(1.西北師范大學 地理與環(huán)境科學學院,甘肅 蘭州 730070;2.中國科學院蘭州文獻情報中心,甘肅 蘭州 730000; 3.中國科學院沈陽應用生態(tài)研究所 污染生態(tài)與環(huán)境工程重點實驗室,遼寧 沈陽 110016; 4.蘭州大學 中國西部循環(huán)經(jīng)濟研究中心,甘肅 蘭州 730000)

區(qū)域經(jīng)濟—社會—資源—環(huán)境協(xié)調發(fā)展的綜合測度研究
——以甘肅省慶陽市為例

鹿晨昱1,李文磊1,李恒吉2,逯承鵬3,張子龍4

(1.西北師范大學 地理與環(huán)境科學學院,甘肅 蘭州 730070;2.中國科學院蘭州文獻情報中心,甘肅 蘭州 730000; 3.中國科學院沈陽應用生態(tài)研究所 污染生態(tài)與環(huán)境工程重點實驗室,遼寧 沈陽 110016; 4.蘭州大學 中國西部循環(huán)經(jīng)濟研究中心,甘肅 蘭州 730000)

構建了慶陽市經(jīng)濟—社會—資源—環(huán)境系統(tǒng)協(xié)調發(fā)展評價指標體系和綜合測度模型,定量測算了2000—2015年慶陽市及其各區(qū)縣的系統(tǒng)內(nèi)部協(xié)調度、系統(tǒng)之間的協(xié)調度、復合系統(tǒng)的協(xié)調度、綜合協(xié)調發(fā)展度。結果表明:2000—2015年慶陽市經(jīng)濟、社會、資源系統(tǒng)的內(nèi)部協(xié)調度明顯提升,但環(huán)境系統(tǒng)內(nèi)部協(xié)調度波動較大；慶陽市各子系統(tǒng)之間的協(xié)調度較高,但各縣區(qū)系統(tǒng)之間的協(xié)調度波動變化較明顯,部分縣區(qū)甚至出現(xiàn)了下降；慶陽市整體經(jīng)濟、社會、資源與環(huán)境的復合系統(tǒng)協(xié)調度有一定程度的提升,但提升不顯著,且波動變化明顯；慶陽市及各區(qū)縣的經(jīng)濟、社會、資源、環(huán)境的綜合協(xié)調發(fā)展度屬于基本協(xié)調以上類型,綜合協(xié)調發(fā)展狀況相對較好。

協(xié)調發(fā)展;經(jīng)濟;資源;環(huán)境;慶陽市

區(qū)域是自然系統(tǒng)與人工系統(tǒng)的復合系統(tǒng)[1]。經(jīng)濟、社會、資源與環(huán)境的協(xié)調發(fā)展是區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的核心問題,對改善生態(tài)環(huán)境、提高經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展能力、推進社會的全面進步具有重要意義。隨著資源匱乏、環(huán)境惡化、經(jīng)濟衰退、社會發(fā)展不穩(wěn)定等重大問題的顯現(xiàn),資源環(huán)境與經(jīng)濟社會之間的矛盾變得尤為復雜和突出[2,3]。如何堅持穩(wěn)中求進,統(tǒng)籌推進經(jīng)濟建設、社會建設、生態(tài)文明建設,促進資源循環(huán)高效利用,使生態(tài)環(huán)境質量總體改善,實現(xiàn)發(fā)展轉型,是區(qū)域可持續(xù)發(fā)展面臨的首要問題。自1987年“可持續(xù)發(fā)展”概念被世界環(huán)境與發(fā)展委員會(WECD)明確提出以來,可持續(xù)發(fā)展便成為協(xié)調人類社會、經(jīng)濟活動與自然環(huán)境、資源狀況之間關系的指導性思想,得到不同領域的重視。但由于所依托的研究領域和方向的差異以及研究目的的不同,可持續(xù)發(fā)展的概念在不同領域都有著自己的見解[4-7]。近年來,對區(qū)域經(jīng)濟—社會—資源—環(huán)境系統(tǒng)協(xié)調發(fā)展評價的研究逐漸從定性、靜態(tài)的現(xiàn)狀分析轉向定量、動態(tài)的趨勢評價,其評價方法有很多,主要有灰靶理論[8]、壓力—狀態(tài)—響應模型[9]、生態(tài)足跡與能值分析[10]、系統(tǒng)動力學[11]、權重評估[12]、灰色模型[13]、協(xié)調度和協(xié)調發(fā)展度綜合評價模型[14]等,這些方法各有優(yōu)劣和適用范圍,對區(qū)域系統(tǒng)間的協(xié)調發(fā)展具有重要意義。但總體上,針對經(jīng)濟—社會—資源—環(huán)境協(xié)調發(fā)展的評價方法主要集中于單一方法的使用,極少將多個方法結合起來考慮。現(xiàn)有研究相對比較狹隘,大致集中在兩個方面:一是針對同一個研究區(qū)域在不同時間維度上的協(xié)調性定量研究[15],二是關于同一時間維度上不同區(qū)域間的協(xié)調性測度與評價[16],很少涉及到時空雙維的協(xié)調性測度對比研究。此外,有關協(xié)調發(fā)展相關問題的研究大多集中于大尺度區(qū)域或經(jīng)濟發(fā)展較好的地區(qū),中小尺度區(qū)域或經(jīng)濟發(fā)展較差地區(qū)卻較少提及,從而忽略了這類地區(qū)的重要性。隨著區(qū)域協(xié)調發(fā)展內(nèi)容與范疇的不斷延伸,對小尺度區(qū)域的可持續(xù)發(fā)展進行綜合研究變得越來越重要?；诖?本文以甘肅省慶陽市為例,開展經(jīng)濟—社會—資源—環(huán)境協(xié)調發(fā)展研究,期望能為類似地區(qū)的協(xié)調及可持續(xù)發(fā)展提供借鑒。

慶陽市是甘肅省最東部的一個地級市,地處黃河中游,屬于黃土高原區(qū)。該地區(qū)水資源匱乏,氣候干旱，由于人類經(jīng)濟活動等原因,生態(tài)環(huán)境脆弱。隨著農(nóng)業(yè)與工業(yè)轉型的深入和經(jīng)濟的迅速發(fā)展,區(qū)域人地關系逐漸惡化,極大地制約了區(qū)域可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實施。本文從經(jīng)濟、社會、資源與環(huán)境的角度,通過構建慶陽市協(xié)調度及協(xié)調發(fā)展度測算模型,定量測算了2000—2015年慶陽市及下轄八縣(區(qū))的協(xié)調發(fā)展度,并對它們進行了對比分析,從而為慶陽市的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略實施提供科學合理的依據(jù)。

1 研究區(qū)概況

慶陽市為甘肅省地級市,位于陜甘寧三省區(qū)的交匯處,是隴東黃土高原區(qū)的主體部分,習稱“隴東”。全市土地總面積27119km2,人口總數(shù)222.35萬人。其工業(yè)以化工、煤炭、石油和天然氣為支柱產(chǎn)業(yè),農(nóng)業(yè)正走產(chǎn)業(yè)化道路,第三產(chǎn)業(yè)正迅猛發(fā)展。慶陽市氣候干旱、自然條件較差,部分地區(qū)人口密度較大,帶來了較大的資源環(huán)境壓力。近些年,西部大開發(fā)戰(zhàn)略的實施為慶陽市帶來了難得的發(fā)展機遇,經(jīng)濟快速發(fā)展,社會經(jīng)濟發(fā)展水平進步很快,但是由此帶來的資源環(huán)境破壞問題也更為嚴重。日益突出的資源環(huán)境和經(jīng)濟社會之間的矛盾對慶陽市的可持續(xù)發(fā)展不利,甚至會嚴重威脅到慶陽市的可持續(xù)發(fā)展。因此,以慶陽市為例進行區(qū)域經(jīng)濟—社會—資源—環(huán)境協(xié)調發(fā)展綜合測度研究,具有較強的典型性和代表性。

2 指標選取與研究方法

2.1 指標體系

表1 慶陽市經(jīng)濟—社會—資源—環(huán)境協(xié)調度評價指標體系

指標體系的構建:考慮到指標選取的科學性、全面性及可行性等原則,在總結并借鑒現(xiàn)有研究成果[17,18]的同時,結合慶陽市自身特點及其發(fā)展情況,利用理論分析、頻度統(tǒng)計等方法對指標體系進行設置和篩選,最終構建了慶陽市經(jīng)濟—社會—資源—環(huán)境的協(xié)調度評價指標體系(表1)。

指標的標準化處理:通過采用極差標準化來消除由于各項指標的單位不同和指標數(shù)量級不同對評價結果造成的影響,公式為:

(1)

(2)

式中,Zij是Xij的標準化值;Xij是第i個指標第j期的實際值。

指標權重的確定:對指標權重的確定是否合理,直接關系到評價結果是否有效[19]。指標權重的確定方法主要有:主觀的層次分析法[20]、德爾菲法[21],客觀的熵值法[22]、因子分析法[23]等,本文通過層次分析法計算出權重,并與熵值法相結合對指標進行綜合賦權。

設第j項指標主、客觀賦值的權重分別為wcj、wsj,則綜合賦值的權重wj為:

(3)

2.2 綜合測度模型

系統(tǒng)內(nèi)部協(xié)調度測算模型:本文在對經(jīng)濟、社會、資源與環(huán)境系統(tǒng)內(nèi)部協(xié)調度進行測算時,選擇序參量協(xié)調度評價模型,計算公式為:

(4)

系統(tǒng)之間協(xié)調度測算模型:系統(tǒng)間的協(xié)調度是指某個系統(tǒng)的實際發(fā)展水平與該系統(tǒng)受其他系統(tǒng)影響作用下應該達到的發(fā)展水平之間的關聯(lián)程度[24]。通過模糊隸屬協(xié)調度評價模型對經(jīng)濟、社會、資源與環(huán)境系統(tǒng)之間協(xié)調度進行測算,計算公式為:

(5)

通過狀態(tài)協(xié)調度計算兩個系統(tǒng)間的協(xié)調度,計算公式為:

(6)

式中,u(j/i)為j系統(tǒng)對i系統(tǒng)的狀態(tài)協(xié)調度。三個系統(tǒng)之間的協(xié)調度U(i,j,k)可由下式求得:

(7)

式中,u(i/j,k)為i系統(tǒng)對j,k系統(tǒng)的狀態(tài)協(xié)調度;U(j,k)為j,k系統(tǒng)的協(xié)調度;u(j/i,k)為j系統(tǒng)對i,k系統(tǒng)的狀態(tài)協(xié)調度;U(i,k)為i,k系統(tǒng)的協(xié)調度;u(k/i,j)為k系統(tǒng)對i,j系統(tǒng)的狀態(tài)協(xié)調度;U(i,j)為i,j系統(tǒng)的協(xié)調度,其中U(i,j,k)∈[0,1]。四個系統(tǒng)之間協(xié)調度依照三個系統(tǒng)算法計算,不再列出。

復合系統(tǒng)協(xié)調度測算模型:復合系統(tǒng)協(xié)調度用來衡量一個地區(qū)的經(jīng)濟、社會、資源和環(huán)境復合系統(tǒng)之間的相互作用影響的強弱程度以及各系統(tǒng)間協(xié)調配合、良性循環(huán)的關系[25],公式為:

(8)

式中,α、β分別為系統(tǒng)內(nèi)部協(xié)調度與系統(tǒng)之間協(xié)調度的重要程度,本文認為系統(tǒng)內(nèi)部協(xié)調度與系統(tǒng)之間協(xié)調度同等重要,故取α=β=0.5;Wi為第i個系統(tǒng)的重要程度,由于經(jīng)濟、社會、資源與環(huán)境系統(tǒng)對區(qū)域協(xié)調發(fā)展同等重要,因此取W1=W2=W3=W4=1/4。

表2 慶陽市經(jīng)濟、社會、資源、環(huán)境系統(tǒng)協(xié)調發(fā)展度評價指標體系

]協(xié)調發(fā)展評價模型:協(xié)調發(fā)展評價模型用以衡量一個地區(qū)經(jīng)濟、社會、資源與環(huán)境系統(tǒng)是否協(xié)調以及地區(qū)可持續(xù)發(fā)展真實情況,考慮到各子系統(tǒng)內(nèi)部、系統(tǒng)之間的協(xié)調度以及發(fā)展水平的差異等因素,構建了相應的指標體系(表2)。

本文運用灰色關聯(lián)度模糊評價模型測算協(xié)調發(fā)展度,計算公式為：

r11r12…r1mr21r22…r2m…………rn1rn2…rnm

=(b1,b2,…,bm)…………………………

(9)

式中,B表示綜合協(xié)調發(fā)展度;P表示各指標權重,pi∈[0,1]且p1+p2+…+pn=1；R表示模糊關系矩陣,其中rij(i=1,2,…,n;j=1,2,…m)表示評價對象在無量綱標準化處理下的指標值與其最優(yōu)指標的灰色關聯(lián)系數(shù);bi(i=1,2,…,n)為綜合評價值,其中bi值越大,表示協(xié)調發(fā)展度評價效果越好。據(jù)此,通過參考相關標準[26,27],將協(xié)調發(fā)展水平分為極不協(xié)調、不協(xié)調、基本協(xié)調、較協(xié)調和協(xié)調5個層次(表3)。

表3 協(xié)調發(fā)展水平度量標準

2.3 數(shù)據(jù)來源

本文所需數(shù)據(jù)均來源于歷年的慶陽市及各縣區(qū)的統(tǒng)計年鑒、《甘肅省統(tǒng)計年鑒》、慶陽市及各縣區(qū)的國民經(jīng)濟和社會發(fā)展統(tǒng)計公報。

3 結果與分析

3.1 系統(tǒng)內(nèi)部協(xié)調度分析

由式(1)—(4)可計算出2000—2015年慶陽及其下轄八縣(區(qū))的內(nèi)部協(xié)調度(表4)。其中,A、B、C、D分別代表經(jīng)濟子系統(tǒng)、社會子系統(tǒng)、資源子系統(tǒng)和環(huán)境子系統(tǒng)。

表4 2000—2015年慶陽市及其下轄八區(qū)縣各子系統(tǒng)內(nèi)部協(xié)調度

由表4可知,2000—2015年慶陽及各區(qū)縣的各子系統(tǒng)內(nèi)部協(xié)調度主要表現(xiàn)在經(jīng)濟、社會與資源系統(tǒng)各評價指標的序參量隨著時間的增長呈現(xiàn)出明顯的上升趨勢,各子系統(tǒng)的內(nèi)部協(xié)調度明顯提升,但環(huán)境系統(tǒng)內(nèi)部協(xié)調度相比較其他系統(tǒng),波動較大,形似平緩的“W”型曲線。究其原因,一方面是由于日益加劇的人類活動和盲目開發(fā)資源造成環(huán)境污染和生態(tài)破壞,導致環(huán)境質量下降;另一方面是生態(tài)系統(tǒng)本身具有自我調節(jié)能力,因此生態(tài)環(huán)境在一定范圍內(nèi)是可恢復的,一般會小幅度回升。因此努力防止環(huán)境惡化,減小環(huán)境壓力,保證系統(tǒng)內(nèi)部協(xié)調度持續(xù)提升是當前慶陽市亟待解決的問題。

3.2 系統(tǒng)之間協(xié)調度分析

由表5可見,2000—2015年慶陽市經(jīng)濟、社會、資源與環(huán)境之間的協(xié)調度均在0.5以上,說明各系統(tǒng)的實際發(fā)展水平與該系統(tǒng)受其他系統(tǒng)影響作用下應達到發(fā)展水平之間的關聯(lián)程度很高,即各子系統(tǒng)之間協(xié)調度較高,有利于系統(tǒng)間的協(xié)調發(fā)展。但是各縣區(qū)系統(tǒng)之間協(xié)調度波動變化明顯,部分縣區(qū)甚至出現(xiàn)了下降。近年來,部分縣區(qū)第二產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值占GDP的比重明顯上升,與之對應的環(huán)境問題較嚴重,尤其是隨著第二產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值的增加導致污染物排放量增加等問題,使系統(tǒng)間的協(xié)調度有所波動,甚至出現(xiàn)下降。因此,要提高重視度,防止系統(tǒng)間出現(xiàn)失調或崩潰。

表5 2000—2015年慶陽市及其下轄八區(qū)縣各系統(tǒng)間的協(xié)調度

3.3 復合系統(tǒng)協(xié)調度分析

由表6可知,2000—2015年慶陽市整體的經(jīng)濟、社會、資源與環(huán)境的復合系統(tǒng)協(xié)調度有一定程度的提升(表6),但提升不顯著且波動較大,復合系統(tǒng)協(xié)調度并不穩(wěn)定。因此,還應提高其經(jīng)濟系統(tǒng)、社會系統(tǒng)、資源系統(tǒng)、環(huán)境系統(tǒng)的內(nèi)部協(xié)調度以及經(jīng)濟、社會、資源與環(huán)境四個系統(tǒng)之間的協(xié)調度,以促進復合系統(tǒng)間協(xié)調配合、形成良性循環(huán)發(fā)展的關系。影響復合系統(tǒng)協(xié)調發(fā)展的原因主要在于經(jīng)濟社會系統(tǒng)和資源環(huán)境系統(tǒng)之間的矛盾。由于對資源的利用效率較低且依賴程度過高,環(huán)境污染及破壞問題嚴重,導致資源浪費和生態(tài)環(huán)境問題突出。慶陽市的石油、天然氣、煤炭資源較為豐富,這為其發(fā)展經(jīng)濟奠定了良好的基礎,并為其相關產(chǎn)業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造了條件,但是對資源的長時間高度依賴,必然會帶來更大的資源消耗甚至導致資源枯竭,同時也會加大環(huán)境破壞和污染,從而使系統(tǒng)間很難實現(xiàn)協(xié)同發(fā)展,導致資源環(huán)境與經(jīng)濟社會的整體協(xié)調程度不高。

表6 2000—2015年慶陽市及其下轄八區(qū)縣的復合系統(tǒng)協(xié)調度

3.4 協(xié)調發(fā)展度綜合評價分析

由表7可知,總體看慶陽市及各縣區(qū)的經(jīng)濟、社會、資源、環(huán)境的綜合協(xié)調發(fā)展度類型屬于基本協(xié)調型以上,綜合協(xié)調發(fā)展狀況相對較好。尤其是2010年以來,慶陽市及各縣區(qū)的協(xié)調發(fā)展度總體上出現(xiàn)了不同程度的上升,說明這段時期子系統(tǒng)協(xié)調性較好,各子系統(tǒng)綜合協(xié)調發(fā)展水平有了一定程度的改善。但也存在部分縣區(qū)上升幅度不大,一直在基本協(xié)調類型附近徘徊,協(xié)調發(fā)展水平仍有待進一步的提升。因此,全面實現(xiàn)區(qū)域各子系統(tǒng)協(xié)調發(fā)展,仍需要較長的一段時間。這就要求當?shù)乇仨氜D變經(jīng)濟發(fā)展模式,以促進經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展。同時,要提高資源利用效率,通過調整產(chǎn)業(yè)結構降低對資源的依賴程度,重視環(huán)境保護與生態(tài)建設,提高環(huán)境承載能力，這樣最終才能使各子系統(tǒng)間得到整體提升,協(xié)調發(fā)展,全面實現(xiàn)區(qū)域可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。

表7 2000—2015年慶陽市及其下轄八區(qū)縣的綜合協(xié)調發(fā)展度

4 結論

2000—2015年,慶陽市經(jīng)濟、社會、資源系統(tǒng)的內(nèi)部協(xié)調度明顯提升,但環(huán)境系統(tǒng)內(nèi)部協(xié)調度相對于其他系統(tǒng),波動較大,形似平緩的W型曲線。慶陽市各子系統(tǒng)之間協(xié)調度較高,有利于促進系統(tǒng)間的協(xié)調發(fā)展,但各縣區(qū)的系統(tǒng)之間協(xié)調度波動變化明顯,部分縣區(qū)甚至出現(xiàn)了下降。慶陽市整體的經(jīng)濟、社會、資源與環(huán)境的復合系統(tǒng)協(xié)調度有一定程度的提升,但提升并不顯著,且波動變化明顯,復合系統(tǒng)協(xié)調度并不穩(wěn)定。慶陽市及各區(qū)縣的經(jīng)濟、社會、資源、環(huán)境的綜合協(xié)調發(fā)展度類型屬于基本協(xié)調型以上,綜合協(xié)調發(fā)展狀況相對較好。因此，慶陽市必須轉變經(jīng)濟發(fā)展模式,大力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟與生態(tài)經(jīng)濟,完善社會基礎設施的建設、推動產(chǎn)業(yè)技術升級、實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)轉型,同時加大生態(tài)建設和環(huán)境保護的力度,從而實現(xiàn)區(qū)域經(jīng)濟、社會、資源、環(huán)境系統(tǒng)的協(xié)調發(fā)展,最終全面實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。

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StudyonComprehensiveMeasurementofCoordinatedDevelopmentofEconomy-Society-Resource-Environment——ACaseStudyofQingyangCity,GansuProvince

LU Chen-yu1,LI Wen-lei1,LI Heng-ji2,LU Cheng-peng3,ZHANG Zi-long4
(1.College of Geography and Environment Science,Northwest Normal University,Lanzhou 730070,China; 2.Lanzhou Literature and Information Center,Chinese Academy of Sciences,Lanzhou 730000,China; 3.Key Laboratory of Pollution Ecology and Environmental Engineering,Institute of Applied Ecology, Chinese Academy of Sciences,Shenyang 110016,China; 4.Research Center for Circular Economy of Western China, Lanzhou University,Lanzhou 730000,China)

The coordinated development evaluation index system and the overall measurement model of Qingyang economy-society-resource-environment system was constructed in this article.The system internal coordination degree,the coordination degree among systems,the composite system coordination degree and the overall coordination development degree in Qingyang(including its counties) of the year 2000-2015 were quantitatively calculated.The results showed that the internal coordination degree of economy,society and resource in Qingyang was obviously improved in 2000-2015.But the internal coordination degree of environment was fluctuating.The coordination degree among the subsystems in Qingyang was higher,but the fluctuation of coordination degree between the counties was obvious,and the coordination degree was even reduced in some counties.The overall composite system coordination degree of economy,society and environment in Qingyang was improved in some degree.But it was not obvious and highly fluctuating.The coordinated development degree of economy,society,resource and environment in Qingyang and its counties belonged to the type that was above the basic coordination and the overall coordinated development was in good situation.

coordinated development;economy;resources;environment;Qingyang City

10.3969/j.issn.1005-8141.2017.08.004

X24

A

1005-8141(2017)08-0916-06

2017-06-20；

2017-07-26

國家自然科學基金項目(編號:41561110、41261112、41301652、41471116);甘肅省科技支撐計劃項目(編號:1304FKCA067)資助；西北師范大學研究生培養(yǎng)與課程改革項目“研究生課程教學改革探索——以《旅游經(jīng)濟學》為例”資助。

及通訊作者簡介：鹿晨昱(1981-),男,甘肅省蘭州人,博士,副教授,碩士生導師,主要從事人地關系與區(qū)域可持續(xù)發(fā)展方面的研究。