李宜斌

(北京林業(yè)大學(xué) 馬克思主義學(xué)院 北京 100083)

1 引言

在過(guò)去的40多年，中國(guó)通過(guò)改革開(kāi)放取得了令世界矚目的成就，經(jīng)濟(jì)總量年均增長(zhǎng)率超過(guò)10%，成為全球第二大經(jīng)濟(jì)體。然而，快速的工業(yè)化進(jìn)程也帶來(lái)了一系列環(huán)境問(wèn)題，如空氣污染物的排放，地表水和地下水的污染與水資源在時(shí)間和空間上的分布不均所造成的水資源短缺，鎘和汞等重金屬給土壤造成嚴(yán)重污染，這些問(wèn)題給生態(tài)環(huán)境帶來(lái)了巨大壓力。黨的十八大以來(lái)，為了緩解這種壓力，改善人與自然之間的關(guān)系，中國(guó)政府決定實(shí)施生態(tài)文明建設(shè)(ECC)，并將生態(tài)文明建設(shè)納入中國(guó)特色社會(huì)主義“五位一體”總體布局和“四個(gè)全面”戰(zhàn)略布局中，旨在實(shí)現(xiàn)人與自然和諧共生的現(xiàn)代化。綠色生產(chǎn)(GP)是實(shí)現(xiàn)人與自然的和諧共生過(guò)程中不可或缺的一部分，其主要內(nèi)涵是在企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品生命周期中加入環(huán)保概念的過(guò)程。計(jì)算生態(tài)文明建設(shè)與綠色生產(chǎn)的耦合協(xié)調(diào)度及空間格局演變對(duì)實(shí)現(xiàn)兩者的協(xié)調(diào)發(fā)展至關(guān)重要。

因此，本文主要做如下工作：(1)對(duì)綠色生產(chǎn)與生態(tài)文明建設(shè)之間的耦合機(jī)制進(jìn)行研究；(2)根據(jù)前人研究成果建立了省域生態(tài)文明建設(shè)與綠色生產(chǎn)的評(píng)價(jià)體系和耦合關(guān)系模型(CCDM)，分析了中國(guó)省域CCD的時(shí)空格局；(3)通過(guò)隨機(jī)森林分析探討影響CCD的內(nèi)部影響因子。

2 材料和方法

2.1 生態(tài)文明建設(shè)與綠色生產(chǎn)耦合機(jī)理探究

綠色生產(chǎn)與生態(tài)文明建設(shè)具有很大程度上的關(guān)聯(lián)性。綠色生產(chǎn)關(guān)注企業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中的環(huán)保、節(jié)能等環(huán)節(jié)，旨在提高資源利用效率，降低污染物排放，以實(shí)現(xiàn)企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。生態(tài)文明建設(shè)則關(guān)注整個(gè)社會(huì)的生態(tài)環(huán)境保護(hù)、資源利用和人類(lèi)福祉，強(qiáng)調(diào)人與自然的和諧共生。在生態(tài)文明建設(shè)的推動(dòng)下，企業(yè)生產(chǎn)模式得到優(yōu)化，綠色生產(chǎn)得到推廣。同時(shí)，綠色生產(chǎn)的實(shí)施也為生態(tài)文明建設(shè)提供了有力支持。兩者相輔相成，互相影響，共同促進(jìn)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展，存在交相耦合關(guān)系。

2.2 評(píng)價(jià)體系構(gòu)建

本文參考已有研究成果并結(jié)合理論基礎(chǔ)，從生態(tài)活力、環(huán)境質(zhì)量、資源利用、社會(huì)發(fā)展四個(gè)維度構(gòu)建省域生態(tài)文明建設(shè)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。綠色生產(chǎn)方面，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)和轉(zhuǎn)型，減少生產(chǎn)過(guò)程中的污染排放和資源效能，都屬于綠色生產(chǎn)建設(shè)的核心內(nèi)容。因此，為了提升綠色生產(chǎn)水平，三者缺一不可。本文從產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、資源消耗、排放強(qiáng)度三個(gè)維度構(gòu)建綠色生產(chǎn)量化評(píng)價(jià)的框架和指標(biāo)體系。

2.3 數(shù)據(jù)來(lái)源及處理

2.3.1 數(shù)據(jù)來(lái)源

本文的各項(xiàng)指標(biāo)數(shù)據(jù)來(lái)源于2012—2020年《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》、2012—2020年《中國(guó)環(huán)境統(tǒng)計(jì)年鑒》、2012—2020年各省份《能源統(tǒng)計(jì)年鑒》、2012—2020年《中國(guó)城市建設(shè)統(tǒng)計(jì)年鑒》、2012—2020年《農(nóng)村統(tǒng)計(jì)年鑒》、2012—2018年《中國(guó)水資源公報(bào)》、2019—2020年各省份《生態(tài)環(huán)境狀況公報(bào)》。

表1 生態(tài)文明建設(shè)與綠色生產(chǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

2.3.2 數(shù)據(jù)處理

在生態(tài)文明建設(shè)和綠色生產(chǎn)兩大方面，本文分別選取44，14個(gè)指標(biāo)，采用統(tǒng)一的線(xiàn)性歸一化處理方式，將所有數(shù)據(jù)都轉(zhuǎn)化成[0,1]之間的數(shù)，以此消除各維數(shù)據(jù)之間的數(shù)量級(jí)差別。每個(gè)指標(biāo)十年的數(shù)據(jù)視作一個(gè)整體進(jìn)行處理。同時(shí)，將指標(biāo)分為正指標(biāo)與逆指標(biāo)并分別做處理。

正指標(biāo)具體公式如下：

逆指標(biāo)具體公式如下：

2.3.3 指標(biāo)權(quán)重的確立

本文采用熵權(quán)法確定各個(gè)指標(biāo)的權(quán)重，熵權(quán)法通過(guò)信息熵的原理確定權(quán)重，其權(quán)重計(jì)算過(guò)程完全依賴(lài)于數(shù)據(jù)，而非主觀判斷。這有助于避免主觀因素對(duì)權(quán)重分配的影響，提高評(píng)價(jià)結(jié)果的可信度。熵權(quán)法的計(jì)算過(guò)程如下：

計(jì)算第i個(gè)省份的第j項(xiàng)指標(biāo)的比重：

計(jì)算指標(biāo)j的熵值：

計(jì)算指標(biāo)j的差值系數(shù)：

計(jì)算指標(biāo)權(quán)重：

計(jì)算出單個(gè)指標(biāo)的熵：

上述公式中，n為年數(shù)，m為指標(biāo)數(shù)。

2.4 耦合協(xié)調(diào)關(guān)系模型

2.4.1 耦合協(xié)調(diào)度模型

通過(guò)各種相互作用相互影響的現(xiàn)象，起源于物理學(xué)。耦合現(xiàn)在被廣泛應(yīng)用于氣候變化和環(huán)境研究中。耦合度表示相互作用的程度，在本文中形式如下：

其中，U1、U2分別代表生態(tài)文明建設(shè)子系統(tǒng)和綠色生產(chǎn)子系統(tǒng)。

單一的耦合程度不足以解釋問(wèn)題，耦合協(xié)調(diào)程度可以

反映交互中的協(xié)調(diào)程度。因此，本文構(gòu)建了耦合協(xié)調(diào)度函數(shù)來(lái)評(píng)價(jià)兩者整體的耦合協(xié)調(diào)發(fā)展水平：

其中，D表示兩個(gè)系統(tǒng)的耦合協(xié)調(diào)度，取值范圍為0 ～1，該值越大，表示子系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)發(fā)展水平越高。T表示系統(tǒng)的綜合協(xié)調(diào)指數(shù)，α、β表示子系統(tǒng)的權(quán)重系數(shù)，在本文中為0.5。參考前人研究，并根據(jù)研究中的實(shí)際情況，本文將CCD分為嚴(yán)重失衡、中度失衡、基本平衡、中度平衡和高度平衡五個(gè)階段(見(jiàn)表 2)。

2.4.2 隨機(jī)森林

本文利用隨機(jī)森林算法探究系統(tǒng)中25個(gè)三級(jí)指標(biāo)對(duì)整體耦合協(xié)調(diào)度的貢獻(xiàn)值，對(duì)貢獻(xiàn)值進(jìn)行歸一化處理得到貢獻(xiàn)值百分比。

此外，根據(jù)中國(guó)的區(qū)域分類(lèi)，東部省份包括北京、天津、河北、遼寧、上海、江蘇、浙江、福建、山東、廣東和海南；中部省份包括山西、吉林、黑龍江、安徽、江西、河南、湖北和湖南；西部省份包括內(nèi)蒙古、廣西、重慶、四川、貴州、云南、西藏、陜西、甘肅、青海、寧夏和新疆。

3 結(jié)果與討論

本文以2012年、2016年、2020年我國(guó)各省數(shù)據(jù)為研究對(duì)象，分別從三個(gè)方面探究了生態(tài)文明建設(shè)與綠色生產(chǎn)的耦合協(xié)調(diào)關(guān)系。根據(jù)CCD的數(shù)值水平將各省的耦合發(fā)展?fàn)顟B(tài)時(shí)空變化劃分為五個(gè)階段，分析了各個(gè)階段的狀況。然后利用隨機(jī)森林模型探究影響系統(tǒng)整體耦合協(xié)調(diào)度的重要影響因子。

3.1 生態(tài)文明建設(shè)與綠色生產(chǎn)耦合協(xié)調(diào)發(fā)展的時(shí)空差異分析

本文計(jì)算2012—2020年中國(guó)省域?qū)用娴纳鷳B(tài)文明建設(shè)與綠色生產(chǎn)系統(tǒng)的耦合協(xié)調(diào)度指數(shù)，并基于表2對(duì)2012年、2016年、2020年各省生態(tài)文明建設(shè)與綠色生產(chǎn)關(guān)系的耦合協(xié)調(diào)關(guān)系劃分為各個(gè)階段，明晰各個(gè)階段的特征并給出相應(yīng)的改進(jìn)建議。

表2 協(xié)調(diào)發(fā)展階段與類(lèi)型的劃分

3.1.1 嚴(yán)重失衡階段

這一階段的生態(tài)文明建設(shè)與綠色生產(chǎn)的耦合協(xié)調(diào)程度較低，表現(xiàn)出不兼容性。綠色生產(chǎn)技術(shù)的落后，生態(tài)文明的建設(shè)受到不良影響，低耦合協(xié)調(diào)度也隨之產(chǎn)生。2012年的新疆、寧夏地區(qū)處于這一發(fā)展階段。在這一階段，粗放型的資源利用方式導(dǎo)致資源嚴(yán)重浪費(fèi)和生態(tài)環(huán)境承受壓力加大，制約了生態(tài)文明建設(shè)與綠色生產(chǎn)的協(xié)調(diào)發(fā)展?？萍纪度肱c產(chǎn)值不足導(dǎo)致綠色生產(chǎn)技術(shù)相對(duì)落后，這使得產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與生態(tài)環(huán)境之間的矛盾更加突顯。

3.1.2 中度失衡階段

中度失衡階段，耦合協(xié)調(diào)關(guān)系得到一定程度上的改善，但依舊呈現(xiàn)出不兼容性。2012年中部、西部大部分地區(qū)與2016年新疆、寧夏、山西兩省都處于這一階段。部分地區(qū)開(kāi)始在經(jīng)濟(jì)發(fā)展中重視環(huán)境保護(hù)，嘗試實(shí)施同步推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)與綠色生產(chǎn)，但轉(zhuǎn)型進(jìn)程尚不完全成熟。同時(shí)，一些地區(qū)嘗試實(shí)施生態(tài)補(bǔ)償政策、綠色產(chǎn)業(yè)扶持政策等，但對(duì)生態(tài)文明建設(shè)與綠色生產(chǎn)的支持力度有待增強(qiáng)。

2016年，中西部的大部分省份擺脫了中度失衡階段后進(jìn)入了基本平衡階段，這表明政策實(shí)施的有效性得到了保證。同時(shí)，2012年和2016年西部省份平均耦合協(xié)調(diào)度均低于中部省份，但都有所提高。

3.1.3 平衡階段

平衡階段，綠色生產(chǎn)和生態(tài)文明建設(shè)之間的耦合協(xié)調(diào)程度得到了進(jìn)一步改善，兩個(gè)體系的層次逐漸提高，相互之間支持作用逐漸顯現(xiàn)。2012年，西南地區(qū)的部分省份和中部地區(qū)的部分省份進(jìn)入了這一階段，2016年除新疆、甘肅、山西外，全國(guó)大部分省份都處于基本平衡狀態(tài)以上。

3.1.4 中度平衡階段

綠色生產(chǎn)技術(shù)的不斷創(chuàng)新和政策支持的增強(qiáng)，使綠色生產(chǎn)系統(tǒng)與生態(tài)文明建設(shè)系統(tǒng)之間的耦合協(xié)調(diào)程度得到顯著提升。2012年，天津、上海、浙江、江蘇進(jìn)入中度階段；2016年，天津與東南沿海地區(qū)大多數(shù)省份進(jìn)入平衡階段，進(jìn)一步促進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)與綠色生產(chǎn)的協(xié)調(diào)發(fā)展。到2020年，中西部部分地區(qū)也進(jìn)入了該階段。

3.1.5 高度平衡階段

高度平衡階段表明兩個(gè)系統(tǒng)之間的耦合協(xié)調(diào)程度已經(jīng)達(dá)到較高水平，地區(qū)生態(tài)文明建設(shè)與綠色生產(chǎn)都取得了顯著成效。北京在2012年、2016年、2020年都處于高度平衡狀態(tài)。浙江在2016年進(jìn)入了高度平衡狀態(tài)。江蘇、天津、上海、廣東在2020年進(jìn)入了高度平衡狀態(tài)。在這一階段，兩個(gè)系統(tǒng)之間的相互促進(jìn)作用更加明顯，綠色生產(chǎn)有效降低了資源消耗和環(huán)境污染，提高了環(huán)境質(zhì)量與資源利用效率。生態(tài)文明建設(shè)則通過(guò)生態(tài)保護(hù)、環(huán)境治理等手段，提高了生態(tài)活力基礎(chǔ)，為綠色生產(chǎn)創(chuàng)造了良好的生產(chǎn)環(huán)境。

3.2 隨機(jī)森林算法的結(jié)果

結(jié)果顯示，在所有的三級(jí)指標(biāo)中，科技投入與產(chǎn)值(G2)是影響系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)度的最關(guān)鍵的影響因子(見(jiàn)表3)。這表明科技投入與產(chǎn)值在生態(tài)文明建設(shè)和綠色生產(chǎn)的耦合協(xié)調(diào)關(guān)系中起著關(guān)鍵作用。增加科技投入，提高科技成果轉(zhuǎn)化為實(shí)際產(chǎn)值的能力，有助于促進(jìn)綠色產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，推動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)之間的平衡。

表3 25個(gè)三級(jí)指標(biāo)對(duì)系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)度的貢獻(xiàn)值

另外，水體污染物排放效應(yīng)(G4)和收入、消費(fèi)水平(E17)對(duì)系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)度也有著一定程度上的影響。因此，在推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)和綠色生產(chǎn)的過(guò)程中，政府需要關(guān)注水體污染治理的問(wèn)題。針對(duì)水體污染物排放效應(yīng)(G4)，政府應(yīng)加大水污染治理力度，制定嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)，鼓勵(lì)企業(yè)采用先進(jìn)的污染治理技術(shù)和設(shè)備，減少污染物排放，保護(hù)水資源。

對(duì)于收入、消費(fèi)水平(E17)的影響，政府應(yīng)實(shí)施促進(jìn)就業(yè)、提升收入水平的政策，以提高人民的生活質(zhì)量促進(jìn)綠色生產(chǎn)和生態(tài)文明建設(shè)的發(fā)展。此外，政府還應(yīng)關(guān)注民生問(wèn)題，通過(guò)完善社會(huì)保障體系、提高最低工資標(biāo)準(zhǔn)等手段，提高人民的收入和生活質(zhì)量。

4 結(jié)語(yǔ)

本文旨在探究生態(tài)文明建設(shè)與綠色生產(chǎn)之間的耦合機(jī)理，利用熵權(quán)法和耦合協(xié)調(diào)度模型構(gòu)建兩者之間的耦合協(xié)調(diào)度模型以測(cè)度兩者之間的耦合協(xié)調(diào)度。動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)了2012—2020年中國(guó)省域生態(tài)文明建設(shè)與綠色生產(chǎn)各自的耦合協(xié)調(diào)發(fā)展水平。本文選取2012年、2016年、2020年中國(guó)各省的發(fā)展水平進(jìn)行分析，劃分了耦合發(fā)展的各個(gè)階段，并分析了形成各個(gè)耦合階段的原因。最后，本文利用隨機(jī)森林方法識(shí)別了影響兩者耦合協(xié)調(diào)度的關(guān)鍵因素。

本文的主要結(jié)論如下：

(1)2012—2020年，中國(guó)省域生態(tài)文明建設(shè)與綠色生產(chǎn)的耦合協(xié)調(diào)度呈現(xiàn)由低到高的演化趨勢(shì)。2020年，所有省份的耦合協(xié)調(diào)狀態(tài)為基本平衡以上。這表明中國(guó)省域生態(tài)文明建設(shè)與綠色生產(chǎn)耦合系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)度的空間差異正在減小。中西部省份的耦合協(xié)調(diào)度均得到提高，但西部省份落后于中部省份。

(2)科技投入與產(chǎn)值、水污染排放效應(yīng)、收入、消費(fèi)水平是三個(gè)對(duì)系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)度影響最大的影響因子。這些因素對(duì)系統(tǒng)有很強(qiáng)的調(diào)節(jié)作用，對(duì)實(shí)現(xiàn)理想的耦合協(xié)調(diào)水平有很大的貢獻(xiàn)。

本文探討了生態(tài)文明建設(shè)與綠色生產(chǎn)之間的關(guān)系并構(gòu)建了兩者的耦合協(xié)調(diào)模型，為分析兩者的省域時(shí)空動(dòng)態(tài)奠定了基礎(chǔ)。此外，研究揭示的關(guān)鍵影響因素有助于進(jìn)一步解釋CCD的復(fù)雜機(jī)制。