楊敏婕

（西南石油大學(xué) 工程學(xué)院，四川 南充 637000，E-mail：1256747297@qq.com）

建筑業(yè)作為我國的支柱產(chǎn)業(yè)之一，在國民經(jīng)濟發(fā)展中占有重要的地位。但傳統(tǒng)的建筑業(yè)發(fā)展是以消耗大量的自然資源及造成沉重的環(huán)境負(fù)擔(dān)為代價的。據(jù)統(tǒng)計：建筑活動消耗了自然資源總量的40%，能源總量的40%，而造成的建筑垃圾也占人類活動垃圾總量的40%，預(yù)計2030年建筑業(yè)產(chǎn)生的溫室氣體將占全社會排放量的25%[1]。高能耗和高污染正逐步成為阻礙建筑業(yè)持續(xù)發(fā)展的瓶頸問題。隨著人們對經(jīng)濟活動和資源環(huán)境之間關(guān)系認(rèn)識的不斷深入，綠色發(fā)展的理念逐步深入人心，碳中和、碳達(dá)峰、可持續(xù)發(fā)展、資源節(jié)約型社會等新理念不斷被提出，建筑業(yè)的綠色化轉(zhuǎn)型將是大勢所趨。

新型建筑工業(yè)化生產(chǎn)方式不僅具有節(jié)能減排、低碳環(huán)保的優(yōu)勢，而且產(chǎn)業(yè)集中度高、施工效率高，可以改變傳統(tǒng)建筑業(yè)的粗放型發(fā)展模式，是建筑業(yè)綠色化轉(zhuǎn)型的重要途經(jīng)，近年在我國得到大力推廣。建筑工業(yè)化將主要的建造環(huán)節(jié)轉(zhuǎn)移至工廠，在工業(yè)化的生產(chǎn)方式下，既可以提高產(chǎn)品質(zhì)量，也能達(dá)到節(jié)能環(huán)保的目的。而在傳統(tǒng)半手工的施工方式下，則更易產(chǎn)生廢水、揚塵和建筑垃圾等污染。劉君怡[2]對工業(yè)化與傳統(tǒng)施工方式的能耗進(jìn)行了對比，結(jié)果顯示，工業(yè)化生產(chǎn)方式下降低能耗約20%～30%，材料損耗減少約60%，建筑垃圾減少約83%，可回收材料増加66%。建筑工業(yè)化逐步成為了推動綠色發(fā)展的內(nèi)在動力。我國關(guān)于綠色發(fā)展理念的提出是在資源環(huán)境惡化、全球氣候變化、國際金融危機及國內(nèi)轉(zhuǎn)方式調(diào)結(jié)構(gòu)的多重背景下所提出來的，并在“十二五”規(guī)劃中明確提出了要走綠色發(fā)展之路[3]。“十九大”報告明確指出“貫徹綠色發(fā)展理念、推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)”是中國進(jìn)入高質(zhì)量發(fā)展階段的內(nèi)在要求。“二十大”報告也提出了要“推動綠色發(fā)展，促進(jìn)人與自然和諧共生”。

目前，我國關(guān)于建筑工業(yè)化與綠色發(fā)展水平的研究主要集中于3個方面：一是建筑工業(yè)化發(fā)展水平的評價，如趙麗坤等[4]運用模糊灰色物元和組合賦權(quán)方法，對中國華北、華東、華南等7個區(qū)域的裝配式建筑產(chǎn)業(yè)的發(fā)展水平進(jìn)行了分析和評價。李玲燕等[5]運用均方差決策法、探索性空間數(shù)據(jù)分析、地理加權(quán)回歸模型，探究了中國裝配式建筑發(fā)展水平的空間差異特征；二是城市綠色發(fā)展水平的評價，如鄒磊等[6]利用熵權(quán)-TOPSIS（Technique for Order Preference by Similarity to an Ideal Solution）法、空間自相關(guān)分析和地理探測器等多元統(tǒng)計方法剖析了2008～2018年長江中游城市群綠色發(fā)展水平的地區(qū)差異特征。楊志江等[7]運用基于跨期生產(chǎn)前沿的 SBM（Slacks-Based Measure）-DEA（Data Envelopment Analysis）模型測算了中國省際1999～2012年的綠色發(fā)展效率，對中國綠色發(fā)展效率的演變特征與區(qū)域差異進(jìn)行了考察；三是建筑工業(yè)化對綠色發(fā)展的單向影響研究，該類研究主要集中于建筑工業(yè)化的節(jié)能減排效益，如王廣明等[8]通過對比傳統(tǒng)現(xiàn)澆式、預(yù)制裝配式這兩種建造方式的資源能源消耗、建筑垃圾排放、噪音和空氣污染排放及碳排放等，深入分析了裝配式建筑的節(jié)能減排效益。李萌萌等[9]通過碳排放系數(shù)法，建立了裝配式建筑物化階段的碳排放量計算模型，深入分析了裝配式建筑的低碳效益。已有研究在建筑工業(yè)化和綠色發(fā)展各自系統(tǒng)中的發(fā)展評價研究已較為成熟，為本文的研究提供了很好的思路和借鑒。但針對建筑工業(yè)化與綠色發(fā)展系統(tǒng)間關(guān)系的研究仍不夠豐富，目前僅局限于建筑工業(yè)化對綠色發(fā)展的單項影響研究，直接聚焦建筑工業(yè)化與綠色發(fā)展的耦合協(xié)調(diào)關(guān)系的研究尚為空白。

為此，本文以京津冀地區(qū)作為研究對象，采用耦合協(xié)調(diào)度模型，不僅考慮建筑工業(yè)化系統(tǒng)與綠色發(fā)展系統(tǒng)各自的發(fā)展情況，而且關(guān)注二者的耦合協(xié)調(diào)關(guān)系，并揭示其時序變化特征與空間分布格局，以尋求兩者協(xié)調(diào)發(fā)展的特征與規(guī)律，為建筑工業(yè)化系統(tǒng)和綠色發(fā)展系統(tǒng)在我國的持續(xù)高質(zhì)量發(fā)展提供思路借鑒。

1 指標(biāo)體系構(gòu)建

1.1 指標(biāo)選取

結(jié)合已有研究成果，分別構(gòu)建建筑工業(yè)化與綠色發(fā)展水平的評價指標(biāo)體系，如表1、表2所示。表中，指標(biāo)屬性為“+”代表正向，對應(yīng)越大越優(yōu)型指標(biāo)；指標(biāo)屬性為“-”代表逆向，對應(yīng)越小越優(yōu)型指標(biāo)。

表1 建筑工業(yè)化發(fā)展評價指標(biāo)體系

表2 綠色發(fā)展評價指標(biāo)體系

（1）建筑工業(yè)化發(fā)展評價指標(biāo)體系。建筑工業(yè)化發(fā)展水平評價指標(biāo)體系包含5項一級指標(biāo)和23項二級指標(biāo)。其中，發(fā)展規(guī)模體現(xiàn)建筑工業(yè)化的現(xiàn)有發(fā)展體量；發(fā)展?jié)摿χ肝磥戆l(fā)展的空間，即規(guī)模進(jìn)一步擴大和質(zhì)量進(jìn)一步提高的能力；創(chuàng)新能力考察在建筑工業(yè)化方面的科研創(chuàng)新水平；產(chǎn)業(yè)效益體現(xiàn)對經(jīng)濟發(fā)展的貢獻(xiàn)水平；綠色發(fā)展反映對環(huán)境的影響程度。

（2）綠色發(fā)展系統(tǒng)評價指標(biāo)體系。綠色發(fā)展水平評價指標(biāo)體系包含6項一級指標(biāo)和30項二級指標(biāo)。該指標(biāo)體系的構(gòu)建主要來源于國家發(fā)展改革委、國家統(tǒng)計局、環(huán)境保護部、中央組織部聯(lián)合制定的《綠色發(fā)展指標(biāo)體系》，全面考核我國綠色生態(tài)、環(huán)境保護的發(fā)展情況。

1.2 數(shù)據(jù)來源

本文的研究對象為京津冀地區(qū)，樣本考察期為2016～2020年，數(shù)據(jù)來源于《中國統(tǒng)計年鑒》《中國城市統(tǒng)計年鑒》《中國環(huán)境統(tǒng)計年鑒》《中國科技統(tǒng)計年鑒》《中國能源統(tǒng)計年鑒》等。對其中缺失數(shù)據(jù)采用平均增長率法進(jìn)行補齊。此外，京津冀地區(qū)整體數(shù)據(jù)是通過匯總北京、天津和河北的指標(biāo)數(shù)據(jù)獲得。其中，對總量指標(biāo)進(jìn)行求和，對相對指標(biāo)和人均指標(biāo)進(jìn)行求平均。

1.3 指標(biāo)處理

（1）無量綱化處理。為消除指標(biāo)計量單位和屬性的不一致性，對指標(biāo)進(jìn)行無量綱化處理。

式中，xij′為第i年第j個指標(biāo)的無量綱化處理后的數(shù)據(jù)；xij為原始指標(biāo)數(shù)據(jù)；min(xij)為第j個指標(biāo)中的最小值；max(xij)為第j個指標(biāo)中的最大值。

（2）非負(fù)化處理。為了保證數(shù)據(jù)的合理性，對標(biāo)準(zhǔn)化后的數(shù)據(jù)進(jìn)行平移。

式中，A為平移幅度；yij為非負(fù)化處理后的指標(biāo)數(shù)據(jù)。本文統(tǒng)一取A值為0.01。

（3）權(quán)重計算。熵值法的計算步驟為：

式中，r為樣本中年份的個數(shù)。

第j個指標(biāo)的信息熵值ej為：

第j個指標(biāo)的熵權(quán)ωj為：

式中，n為指標(biāo)個數(shù)，0≤ωj≤1且

2 耦合協(xié)調(diào)度模型

2.1 綜合發(fā)展指數(shù)

綜合發(fā)展指數(shù)用以判斷各系統(tǒng)的發(fā)展?fàn)顟B(tài)及相對發(fā)展水平[17]。綜合發(fā)展指數(shù)的計算公式為：

式中，p、q分別為建筑工業(yè)化和綠色發(fā)展的指標(biāo)無量綱化處理后的數(shù)據(jù)，即式（1）的計算結(jié)果；P和Q分別代表建筑工業(yè)化和綠色發(fā)展的綜合發(fā)展指數(shù)；wj、zj分別代表建筑工業(yè)化和綠色發(fā)展各指標(biāo)權(quán)重；m、n分別代表建筑工業(yè)化和綠色發(fā)展評價指標(biāo)的個數(shù)。參考文獻(xiàn)張旭等[18]、祝影等[19]的研究成果，確定建筑工業(yè)化和綠色發(fā)展的綜合發(fā)展水平評價標(biāo)準(zhǔn)如表3所示。

表3 綜合發(fā)展水平評價標(biāo)準(zhǔn)

2.2 耦合協(xié)調(diào)度模型

耦合協(xié)調(diào)度模型包括耦合度模型和耦合協(xié)調(diào)度模型，具體分析步驟如下：

（1）耦合度計算。

式中，C為耦合度，C∈[0，1]，C值越大，表明耦合度越高，系統(tǒng)的協(xié)同效果越好。

（2）耦合協(xié)調(diào)度計算。在計算耦合度時，當(dāng)出現(xiàn)低建筑工業(yè)化水平、低綠色發(fā)展水平和高建筑工業(yè)化水平、高綠色發(fā)展水平，都會得出較高的耦合度，這會給結(jié)果分析帶來偏差。為此，進(jìn)一步引入耦合協(xié)調(diào)度模型：

式中，D為耦合協(xié)調(diào)度，D∈[0，1]反映，D越接近于1，代表系統(tǒng)的協(xié)調(diào)發(fā)展水平越高，越能產(chǎn)生良性的整體功效；T為綜合協(xié)調(diào)系數(shù)，體現(xiàn)綜合發(fā)展水平對耦合協(xié)調(diào)度的影響程度；α、β為待定參數(shù)，且滿足α+β=1，反映不同系統(tǒng)的相對重要程度。發(fā)展工業(yè)化建筑，提高綠色發(fā)展水平是貫徹落實新發(fā)展理念和黨的二十大精神的重要舉措，二者在推動我國經(jīng)濟社會高質(zhì)量發(fā)展中的作用顯著[20]。為此，在分析建筑工業(yè)化與綠色發(fā)展兩系統(tǒng)的關(guān)系時，其處于同等重要程度，故取值為α=β=0.5。

參考相關(guān)文獻(xiàn)[21，22]，本文將建筑工業(yè)化與綠色發(fā)展的耦合協(xié)調(diào)度水平的所屬類型劃分為4個大類和10個小類，如表4所示。

表4 建筑工業(yè)化與綠色發(fā)展耦合協(xié)調(diào)度評判標(biāo)準(zhǔn)及類型

3 耦合結(jié)果分析

3.1 綜合發(fā)展水平評價

根據(jù)建筑工業(yè)化與綠色發(fā)展的評價指標(biāo)體系，由式（1）～式（8）可以得出2016～2020年京津冀地區(qū)建筑工業(yè)化（P）和綠色發(fā)展（Q）的綜合發(fā)展指數(shù)。為直觀對比兩系統(tǒng)綜合發(fā)展水平的變化情況，繪制出趨勢圖，如圖1～圖4所示。通過計算P和Q的比值可進(jìn)一步獲得相對發(fā)展水平，如表5所示。

表5 P/Q值及綜合發(fā)展類型

圖1 京津冀地區(qū)整體建筑工業(yè)化與綠色發(fā)展綜合水平指數(shù)變化趨勢

圖2 北京建筑工業(yè)化與綠色發(fā)展綜合水平指數(shù)變化趨勢

圖4 河北建筑工業(yè)化與綠色發(fā)展綜合水平指數(shù)變化趨勢

從京津冀地區(qū)建筑工業(yè)化和綠色發(fā)展系統(tǒng)的各自發(fā)展?fàn)顟B(tài)來看，在樣本觀察期內(nèi)兩系統(tǒng)的發(fā)展水平都得到了提高?？傮w而言，京津冀地區(qū)整體的建筑工業(yè)化和綠色發(fā)展的綜合水平分別呈現(xiàn)穩(wěn)定提升和動態(tài)上升態(tài)勢，整體平均增長率分別為17.51%和10.57%，建筑工業(yè)化發(fā)展水平整體提升態(tài)勢高于綠色發(fā)展；兩系統(tǒng)在樣本觀察期內(nèi)的綜合發(fā)展水平不夠高，通過統(tǒng)計北京、天津、河北及京津冀整體的綜合發(fā)展指數(shù)可以得出，建筑工業(yè)化發(fā)展綜合指數(shù)大于0.5的僅占40%，綠色發(fā)展綜合指數(shù)大于0.5的僅占30%，說明區(qū)域內(nèi)無論是建筑工業(yè)化還是綠色發(fā)展綜合水平均未達(dá)到最優(yōu)態(tài)勢，仍需進(jìn)一步推動區(qū)域內(nèi)建筑工業(yè)化和綠色發(fā)展的綜合水平。局部而言，河北的增長趨勢最為明顯，除2017～2018年建筑工業(yè)化綜合指數(shù)小幅下降外，其余均呈穩(wěn)定增長態(tài)勢，建筑工業(yè)化和綠色發(fā)展的綜合指數(shù)平均增長率分別為32.3%和93.3%，均超過區(qū)域整體水平；天津和北京的綜合發(fā)展水平呈動態(tài)上升趨勢，其中，天津的建筑工業(yè)化發(fā)展綜合指數(shù)平均增長率僅為7.02%，說明天津在推動建筑工業(yè)化發(fā)展上動力不足，需進(jìn)一步促進(jìn)建筑業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級，推動建筑工業(yè)化持續(xù)發(fā)展；北京的綠色發(fā)展綜合指數(shù)平均增長率僅為6.24%，但值得注意的是，2016年北京的綠色發(fā)展綜合指數(shù)已達(dá)到0.499，均高于天津、河北和區(qū)域整體水平，說明北京在樣本觀察期內(nèi)的綠色發(fā)展水平起點較高，導(dǎo)致增長態(tài)勢不夠明顯，而河北綠色發(fā)展綜合指數(shù)平均增長率較高的原因則正好相反。

從京津冀地區(qū)建筑工業(yè)化和綠色發(fā)展系統(tǒng)間的相對發(fā)展關(guān)系來看，總體而言，在樣本觀察期內(nèi)同步型占比60%，建筑超前型占比20%，建筑工業(yè)化和綠色發(fā)展的相對關(guān)系以同步型為主，說明京津冀地區(qū)建筑工業(yè)化系統(tǒng)和綠色發(fā)展系統(tǒng)的步伐相對比較一致。從時間維度來看，由于建筑工業(yè)化在我國起步時間較晚，目前與綠色發(fā)展系統(tǒng)間相對發(fā)展關(guān)系的變化規(guī)律還不夠明顯，大體上可以將2017年作為分界線，2017年及以前以建筑滯后型和同步型為主，2017年以后以建筑超前型和同步型為主。說明隨著國家對建筑工業(yè)化的重視，各地區(qū)也在逐步加大對建筑工業(yè)化的推動力度。

從空間分布來看，天津在樣本觀察期內(nèi)均為同步型，由圖3也可以看出，兩系統(tǒng)的發(fā)展曲線較為接近；河北在2016～2020年間經(jīng)歷了由建筑超前到建筑滯后的過程，這主要與河北的綠色發(fā)展綜合指數(shù)的增長率遠(yuǎn)高于建筑工業(yè)化有關(guān)，該省應(yīng)進(jìn)一步加大對建筑工業(yè)化和綠色發(fā)展協(xié)同推進(jìn)的重視程度；北京具有與京津冀整體相近的時序演變規(guī)律，大體經(jīng)歷了建筑滯后—同步發(fā)展—建筑超前的過程，表明北京在此期間促進(jìn)建筑工業(yè)化快速發(fā)展方面的成效顯著。

圖3 天津建筑工業(yè)化與綠色發(fā)展綜合水平指數(shù)變化趨勢

3.2 耦合協(xié)調(diào)度評價

根據(jù)綜合發(fā)展指數(shù)計算結(jié)果，結(jié)合式（9）～式（11），可計算出京津冀地區(qū)的耦合度和耦合協(xié)調(diào)度，并據(jù)此繪制出趨勢圖，如圖5、圖6所示。

圖5 京津冀地區(qū)的建筑工業(yè)化和綠色發(fā)展的耦合度變化趨勢

圖6 京津冀地區(qū)的建筑工業(yè)化和綠色發(fā)展的耦合協(xié)調(diào)度變化趨勢

（1）耦合度分析。由圖5可知，北京、天津、河北及京津冀地區(qū)整體在2016～2020年均達(dá)到最大耦合階段，且波動較小，耦合水平處于高水平穩(wěn)定狀態(tài)。這表明京津冀地區(qū)建筑工業(yè)化和綠色發(fā)展系統(tǒng)間具有較強的相互作用關(guān)系。

（2）耦合協(xié)調(diào)度分析。由圖6可知，2016～2020年京津冀地區(qū)建筑工業(yè)化和綠色發(fā)展的耦合協(xié)調(diào)度均有所提升?？傮w而言，2020年均進(jìn)入較高水平的耦合協(xié)調(diào)，建筑工業(yè)化發(fā)展水平與綠色發(fā)展水平達(dá)成一致，兩系統(tǒng)相互促進(jìn)、相輔相成，呈現(xiàn)出高效的協(xié)同性；耦合協(xié)調(diào)度最高為0.85，雖已屬良好協(xié)調(diào)階段，但還未達(dá)到優(yōu)質(zhì)協(xié)調(diào)階段，建筑工業(yè)化與綠色發(fā)展協(xié)同水平仍需進(jìn)一步深化。局部而言，北京的耦合協(xié)調(diào)度由0.59到0.77，天津的耦合協(xié)調(diào)度由0.64到0.78，京津冀地區(qū)整體的耦合協(xié)調(diào)度由0.62到0.77。北京和天津呈現(xiàn)出與京津冀地區(qū)整體相近的時序演變規(guī)律，即從勉強協(xié)調(diào)到協(xié)調(diào)發(fā)展階段，建筑工業(yè)化和綠色發(fā)展協(xié)同發(fā)展效果較好；河北的耦合協(xié)調(diào)度在 0.39～0.85之間，經(jīng)歷了從瀕危失調(diào)到勉強協(xié)調(diào)再到協(xié)調(diào)發(fā)展的過程。河北屬區(qū)域中增長態(tài)勢最為明顯的地區(qū)，雖2016年低于北京、天津及地區(qū)整體水平，但在2016～2017年出現(xiàn)大幅增長，2018年以后則高于北京、天津和地區(qū)整體水平，體現(xiàn)出河北在建筑工業(yè)化和綠色發(fā)展深化推進(jìn)方面的成效性高于北京和天津的特點。

4 結(jié)語

本文構(gòu)建了建筑工業(yè)化和綠色發(fā)展的評價指標(biāo)體系，通過構(gòu)建耦合協(xié)調(diào)度模型，測算了京津冀地區(qū)在2016～2020年兩系統(tǒng)的綜合發(fā)展指數(shù)、耦合度和耦合協(xié)調(diào)度，探討了建筑工業(yè)化和綠色發(fā)展系統(tǒng)間的耦合協(xié)調(diào)發(fā)展?fàn)顩r。得到如下結(jié)論：建筑工業(yè)化和綠色發(fā)展綜合水平呈上升態(tài)勢，但綜合發(fā)展水平還不夠高，省域間在各自系統(tǒng)的發(fā)展水平上存在一定差異，相對發(fā)展關(guān)系以同步型為主；從時序上看，建筑工業(yè)化和綠色發(fā)展系統(tǒng)間的耦合水平處于高水平穩(wěn)定狀態(tài)，耦合協(xié)調(diào)度不斷上升。耦合協(xié)調(diào)水平雖已進(jìn)入?yún)f(xié)調(diào)發(fā)展高級階段，但還未達(dá)到優(yōu)質(zhì)協(xié)調(diào)階段，建筑工業(yè)化與綠色發(fā)展的協(xié)調(diào)水平仍需進(jìn)一步提高；從空間上看，河北的耦合協(xié)調(diào)度增長態(tài)勢最為明顯，北京、天津和京津冀地區(qū)整體的耦合協(xié)調(diào)度水平差距不大，京津冀協(xié)同化發(fā)展仍需進(jìn)一步深化。