黃河?xùn)|， 李 東

(1.賀州學(xué)院黨委辦公室，廣西賀州 542899； 2.哈爾濱工業(yè)大學(xué)管理學(xué)院，黑龍江哈爾濱 150006)

城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境的耦合協(xié)調(diào)關(guān)系成為城市發(fā)展研究的重要問(wèn)題，國(guó)內(nèi)外學(xué)者從經(jīng)濟(jì)學(xué)、生態(tài)學(xué)、環(huán)境學(xué)等不同學(xué)科領(lǐng)域進(jìn)行了大量研究。從國(guó)外學(xué)者的研究看，Howard在《明日：一條通往真正改革的和平道路》一書(shū)中提出建設(shè)“田園城市”的設(shè)想，以應(yīng)對(duì)當(dāng)時(shí)城市面臨的貧困、擁擠和生活條件惡化等困境；Carson在《寂靜的春天》中揭露了工業(yè)化發(fā)展對(duì)生態(tài)環(huán)境造成的嚴(yán)重污染問(wèn)題，倡導(dǎo)工業(yè)發(fā)展應(yīng)注重保護(hù)生態(tài)環(huán)境；Meadows的《增長(zhǎng)的極限》和Goldsmith的《生命的藍(lán)圖》的發(fā)表，喚醒了人們對(duì)城鎮(zhèn)化引發(fā)的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題的重視；Pearce根據(jù)城市發(fā)展不同階段引起的資源環(huán)境問(wèn)題，提出城市發(fā)展階段環(huán)境對(duì)策模型[1]；Grossman等揭示了隨著城市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，生態(tài)環(huán)境質(zhì)量呈倒“U”形的演變規(guī)律[2]；Rork等提出城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境關(guān)系的雙對(duì)數(shù)模型[3]。從國(guó)內(nèi)學(xué)者的研究看，馬世駿等提出“社會(huì)-經(jīng)濟(jì)-自然”復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)，開(kāi)創(chuàng)了城市生態(tài)學(xué)的新理論[4]；王如松認(rèn)為，城市是在生態(tài)環(huán)境正負(fù)反饋因子交替作用下的成長(zhǎng)過(guò)程，城市成長(zhǎng)與生態(tài)環(huán)境之間存在著反饋和限制性機(jī)理[5]。黃金川等認(rèn)為，城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境的交互耦合關(guān)系為一條雙指數(shù)曲線[6]；喬標(biāo)等認(rèn)為，城市化是城市化的各個(gè)方面與生態(tài)環(huán)境綜合協(xié)調(diào)、交互脅迫的耦合發(fā)展過(guò)程[7]；劉耀彬分別對(duì)江蘇省及江西省的城市化與生態(tài)環(huán)境之間的關(guān)系進(jìn)行了綜合測(cè)度分析[8-9]。王少劍等對(duì)京津冀地區(qū)城市化與生態(tài)環(huán)境交互耦合關(guān)系進(jìn)行了定量分析[10]；張榮天等研究了中國(guó)省際城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境的耦合協(xié)調(diào)的空間演化規(guī)律[11]；雷梅等研究了貴州少數(shù)民族地區(qū)46個(gè)縣(市、區(qū))城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境的耦合協(xié)調(diào)關(guān)系[12]。綜上關(guān)于城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境的耦合協(xié)調(diào)關(guān)系的研究成果看，以省域、市域或縣域?yàn)檠芯繂卧木佣啵猿鞘腥簽檠芯繂卧妮^少。城市群作為城鎮(zhèn)化發(fā)展的高級(jí)空間組織形式，是帶動(dòng)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要地理單元和重要驅(qū)動(dòng)力量，越來(lái)越受到人們的關(guān)注。

本試驗(yàn)以國(guó)家“十三五”規(guī)劃提到的19個(gè)城市群為研究單元，構(gòu)建評(píng)價(jià)指標(biāo)體系及耦合協(xié)調(diào)模型，對(duì)各城市群城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境的耦合協(xié)調(diào)關(guān)系進(jìn)行比較分析，以期為實(shí)現(xiàn)城市群城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展提供參考。

1 研究范圍的界定及城鎮(zhèn)化、生態(tài)環(huán)境評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的構(gòu)建

1.1 研究范圍

根據(jù)2016年國(guó)家“十三五”規(guī)劃中提到的19個(gè)城市群，并參考最新公布的長(zhǎng)三角、山東半島、長(zhǎng)江中游、中原、哈長(zhǎng)、北部灣、成渝、黔中、滇中等9個(gè)城市群發(fā)展規(guī)劃以及相關(guān)研究成果[13-15，10]，確定各城市群的空間范圍(表1)。

1.2 評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

1.2.1 城鎮(zhèn)化評(píng)價(jià)指標(biāo)體系 城鎮(zhèn)化是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)過(guò)程，包括人口從農(nóng)村向城市的聚集、農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)向非農(nóng)經(jīng)濟(jì)的轉(zhuǎn)變、城鎮(zhèn)用地規(guī)模的擴(kuò)張、農(nóng)村生活方式向城鎮(zhèn)生活方式的轉(zhuǎn)變等4個(gè)方面的內(nèi)容。因此，可從人口城鎮(zhèn)化、經(jīng)濟(jì)城鎮(zhèn)化、空間城鎮(zhèn)化、社會(huì)城鎮(zhèn)化等4個(gè)方面對(duì)城鎮(zhèn)化發(fā)展水平進(jìn)行評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)指標(biāo)的選取遵循可比性、可獲得性、合理性等原則，共12項(xiàng)，全部為正向指標(biāo)(表2)。

1.2.2 生態(tài)環(huán)境評(píng)價(jià)指標(biāo)體系 生態(tài)環(huán)境是與人的生存發(fā)展直接相關(guān)的環(huán)境，主要包括大氣、水、土壤、礦產(chǎn)、動(dòng)植物等要素。PSR(pressure-state-response)即“壓力-狀態(tài)-響應(yīng)”模型，由Friend等學(xué)者于20世紀(jì)70年代末提出，經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織(OECD)和聯(lián)合國(guó)環(huán)境規(guī)劃署(UNEP)于20世紀(jì)80年代末共同發(fā)展起來(lái)，是常用于研究生態(tài)環(huán)境問(wèn)題的框架指標(biāo)體系[16]。根據(jù)PSR模型，本研究將生態(tài)環(huán)境水平評(píng)價(jià)指標(biāo)體系分為壓力、狀態(tài)、響應(yīng)3個(gè)層次共9項(xiàng)指標(biāo)，指標(biāo)選取遵循可比性、可獲得性、客觀性等原則，其中人均工業(yè)廢水排放量、人均工業(yè)二氧化硫排放量、人均工業(yè)煙(粉)塵排放量等3項(xiàng)指標(biāo)為逆向指標(biāo)，其余為正向指標(biāo)(表3)。

表1 中國(guó)19個(gè)城市群及其空間范圍

表2 城鎮(zhèn)化水平評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

表3 生態(tài)環(huán)境水平評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

2 城市群城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境耦合協(xié)調(diào)關(guān)系分析

2.1 數(shù)據(jù)來(lái)源及標(biāo)準(zhǔn)化處理

本研究各城市的數(shù)據(jù)主要來(lái)源于《中國(guó)城市統(tǒng)計(jì)年鑒》(2016年)；由于少部分城市的數(shù)據(jù)在《中國(guó)城市統(tǒng)計(jì)年鑒》中沒(méi)有收集，所以數(shù)據(jù)采集于這些城市所在省份的統(tǒng)計(jì)年鑒或政府官網(wǎng)；對(duì)于極少數(shù)確實(shí)采集不到的城市數(shù)據(jù)，則用該城市所在省份數(shù)據(jù)的均值替代。各城市群相關(guān)指標(biāo)的數(shù)據(jù)由其所包含城市的數(shù)據(jù)經(jīng)計(jì)算所得。

考慮到評(píng)價(jià)指標(biāo)體系各指標(biāo)的單位不一致，不能統(tǒng)一計(jì)算，利用極差標(biāo)準(zhǔn)化公式對(duì)指標(biāo)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理。對(duì)于正向指標(biāo)，公式為uij=xij=min(xij)/max(xij)-min(xij)，對(duì)于逆向指標(biāo)，公式為uij=max(xij)-xij/max(xij)-min(xij)，其中，uij表示指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化值，取值在[0，1]范圍內(nèi)；xij表示指標(biāo)原始值；max(xij)表示指標(biāo)最大原始值；min(xij)表示指標(biāo)最小原始值。

2.2 城鎮(zhèn)化及生態(tài)環(huán)境水平的計(jì)算

城鎮(zhèn)化及生態(tài)環(huán)境是2個(gè)相互獨(dú)立、相互影響的子系統(tǒng)，可用以下公式計(jì)算兩者的發(fā)展水平指數(shù)：

(1)

為避免主觀因素造成計(jì)算誤差，本研究使用客觀賦權(quán)法計(jì)算各指標(biāo)的權(quán)重?？紤]到每種客觀賦權(quán)法都有一定的局限性，為了降低使用單一賦權(quán)法所帶來(lái)的差異性，分別使用熵值法、變異系數(shù)法、CRITIC法等3種方法計(jì)算各指標(biāo)的權(quán)重，再計(jì)算3種權(quán)重的算術(shù)平均值，得到綜合權(quán)重作為各指標(biāo)的最終權(quán)重λj(表2、表3)。

2.3 分析模型

2.3.1 耦合度模型 耦合是2個(gè)或2個(gè)以上系統(tǒng)之間相互作用、相互影響的現(xiàn)象。耦合度是系統(tǒng)間相互影響、相互依賴(lài)的程度。耦合度模型為[10]：

Cn={(U1,U2,…,Un/[∏(Ui+Uj)]}1/n。

(2)

系統(tǒng)間的耦合關(guān)系具有較大的相似性，耦合度模型也可以用于衡量城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境的交互耦合關(guān)系，即：

C={(U1·U2)/[(U1+U2)×(U1+U2)]}1/2。

(3)

式中：C表示耦合度；U1，U2分別表示城鎮(zhèn)化、生態(tài)環(huán)境的發(fā)展水平指數(shù)，由模型可知，0≤C≤1，耦合度數(shù)值越大，表示協(xié)調(diào)發(fā)展?fàn)顟B(tài)越好；反之，耦合度數(shù)值越小，表示協(xié)調(diào)發(fā)展?fàn)顟B(tài)越差。根據(jù)耦合度大小，可以將城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境的關(guān)系分為以下階段[6，12](表4)。

表4 城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境各耦合階段關(guān)系特征

2.3.2 協(xié)調(diào)發(fā)展度模型 當(dāng)2個(gè)系統(tǒng)均處于較低發(fā)展水平時(shí)，運(yùn)用耦合度模型計(jì)算可能會(huì)得到這2個(gè)系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展度較高的結(jié)果，造成與實(shí)際情況不符[17-18]。為解決上述問(wèn)題，采用協(xié)調(diào)發(fā)展度模型計(jì)算城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展度，即：

(4)

式中：H表示協(xié)調(diào)發(fā)展度；C表示耦合度；I表示城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境發(fā)展的綜合評(píng)價(jià)指數(shù)，I=aU1+bU2，a、b為權(quán)數(shù)，分別為城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境的貢獻(xiàn)程度?？紤]到城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境的同等重要程度，確定權(quán)數(shù)a、b均取值0.5。由模型可知，I的取值也在[0，1]范圍內(nèi)。根據(jù)協(xié)調(diào)發(fā)展度H的大小以及城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境發(fā)展水平的比較，可將城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境的耦合協(xié)調(diào)類(lèi)型分為4種類(lèi)型，12個(gè)子類(lèi)型[19-20](表5)。

表5 城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境耦合協(xié)調(diào)發(fā)展類(lèi)型

2.4 結(jié)果分析

運(yùn)用公式(3)和公式(4)計(jì)算中國(guó)19個(gè)城市群2015年城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境的耦合度及協(xié)調(diào)發(fā)展度，并對(duì)照相應(yīng)的耦合協(xié)調(diào)發(fā)展類(lèi)型(表6)。可見(jiàn)中國(guó)19個(gè)城市群城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境的耦合度介于0.347～0.500之間，均處于耦合發(fā)展的拮抗階段。該階段城鎮(zhèn)化發(fā)展迅速，需要大量的資源、能源、資金作為支撐，生態(tài)環(huán)境逐漸被破壞，承載能力不斷下降；其中10個(gè)城市群的耦合度超過(guò)4.9，說(shuō)明一半以上的城市群已經(jīng)偏向城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境良性耦合的磨合階段。從整體上看，19個(gè)城市群的城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境耦合度依然處于較低的水平，離良好的耦合階段仍有一定差距，遠(yuǎn)沒(méi)有達(dá)到高水平的耦合階段。

表6 2015年中國(guó)城市群城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境耦合協(xié)調(diào)發(fā)展類(lèi)型

從協(xié)調(diào)發(fā)展度及對(duì)應(yīng)的協(xié)調(diào)發(fā)展類(lèi)型看，中國(guó)19個(gè)城市群城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展度介于0.302～0.611之間，3個(gè)城市群達(dá)到高度協(xié)調(diào)耦合，占15.79%，13個(gè)城市群為中度協(xié)調(diào)耦合，占68.42%，3個(gè)城市群為低度協(xié)調(diào)耦合，占 15.79%，沒(méi)有城市群達(dá)到極度協(xié)調(diào)耦合。首先，高度協(xié)調(diào)耦合類(lèi)型方面，珠三角城市群城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境發(fā)展水平的差距小于0.1，達(dá)到高度協(xié)調(diào)耦合，是19個(gè)城市群中城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展最好的城市群。長(zhǎng)三角城市群雖然也屬于高度協(xié)調(diào)耦合類(lèi)型，但生態(tài)環(huán)境發(fā)展滯后于城鎮(zhèn)化發(fā)展，在今后的發(fā)展過(guò)程中要更加重視生態(tài)環(huán)境的保護(hù)與建設(shè)。天山北坡城市群城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境均達(dá)到較高的發(fā)展水平，在19個(gè)城市群中排名前五，雖然生態(tài)環(huán)境發(fā)展相對(duì)滯后，也屬于高度協(xié)調(diào)耦合類(lèi)型。原因可能在于城鎮(zhèn)化及生態(tài)環(huán)境發(fā)展水平的評(píng)價(jià)大多選用了人均指標(biāo)，天山北坡城市群人口規(guī)模相對(duì)較小，2015年末人口僅為525萬(wàn)人，與長(zhǎng)三角1.3億的人口規(guī)模不能相提并論，盡管總量指標(biāo)值不高，但人均指標(biāo)值較高。事實(shí)上，天山北坡城市群整體經(jīng)濟(jì)實(shí)力仍處于較低水平，今后既要加快城鎮(zhèn)化的發(fā)展，也要注重生態(tài)環(huán)境的保護(hù)。3個(gè)高度協(xié)調(diào)耦合類(lèi)型的城市群中，東部地區(qū)占2個(gè)，說(shuō)明東部地區(qū)城市群城鎮(zhèn)化及生態(tài)環(huán)境均發(fā)展較成熟，兩者的協(xié)調(diào)耦合發(fā)展處于相對(duì)較高的水平。其次，中度協(xié)調(diào)耦合類(lèi)型方面，京津冀、長(zhǎng)江中游、山西中部、關(guān)中平原、寧夏沿黃等5個(gè)城市群城鎮(zhèn)化及生態(tài)環(huán)境發(fā)展水平差距小于0.1，發(fā)展較均衡，達(dá)到中度協(xié)調(diào)耦合，在今后的發(fā)展中要保持這樣的均衡發(fā)展，爭(zhēng)取達(dá)到更高水平的協(xié)調(diào)耦合類(lèi)型。海峽西岸、山東半島、中原、哈長(zhǎng)、滇中、蘭西等6個(gè)城市群城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境為中度協(xié)調(diào)耦合-城鎮(zhèn)化滯后型，城鎮(zhèn)化發(fā)展還有很大的潛力和提升空間，今后的發(fā)展應(yīng)在生態(tài)環(huán)境的承載力范圍內(nèi)，著力提高城鎮(zhèn)化水平。遼中南、呼包鄂榆城市群城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境為中度協(xié)調(diào)耦合-生態(tài)環(huán)境滯后型，城鎮(zhèn)化發(fā)展超過(guò)了生態(tài)環(huán)境的承載能力，在今后的發(fā)展中應(yīng)更加注重生態(tài)環(huán)境的保護(hù)與修復(fù)。最后，低度協(xié)調(diào)耦合類(lèi)型方面，北部灣、成渝、黔中等3個(gè)城市群城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境屬于低度協(xié)調(diào)耦合-城鎮(zhèn)化受阻類(lèi)型，3個(gè)城市群的城鎮(zhèn)化發(fā)展水平在19個(gè)城市群中排名最后3位，處于最低水平，城鎮(zhèn)化發(fā)展對(duì)生態(tài)環(huán)境沒(méi)有造成太大的影響，遠(yuǎn)未達(dá)到生態(tài)環(huán)境的承載能力極限。在今后的發(fā)展中最主要的任務(wù)是利用好生態(tài)環(huán)境的優(yōu)勢(shì)，加快城鎮(zhèn)化發(fā)展進(jìn)程，縮小與其他地區(qū)的差距，提高城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展水平。

3 結(jié)論與討論

本試驗(yàn)以中國(guó)19個(gè)城市群為研究單元，通過(guò)建立評(píng)價(jià)指標(biāo)體系以及耦合協(xié)調(diào)模型對(duì)2015年城市群城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境的耦合關(guān)系進(jìn)行對(duì)比分析。結(jié)果表明，19個(gè)城市群城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境的耦合度介于0.347～0.500之間，均處于耦合發(fā)展的拮抗階段，仍然處于較低的協(xié)調(diào)發(fā)展水平；19個(gè)城市群城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境包括高度、中度、低度3種耦合協(xié)調(diào)發(fā)展類(lèi)型，分別占15.79%、68.42%、15.79%，呈兩頭小、中間大的橄欖型結(jié)構(gòu)；19個(gè)城市群城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境耦合協(xié)調(diào)發(fā)展的地區(qū)差異明顯，表現(xiàn)為東部地區(qū)>中部地區(qū)>西部地區(qū)。該結(jié)論既可以為政府制定城市群可持續(xù)發(fā)展政策提供參考依據(jù)，也可以為城市群各城市間加強(qiáng)合作，共同促進(jìn)城市群城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展提供決策指導(dǎo)。因數(shù)據(jù)獲取的限制，本研究在評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的建立方面還可以進(jìn)一步優(yōu)化和完善，在提高城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展水平的對(duì)策建議方面還可以更詳細(xì)、更具體，這有待今后進(jìn)行更加深入的研究。