王雯雯，何　剛，朱艷娜，夏業(yè)領(lǐng)

(安徽理工大學(xué) 經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院，安徽 淮南 232001)

近年來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，區(qū)域人口總量不斷增加，經(jīng)濟(jì)發(fā)展失衡日益加劇，生態(tài)環(huán)境也隨之惡化，人口、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)環(huán)境之間的矛盾逐漸凸顯，三者的嚴(yán)重失調(diào)已經(jīng)成為阻礙區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的重要因素。人口、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)環(huán)境一直都是學(xué)術(shù)界的熱門話題，學(xué)者們對(duì)此進(jìn)行了大量的研究，成果主要集中于幾個(gè)方面：第一，經(jīng)濟(jì)與生態(tài)環(huán)境之間的關(guān)系。李磊等運(yùn)用灰色關(guān)聯(lián)度模型分析經(jīng)濟(jì)與環(huán)境兩個(gè)子系統(tǒng)的關(guān)聯(lián)耦合，認(rèn)為江蘇省的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境目前處于磨合階段，并開始走向良性耦合[1]。關(guān)偉等通過(guò)建立經(jīng)濟(jì)與環(huán)境系統(tǒng)關(guān)聯(lián)度模型和耦合度模型，分析沈陽(yáng)經(jīng)濟(jì)區(qū)經(jīng)濟(jì)與環(huán)境系統(tǒng)耦合的主要因素、耦合度的空間分布及其時(shí)序演化規(guī)律[2]。谷國(guó)鋒等運(yùn)用熵值法和耦合協(xié)調(diào)度模型，分析認(rèn)為東北三省經(jīng)濟(jì)一體化系統(tǒng)與生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)度逐年提高，空間分布不均，呈現(xiàn)集聚分布方式[3]。第二，經(jīng)濟(jì)與人口之間的關(guān)系。王翔等利用灰色關(guān)聯(lián)理論分析影響西安市人口系統(tǒng)與經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)發(fā)展的主要因素，并對(duì)兩系統(tǒng)的耦合關(guān)系進(jìn)行定量分析[4]。白彩全等結(jié)合投影尋蹤模型與耦合協(xié)調(diào)度函數(shù)，認(rèn)為長(zhǎng)三角地區(qū)各地級(jí)市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展與人口素質(zhì)之間有著不同程度的耦合協(xié)調(diào)度，且呈現(xiàn)一定的空間分布規(guī)律[5]。第三，人口與生態(tài)環(huán)境之間的關(guān)系。孫峰華通過(guò)區(qū)域理想人口密度、人口對(duì)生態(tài)環(huán)境壓力相關(guān)計(jì)量模型分析人口對(duì)生態(tài)環(huán)境壓力的時(shí)間變化態(tài)勢(shì)及其空間分異規(guī)律[6]。

綜上研究，學(xué)者們主要針對(duì)人口、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)環(huán)境三系統(tǒng)中兩兩系統(tǒng)間的耦合協(xié)調(diào)關(guān)系進(jìn)行研究，但是將三者有機(jī)統(tǒng)一的系統(tǒng)性研究還比較少?；诖耍疚囊园不帐?6個(gè)地級(jí)市2016年相關(guān)數(shù)據(jù)為研究對(duì)象，通過(guò)構(gòu)建人口—經(jīng)濟(jì)—生態(tài)環(huán)境綜合評(píng)價(jià)體系，運(yùn)用熵值法和綜合指數(shù)法對(duì)人口、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)環(huán)境三個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，然后利用耦合協(xié)調(diào)模型對(duì)區(qū)域人口—經(jīng)濟(jì)—生態(tài)環(huán)境耦合度及耦合協(xié)調(diào)度進(jìn)行測(cè)度，并對(duì)其空間分異規(guī)律進(jìn)行分析，最后利用Geoda1.0.6軟件對(duì)其進(jìn)行全局空間自相關(guān)和局部空間自相關(guān)分析，以期為實(shí)現(xiàn)區(qū)域人口、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展提供理論指導(dǎo)和借鑒。

一、人口—經(jīng)濟(jì)—生態(tài)環(huán)境評(píng)價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建及數(shù)據(jù)處理

(一) 評(píng)價(jià)指標(biāo)體系建立與權(quán)重確定

考慮到人口、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)環(huán)境三系統(tǒng)的復(fù)雜性和指標(biāo)數(shù)據(jù)的可獲得性，基于前人的研究成果[1-6]，用8項(xiàng)指標(biāo)來(lái)表征人口發(fā)展綜合情況、用9項(xiàng)指標(biāo)表征經(jīng)濟(jì)發(fā)展綜合情況、用10項(xiàng)指標(biāo)表征生態(tài)環(huán)境發(fā)展綜合狀況(表1)。其中，人口總數(shù)、人口自然增長(zhǎng)率、城市人口密度、城鎮(zhèn)登記失業(yè)率、第一產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值比重、萬(wàn)元GDP能耗、萬(wàn)元GDP的SO2排放量、城鎮(zhèn)生活污水排放量為逆向指標(biāo)。研究數(shù)據(jù)主要來(lái)源于安徽省統(tǒng)計(jì)局網(wǎng)站、國(guó)家統(tǒng)計(jì)局網(wǎng)站、《安徽省統(tǒng)計(jì)年鑒》《中國(guó)城市統(tǒng)計(jì)年鑒》《中國(guó)環(huán)境統(tǒng)計(jì)年鑒》等相關(guān)統(tǒng)計(jì)資料。結(jié)合2016年的數(shù)據(jù)，考察三個(gè)系統(tǒng)耦合度及其耦合協(xié)同度發(fā)展的空間分布特征。

表1　人口—經(jīng)濟(jì)—生態(tài)環(huán)境評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

確定指標(biāo)權(quán)重的方法有很多，本研究采用熵權(quán)法[7]進(jìn)行賦值，規(guī)避了以往使用層次分析法等存在的主觀性問(wèn)題，更具有客觀性和科學(xué)性。具體計(jì)算步驟如下：

(1)

第二步，計(jì)算各指標(biāo)的熵值：

(2)

第三步，計(jì)算各指標(biāo)變異系數(shù)：

gj=1-ej

(3)

第四步，計(jì)算各指標(biāo)權(quán)重：

(4)

第五步，測(cè)度系統(tǒng)綜合評(píng)價(jià)指數(shù)：

(i=1,2,3,…,n)

(5)

(二) 耦合協(xié)調(diào)度模型

區(qū)域人口、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)環(huán)境三者之間相互關(guān)聯(lián)、相互影響、相互約束，既有正向作用又有負(fù)向作用，三者的耦合協(xié)調(diào)一致是實(shí)現(xiàn)區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的前提。通常用耦合度對(duì)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)程度進(jìn)行定量表示?；趪?guó)內(nèi)外相關(guān)研究文獻(xiàn)[8-9]，提出人口、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)環(huán)境三個(gè)系統(tǒng)的耦合度模型，具體公式如下：

(6)

式中，f(x)、g(y)、h(z)分別表示人口、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的綜合評(píng)價(jià)指數(shù)，C表示系統(tǒng)耦合度?；谝酝奈墨I(xiàn)研究[9]，將耦合度(C)劃分為6個(gè)階段(見表2)。

表2　耦合度與耦合階段

由于耦合度是反映各個(gè)系統(tǒng)之間作用強(qiáng)度的指標(biāo)，不能較好地反映系統(tǒng)相互間的協(xié)調(diào)情況和發(fā)展水平，所以為了對(duì)三個(gè)系統(tǒng)間的協(xié)調(diào)程度進(jìn)行更好地度量，引用耦合協(xié)調(diào)度模型，具體公式如下：

T=αf(x)+βg(y)+δh(z)

(7)

式中，C為耦合度，D為耦合協(xié)調(diào)度，α、β、δ分別為人口、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的待定系數(shù)，T為區(qū)域人口—經(jīng)濟(jì)—生態(tài)環(huán)境綜合評(píng)價(jià)指數(shù)。結(jié)合前人的研究成果[9-10]以及安徽省的實(shí)際情況，在三系統(tǒng)中，本研究將f(x)、g(y)、h(z)三個(gè)待定系數(shù)擬定為0.2、0.4、0.4。

借鑒廖重斌[10]等人的研究，將區(qū)域人口—經(jīng)濟(jì)—生態(tài)環(huán)境發(fā)展?fàn)顩r劃分為三個(gè)大類十個(gè)亞類(見表3)。

表3　人口—經(jīng)濟(jì)—生態(tài)環(huán)境耦合協(xié)調(diào)度分類體系及等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)

二、安徽省人口—經(jīng)濟(jì)—生態(tài)環(huán)境耦合協(xié)調(diào)發(fā)展實(shí)證分析

根據(jù)上述方法和模型計(jì)算出2016年各地級(jí)市人口、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)綜合評(píng)價(jià)指數(shù)、耦合度、耦合協(xié)調(diào)度,并利用ArcGIS10.2繪制耦合度、耦合協(xié)調(diào)度空間分布地圖，最后運(yùn)用Geoda1.0.6軟件進(jìn)行全局空間自相關(guān)和局部空間自相關(guān)分析。

(一)人口—經(jīng)濟(jì)—生態(tài)環(huán)境耦合協(xié)調(diào)發(fā)展空間格局分析

1.人口—經(jīng)濟(jì)—生態(tài)環(huán)境耦合度空間格局

安徽省各地級(jí)市人口—經(jīng)濟(jì)—生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)耦合度分布較為均衡。耦合度最高的是馬鞍山(0.332 6)，排在第二、第三位的分別為蕪湖(0.332 1)、合肥(0.331 4)；耦合度排在最后三位的分別為宿州(0.308 2)、六安(0.307 5)、亳州(0.267 3)，說(shuō)明耦合度較高的城市與耦合度較低的城市之間存在一定的差距，但差距較小。從圖3中可以看出：安徽省人口—經(jīng)濟(jì)—生態(tài)環(huán)境耦合度除亳州(低水平耦合階段)外都處于拮抗階段?？梢钥闯霭不帐∪丝凇?jīng)濟(jì)—生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)耦合度整體水平較低，說(shuō)明目前安徽省人口發(fā)展、經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境之間的關(guān)聯(lián)性和相互依賴程度較弱。而且皖北地區(qū)系統(tǒng)耦合度明顯低于江淮和皖南地區(qū)，主要由于皖北地區(qū)人口總量比重較大，而經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平相對(duì)落后，人口發(fā)展成為系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展的制約因素。同時(shí)，江淮和皖南地區(qū)重點(diǎn)發(fā)展高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度較快，人口流動(dòng)也快，使得系統(tǒng)之間的關(guān)聯(lián)度相對(duì)較強(qiáng)。

表4　2016年安徽省16個(gè)地級(jí)市人口—經(jīng)濟(jì)—生態(tài)環(huán)境耦合協(xié)調(diào)度評(píng)價(jià)

圖1　各市人口—經(jīng)濟(jì)—生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)耦合度空間分布

2.人口—經(jīng)濟(jì)—生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)度空間格局

安徽省各地級(jí)市人口—經(jīng)濟(jì)—生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)度空間分布較不均衡。耦合協(xié)調(diào)度最高的是合肥(0.472 0)，排在第二、第三位的分別為蕪湖(0.422 3)、黃山(0.420 4)；耦合協(xié)調(diào)度排在最后三位的分別為淮南(0.317 7)、宿州(0.310 5)、亳州(0.303 3)，說(shuō)明耦合協(xié)調(diào)度較高的城市與耦合協(xié)調(diào)度較低的城市之間存在一定的差距。從圖4中可以看出：安徽省區(qū)域耦合協(xié)調(diào)發(fā)展程度主要屬于輕度失調(diào)衰退類和瀕臨失調(diào)衰退類。其中，耦合協(xié)調(diào)度屬于輕度失調(diào)衰退類(耦合協(xié)調(diào)度值為0.30～0.39)的主要分布在皖北地區(qū)(淮北、宿州、亳州、阜陽(yáng))和江淮地區(qū)(淮南、滁州、六安、安慶、蚌埠)，銅陵除外；耦合協(xié)調(diào)度屬于瀕臨失調(diào)衰退類的主要分布在皖南地區(qū)(合肥、蕪湖、池州、黃山、宣城、馬鞍山)。安徽省人口—經(jīng)濟(jì)—生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)程度整體處于較低水平，說(shuō)明目前安徽省人口、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)發(fā)展程度較低，且皖南地區(qū)耦合協(xié)調(diào)發(fā)展程度明顯高于皖北和江淮地區(qū)，主要由于人口—經(jīng)濟(jì)—生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)關(guān)聯(lián)性較強(qiáng)，任一因素的變動(dòng)都對(duì)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)發(fā)展產(chǎn)生影響，而近年來(lái)安徽省工業(yè)化和城市化迅速發(fā)展帶來(lái)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的同時(shí)，也給區(qū)域生態(tài)環(huán)境帶來(lái)了嚴(yán)重的威脅，制約了區(qū)域人口—經(jīng)濟(jì)—生態(tài)環(huán)境的耦合協(xié)調(diào)發(fā)展。

圖2　區(qū)域人口—經(jīng)濟(jì)—生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)耦合度空間分布差異

(二)人口—經(jīng)濟(jì)—生態(tài)環(huán)境耦合協(xié)調(diào)度空間自相關(guān)分析

為了檢驗(yàn)安徽省16個(gè)地級(jí)市人口、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)環(huán)境的耦合協(xié)調(diào)發(fā)展是否存在空間自相關(guān)性和空間集聚效應(yīng)，利用Geoda1.0.6軟件對(duì)2016年16個(gè)地級(jí)市系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)發(fā)展程度進(jìn)行全局空間自相關(guān)和局部空間自相關(guān)分析。

1.全局空間自相關(guān)分析

從表5中可以看出：安徽省人口系統(tǒng)評(píng)價(jià)指數(shù)的Moran’s I為0.430 0(P=0.01<0.05)，說(shuō)明安徽省人口發(fā)展?fàn)顩r空間集聚狀態(tài)明顯，區(qū)域整體人口發(fā)展不均衡，即人口發(fā)展水平高的地區(qū)其周邊地區(qū)的水平也較高，反之亦然。安徽省生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)評(píng)價(jià)指數(shù)的Moran’s I為0.068 6，Z統(tǒng)計(jì)值為0.830 6，沒(méi)有通過(guò)Z統(tǒng)計(jì)量5%的顯著性檢驗(yàn)，說(shuō)明安徽省各地級(jí)市的生態(tài)環(huán)境狀況的空間分布是隨機(jī)的。2016年安徽省人口—經(jīng)濟(jì)—生態(tài)環(huán)境耦合協(xié)調(diào)度的Moran’s I為0.387 0(P=0.001<0.05)，說(shuō)明各地級(jí)市人口、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)環(huán)境的耦合協(xié)調(diào)發(fā)展程度整體上存在明顯的空間自相關(guān)性，耦合協(xié)調(diào)程度相近的地區(qū)趨向于空間集聚。

表5　2016年各指標(biāo)綜合指數(shù)的Moran’s I值

2.局域空間自相關(guān)分析

為了更好地揭示人口—經(jīng)濟(jì)—生態(tài)環(huán)境耦合協(xié)調(diào)發(fā)展的空間集聚特征，采用Moran’s I散點(diǎn)圖和LISA聚集地圖研究16個(gè)地級(jí)市人口—經(jīng)濟(jì)—生態(tài)環(huán)境耦合協(xié)調(diào)發(fā)展程度的空間集聚效應(yīng)。

Moran’s I散點(diǎn)圖分為四個(gè)象限，第一象限表示“高—高”集聚現(xiàn)象，耦合協(xié)調(diào)發(fā)展程度高的地區(qū)聚集在一起；第二象限表示“低—高”集聚現(xiàn)象，耦合協(xié)調(diào)發(fā)展程度低的地區(qū)被耦合協(xié)調(diào)發(fā)展程度高的地區(qū)所包圍；第三象限表示“低—低”集聚現(xiàn)象，耦合協(xié)調(diào)發(fā)展程度低的地區(qū)聚集在一起；第四象限表示“高—低”集聚現(xiàn)象，耦合協(xié)調(diào)發(fā)展程度高的地區(qū)被耦合協(xié)調(diào)發(fā)展程度低的地區(qū)所包圍。從Moran’s I散點(diǎn)圖可以看出，安徽省人口—經(jīng)濟(jì)—生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)度發(fā)展程度以空間集聚現(xiàn)象為主，基本上位于第一象限和第三象限，呈現(xiàn)出“高—高”集聚或“低—低”集聚的空間特征。黃山、銅陵、合肥、池州、宣城、蕪湖、馬鞍山位于第一象限；宿州、亳州、阜陽(yáng)、淮北、淮南、六安位于第三象限。滁州位于第四象限，表現(xiàn)出“高—低”集聚的空間異質(zhì)性。安慶位于第二象限，六安(第二、第三象限)、蚌埠(第三、第四象限)位于坐標(biāo)軸上，表明地區(qū)集聚效應(yīng)不顯著。主要由于皖江示范區(qū)和合蕪蚌國(guó)家高新區(qū)的建設(shè)帶動(dòng)了江淮一帶以及皖南地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，提供了更多的就業(yè)崗位，促進(jìn)區(qū)域人口流動(dòng)，而且江淮和皖南地區(qū)地理位置優(yōu)越，自然資源豐富，使得合肥、蕪湖、黃山等城市“高—高”集聚現(xiàn)象明顯。

從LISA聚集地圖中也可以看出：安徽省人口—經(jīng)濟(jì)—生態(tài)環(huán)境耦合協(xié)調(diào)程度的空間集聚特征顯著。H—H類型和L—L類型的城市較多，其中H—H集聚現(xiàn)象主要分布在皖南地區(qū)(黃山、銅陵、池州、宣城、蕪湖)，L—L集聚現(xiàn)象主要分布在皖北地區(qū)(淮北、亳州、宿州)。說(shuō)明安徽省人口—經(jīng)濟(jì)—生態(tài)環(huán)境耦合協(xié)調(diào)發(fā)展分布不均衡，存在較強(qiáng)的馬太效應(yīng)。主要由于皖北地區(qū)人口規(guī)模較大，城鎮(zhèn)化水平較低，經(jīng)濟(jì)發(fā)展以第一產(chǎn)業(yè)和第二產(chǎn)業(yè)為主，整體水平相對(duì)落后。而皖南地區(qū)在承接產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移之后，經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，同時(shí)也加速了地區(qū)的人口流動(dòng)，使得區(qū)域整體發(fā)展水平較好。

圖5　安徽省人口—經(jīng)濟(jì)—生態(tài)環(huán)境耦合協(xié)調(diào)度的Moran’s I散點(diǎn)圖和LISA聚集地圖(2016年)

四、結(jié)論

人口、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展是實(shí)現(xiàn)區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。本文利用耦合協(xié)調(diào)模型對(duì)2016年安徽省16個(gè)地級(jí)市人口—經(jīng)濟(jì)—生態(tài)環(huán)境耦合協(xié)調(diào)狀況進(jìn)行測(cè)度并對(duì)其空間分布特征進(jìn)行分析，為區(qū)域人口、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)環(huán)境發(fā)展提供理論基礎(chǔ)。結(jié)果表明：安徽省人口—經(jīng)濟(jì)—生態(tài)環(huán)境耦合協(xié)調(diào)發(fā)展程度空間分布較不均衡，呈現(xiàn)空間集聚分布模式，皖南地區(qū)的耦合協(xié)調(diào)發(fā)展程度明顯高于皖北地區(qū)。目前安徽省各地區(qū)人口—經(jīng)濟(jì)—生態(tài)環(huán)境耦合協(xié)調(diào)發(fā)展程度差異較大，要改善這種狀況，各地區(qū)需要根據(jù)自己的人口發(fā)展?fàn)顩r、經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式以及生態(tài)環(huán)境的特點(diǎn)，以及地區(qū)的耦合協(xié)調(diào)發(fā)展?fàn)顩r及時(shí)采取相應(yīng)的措施，通過(guò)宏觀與微觀調(diào)控相結(jié)合的方式，以實(shí)現(xiàn)區(qū)域人口—經(jīng)濟(jì)—生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。

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