●羅嬌霞 彭秀麗

“礦區(qū)生態(tài)經(jīng)濟系統(tǒng)”就是由礦區(qū)依賴生存、發(fā)展的利益相關者群體與外部環(huán)境所形成的把社會—經(jīng)濟—自然融為一體的復雜的生態(tài)系統(tǒng)。區(qū)域生態(tài)經(jīng)濟社會系統(tǒng)協(xié)調發(fā)展領域，協(xié)調度評價則是社會系統(tǒng)協(xié)調發(fā)展研究的重要內容，系統(tǒng)協(xié)調度評價的核心內容就是構造相應的評價函數(shù)模型，構造相對科學的評價指標體系，由此來開展相應的協(xié)調理論與實踐應用。隨著經(jīng)濟發(fā)展與生態(tài)環(huán)境的矛盾日益尖銳，我國學術界對該領域產(chǎn)生了一系列的研究成果。張煊、王德鳳等（2014）關注于生態(tài)經(jīng)濟系統(tǒng)評價指標體系與體現(xiàn)其協(xié)調發(fā)展狀況的協(xié)調度模型構建；還有張芳、楊青、劉承良、高樂華等（2015）學者針對某一區(qū)域、省域或不同的生態(tài)功能區(qū)就生態(tài)經(jīng)濟系統(tǒng)的協(xié)調發(fā)展狀況進行實證研究；同時，洞庭湖區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展與生態(tài)環(huán)境問題也為學界所關注，楊新榮、賈慧聰、曾文、劉林奇、熊建新等（2015）在生態(tài)經(jīng)濟系統(tǒng)的服務功能價值評估、土地利用/覆被變化情況、生態(tài)環(huán)境及生態(tài)補償分析、生態(tài)環(huán)境承載力評價等方面取得了一定進展。本文的研究正是基于這樣一個出發(fā)點，以湖南省花垣縣礦區(qū)生態(tài)經(jīng)濟社會系統(tǒng)為實例進行評價研究，希望能夠在區(qū)域生態(tài)經(jīng)濟社會系統(tǒng)協(xié)調度研究方面提供有益的啟示。

一、花垣縣概況

湖南省花垣縣境內礦產(chǎn)資源豐富，礦種較多,經(jīng)地質部門查明或探明的礦產(chǎn)有20 余種，潛在價值上千億元，其中錳礦儲量居全省第一、全國第二，鉛鋅礦儲量居全省第二、全國第三，2011年新探明錳礦遠景儲量3112 萬噸，是著名的黃金花垣錳礦區(qū)之一，儲量居全國第二位，有“東方錳都”之稱。但大宗用途的富錳礦產(chǎn)儲量嚴重不足，貧錳礦產(chǎn)因礦石難選冶而雖有龐大儲量卻不能大規(guī)模開采利用。

二、生態(tài)經(jīng)濟社會系統(tǒng)協(xié)調函數(shù)模型的構建

（一）功效函數(shù)

在協(xié)同論之下，系統(tǒng)在相變點之處的內部變量可以細分成慢、快馳豫變量。對于前者會對系統(tǒng)相變進程的根本變量給予決定，亦即系統(tǒng)的序參量，它的變量數(shù)量整體較少，而衰減的變化速度整體較慢，對系統(tǒng)起到主導作用并決定系統(tǒng)演變方向與有序狀態(tài)，所以系統(tǒng)能夠維持頗為有序的機制，這亦為慢馳豫變量所對應的協(xié)同關系，系統(tǒng)的協(xié)調發(fā)展也受到了參量狀態(tài)決定性影響。按照序參量的變化屬性可以細分成兩類：第一，序參量目標追求極值，即極大與極小值，越是靠近這兩個極值，那么對應的系統(tǒng)有序性就越佳。第二類序參量目標對穩(wěn)定值給予追求，具體的要求不可過大，亦不可過小，只有相近之時對系統(tǒng)會有著較佳的有序性。其中EC 系數(shù)（Efficacy Coefficient）能夠衡量出序參量對系統(tǒng)有序性貢獻水平，其值在0 至1 之間，其中1 對應的是最滿意，而最差則是0 值。對EC 關系式進行描述就是所謂的功效函數(shù)，若是選用序參量，就可以使用Vji進行表示，則EC（Vji）=F（Vji），其中F 對應的是關系式，j 即為相應子系統(tǒng)的下標，j∈[1，m]，i 則是子系統(tǒng)序參量的下表，i∈[1，n]，Vji參量實際上就是Xji（j=1，2,…，m;i=1,2,3…，n)，其中αji、βji就是在系統(tǒng)處于穩(wěn)態(tài)之時Vji所對應的臨界點上、下限。也就是Xji處于這兩個參量之間。系統(tǒng)正處于穩(wěn)態(tài)時，狀態(tài)函數(shù)是為線性關系，而慢馳豫變量若是在系統(tǒng)中發(fā)生量的變化，那么對系統(tǒng)有序度帶來不同影響。第一，正功效。也就是慢馳豫有著變大的變量，系統(tǒng)有序度提升；第二，負功效。也就是相應的慢馳豫有了增大的變量，相應的系統(tǒng)有序度則會下降。以下給出了相應的功效函數(shù)，其中EC（Vji）即為Vi指標對系統(tǒng)的有序功效系數(shù)①。

EC（Vji）具有正功效時

EC（Vji）具有負功效時

（二）協(xié)調函數(shù)

單一性的功效系數(shù)并不能表面系統(tǒng)處于協(xié)調發(fā)展態(tài)，此時還需要構造包含所有有序參量作為自變量的函數(shù)模型，函數(shù)亦即協(xié)調度函數(shù)（FHC），而它的值極為協(xié)調度（HC）。在本次研究中，針對協(xié)調函數(shù)的構造主要是利用數(shù)理統(tǒng)計領域的變異系數(shù)實現(xiàn)機制，對統(tǒng)計數(shù)字之間的集中與離散性進行計算，就可以對數(shù)字代表的指標之間統(tǒng)計特征進行判斷，從而折射出系統(tǒng)發(fā)展狀態(tài)，該方法的優(yōu)勢不僅充分考量出數(shù)字集中性水平，同時還對其離散性程度進行考量，以下給出了相應的協(xié)調度函數(shù)模型。②

函數(shù)的HC 皆為3 至4 之間，若是達到4，那么意味著協(xié)調度達到極大；若是處于3，那么協(xié)調度就會達到最小，系統(tǒng)就會呈現(xiàn)出有序的崩潰，相應的系統(tǒng)就會呈現(xiàn)出無序方向發(fā)展。

（三）協(xié)調度范圍的確定

協(xié)調函數(shù)計算得到的值表示協(xié)調度，協(xié)調度的取值通常處于相應的范圍之內，這樣就能夠據(jù)此來衡量系統(tǒng)的狀態(tài)，以下就協(xié)調函數(shù)進行以下的取值范圍討論：協(xié)調度函數(shù)取值區(qū)間為[1-n,1]，而此處的n 即為指標個數(shù)，而n 對應的是變異系數(shù)。變異系數(shù)表示的統(tǒng)計意義將上限確定成1，由于變異系數(shù)超過1，或者此時的協(xié)調度已經(jīng)低于零，那么此時的數(shù)據(jù)離散水平將遠超過集中度的1 倍，而數(shù)據(jù)的差異性整體有著頗大的相似性，而對這種相似性進行判斷則顯然喪失了統(tǒng)計學意義。在協(xié)調度之上就是低于零，這意味著系統(tǒng)的協(xié)調屬性與相似性較差。為此可以將協(xié)調度下限設置為零，而協(xié)調度區(qū)間則可以設定為[0,1]③。

（四）協(xié)調度等級

協(xié)調度選用了量化概念來對系統(tǒng)的協(xié)調程度進行反映，沒有展現(xiàn)出系統(tǒng)狀態(tài)性質，定性化信息量明顯缺失，由于在[0,1]之間本身有著無數(shù)點，以及協(xié)調度及其狀態(tài)亦為無數(shù)值，借助于模糊數(shù)學思想將相近的協(xié)調度置于隸屬關系之上，然后將其界定成同一個類型的協(xié)調狀態(tài)，這樣就能提出相應的協(xié)調等級概念。此概念可以將協(xié)調度細分成諸多連續(xù)區(qū)間，每個區(qū)間與協(xié)調等級進行映射，而且不同的區(qū)間也和某種協(xié)調狀態(tài)進行對應，由此便能構成連續(xù)性的協(xié)調等級階梯。這樣就會使得其中某個小區(qū)間的協(xié)調度進行統(tǒng)一賦值，使之成為某一種協(xié)調度，通過這種階梯化處理就能使得它的概念變得更為簡單，同時實用性也會明顯增強。在本次研究中將0.0 與1.0 進行細分，進而構成相應的10 個等級，協(xié)調度為0.5，對應的就是系統(tǒng)失調與協(xié)調狀態(tài)下的分界線，若是協(xié)調度在0 至0.5 區(qū)間為失調態(tài)，那么后半段就是協(xié)調態(tài)，具體可參見下表1。

表1 EES 的協(xié)調等級表

三、花垣錳礦區(qū)EES 系統(tǒng)發(fā)展綜合評價

花垣錳礦區(qū)也是我國當前規(guī)模最大的電解錳生產(chǎn)基地，區(qū)域目前聚居的民族數(shù)量多達10 多個，總面積約為7000 平方千米，人口規(guī)模約為160 萬。地區(qū)的錳礦目前成功探明的儲藏量可達到1.5 億噸之上，年度開采錳礦石規(guī)模多達300 萬噸，電解金屬錳年產(chǎn)量高達46 萬噸。這里也是當前世界上最大的電解錳與錳礦石生產(chǎn)基地，電解金屬錳產(chǎn)量占世界總產(chǎn)量的40%～50%④。在電解金屬錳產(chǎn)業(yè)的發(fā)展推動下，花垣縣憑借著產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢多年成為湖南省經(jīng)濟強縣。在經(jīng)濟利益驅使之下當?shù)卣约懊癖姸家浴板i”為致富切入點，對錳產(chǎn)業(yè)進行無序開發(fā)和利用。自2000年開始，錳三角地區(qū)先后出現(xiàn)了上千家的礦企，部分非法企業(yè)在利益驅動之下甚至違法的將相關污染物與廢渣直接排入到江河之中，使得當?shù)氐霓r(nóng)業(yè)與生活用水遭受嚴重污染。相關高致癌錳與六價鉻超標嚴重，當?shù)剞r(nóng)作物減產(chǎn)嚴重，患有結石與癌癥等慢性疾病的人顯著增多，清水江流域的上百萬的民眾生命安全面臨極大威脅?；ㄔi礦區(qū)事件迅速引起中央高層重視，要求“環(huán)保總局要深入調查，提出治理方案，協(xié)調三省市聯(lián)合行動，共同治理”。經(jīng)過多年治理，花垣錳礦區(qū)地區(qū)污染治理取得了顯著成效，生態(tài)環(huán)境逐漸恢復，能源資源消耗水平顯著下降，政府、企業(yè)和民眾關系明顯和諧，在技術改造的帶動下經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展。通過長期綜合治理，當前花垣錳礦區(qū)地區(qū)污染治理效果顯著，生態(tài)環(huán)境明顯改善，高能耗、高污染的粗放式錳工業(yè)得到有效治理，工業(yè)能耗顯著下降，工業(yè)企業(yè)與當?shù)卣?、礦區(qū)居民三者之間的關系明顯改善。在技術改進和綜合治理的推動下，地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展重新步入健康可持續(xù)發(fā)展軌道⑤。

（一）花垣錳礦區(qū)生態(tài)經(jīng)濟社會系統(tǒng)評價指標及功效系數(shù)的確定

EES 是社會、生態(tài)、經(jīng)濟這三個子系統(tǒng)的融合，為此在本次研究中以錳三角礦區(qū)為對象，對其EES 評價指標體系進行分解，使之形成經(jīng)濟、社會與生態(tài)發(fā)展變量。由此最終得到上述所明確的21 項指標。而這些指標的遴選原則為：可以對系統(tǒng)發(fā)展狀態(tài)進行客觀反映，它們能夠折射出系統(tǒng)性質的序參量。在本次分析中，相關數(shù)據(jù)遴選的時間節(jié)點分別為2000、2015、2016、2017 共四年，而選擇的指標下限值則為2000 至2017年間的基于相類數(shù)據(jù)篩選得到的最低表現(xiàn)值。而對應的上限值則是三角礦區(qū)的發(fā)展規(guī)劃，然后結合區(qū)域的發(fā)展目標與現(xiàn)狀，最終得到礦區(qū)的EES 協(xié)調度評價指標與功效系數(shù)的計算結果，詳細可參見表2。

表2 EES 系統(tǒng)功效值

（二）花垣縣礦區(qū)EES 系統(tǒng)協(xié)調度系數(shù)

表3 EES 系統(tǒng)對應的協(xié)調度及其等級表

圖1 EES 系統(tǒng)及其子系統(tǒng)協(xié)調度變化曲線圖

在表3 中給出了借助于線性加權法所得到的協(xié)調度，分析表3 以及圖1 可知，在2000 至2017年間，地區(qū)的EES 系統(tǒng)協(xié)調度變化情況整體上呈現(xiàn)出平緩趨勢，而從細節(jié)方面有著輕微的波動，亦即先降、后升、再降，其協(xié)調等級是為5 級，屬于弱度協(xié)調。生態(tài)子系統(tǒng)則是在EES 中占較大份額，2000年與2017年，對應的比例分別為29.35%與41.92%，生態(tài)子系統(tǒng)貢獻率則表現(xiàn)出上升趨勢，這意味著隨著綜合治理的展開，花垣錳礦區(qū)地區(qū)的生態(tài)處于上升之勢。地區(qū)經(jīng)濟子系統(tǒng)的協(xié)調度在2000 與2017年分別占比為43.31%與30.71%，呈現(xiàn)出下降趨勢，這意味著對系統(tǒng)協(xié)調度的貢獻水平有所減弱，意味著盲目的以犧牲生態(tài)環(huán)境為代價的粗放式經(jīng)濟增長有所緩解。而社會子系統(tǒng)則于系統(tǒng)的協(xié)調度的占比則相對較低，但2000 到2017年之前呈現(xiàn)上升趨勢，這意味著隨著綜合治理的實施，地區(qū)的社會發(fā)展和諧程度不斷提高。由此可以得出：在2000 至2017年間，因為地方政府對環(huán)境治理給予高度重視，進而對生態(tài)環(huán)境的保護與建設給予不同程度的強化。相應的生態(tài)環(huán)境也受到了正面影響，經(jīng)濟發(fā)展與環(huán)境治理之間協(xié)調發(fā)展。因此，花垣錳礦區(qū)綜合治理取得了明顯的效果，治理績效顯著，繼續(xù)優(yōu)化花垣錳礦區(qū)綜合治理，構建科學的治理模式，能夠有效地促進花垣錳礦區(qū)地區(qū)社會、經(jīng)濟和環(huán)境效益的可持續(xù)發(fā)展⑥。

（三）花垣縣礦區(qū)EES 系統(tǒng)協(xié)調度評價

1.生態(tài)經(jīng)濟社會系統(tǒng)具有復雜巨型屬性，所涉及到的因素種類較多，而且這些因素本身也存在著明顯的動態(tài)性，且具有相互復雜的影響，若要實現(xiàn)系統(tǒng)良性與穩(wěn)定發(fā)展，就必須要構造更為科學的EES 評價指標體系與協(xié)調度評價理論，唯有如此才可對系統(tǒng)正態(tài)進行科學把握，并選用科學的調控措施使得系統(tǒng)朝著有序化方向進行發(fā)展。

2. 評價EES 運行狀態(tài)領域協(xié)調度理論無疑有著較大的優(yōu)勢，它能夠折射出系統(tǒng)相關要素的和諧度與關系，并借助于數(shù)量化概念來對EES 的發(fā)展水平與狀態(tài)進行描述，同時也能折射出系統(tǒng)的變化屬性與發(fā)展規(guī)律。協(xié)調度評價的核心之一就是功效函數(shù)的上下限指標的遴選，這也是系統(tǒng)狀態(tài)定位的關鍵依據(jù)，亦為對EES進行評價、對其發(fā)展狀態(tài)進行評估的關鍵一環(huán)。評價指標值的動態(tài)區(qū)間的確定需要綜合考量EES 的現(xiàn)狀以及今后的發(fā)展目標，同時還需要對過去的發(fā)展狀態(tài)進行考量，包括地區(qū)乃至國家的總體發(fā)展規(guī)劃，這樣才能得到更為科學與合理的評價結果。

3.對協(xié)調度評價函數(shù)以及評價體系進行構造，然后對其在錳三角礦區(qū)的EES 現(xiàn)狀方面的解釋進行研究，發(fā)現(xiàn)整體解釋效果較佳，可以為相類地區(qū)的協(xié)調發(fā)展提供重要的參考憑據(jù)。

注釋：

①魏曉旭,趙軍,魏偉,等.基于縣域單元的中國生態(tài)經(jīng)濟系統(tǒng)協(xié)調度及空間演化[J].地理科學進展,2014,33(11):1535- 1545

②張偉剛,宋修海.礦區(qū)生態(tài)經(jīng)濟系統(tǒng)特征與演化研究[J].甘肅社會科學,2006(5):136- 138,145

③白中科,周偉,王金滿,等.再論礦區(qū)生態(tài)系統(tǒng)恢復重建[J].中國土地科學,2018,32(11):1- 8

④徐嘉興,趙華,李鋼,等.礦區(qū)土地生態(tài)評價及空間分異研究[J].中國礦業(yè)大學學報,2017(01):195- 203

⑤王廣成,李寧,崔新新.煤炭礦區(qū)復合生態(tài)系統(tǒng)協(xié)同演化序參量的選擇與協(xié)同度評價[J].中國礦業(yè),2017(2):99- 105

⑥晚春東,鞠耀績,湯萬金.礦區(qū)生態(tài)經(jīng)濟系統(tǒng)特征與演化原理研究[J].技術經(jīng)濟,2003(2):65- 66