黃姝瑛 余淑秀 王詩(shī)文 譚初鳳 沈銳 高波

(湖北汽車(chē)工業(yè)學(xué)院 經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，湖北 十堰 442002)

南水北調(diào)水源地環(huán)境保護(hù)與高端制造業(yè)培育協(xié)同發(fā)展研究

黃姝瑛 余淑秀 王詩(shī)文 譚初鳳 沈銳 高波

(湖北汽車(chē)工業(yè)學(xué)院 經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，湖北 十堰 442002)

從環(huán)境保護(hù)與高端制造業(yè)培育協(xié)同發(fā)展的角度出發(fā)，以南水北調(diào)中線工程水源區(qū)2005—2014年十年數(shù)據(jù)為樣本，構(gòu)建環(huán)境保護(hù)評(píng)價(jià)與高端制造業(yè)培育評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，運(yùn)用耦合協(xié)調(diào)度模型計(jì)算耦合度和耦合協(xié)調(diào)度來(lái)衡量環(huán)境保護(hù)與高端制造業(yè)培育的協(xié)調(diào)關(guān)系，進(jìn)而提出符合兩者協(xié)同發(fā)展目標(biāo)的方案建議。研究表明:2005—2014年，南水北調(diào)地環(huán)境保護(hù)與高端制造業(yè)培育耦合度由瀕臨失調(diào)逐步過(guò)渡到勉強(qiáng)調(diào)和狀態(tài)，但是仍屬于低質(zhì)量發(fā)展、環(huán)境保護(hù)滯后型，沒(méi)有達(dá)到優(yōu)質(zhì)協(xié)調(diào)，且環(huán)境保護(hù)力度評(píng)價(jià)指數(shù)與高端制造業(yè)培育需求評(píng)價(jià)指數(shù)之差為負(fù)，并呈不斷擴(kuò)大趨勢(shì)。

南水北調(diào)；環(huán)境保護(hù)；高端制造業(yè)；耦合協(xié)調(diào)

0 引言

十堰市是南水北調(diào)中線工程核心水源地之一，并且在以汽車(chē)產(chǎn)業(yè)為代表的傳統(tǒng)制造業(yè)上取得了卓越的成就，然而傳統(tǒng)制造業(yè)以犧牲環(huán)境為代價(jià)，具有能源消耗量大、污染嚴(yán)重等弊端。因此環(huán)境保護(hù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的協(xié)同成為南水北調(diào)水源地面臨的共同問(wèn)題和必須實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)。要在保護(hù)環(huán)境的前提下發(fā)展制造業(yè)經(jīng)濟(jì)，實(shí)現(xiàn)制造業(yè)經(jīng)濟(jì)的生態(tài)化轉(zhuǎn)型，調(diào)整產(chǎn)業(yè)形態(tài)，轉(zhuǎn)變產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，從而最大限度地降低制造業(yè)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行對(duì)環(huán)境的影響。

調(diào)查南水北調(diào)水源地環(huán)境和制造業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，分析該地區(qū)環(huán)境保護(hù)以及高端制造業(yè)培育所需的條件，并以此為基礎(chǔ)，結(jié)合協(xié)同理論，構(gòu)建環(huán)境保護(hù)與高端制造業(yè)培育協(xié)同發(fā)展基礎(chǔ)的衡量指標(biāo)體系，用以指導(dǎo)環(huán)境保護(hù)與高端制造業(yè)培育發(fā)展方向，協(xié)調(diào)好生態(tài)環(huán)境與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)系[1]37—61。

1 研究設(shè)計(jì)

1.1 功效函數(shù)

在數(shù)據(jù)分析之前，我們通常需要先將數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化，利用標(biāo)準(zhǔn)化后的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。

正向指標(biāo)：Uij′=(Uij-minUij)/(maxUij-minUij)

負(fù)向指標(biāo)：Uij′=(maxUij-Uij)/(maxUij-minUij)

1.2 耦合度模型

耦合度是對(duì)模塊間關(guān)聯(lián)程度的度量。耦合的強(qiáng)弱取決于模塊間接口的復(fù)雜性、調(diào)用模塊的方式以及通過(guò)界面?zhèn)魉蛿?shù)據(jù)的多少[2]59。

借鑒物理學(xué)中容量耦合概念及容量耦合系數(shù)模型，得到n維系統(tǒng)相互作用耦合度原始模型：

設(shè)變量

Ui(i=1，2，3，…，m)，Uj(j=1，2，3，…，n)

(1)

式(1)中：Cn表示耦合度；Ui、Uj為子系統(tǒng)對(duì)總系統(tǒng)的序參量。

本文中只有生態(tài)環(huán)境保護(hù)和高端制造業(yè)培育需求兩個(gè)子系統(tǒng)，經(jīng)降維處理得到兩者耦合度計(jì)算函數(shù)。

C2={(U1×U2)/(U1+U2)(U2+U1)﹜1/2

(2)

定義C2為生態(tài)環(huán)境保護(hù)與高端制造業(yè)培育需求的耦合度，由式(2)可知，C2介于0和1之間。當(dāng)C2趨向于0時(shí)，則認(rèn)為生態(tài)環(huán)境保護(hù)與高端制造業(yè)培育需求的耦合系統(tǒng)處于耦合失諧狀態(tài)，即保護(hù)生態(tài)環(huán)境的同時(shí)并未能有效發(fā)展高端制造業(yè)需求培育；當(dāng)C2趨向1時(shí)，則認(rèn)為生態(tài)環(huán)境保護(hù)與高端制造業(yè)培育需求的耦合系統(tǒng)處于高效耦合狀態(tài)，即在保護(hù)生態(tài)環(huán)境的同時(shí)，高端制造業(yè)的培育需求也能得到有效發(fā)展，兩者高度耦合。

1.3 權(quán)重確定

在統(tǒng)計(jì)理論和實(shí)踐中，權(quán)重是表明各個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)重要性的權(quán)數(shù)，表示各個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)在總體中所起的不同作用。計(jì)算權(quán)重通常采用的方法有專(zhuān)家咨詢法、層次分析法等。本文采用熵權(quán)法計(jì)算各類(lèi)指標(biāo)的權(quán)重[3]。

熵權(quán)法的基本思路是根據(jù)指標(biāo)變異性的大小確定客觀權(quán)重。一般來(lái)說(shuō)，若某個(gè)指標(biāo)的信息熵Ej越小，表明指標(biāo)值的變異程度越大，提供的信息量越多，在綜合評(píng)價(jià)中起到的作用也越大，其權(quán)重越大。相反，某個(gè)指標(biāo)的信息熵Ej越大，表明指標(biāo)值的變異程度越小，提供的信息量也越少，在綜合評(píng)價(jià)中起到的作用越小，其權(quán)重越小。

計(jì)算過(guò)程如下：

1.3.1 據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化采用上文中介紹的極差法進(jìn)行

1.3.2 求信息熵

根據(jù)信息論中信息熵的定義，一組數(shù)據(jù)的信息熵為：

Pij表示第j指標(biāo)下的第i個(gè)子系統(tǒng)占該指標(biāo)的比重，計(jì)算公式為：

(3)

1.3.3 計(jì)算權(quán)重

根據(jù)信息熵的計(jì)算公式，可求得各指標(biāo)的信息熵Ej(j=1，2，3，…，n)，各指標(biāo)的權(quán)重可采用下式計(jì)算：

(4)

1.4 協(xié)調(diào)度函數(shù)

根據(jù)前述模型可以計(jì)算出生態(tài)環(huán)境保護(hù)與高端制造業(yè)培育需求的耦合程度，對(duì)于判斷生態(tài)環(huán)境保護(hù)與高端制造業(yè)培育需求耦合作用的強(qiáng)弱有重要意義。但耦合程度并不能反映兩個(gè)子系統(tǒng)之間的整體協(xié)同發(fā)展情況。因此需要引入耦合協(xié)調(diào)度函數(shù)，通過(guò)計(jì)算兩個(gè)子系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)程度，真實(shí)反映兩個(gè)子系統(tǒng)間的協(xié)同發(fā)展情況。耦合協(xié)調(diào)度函數(shù)如下式：

D=(C×T)1/2

(5)

T=aU1+bU2

(6)

式(5)中，D為耦合協(xié)調(diào)度；T為生態(tài)環(huán)境保護(hù)與高端制造業(yè)培育需求的綜合調(diào)和指數(shù)，反映兩個(gè)系統(tǒng)間的整體協(xié)同效應(yīng)；式(6)中，a、b為待定系數(shù)，考慮到生態(tài)環(huán)境保護(hù)與高端制造業(yè)培育需求對(duì)整個(gè)社會(huì)發(fā)展而言同等重要，因此a、b同取0.5。

參照相關(guān)研究成果，根據(jù)生態(tài)環(huán)境保護(hù)與高端制造業(yè)培育需求耦合協(xié)調(diào)度D以及兩個(gè)子系統(tǒng)之間的關(guān)系，將耦合系統(tǒng)按照協(xié)調(diào)度的高低劃分為4個(gè)一級(jí)分類(lèi)層次和12個(gè)二級(jí)分類(lèi)層次。

1.5 指標(biāo)體系構(gòu)建

“南水北調(diào)水源地環(huán)境保護(hù)與高端制造業(yè)培育協(xié)同發(fā)展指標(biāo)體系”中指數(shù)選取及指標(biāo)值設(shè)定以反映最新監(jiān)管情況并兼顧指標(biāo)選取為原則，其主要數(shù)據(jù)或指標(biāo)來(lái)源：《十堰統(tǒng)計(jì)年鑒2015》《十堰年鑒2015》《中國(guó)工業(yè)統(tǒng)計(jì)年鑒2015》《十堰十三五規(guī)劃草案》《十堰2049規(guī)劃》以及近十年湖北省環(huán)境質(zhì)量狀況等文獻(xiàn)。

根據(jù)十堰市的實(shí)際情況以及歷年的相關(guān)統(tǒng)計(jì)資料，本文在遵循全面性、科學(xué)性、可操作性、簡(jiǎn)明性、連續(xù)性等原則基礎(chǔ)上，兼顧考慮到環(huán)境保護(hù)工作的發(fā)展情況以及各指標(biāo)數(shù)據(jù)的可獲得性對(duì)指標(biāo)進(jìn)行分析和篩選。本文從環(huán)境質(zhì)量指標(biāo)、污染控制指標(biāo)和環(huán)境建設(shè)指標(biāo)等三方面共計(jì)9個(gè)指標(biāo)衡量生態(tài)環(huán)境保護(hù)力度評(píng)價(jià)指數(shù)(U1)，從規(guī)模指標(biāo)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展指標(biāo)和創(chuàng)新力指標(biāo)等三方面共計(jì)9個(gè)指標(biāo)衡量高端制造業(yè)培育需求評(píng)價(jià)指數(shù)(U2)，形成以下可選指標(biāo)集[2]61。

表1 南水北調(diào)水源地環(huán)境保護(hù)與高端制造業(yè)培育耦合協(xié)調(diào)度分類(lèi)

續(xù)表1

一級(jí)分類(lèi)U1與U2的對(duì)比關(guān)系二級(jí)分類(lèi)耦合階段協(xié)調(diào)類(lèi)型與特征0U2Ⅲ失調(diào)衰退類(lèi)環(huán)境保護(hù)超前,高端制造業(yè)培育受阻型0.3U2Ⅵ瀕臨失調(diào)停滯類(lèi)環(huán)境保護(hù)超前,高端制造業(yè)培育受阻型0.5U2Ⅸ勉強(qiáng)調(diào)和低質(zhì)量發(fā)展類(lèi)環(huán)境保護(hù)超前,高端制造業(yè)培育受阻型0.7U2Ⅻ優(yōu)質(zhì)協(xié)調(diào)高質(zhì)量發(fā)展類(lèi)環(huán)境保護(hù),高端制造業(yè)培育滯后型

表2 南水北調(diào)水源地環(huán)境保護(hù)與高端制造業(yè)培育協(xié)同發(fā)展指標(biāo)體系

2 計(jì)算結(jié)果及分析

根據(jù)耦合度函數(shù)、協(xié)調(diào)度函數(shù)求得兩個(gè)系統(tǒng)耦合度(C)、綜合調(diào)和指數(shù)(T)、耦合協(xié)調(diào)度(D) (見(jiàn)表3)。將南水北調(diào)水源地近十年的數(shù)據(jù)進(jìn)行耦合協(xié)調(diào)計(jì)算，分析南水北調(diào)水源地環(huán)境保護(hù)與高端制造業(yè)培育耦合協(xié)調(diào)度的變化特征。

表3 南水北調(diào)水源地環(huán)境保護(hù)與高端制造業(yè)培育耦合協(xié)調(diào)度計(jì)算結(jié)果

由表3可以看出2005—2009年期間，南水北調(diào)水源地環(huán)境保護(hù)與高端制造業(yè)培育耦合協(xié)調(diào)面臨瀕臨失調(diào)狀態(tài)。2010年政府開(kāi)始進(jìn)一步重視高端制造業(yè)發(fā)展并完善制造業(yè)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)協(xié)調(diào)相關(guān)政策，使得兩者耦合協(xié)調(diào)度趨好，成效不斷顯現(xiàn)。

從表3耦合協(xié)調(diào)分類(lèi)來(lái)看，環(huán)境保護(hù)與高端制造業(yè)培育處于勉強(qiáng)調(diào)和狀態(tài)，尚未達(dá)到優(yōu)質(zhì)協(xié)調(diào)狀態(tài)。2010年后，環(huán)境保護(hù)力度評(píng)價(jià)指數(shù)(U1)與高端制造業(yè)培育需求評(píng)價(jià)指數(shù)(U2)之差為負(fù)，且呈不斷擴(kuò)大趨勢(shì)。根據(jù)表1中協(xié)調(diào)類(lèi)型與特征可以判斷環(huán)保投入力度與高端制造業(yè)培育需求的耦合協(xié)調(diào)類(lèi)型均為低質(zhì)量發(fā)展環(huán)境保護(hù)滯后型，環(huán)保投入相對(duì)于高端制造業(yè)培育投入滯后，還需加大環(huán)保投入力度。《中國(guó)制造2025》針對(duì)高端制造業(yè)的未來(lái)發(fā)展方向，提出要朝綠色化、智能化、高端化方向發(fā)展，即高端制造業(yè)未來(lái)發(fā)展方向與環(huán)境保護(hù)發(fā)展方向是一致的，因此加大環(huán)保投入力度的同時(shí)使高端制造業(yè)發(fā)展，能夠?qū)崿F(xiàn)兩者耦合協(xié)調(diào)度的提高并使耦合協(xié)調(diào)類(lèi)型得到改善[4]。

3 對(duì)策建議

根據(jù)表1耦合協(xié)調(diào)分類(lèi)來(lái)看，從2010年以來(lái)，南水北調(diào)水源地與高端制造業(yè)培育的耦合效應(yīng)不佳，環(huán)境效益滯后于經(jīng)濟(jì)效益。因此，環(huán)保投入力度與高端制造業(yè)培育需求如何達(dá)到優(yōu)質(zhì)協(xié)調(diào)成為當(dāng)前亟待解決的課題。鑒于此，提以下三點(diǎn)建議：

3.1 加大環(huán)保投入力度

目前，十堰市經(jīng)濟(jì)發(fā)展呈現(xiàn)低質(zhì)量發(fā)展類(lèi)環(huán)境保護(hù)滯后型，需要加大環(huán)保投入力度，強(qiáng)化約束性指標(biāo)管理，對(duì)能源消耗與排放實(shí)行總量和強(qiáng)度雙控。優(yōu)良的生態(tài)本底是所有生態(tài)型地區(qū)共同的發(fā)展基點(diǎn)與核心競(jìng)爭(zhēng)力。因此，為了中長(zhǎng)期的發(fā)展，十堰應(yīng)該積極堅(jiān)持生態(tài)立市戰(zhàn)略，要確立明確的生態(tài)建設(shè)目標(biāo)和嚴(yán)格的生態(tài)保護(hù)原則，嚴(yán)守城市生態(tài)底線，真正建設(shè)成為生態(tài)文明示范地區(qū)，成為具有地域特色的綠色家園。同時(shí)，作為承載建設(shè)國(guó)家級(jí)生態(tài)文明示范區(qū)和南水北調(diào)中線工程核心水源區(qū)的重要功能的地區(qū)，十堰市還應(yīng)率先探索將生態(tài)保護(hù)與合理開(kāi)發(fā)利用生態(tài)財(cái)富作為崛起動(dòng)力的新路徑，最終實(shí)現(xiàn)“綠水青山就是金山銀山”。

3.2 加快高端制造業(yè)培育

《中國(guó)制造2025》指出制造業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的主體，是立國(guó)之本、興國(guó)之器、強(qiáng)國(guó)之基。然而，與世界先進(jìn)水平相比，我國(guó)制造業(yè)仍然大而不強(qiáng)，在自主創(chuàng)新能力、資源利用效率、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)水平、信息化程度、質(zhì)量效益等方面差距明顯，轉(zhuǎn)型升級(jí)和跨越發(fā)展的任務(wù)緊迫而艱巨。在貫徹落實(shí)國(guó)家政策的同時(shí)如何在已有基礎(chǔ)之上選擇合適的發(fā)展方式，是作為南水北調(diào)核心水源區(qū)以及全國(guó)商用車(chē)生產(chǎn)基地的十堰市亟需解決的重大課題。

十堰市政府根據(jù)本地工業(yè)特點(diǎn)布局“十三五”產(chǎn)業(yè)發(fā)展體系——一大支柱產(chǎn)業(yè)(即汽車(chē)及汽配產(chǎn)業(yè))；三大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)(即高端裝備制造、新材料、生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè))；五大現(xiàn)代服務(wù)業(yè)(即汽車(chē)后市場(chǎng)服務(wù)、現(xiàn)代商貿(mào)物流、電子商務(wù)及會(huì)展、科技服務(wù)業(yè)和文化創(chuàng)意產(chǎn)業(yè))，發(fā)揮十堰本地已較成熟的汽車(chē)產(chǎn)業(yè)(即裝備制造業(yè))的產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)，將汽車(chē)產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈像兩側(cè)延伸擴(kuò)展。十堰市培育高端制造業(yè)急需高技術(shù)科學(xué)人才來(lái)增強(qiáng)產(chǎn)品的自主研發(fā)和關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新，因此在轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式的同時(shí)也應(yīng)加快高端制造業(yè)人才的培養(yǎng)，鼓勵(lì)企業(yè)進(jìn)行自主創(chuàng)新，加快高端制造業(yè)的培育。

3.3 促進(jìn)環(huán)境保護(hù)與高端制造業(yè)達(dá)到優(yōu)質(zhì)協(xié)調(diào)狀態(tài)

由于目前十堰市環(huán)境效益滯后于經(jīng)濟(jì)效益，因此政府需要對(duì)環(huán)境保護(hù)與高端制造業(yè)培育進(jìn)行合理規(guī)劃，走環(huán)境系統(tǒng)與經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)協(xié)同發(fā)展之路，以使其經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)適應(yīng)并改善其環(huán)境系統(tǒng)，兩者之間的耦合關(guān)系朝最佳耦合狀態(tài)即優(yōu)質(zhì)協(xié)調(diào)方向發(fā)展。此外，要發(fā)揮科技第一生產(chǎn)力在環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域的作用，加快先進(jìn)環(huán)?？萍汲晒D(zhuǎn)化為生產(chǎn)力，逐步形成環(huán)境保護(hù)技術(shù)研發(fā)體系，將環(huán)境保護(hù)與高端制造業(yè)培育協(xié)同發(fā)展作為新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。

[1]孔蕾.浠水縣經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)雙優(yōu)發(fā)展路徑研究[D].武漢：華中師范大學(xué),2015.

[2]蔡臣，李曉，趙穎文，等.新常態(tài)下四川省農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)與農(nóng)村生態(tài)環(huán)境保護(hù)協(xié)同發(fā)展研究[J].農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)與管理，2015(3)：58—65.

[3]陳艷艷，張瑞龍.上市公司經(jīng)營(yíng)績(jī)效的熵權(quán)法綜合評(píng)價(jià)模型及Excel實(shí)現(xiàn)[J].中國(guó)科技信息，2007(23)：192—193.

[4]尹肖妮，王國(guó)紅，包榮成.高端裝備制造業(yè)集聚與區(qū)域人才的耦合——以浙江省為例[J].中國(guó)科技論壇，2015(5)：116—121.

責(zé)任編輯：李增華

Study on Environmental Conservation and its Development in Coordination with High-end Manufacturing′s Cultivation in South-to-North Water Diversion Project

HUANG Shu-ying, YU Shu-xiu, WANG Shi-wen, TAN Chu-feng, SHEN Rui, GAO Bo

(Hubei University of Automotive Technology, Shiyan 442002, China)

Analyzing from the perspective of coordinated development of the environmental conservation and high-end manufacturing cultivation, taking the watershed areas of South to North Water Diversion Project′s data from 2005 to 2014 as samples, constructing the coordinated development index system of environmental conservation and the quo of high-end manufacturing. Using the coupling coordination degree model to calculate coupling and coupling coordination degree，and then measure the coordinated relationship between environmental protection and high-end manufacturing cultivation, finally, put forward a proposal to conform to the goal of the coordinated development of both. The research shows that from 2005 to 2014, coupling degree of environmental protection of the south to North Water Diversion Project and cultivating the high-end manufacturing industry had been gradually changing from the verge of disorder to the state of barely harmonious. However, it is still in the development of low quality and environmental protection lagged type and hasn′t achieved high quality coordination. The difference between the evaluation index of environmental protection and the demand index of cultivating high-end manufacturing industry is negative, and the growing trend is expanding unceasingly.

South-to-north Water Diversion project; Environmental conservation; High-end Manufacturing; Coupling coordination

10.3969/j.issn.1674-6341.2017.03.002

2017-03-21

2016年湖北汽車(chē)工業(yè)學(xué)院大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目“南水北調(diào)水源地環(huán)境保護(hù)與高端制造業(yè)培育協(xié)同發(fā)展基礎(chǔ)調(diào)查研究”(SJ201655)

黃姝瑛(1996—)，女，湖南懷化人。研究方向：產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)。通訊作者：余淑秀(1983—)，女，江西上饒人，講師，博士研究生。研究方向：產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)。

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1674-6341(2017)03-0005-04