范麗玉，高峰

（山東理工大學(xué) 經(jīng)濟(jì)學(xué)院，山東 淄博 255012）

深入實(shí)施區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展，推動(dòng)綠色發(fā)展，促進(jìn)人與資源和諧共生，是“十四五”規(guī)劃的重要內(nèi)容。人作為社會(huì)發(fā)展的主體，人口的規(guī)模、結(jié)構(gòu)、質(zhì)量以及對(duì)美好生活的追求，不斷影響著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展水平與社會(huì)的進(jìn)步速度，而資源與環(huán)境不僅是人類(lèi)生存和從事經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的物質(zhì)基礎(chǔ)與條件，也是社會(huì)可持續(xù)按發(fā)展的前提保證。人類(lèi)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的核心問(wèn)題可以歸納為人口（population）、資源（resource）、經(jīng)濟(jì)（economy）和環(huán)境（environment）四個(gè)子系統(tǒng)的協(xié)調(diào)發(fā)展問(wèn)題[1]。改革開(kāi)放以來(lái)，中國(guó)經(jīng)濟(jì)在迅速發(fā)展的同時(shí)，資源環(huán)境問(wèn)題日益突出，中國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速增長(zhǎng)是以人口紅利與高強(qiáng)度的資源投入為支撐的，以煤炭為主的能源消耗結(jié)構(gòu)和低效的能源利用率加速了自然環(huán)境的退化，人口老齡化等人口問(wèn)題致使人口紅利不斷衰弱，自然環(huán)境的退化與人口紅利的衰竭又對(duì)地區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展產(chǎn)生了制約，這種惡性循環(huán)的模式，加劇了人口、資源、經(jīng)濟(jì)與環(huán)境之間的矛盾[2]。如何準(zhǔn)確分析各系統(tǒng)之間的聯(lián)系與內(nèi)在制約關(guān)系，實(shí)現(xiàn)人口、資源、經(jīng)濟(jì)與環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展，是新時(shí)期的一個(gè)重要研究方向。

1 文獻(xiàn)回顧

對(duì)于人類(lèi)經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的研究，早在1980年國(guó)際自然保護(hù)同盟的《世界自然資源保護(hù)大綱》中被提到，隨后又在《我們共同的未來(lái)》的報(bào)告中定義了可持續(xù)發(fā)展的概念，并從人口、資源和人類(lèi)居住等方面提出了可持續(xù)發(fā)展的概念[3]。20世紀(jì)90年代，中國(guó)開(kāi)始對(duì)可持續(xù)發(fā)展進(jìn)行研究，1991年，毛漢英最早提出了PRED（人口、資源、環(huán)境與發(fā)展）系統(tǒng)發(fā)展理論并進(jìn)行了測(cè)度[4]，1997年的中共十五大將可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略定為我國(guó)“現(xiàn)代化建設(shè)中必須實(shí)施”的戰(zhàn)略，又在2002年中共十六大上將可持續(xù)發(fā)展能力不斷增強(qiáng)作為全面建設(shè)小康社會(huì)的目標(biāo)之一。對(duì)于可持續(xù)發(fā)展中不同子系統(tǒng)之間協(xié)調(diào)發(fā)展的探索，國(guó)內(nèi)外學(xué)者的研究方向本同末易。首先，是對(duì)二元系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展的研究，對(duì)于經(jīng)濟(jì)、能源、環(huán)境兩兩之間的互動(dòng)關(guān)系，有的學(xué)者認(rèn)為經(jīng)濟(jì)與能源兩系統(tǒng)之間存在穩(wěn)定的雙向因果關(guān)系，且不同地區(qū)差異顯著[5-7]。有的學(xué)者認(rèn)為能源的利用總量與結(jié)構(gòu)對(duì)環(huán)境污染的影響存在著長(zhǎng)期或短期的差異，可通過(guò)調(diào)整能源利用效率減少環(huán)境污染[8-9]。而環(huán)境與經(jīng)濟(jì)之間的關(guān)系都是基于環(huán)境庫(kù)茲涅茨曲線（EKC）進(jìn)行討論的，但EKC一直存在爭(zhēng)議，支持者認(rèn)為收入水平、經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與環(huán)境污染存在倒“U”型的關(guān)系[10-11]。而反對(duì)者認(rèn)為經(jīng)濟(jì)與環(huán)境是兩個(gè)互動(dòng)的系統(tǒng)，應(yīng)建立內(nèi)生化的模型進(jìn)行討論[12]。其次，是對(duì)3E（能源、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境）系統(tǒng)的討論，現(xiàn)階段研究主要體現(xiàn)在三個(gè)方面：一是采用不同的模型、分析工具對(duì)系統(tǒng)協(xié)調(diào)度進(jìn)行測(cè)算和分析[13-14]；二是對(duì)某一特定區(qū)域或特定時(shí)間內(nèi)3E系統(tǒng)的協(xié)調(diào)發(fā)展水平進(jìn)行分析[15-16]；三是從地理學(xué)的角度來(lái)分析3E系統(tǒng)的空間相關(guān)性與動(dòng)態(tài)演變[17-18]。最后，是對(duì)3E系統(tǒng)延伸的探討，如添加生態(tài)系統(tǒng)提出了4E系統(tǒng)發(fā)展理論[19]，以及EEET、5E等理論。也有部分學(xué)者對(duì)3E系統(tǒng)進(jìn)行了改進(jìn)，提出了以經(jīng)濟(jì)為核心的，由人口、資源、經(jīng)濟(jì)與環(huán)境組成的PREE系統(tǒng)，從狹義的角度來(lái)看，經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)在人口、資源和環(huán)境三者約束下持久、穩(wěn)定、有序的協(xié)調(diào)發(fā)展是PREE系統(tǒng)協(xié)調(diào)的本質(zhì)[20]。同時(shí)，學(xué)者們也認(rèn)為在人與資源和諧共生的現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)體系中，PREE系統(tǒng)的協(xié)調(diào)發(fā)展對(duì)地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會(huì)建設(shè)具有重要的戰(zhàn)略意義。

綜上所述，各國(guó)學(xué)者對(duì)于子系統(tǒng)之間的相互作用關(guān)系給予了較高的啟示與參考。現(xiàn)階段針對(duì)PREE系統(tǒng)的研究多以測(cè)度分析為主，在研究過(guò)程中多將各地區(qū)當(dāng)成相互獨(dú)立的個(gè)體，未考慮到各地區(qū)間系統(tǒng)協(xié)調(diào)的空間交互效應(yīng)，以及缺少?gòu)臅r(shí)空的角度對(duì)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)演進(jìn)機(jī)制進(jìn)行分析，因此人口、資源、經(jīng)濟(jì)與環(huán)境系統(tǒng)（下文簡(jiǎn)稱(chēng)PREE系統(tǒng)）的研究仍存在進(jìn)一步完善的空間。為此，通過(guò)對(duì)已有研究的梳理，在同一框架下重新解釋PREE系統(tǒng)的協(xié)調(diào)機(jī)制，利用空間計(jì)量分析方法與非參數(shù)核密度模型深層次地探討中國(guó)省域PREE系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)的時(shí)空分異與動(dòng)態(tài)演進(jìn)，并利用灰色GM(1, 1）預(yù)測(cè)模型預(yù)測(cè)未來(lái)5年中國(guó)PREE系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)，以期為高質(zhì)量發(fā)展、區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展以及PREE系統(tǒng)后續(xù)研究提供科學(xué)參考。

2 人口、資源、經(jīng)濟(jì)與環(huán)境（PREE）系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)機(jī)制分析

人口、資源、經(jīng)濟(jì)與環(huán)境四個(gè)要素之間相互依存、相互聯(lián)系構(gòu)成了一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)，稱(chēng)為人口、資源、經(jīng)濟(jì)與環(huán)境系統(tǒng)?？沙掷m(xù)發(fā)展在PREE系統(tǒng)中主要體現(xiàn)在系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的合理性以及各子系統(tǒng)之間相互作用機(jī)制的協(xié)調(diào)性與有效性?xún)蓚€(gè)方面，并以各子系統(tǒng)內(nèi)部的協(xié)調(diào)發(fā)展與各子系統(tǒng)間的協(xié)調(diào)程度為主要評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。結(jié)合可持續(xù)發(fā)展理念，對(duì)系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)發(fā)展機(jī)理重新解釋?zhuān)到y(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

在PREE系統(tǒng)中，人口子系統(tǒng)是PREE系統(tǒng)的主體，“以人為本”是科學(xué)發(fā)展觀的核心，以人為本就是把人的生存作為根本，一切為了人。在系統(tǒng)中人口子系統(tǒng)通過(guò)向其他三個(gè)子系統(tǒng)提供一定數(shù)量的人口（勞動(dòng)力）和科學(xué)技術(shù)來(lái)促進(jìn)經(jīng)濟(jì)水平的提高、資源可利用率的提高以及環(huán)境質(zhì)量的提高，三個(gè)子系統(tǒng)再向人口子系統(tǒng)提供更優(yōu)的生活質(zhì)量、生存物質(zhì)以及生存環(huán)境；但是，人口的規(guī)模、結(jié)構(gòu)與質(zhì)量的不協(xié)調(diào)會(huì)帶來(lái)就業(yè)壓力、消費(fèi)壓力、資源浪費(fèi)以及環(huán)境污染[21-22]，在制約經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí)，也會(huì)給資源和環(huán)境子系統(tǒng)帶來(lái)巨大壓力。可以看出，系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中形成了以人口子系統(tǒng)為主體的閉環(huán)系統(tǒng)，其他三個(gè)子系統(tǒng)協(xié)調(diào)運(yùn)行的根本目的是滿足人口子系統(tǒng)的全面要求。

資源子系統(tǒng)是PREE系統(tǒng)的物質(zhì)基礎(chǔ)，經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展是人力資源與自然資源共同作用的結(jié)果，經(jīng)濟(jì)發(fā)展促進(jìn)科學(xué)技術(shù)進(jìn)步，科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步又促進(jìn)了資源利用率與環(huán)境改造能力的提高，同時(shí)也擴(kuò)大了自然資源的內(nèi)涵與邊界，增加了資源存量，而環(huán)境質(zhì)量的提升不僅提高了資源的存量水平與質(zhì)量水平，也拉動(dòng)了對(duì)資源系統(tǒng)的支撐能力。但經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展推動(dòng)技術(shù)進(jìn)步帶來(lái)資源存量的提高與人口和經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)對(duì)資源的消耗之間存在著相互制約，當(dāng)某一方發(fā)生巨大改變時(shí)，就會(huì)打破系統(tǒng)原有的平衡。

經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)是PREE系統(tǒng)的核心，經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中，既要滿足對(duì)其他子系統(tǒng)的物質(zhì)與資金投入，也要滿足自身的生產(chǎn)性投入，在滿足其他系統(tǒng)的物質(zhì)與資金投入時(shí)，會(huì)減少對(duì)自身生產(chǎn)性的資金投入，抑制了經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)，但對(duì)其他子系統(tǒng)進(jìn)行投入時(shí)，其他系統(tǒng)通過(guò)調(diào)節(jié)人力資源、自然資源與生產(chǎn)環(huán)境等要素質(zhì)量，來(lái)調(diào)整經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)、改善經(jīng)濟(jì)效益，間接推動(dòng)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)。對(duì)現(xiàn)階段中國(guó)經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)的運(yùn)行來(lái)說(shuō)，不能只是單純地關(guān)注經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的數(shù)量，應(yīng)追求更高的經(jīng)濟(jì)效益、更優(yōu)的經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)[23]，以實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)的高質(zhì)量發(fā)展以及與各系統(tǒng)間的可持續(xù)發(fā)展。

環(huán)境子系統(tǒng)是PREE系統(tǒng)的空間支撐，環(huán)境子系統(tǒng)為系統(tǒng)內(nèi)所有活動(dòng)提供了空間支持。環(huán)境承載力與經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展存在協(xié)調(diào)與沖突兩種關(guān)系。當(dāng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平處在環(huán)境庫(kù)茲涅茨曲線拐點(diǎn)左側(cè)時(shí)，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與人類(lèi)活動(dòng)的增加，環(huán)境保護(hù)的社會(huì)成本較低，就會(huì)導(dǎo)致環(huán)境污染加劇、環(huán)境承載力下降[24]；當(dāng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展到一定程度，這時(shí)環(huán)境污染造成的社會(huì)成本高于其他社會(huì)成本，就會(huì)促使政府與個(gè)人為環(huán)境改善提供必要的資金與人力支持。同時(shí)，環(huán)境作為資源的載體，環(huán)境質(zhì)量的提高，有效地提高了資源存量與質(zhì)量水平，推動(dòng)了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展也滿足了人們的生活需求；而環(huán)境質(zhì)量的惡化，通過(guò)降低資源存量與質(zhì)量水平來(lái)對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展產(chǎn)生制約。

綜上所述，PREE系統(tǒng)運(yùn)行機(jī)制存在著不同子系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)與沖突，反映出可持續(xù)發(fā)展的內(nèi)在因素，各子系統(tǒng)之間的閉環(huán)回路結(jié)構(gòu)形成一個(gè)復(fù)雜的閉環(huán)系統(tǒng)，當(dāng)外部控制因素對(duì)內(nèi)部系統(tǒng)狀態(tài)的影響達(dá)到一個(gè)閾值時(shí)，PREE系統(tǒng)內(nèi)的子系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)將從無(wú)序混亂狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楹暧^有序狀態(tài)，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)。

3 研究設(shè)計(jì)

3.1 研究方法

3.1.1 數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理

對(duì)指標(biāo)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，公式為：

式中：xij為i年份第j個(gè)省份變量指標(biāo)，為各指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化值。

3.1.2 熵值法

利用熵值法對(duì)各指標(biāo)賦予權(quán)重，首先計(jì)算第j(j=1, 2,…,n)項(xiàng)指標(biāo)下第i(i=1, 2, …,m)個(gè)賦值對(duì)象的指標(biāo)值的比重Pij：

其次，計(jì)算信息熵Ej，公式為：

其 中，k=1/lnm，1/lnm≥0， 若Pij=0，則

最后，計(jì)算指標(biāo)權(quán)重Wj，公式為：

3.1.3 子系統(tǒng)評(píng)價(jià)模型

計(jì)算各子系統(tǒng)評(píng)價(jià)指數(shù)，公式為：

式中：Wj為各指標(biāo)的權(quán)重，為各指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化值，Uj(Uj=F1,F2,F3,F4)為各子系統(tǒng)的評(píng)價(jià)值。

3.1.4 耦合協(xié)調(diào)度模型

計(jì)算PREE系統(tǒng)的耦合度，公式為：

式中：C表示耦合度；T為PREE系統(tǒng)的協(xié)調(diào)指數(shù)；α1、α2、α3、α4為四個(gè)子系統(tǒng)的待定權(quán)重，在評(píng)價(jià)過(guò)程中認(rèn)為四個(gè)子系統(tǒng)重要程度相同，取α1=α2=α3=α4=0.25；D為耦合協(xié)調(diào)度。將PREE系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)度劃分為10個(gè)類(lèi)型，如表1所示。

表1 PREE系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)度等級(jí)劃分

3.1.5 空間自相關(guān)

利用空間自相關(guān)性檢驗(yàn)來(lái)檢驗(yàn)各省份PREE系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)度的空間相關(guān)性，公式為：

利用局部莫蘭指數(shù)來(lái)度量中國(guó)各個(gè)省份之間PREE系統(tǒng)協(xié)調(diào)水平的關(guān)聯(lián)性，公式為：

式中：S為標(biāo)準(zhǔn)差，xi為地域單元i的變量值，xj為地域單元j的變量值，Wij為空間權(quán)重矩陣。

3.2 數(shù)據(jù)來(lái)源與指標(biāo)體系構(gòu)建

3.2.1 數(shù)據(jù)來(lái)源

研究數(shù)據(jù)采用中國(guó)31個(gè)省份（港澳臺(tái)地區(qū)除外）2010—2019年的數(shù)據(jù)，其主要指標(biāo)數(shù)據(jù)來(lái)源于2011—2020年的《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》、2011—2020年的《中國(guó)環(huán)境統(tǒng)計(jì)年鑒》、2011—2020年的《中國(guó)能源統(tǒng)計(jì)年鑒》，其中河北、新疆、西藏地區(qū)2019年部分指標(biāo)數(shù)據(jù)缺失，采用插值法進(jìn)行補(bǔ)充。

3.2.2 指標(biāo)體系構(gòu)建

指標(biāo)選取是進(jìn)行PREE系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展研究的基礎(chǔ)，在結(jié)合現(xiàn)有研究結(jié)果的基礎(chǔ)上，遵循可獲得性、可操作性、科學(xué)性、合理性的原則，選取29個(gè)指標(biāo)構(gòu)建PREE系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展指標(biāo)體系（表2）。其中人口子系統(tǒng)主要從人口規(guī)模、人口結(jié)構(gòu)、人口質(zhì)量三個(gè)層面的6個(gè)指標(biāo)來(lái)反映[25]；經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)從經(jīng)濟(jì)水平、經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)、經(jīng)濟(jì)效率三個(gè)層面的6個(gè)指標(biāo)來(lái)反映[26]；資源子系統(tǒng)從資源條件與資源利用兩個(gè)層面的7個(gè)指標(biāo)來(lái)反映[27]；而環(huán)境子系統(tǒng)則從環(huán)境污染、環(huán)境治理與環(huán)境保護(hù)建設(shè)三個(gè)層面的10個(gè)指標(biāo)來(lái)反映[28]。其中指標(biāo)數(shù)值越大，對(duì)系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展越有利的指標(biāo)為正向指標(biāo)，反之為負(fù)向指標(biāo)，其中部分指標(biāo)通過(guò)其他指標(biāo)運(yùn)算獲得。

表2 人口、經(jīng)濟(jì)、資源與環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展指標(biāo)體系

4 中國(guó)省域PREE系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)的經(jīng)驗(yàn)性結(jié)果分析

4.1 子系統(tǒng)評(píng)價(jià)指數(shù)分析

人口、資源、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境子系統(tǒng)評(píng)價(jià)指數(shù)呈現(xiàn)出不同的動(dòng)態(tài)變化過(guò)程，如表3所示，其中人口、經(jīng)濟(jì)與環(huán)境子系統(tǒng)評(píng)價(jià)指數(shù)起點(diǎn)低，但增速快，一直呈現(xiàn)出穩(wěn)中向好的發(fā)展態(tài)勢(shì)，資源子系統(tǒng)呈波動(dòng)上升態(tài)勢(shì)。研究期間，系統(tǒng)的發(fā)展水平類(lèi)型也由資源環(huán)境主導(dǎo)、經(jīng)濟(jì)人口滯后的模式轉(zhuǎn)變?yōu)榄h(huán)境人口主導(dǎo)、經(jīng)濟(jì)資源滯后的模式，人口子系統(tǒng)的主體作用與環(huán)境子系統(tǒng)的承載作用在變化過(guò)程中逐漸顯現(xiàn)出來(lái)，經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)作為系統(tǒng)運(yùn)行的核心與人口子系統(tǒng)呈現(xiàn)出相似的變化趨勢(shì)，而資源子系統(tǒng)作為系統(tǒng)運(yùn)行的物質(zhì)基礎(chǔ)，其具有相對(duì)穩(wěn)定的變化特征，使得評(píng)價(jià)指數(shù)變化不明顯，僅有小幅度的上漲。

表3 子系統(tǒng)評(píng)價(jià)指數(shù)均值與綜合發(fā)展類(lèi)型

4.2 差異程度識(shí)別

中國(guó)省域PREE系統(tǒng)的協(xié)調(diào)發(fā)展?fàn)顩r因地而異，因時(shí)而異。為識(shí)別我國(guó)協(xié)調(diào)發(fā)展水平是否存在差異、差異程度如何，對(duì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化與正向化處理后，利用熵值法測(cè)算出各省份不同子系統(tǒng)的發(fā)展系數(shù)，進(jìn)行賦值后對(duì)各省份不同子系統(tǒng)的發(fā)展系數(shù)進(jìn)行耦合協(xié)調(diào)度計(jì)算，將耦合協(xié)調(diào)度計(jì)算結(jié)果以地區(qū)與年份進(jìn)行分組，計(jì)算其相應(yīng)的變異系數(shù)（Cv值），分別從時(shí)間與空間的角度來(lái)衡量模型耦合協(xié)調(diào)度的差異程度，計(jì)算結(jié)果如表4和表5所示。

表4 中國(guó)歷年耦合協(xié)調(diào)度空間變異系數(shù)

表5 中國(guó)各省份耦合協(xié)調(diào)度時(shí)間變異系數(shù)

從空間變化（表4）來(lái)看，變異系數(shù)隨時(shí)間變化為先減后增，2010年變異系數(shù)最高，為0.172，在2016年降為最低，這說(shuō)明各省份之間系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展水平的差異先減小后擴(kuò)大。從時(shí)間變化（表5）上來(lái)看，全國(guó)整體的變異系數(shù)為0.202，31個(gè)省份的變異系數(shù)在0.053～0.349之間，其中重慶的變異系數(shù)最小，西藏的變異系數(shù)最大，各省份耦合協(xié)調(diào)度隨年份變化的差異明顯。因此，對(duì)中國(guó)省域PREE系統(tǒng)的協(xié)調(diào)發(fā)展?fàn)顩r應(yīng)從時(shí)間與空間兩個(gè)角度進(jìn)行分析。

4.3 時(shí)空差異分析

4.3.1 時(shí)空演變分析

整體來(lái)看，2010—2019年中國(guó)PREE系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)發(fā)展水平在波動(dòng)中上升，已由輕度失調(diào)轉(zhuǎn)變?yōu)橹卸葏f(xié)調(diào)狀態(tài)，如表6所示。研究期內(nèi)其變化過(guò)程可分為兩個(gè)階段：高速增長(zhǎng)階段（2010—2013年），該階段PREE系統(tǒng)整體處于較低水平，由于國(guó)家“十二五”規(guī)劃提出了“綠色發(fā)展，建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)”，在經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的同時(shí)，對(duì)環(huán)境治理、資源利用提出了新要求。國(guó)家加大了環(huán)境保護(hù)力度，加強(qiáng)資源節(jié)約與管理，促進(jìn)生態(tài)保護(hù)與修復(fù)，大力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，促使PREE系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)水平迅速提升，在此階段PREE系統(tǒng)的耦合協(xié)調(diào)水平呈現(xiàn)出東高西低的分布特征。低增速階段（2014—2019年），該階段PREE系統(tǒng)已實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)發(fā)展，資源節(jié)約集約利用、環(huán)境綜合治理持續(xù)實(shí)施，但增長(zhǎng)速率有下降趨勢(shì)，耦合協(xié)調(diào)發(fā)展水平與增長(zhǎng)速率呈現(xiàn)出倒“U”型的線性關(guān)系，隨著耦合協(xié)調(diào)水平的不斷提高，協(xié)調(diào)發(fā)展不再僅依靠降低污染物排放、減少資源浪費(fèi)等淺顯手段，影響因素正逐步由單個(gè)子系統(tǒng)的協(xié)調(diào)向多個(gè)子系統(tǒng)共同協(xié)調(diào)轉(zhuǎn)變，系統(tǒng)協(xié)調(diào)水平提升難度逐漸增大。研究期間，東部、中部地區(qū)（根據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局的劃分，東部地區(qū)包括北京、天津、河北、遼寧、上海、江蘇、浙江、福建、山東、廣東、海南，中部地區(qū)包括山西、吉林、黑龍江、安徽、江西、河南、湖北、湖南，西部地區(qū)包括內(nèi)蒙古、廣西、重慶、四川、貴州、云南、陜西、西藏、甘肅、青海、寧夏、新疆）系統(tǒng)協(xié)調(diào)水平已逐漸被西部趕超，并落后于全國(guó)均值。

表6 中國(guó)各地區(qū)PREE系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)度均值

分地區(qū)來(lái)看，以2年為時(shí)間間隔，運(yùn)用ArcGIS將2010年、2013年、2016年、2019年4年的耦合協(xié)調(diào)度數(shù)據(jù)分類(lèi)后矢量到地圖上，如圖2所示。2010年，除重慶、上海以外，其他省份均處于失調(diào)狀態(tài)，北京、天津、福建、甘肅、廣西、海南、湖南、吉林、青海、浙江10個(gè)省份處于瀕臨失調(diào)狀態(tài)，河北、安徽、貴州、河南、黑龍江、湖北、江蘇、江西、遼寧、內(nèi)蒙古、寧夏、山西、陜西、四川、云南、山東16個(gè)省份處于輕度失調(diào)狀態(tài)，廣東、西藏、新疆3個(gè)省份處于中度失調(diào)狀態(tài)。2013年失調(diào)狀態(tài)有所好轉(zhuǎn)，失調(diào)狀態(tài)的省份減少到8個(gè)，無(wú)中度失調(diào)省份，輕度失調(diào)省份僅有西藏，勉強(qiáng)協(xié)調(diào)省份居多，吉林、甘肅、青海、福建4個(gè)省份處于初級(jí)協(xié)調(diào)狀態(tài)。2016年無(wú)失調(diào)省份，該時(shí)期省份間協(xié)調(diào)水平差異程度最低，僅有勉強(qiáng)協(xié)調(diào)與初級(jí)協(xié)調(diào)兩種狀態(tài)。2019年仍存在勉強(qiáng)協(xié)調(diào)的省份，安徽、北京、河北、河南、黑龍江、湖北、吉林7個(gè)省份處于初級(jí)協(xié)調(diào)狀態(tài)，中級(jí)協(xié)調(diào)狀態(tài)的省份居多，僅有內(nèi)蒙古處于良好協(xié)調(diào)狀態(tài)。可以看出，中國(guó)各省份協(xié)調(diào)發(fā)展水平處于一個(gè)動(dòng)態(tài)的變化過(guò)程，整體趨向協(xié)調(diào)發(fā)展，但區(qū)域差異先減后增，到2019年，低值地區(qū)逐漸呈現(xiàn)出東多西少、北多南少的態(tài)勢(shì)，其中東北三省PREE系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)發(fā)展水平已整體落后于其他地區(qū)。研究期間，系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)水平的分布特征已從“東高西低”轉(zhuǎn)變?yōu)椤拔鞲邧|低”，產(chǎn)生了系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)水平的“倒掛”現(xiàn)象。

圖2 2010年、2013年、2016年和2019年中國(guó)各省份協(xié)調(diào)狀態(tài)空間分布圖

4.3.2 空間相關(guān)性分析

利用GeoDa軟件計(jì)算中國(guó)省域PREE系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)水平的全局Moran’s I指數(shù)，并利用軟件中的蒙特卡羅方法檢驗(yàn)全局Moran’s I指數(shù)的顯著性，結(jié)果如表7所示。中國(guó)省域PREE系統(tǒng)協(xié)調(diào)水平的全局Moran’s I指數(shù)隨年份變化而進(jìn)行動(dòng)態(tài)變化。其中2014年、2017年、2018年、2019年的Moran’s I指數(shù)分別在10%、10%、1%、5%的水平上通過(guò)了顯著性檢驗(yàn)，說(shuō)明這些年份中國(guó)各省份系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)水平具有空間相關(guān)性，且空間相關(guān)性正逐漸增強(qiáng)。

表7 2010—2019年中國(guó)省域PREE系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)發(fā)展水平全局Moran’s I指數(shù)

全局Moran’s I指數(shù)只能確定空間自相關(guān)的存在，要想識(shí)別出具體省份所處的空間狀態(tài)，需要進(jìn)行局部Moran’s I指數(shù)分析。局部Moran’s I指數(shù)是從局部來(lái)衡量空間要素的相關(guān)性，這里只對(duì)通過(guò)全局Moran’s I指數(shù)顯著性檢驗(yàn)的4個(gè)年份進(jìn)行局部Moran’s I指數(shù)分析，在測(cè)算過(guò)程中海南省未與其他省份相連，通過(guò)修改空間權(quán)重矩陣，將海南島與廣東、廣西相連，以解決“孤島”問(wèn)題。統(tǒng)計(jì)31個(gè)省份的LISA聚類(lèi)結(jié)果，如表8所示。由聚類(lèi)結(jié)果可知，2014年沒(méi)有出現(xiàn)高高聚集區(qū)，2017年、2018年、2019年高高聚集區(qū)主要出現(xiàn)在中國(guó)西部地區(qū)，其中甘肅、寧夏出現(xiàn)過(guò)3次，新疆、青海、西藏出現(xiàn)2次，四川出現(xiàn)1次。低低聚集出現(xiàn)在2014年的山東省，2017年的河北、天津，2018年的遼寧，這些地區(qū)與周邊省份的系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)水平不高。僅有2014年出現(xiàn)低高、高低聚集，出現(xiàn)在內(nèi)蒙古與江蘇，這兩類(lèi)聚集區(qū)的出現(xiàn)說(shuō)明該區(qū)域耦合協(xié)調(diào)水平差異明顯。

表8 中國(guó)省域PREE系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展水平LISA聚類(lèi)結(jié)果

可以看出，隨著區(qū)域間的合作不斷加強(qiáng)，各省份PREE系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)水平的空間相關(guān)性也在逐步增強(qiáng)，高高聚集區(qū)多集中在西部地區(qū)，具有較高的空間穩(wěn)定性，其他聚集區(qū)具有一定的空間流動(dòng)性。中國(guó)東部依然是經(jīng)濟(jì)最為發(fā)達(dá)的地區(qū)，但其PREE系統(tǒng)的耦合協(xié)調(diào)水平已被西部地區(qū)超過(guò)，這是因?yàn)殡m然東部地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)，但資源稟賦稀缺[29]、人口老齡化嚴(yán)重[30]、人口結(jié)構(gòu)失調(diào)、環(huán)境污染嚴(yán)重[31]，這些已經(jīng)成為制約東部地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的瓶頸，造成了東部地區(qū)耦合協(xié)調(diào)水平不高的局面。但是，正是由于這些因素的制約，才不斷促使東部地區(qū)產(chǎn)業(yè)向高附加值、低能耗的第三產(chǎn)業(yè)和高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移。與之相反，西部地區(qū)大部分省份PREE系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)水平較高，盡管在地區(qū)經(jīng)濟(jì)上落后于東部地區(qū)，但是其自然資源豐富、環(huán)境質(zhì)量較好，并隨著“一帶一路”倡議以及“西部大開(kāi)發(fā)”戰(zhàn)略的深入實(shí)施，經(jīng)濟(jì)發(fā)展不斷向好，耦合協(xié)調(diào)水平不斷提高，就逐漸形成了PREE系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)水平“西高東低”的局面。

4.4 動(dòng)態(tài)演進(jìn)分析

4.4.1 動(dòng)態(tài)演進(jìn)分析

運(yùn)用核密度估計(jì)可進(jìn)一步揭示中國(guó)省域PREE系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)水平的絕對(duì)差異與動(dòng)態(tài)演進(jìn)規(guī)律，由于分組較少，采用高斯核函數(shù)要優(yōu)于其他核函數(shù)，根據(jù)數(shù)據(jù)形成的自動(dòng)帶寬，對(duì)中國(guó)31個(gè)省份整體及東部、中部、西部三大地區(qū)進(jìn)行核密度估計(jì)，繪制核密度分布圖來(lái)分析整體與地區(qū)間PREE系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)水平的動(dòng)態(tài)演進(jìn)趨勢(shì)，如圖3所示。

圖3 分地區(qū)系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)水平的核密度動(dòng)態(tài)演進(jìn)圖

從整體來(lái)看，PREE系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)水平的核密度中心在2010—2019年明顯右移，前期移動(dòng)幅度較大，后期逐漸放緩，波峰高度在2016年達(dá)到最高后逐年下降，波寬先變窄后變寬，由寬峰型轉(zhuǎn)變?yōu)榧夥逍驮俎D(zhuǎn)變?yōu)閷挿逍停徊ǚ逋衔灿捎彝衔厕D(zhuǎn)變?yōu)樽笸衔?，系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)水平差異由“低—高”差異轉(zhuǎn)變?yōu)椤案摺汀辈町?，拖尾厚度有所增加?013年、2014年、2017年核密度曲線均出現(xiàn)微弱的“雙峰”。2010—2019年的核密度曲線變化說(shuō)明中國(guó)省域PREE系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)水平正逐年提升，地區(qū)間系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)水平的差異先縮小后擴(kuò)大，協(xié)調(diào)水平低值區(qū)占比有所增加，個(gè)別年份“極化”現(xiàn)象嚴(yán)重，具有兩極分化的趨勢(shì)。

分地區(qū)來(lái)看，三大地區(qū)的PREE系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)水平的核密度中心移動(dòng)趨勢(shì)與整體大致相同，但在波形上存在差異。其中，東部地區(qū)2013年核密度曲線的雙峰形式與整體類(lèi)似，但2017年的雙峰出現(xiàn)在右側(cè)，與整體相反。2012年、2016年的核密度曲線有較長(zhǎng)的右拖尾，2019年波峰高度最高，波峰寬度有所減小，由寬鋒型轉(zhuǎn)變?yōu)榧夥逍?，左拖尾變長(zhǎng)，厚度減小，有演變成雙峰的趨勢(shì)。說(shuō)明研究期內(nèi)東部地區(qū)各省份間耦合協(xié)調(diào)水平差異在2019年降到最小，東部地區(qū)耦合協(xié)調(diào)水平低值區(qū)占比有所減小，但兩極分化現(xiàn)象較為嚴(yán)重。中部地區(qū)系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)水平核密度變化較為雜亂，在2016年波峰最高，而后逐年降低，說(shuō)明整體的2016年波峰高度受中部影響較大，區(qū)域間耦合協(xié)調(diào)水平差異先縮小后擴(kuò)大。拖尾由右拖尾轉(zhuǎn)變?yōu)樽笸衔苍俎D(zhuǎn)變?yōu)橛彝衔?，其?015年左拖尾最長(zhǎng)，而后拖尾縮短，拖尾抬高，在2019年呈現(xiàn)出雙峰的趨勢(shì)，地區(qū)耦合協(xié)調(diào)水平高值區(qū)占比有所上升，地區(qū)系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)水平有進(jìn)一步升高的趨勢(shì)，同時(shí)也會(huì)伴隨著極化現(xiàn)象。西部地區(qū)除2010年、2011年、2016年以外，核密度曲線均有較長(zhǎng)的左拖尾，其中，2018年、2019年兩年的左拖尾變長(zhǎng)、抬高，并有由單峰向微弱的雙峰演變的趨勢(shì)，區(qū)域內(nèi)波峰寬度有所減小，由寬鋒型轉(zhuǎn)變?yōu)榧夥逍?，波峰高度呈上升趨?shì)，在2016—2019年西部地區(qū)波峰高度高于整體波峰高度。西部地區(qū)區(qū)域間差異主要呈現(xiàn)出“高—低”差異特征，區(qū)域內(nèi)低值區(qū)占比逐漸增大，區(qū)域間耦合協(xié)調(diào)水平差異小于整體差異，兩極分化現(xiàn)象突出?？梢钥闯觯瑓^(qū)域尺度下，中國(guó)PREE系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)水平在不同區(qū)域與不同時(shí)段內(nèi)的動(dòng)態(tài)演進(jìn)過(guò)程是區(qū)域特色與時(shí)段特征交互共生作用的結(jié)果。

4.4.2 預(yù)測(cè)分析

運(yùn)用灰色GM(1, 1)預(yù)測(cè)模型預(yù)測(cè)中國(guó)31個(gè)省份整體及東部、中部、西部三大地區(qū)2020—2024年P(guān)REE系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)水平，預(yù)測(cè)的平均相對(duì)誤差為0.05%、0.06%、0.09%、0.07%，精度較高，預(yù)測(cè)結(jié)果如表9所示。

表9 系統(tǒng)協(xié)調(diào)水平預(yù)測(cè)值及類(lèi)型

由預(yù)測(cè)結(jié)果可知，未來(lái)5年P(guān)REE系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)水平逐漸由中級(jí)協(xié)調(diào)轉(zhuǎn)變?yōu)閮?yōu)質(zhì)協(xié)調(diào)狀態(tài)，呈現(xiàn)出穩(wěn)步上升的態(tài)勢(shì)，但地區(qū)間系統(tǒng)的耦合協(xié)調(diào)水平仍存在較大差異。西部地區(qū)仍處于領(lǐng)先狀態(tài)，率先達(dá)到優(yōu)質(zhì)協(xié)調(diào)，而東部與中部地區(qū)仍低于全國(guó)均值，處于良好協(xié)調(diào)狀態(tài)，表明東部與中部地區(qū)仍存在不同的瓶頸約束，結(jié)合子系統(tǒng)評(píng)價(jià)指數(shù)來(lái)看，多以資源、經(jīng)濟(jì)約束為主。

5 結(jié)論與政策建議

5.1 結(jié)論

本文借助耦合協(xié)調(diào)度模型，測(cè)算評(píng)估中國(guó)31個(gè)省份2010—2019年P(guān)REE系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)發(fā)展水平，利用空間計(jì)量方法進(jìn)行了時(shí)空演變分析，得到結(jié)論如下：

（1）中國(guó)省域PREE系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)發(fā)展水平整體呈上升趨勢(shì)，由輕度失調(diào)向中度協(xié)調(diào)轉(zhuǎn)變。四個(gè)子系統(tǒng)發(fā)展指數(shù)呈上升趨勢(shì)，由資源環(huán)境主導(dǎo)、經(jīng)濟(jì)人口滯后轉(zhuǎn)變?yōu)榄h(huán)境人口主導(dǎo)、經(jīng)濟(jì)資源滯后。

（2）中國(guó)省域PREE系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)水平發(fā)展存在時(shí)空分異，地區(qū)差異先變小后變大，變化過(guò)程分為高增速（2010—2013年）、低增速（2014—2019年）兩個(gè)階段，分布特征從“東高西低”轉(zhuǎn)變?yōu)椤拔鞲邧|低”，產(chǎn)生了系統(tǒng)協(xié)調(diào)水平的“倒掛”現(xiàn)象。各省份間PREE系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)水平的空間相關(guān)性正逐步增強(qiáng)，西部地區(qū)多為高高聚集區(qū)，具有較高的空間穩(wěn)定性，其他聚集區(qū)具有一定的空間流動(dòng)性。

（3）中國(guó)省域PREE系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)水平核密度中心逐年右移，個(gè)別年份“極化”現(xiàn)象嚴(yán)重，并具有兩極分化的趨勢(shì)。東部與西部地區(qū)PREE系統(tǒng)區(qū)域間耦合協(xié)調(diào)水平差異小于整體差異，但兩極分化現(xiàn)象較為嚴(yán)重。中部地區(qū)耦合協(xié)調(diào)水平高值區(qū)占比有所上升，地區(qū)系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)水平有進(jìn)一步升高的趨勢(shì)，但也會(huì)伴隨著極化現(xiàn)象。未來(lái)5年系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)水平將持續(xù)升高，但地區(qū)間仍存在較大差異，東部與中部地區(qū)存在不同的瓶頸約束。

5.2 政策建議

針對(duì)PREE系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展過(guò)程中存在的問(wèn)題，并基于“十四五”規(guī)劃中推動(dòng)區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展促進(jìn)人與自然和諧共生的發(fā)展目標(biāo)，PREE系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)發(fā)展應(yīng)從系統(tǒng)本身與區(qū)域發(fā)展兩個(gè)角度提出協(xié)調(diào)發(fā)展的建議：

（1）PREE系統(tǒng)應(yīng)從優(yōu)化單個(gè)子系統(tǒng)、協(xié)調(diào)多個(gè)子系統(tǒng)出發(fā)，推動(dòng)系統(tǒng)整體協(xié)調(diào)水平的提高。人口子系統(tǒng)作為系統(tǒng)發(fā)展的主體，應(yīng)制定長(zhǎng)期穩(wěn)定的發(fā)展戰(zhàn)略，摒棄傳統(tǒng)的發(fā)展理念與思維模式[32]，從人口結(jié)構(gòu)、人口質(zhì)量等方面入手，推進(jìn)人口紅利結(jié)構(gòu)由數(shù)量型向質(zhì)量型轉(zhuǎn)變。資源子系統(tǒng)應(yīng)繼續(xù)保持節(jié)約優(yōu)先、保護(hù)優(yōu)先、自然和諧的方針政策，提高資源存量，創(chuàng)新資源利用效率，推動(dòng)資源利用方式的綠色轉(zhuǎn)型，落實(shí)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)，穩(wěn)固PREE系統(tǒng)發(fā)展的基礎(chǔ)。經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)應(yīng)注重系統(tǒng)的整體、層次、結(jié)構(gòu)、開(kāi)放四個(gè)特性，不斷完善經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)中若干經(jīng)濟(jì)要素的相互聯(lián)系與作用，不斷創(chuàng)新系統(tǒng)內(nèi)發(fā)展要素，拓展經(jīng)濟(jì)形態(tài)，增添發(fā)展活力，實(shí)現(xiàn)數(shù)字、綠色、循環(huán)經(jīng)濟(jì)的交叉發(fā)展。環(huán)境子系統(tǒng)要明確系統(tǒng)中的平衡關(guān)系、自我調(diào)節(jié)能力、反饋機(jī)制、環(huán)境容量，以及環(huán)境系統(tǒng)的穩(wěn)定性與敏感性。建立長(zhǎng)效的生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制，貫徹以自然保護(hù)為主、人為修復(fù)為輔的環(huán)境保護(hù)方針。協(xié)調(diào)多個(gè)子系統(tǒng)，應(yīng)不斷優(yōu)化系統(tǒng)間的運(yùn)行機(jī)制，掌握好子系統(tǒng)間的協(xié)調(diào)發(fā)展規(guī)律，以高水平、高效能、高質(zhì)量、高標(biāo)準(zhǔn)的子系統(tǒng)推動(dòng)系統(tǒng)整體的可持續(xù)發(fā)展，注重優(yōu)化單個(gè)子系統(tǒng)的弱勢(shì)環(huán)節(jié)，避免系統(tǒng)發(fā)展的“木桶效應(yīng)”，實(shí)現(xiàn)各子系統(tǒng)的齊頭并進(jìn)。

（2）在區(qū)域發(fā)展的視角下，西部地區(qū)在“大保護(hù)、大開(kāi)放、高質(zhì)量”的總體框架下，應(yīng)以資源高效利用、生態(tài)保護(hù)、人才引進(jìn)、對(duì)外開(kāi)放、經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展等方面面臨的關(guān)鍵問(wèn)題為切入點(diǎn)，對(duì)地區(qū)發(fā)展策略進(jìn)行精確、有效的實(shí)施；打破傳統(tǒng)行政區(qū)劃的劃分，試行“資源定城、資源定產(chǎn)、資源定人”發(fā)展策略，實(shí)現(xiàn)不同資源要素跨區(qū)高效流動(dòng)與有效配置[33]。中部地區(qū)在鞏固生態(tài)綠色發(fā)展格局的基礎(chǔ)上，應(yīng)積極承接新興產(chǎn)業(yè)布局與轉(zhuǎn)移，建設(shè)一批中高端綠色產(chǎn)業(yè)集群，打造內(nèi)陸產(chǎn)業(yè)發(fā)展新高地[34]。東部地區(qū)應(yīng)注重地區(qū)海洋資源的開(kāi)發(fā)與利用，建設(shè)現(xiàn)代海洋產(chǎn)業(yè)體系；有規(guī)劃地進(jìn)行人才培養(yǎng)，實(shí)行更加有效、更加開(kāi)放的人才政策；加快創(chuàng)新要素的聚集，提高高新技術(shù)研發(fā)能力和資源配置效率，培育世界級(jí)的先進(jìn)制造業(yè)集群。