濉币?guī)劃明確指出,“要以城市群發(fā)展為主要抓手的‘兩橫三縱城鎮(zhèn)化戰(zhàn)略格局”??梢姡鞘腥簽橹饕ナ值某鞘邪l(fā)展已經(jīng)成為我國未來城市發(fā)展的主體模式,對于環(huán)境保護能力的問題應(yīng)當放在這一城鎮(zhèn)化格局下進行討論。早至1978年,我國便開始以排污收費、申請污染許可證的方式解決環(huán)境保護能力[3];進入21世紀后,“運動式”協(xié)作,即圍繞著環(huán)境保護能力的使命任務(wù)進行動員,集聚資源,開展工作[4]。現(xiàn)有環(huán)境保護能力相關(guān)的研究多集中于以城市或經(jīng)濟區(qū)為研究主體,并且研究內(nèi)容多為單一維度的污染源的治理對策研究。鮮有以城市群為研究對象,分析其區(qū)域內(nèi)各城市間環(huán)境保護水平。因此,本文擬通過對中國城市群各城市環(huán)境保護能力水平進行測算,分析各城市環(huán)境保護能力發(fā)展模式,評估城市群環(huán)境保護能力格局,為新時代中國城市群環(huán)境保護能力發(fā)展的研究奠定理論與現(xiàn)實基礎(chǔ)。

1 研究設(shè)計

1.1 研究區(qū)域選擇

本文參照中共中央國務(wù)院、國家發(fā)展和改革委員會及各省或自治區(qū)關(guān)于建設(shè)成城市群的批復(fù),結(jié)合方創(chuàng)琳等人編著的《中國城市群地圖集》,確定我國19個城市群的范圍,即包含重點建設(shè)五大國家級城市群,穩(wěn)步建設(shè)八大區(qū)域級城市群,引導(dǎo)培育六大地區(qū)級城市群共227個城市進行研究(見表1)。

1.2 研究方法

1.2.1 指標預(yù)處理

(1)基于倒數(shù)法對逆向指標進行正向化處理??紤]到所設(shè)指標體系中分別包含正向指標及負向指標,負向指標不符合TOPSIS模型的基本原理,本文將首先對所有負向指標以倒數(shù)法進行正向化處理。公式(1)中,Yij為正向化后的指標數(shù)值,Xij為需正向化計算的負向指標數(shù)值,C為正常數(shù),通常取值為1。

Yij=C/Xij(1)

(2)基于標準化方法對指標進行無量綱化處理。本文通過極值法對所得原始數(shù)據(jù)進行無量綱化處理。公式(2)中,i代表計算指標的地區(qū),j代表所計算的指標,Zij為無量綱化后指標數(shù)值。

1.2.2 熵技術(shù)支持下的TOPSIS模型

本文將環(huán)境保護能力指標分為環(huán)境保護壓力、環(huán)境保護狀態(tài)、環(huán)境保護響應(yīng)三大類,以熵技術(shù)作為支持,采用熵權(quán)法與TOPSIS評價法相結(jié)合的方式計算城市環(huán)境保護能力的綜合指數(shù)。

構(gòu)建評價指標體系矩陣(X)。假設(shè)有m個被評價對象,并且針對每個評價對象會有n個評價指標,則判斷矩陣如下:

X=(Xij)m×n,(i=1,2,…,m;j=1,2,…,n)(3)

公式(3)中,評價對象為i,評價指標為j。

通過極值法對指標矩陣標準化,公式如下:

R=(rij)m×n,(i=1,2,…,m;j=1,2,…,n)(4)

公式(4)中,標準化后的評價指標體系矩陣為R,第i個被評價對象在第j個評價指標上的標準值為rij。評價對象總數(shù)為m,評價指標總數(shù)為n。

因此,可以得到評價指標體系各子系統(tǒng)的標準化矩陣,如公式(5)所示。

Rx=(rxij)u×v,(i=1,2,…u;j=1,2,…,v)(5)

公式(5)中,第x個子系統(tǒng)中的第i個評價對象在第j個評價指標上的標準值為rxij,各子系統(tǒng)評價對象總數(shù)為u,評價指標總數(shù)為v。

信息熵計算,公式如下:

公式(6)、公式(7)中,第x個子系統(tǒng)中的第i個評價對象在第j個評價指標上的熵值為exj;矩陣Rx的第i個被評價對象的第j項評價指標下的指標值比重為Pxij。

定義各子系統(tǒng)指標j的權(quán)重,公式如下:

公式(8)中,第x個子系統(tǒng)中的第i個評價對象在第j個評價指標的權(quán)重為wxj,指標j的熵值為exj。

對規(guī)范化后的加權(quán)矩陣(Zx)做出計算,公式如下:

Zx=(zxi)u×v,zxij=wxj×rxij(i=1,2,…,u;j=1,2,…,v)(9)

公式(9)中,第x個子系統(tǒng)中的第i個評價對象在第j個評價指標規(guī)范化后的值為zxij。

對各方案與最優(yōu)解(Oxj+)和最劣解(Oxj-)的歐氏距離做出計算,公式如下:

計算各子系統(tǒng)評價指數(shù)Cx,公式如下:

公式(13)中,Cx數(shù)值越大,則評價結(jié)果越優(yōu)。

計算城市環(huán)境保護能力綜合指數(shù)C。運用線性加權(quán)法基于各子系統(tǒng)的評價指數(shù)計算結(jié)果,計算城市環(huán)境保護能力綜合指數(shù),計算公式如下:

其中,Wx表示各子系統(tǒng)權(quán)重,本文認為在計算城市環(huán)境保護能力指數(shù)時,子系統(tǒng)具有同等的重要性,因此采用均等權(quán)重;n為子系統(tǒng)個數(shù)。

1.3 數(shù)據(jù)來源

本文基礎(chǔ)數(shù)據(jù)主要來源于2011—2020年《中國城市統(tǒng)計年鑒》和《中國區(qū)域經(jīng)濟統(tǒng)計年鑒》。少數(shù)數(shù)據(jù)缺漏,本研究將通過國家統(tǒng)計局官網(wǎng)的公布數(shù)據(jù)及各省市統(tǒng)計局官網(wǎng)的公布數(shù)據(jù)予以彌補,最后得到202個地市數(shù)據(jù)單元作為研究樣本。

1.4 指標體系

本文從城市環(huán)境保護能力的視角出發(fā),在對指標體系構(gòu)建過程全面性、系統(tǒng)性、典型性和數(shù)據(jù)可得性等基礎(chǔ)上,借鑒PSR模型,設(shè)立城市環(huán)境保護能力綜合評價指標體系(見表2)。

2 城市群各城市環(huán)境保護能力指數(shù)分析

根據(jù)公式(13)計算出環(huán)境保護能力子系統(tǒng)指數(shù)值,并以公式(14)得到城市群各城市環(huán)境保護能力指數(shù)值?;诃h(huán)境保護能力子系統(tǒng)及系統(tǒng)所得評價數(shù)值,本文劃分城市群環(huán)境保護模式,并分析城市群各城市環(huán)境保護能力的時空演變格局。

2.1 城市環(huán)境保護能力發(fā)展模式分類

為探究城市群不同城市環(huán)境保護能力發(fā)展模式的時序差異,本文根據(jù)表3的劃分標準對各城市的環(huán)境保護能力發(fā)展模式進行劃分,對我國城市群2010 —2019年中國城市群202個城市的環(huán)境保護能力發(fā)展模式進行了分類與總結(jié)。

從表4可以看出,我國城市群一般環(huán)境保護能力至較強環(huán)境保護能力城市占比例最大,基本呈現(xiàn)出中間寬、兩頭窄的比例分布情況。其中,珠三角、成渝、海峽西岸城市群較強以上環(huán)境保護能力城市個數(shù)較多且占比皆超過50%。上述城市群在環(huán)境保護能力壓力的應(yīng)對、環(huán)境保護能力狀態(tài)、環(huán)境保護能力響應(yīng)上均有上佳表現(xiàn)。弱環(huán)境保護能力城市比例較高城市群主要出現(xiàn)在仍以重工業(yè)為支柱產(chǎn)業(yè)或經(jīng)濟結(jié)構(gòu)升級滯后的地區(qū),諸如遼中南城市群、晉中城市群和滇中城市群,上述城市群弱環(huán)境保護能力城市比例皆超過30%,并且晉中城市群弱環(huán)境保護能力城市比例逼近50%,說明晉中城市群整體環(huán)境保護能力水平最差。

2.2 城市群城市環(huán)境保護能力的時空格局演變分析

為便于觀察時空演變規(guī)律,本文選取2010年、2013年、2016年、2019年4個年份的城市環(huán)境保護能力指數(shù)進行分析??紤]到不同時間尺度下環(huán)境保護能力指數(shù)的標準性與可比性,根據(jù)梳理倍數(shù)關(guān)系原理,將4個樣本年份環(huán)境保護能力指數(shù)均值的0.5倍、1.0倍、1.5倍作為劃分標準并進行分級。最終劃分出環(huán)境保護能力水平類型為優(yōu)環(huán)境保護能力區(qū)(>1.5倍)、偏優(yōu)環(huán)境保護能力區(qū)(1.0~1.5倍)、中環(huán)境保護能力區(qū)(0.5~1.0倍)、劣環(huán)境保護能力區(qū)(<0.5倍)4種類型(見表5)。

從表5可以看出,除不同城市群及城市所在地的不同自然稟賦外,城市群的城市環(huán)境保護能力水平與城市群城市經(jīng)濟發(fā)展水平及結(jié)構(gòu)有一定程度的正向聯(lián)系,即經(jīng)濟發(fā)展較好的城市群及城市在城市環(huán)境保護能力上的表現(xiàn)普遍也較好,體現(xiàn)出這類地區(qū)雖然同樣面對著較高的環(huán)境保護能力壓力,但同時對環(huán)境保護能力的投入和政府對環(huán)境保護能力的重視程度相對較高,環(huán)境保護能力效果和生態(tài)文明建設(shè)成果有目共睹,經(jīng)濟發(fā)展已處于“環(huán)境庫茲涅茨曲線”中環(huán)境污染隨經(jīng)濟發(fā)展下降的階段。

3 結(jié)論

本文通過構(gòu)建城市環(huán)境保護能力綜合評價體系,運用熵權(quán)-TOPSIS法測算了城市環(huán)境保護能力,分析了城市群城市環(huán)境保護模式和城市環(huán)境保護能力的時空演化格局。最終可以得出以下幾點結(jié)論。

第一,城市群各城市環(huán)境保護能力模式基本呈現(xiàn)出中間寬、兩頭窄的比例分布情況。城市群一般環(huán)境保護能力至較強環(huán)境保護能力城市占比最大,并且城市群區(qū)域中心城市環(huán)境保護能力表現(xiàn)普遍相對周邊地區(qū)較好。從整體上看,多呈現(xiàn)東部沿海區(qū)域環(huán)境保護能力較好城市多于西部內(nèi)陸區(qū)域,秦嶺淮河以南區(qū)域環(huán)境保護能力較好的城市多于秦嶺淮河以北區(qū)域,這與中國城市綠色發(fā)展效率基本吻合[5]。

第二,城市群各城市環(huán)境保護能力水平與城市經(jīng)濟發(fā)展水平及結(jié)構(gòu)有一定的正向聯(lián)系,體現(xiàn)出經(jīng)濟發(fā)展程度較高的城市雖然同樣面對著較高的環(huán)境保護能力壓力,但同時對環(huán)境保護能力的投入和政府對環(huán)境保護能力的重視程度亦相對較高,環(huán)境保護能力效果及生態(tài)文明建設(shè)成果也與城市經(jīng)濟、文化等全方位的發(fā)展密不可分。這也在一定程度上印證了經(jīng)濟發(fā)展已處于“環(huán)境庫茲涅茨曲線”中環(huán)境污染隨經(jīng)濟發(fā)展下降的階段[6]。

參 考 文 獻

[1]林伯強,譚睿鵬.中國經(jīng)濟集聚與綠色經(jīng)濟效率[J].經(jīng)濟研究,2019,54(2):119-132.

[2]丁任重,許渤胤,張航.城市群能帶動區(qū)域經(jīng)濟增長嗎?——基于7個國家級城市群的實證分析[J].經(jīng)濟地理,2021,41(5):37-45.

[3]羅知,齊博成.環(huán)境規(guī)制的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移升級效應(yīng)與銀行協(xié)同發(fā)展效應(yīng)——來自長江流域水污染治理的證據(jù)[J].經(jīng)濟研究,2021,56(2):174-189.

[4]梁平漢,高楠.人事變更、法制環(huán)境和地方環(huán)境污染[J].管理世界,2014(6):65-78.

[5]周亮,車磊,周成虎.中國城市綠色發(fā)展效率時空演變特征及影響因素[J].地理學(xué)報,2019,74(10):2027-2044.

[6]童健,劉偉,薛景.環(huán)境規(guī)制、要素投入結(jié)構(gòu)與工業(yè)行業(yè)轉(zhuǎn)型升級[J].經(jīng)濟研究,2016,51(7):43-57.

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