柏明國(guó)，熊 芬

(安徽工業(yè)大學(xué) 商學(xué)院，安徽 馬鞍山243002)

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安徽省城市化與生態(tài)環(huán)境耦合關(guān)系研究

柏明國(guó)，熊 芬

(安徽工業(yè)大學(xué) 商學(xué)院，安徽 馬鞍山243002)

通過構(gòu)建城市化與生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，借助城市化與生態(tài)環(huán)境的耦合協(xié)調(diào)模型，實(shí)證分析2005～2013年安徽省城市化與生態(tài)環(huán)境的動(dòng)態(tài)耦合過程。研究發(fā)現(xiàn)：2005～2013年安徽省城市化發(fā)展指數(shù)總體上呈現(xiàn)穩(wěn)步上升趨勢(shì)，生態(tài)環(huán)境發(fā)展指數(shù)呈現(xiàn)先下降后上升的發(fā)展趨勢(shì)；安徽省城市化與生態(tài)環(huán)境的耦合協(xié)調(diào)度在2005～2013年內(nèi)呈逐年上升趨勢(shì)，耦合協(xié)調(diào)類型呈現(xiàn)出從極度失調(diào)到優(yōu)質(zhì)協(xié)調(diào)的演進(jìn)趨勢(shì)。

安徽?。怀鞘谢?；生態(tài)環(huán)境；耦合關(guān)系

城市化與生態(tài)環(huán)境始終與社會(huì)發(fā)展、人們生活息息相關(guān)，已成為國(guó)內(nèi)外的研究熱點(diǎn)。《寂靜的春天》、《只有一個(gè)地球》等著作的問世，引起了人類對(duì)環(huán)境問題的關(guān)注；[1-2]涂爾遜等首次提出了城市環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的概念；[3]城市化對(duì)城市水環(huán)境的影響、城市化與土地利用的關(guān)系、城市化對(duì)大氣環(huán)境的影響、生態(tài)城市理論研究等問題也引起了學(xué)者的廣泛注意。[4-7]田園城市理論試圖從規(guī)劃理想城市來協(xié)調(diào)城市化與生態(tài)環(huán)境之間的發(fā)展問題；[8]Walter、Gorden等提出了協(xié)調(diào)城市化與生態(tài)環(huán)境的相關(guān)理論；[9-10]對(duì)如何實(shí)現(xiàn)城市經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和生態(tài)環(huán)境之間的協(xié)調(diào)發(fā)展、協(xié)調(diào)城市建設(shè)與生態(tài)環(huán)境關(guān)系的對(duì)策、城市化與生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)等問題的研究也在逐漸豐富。[11-12]

通過梳理相關(guān)文獻(xiàn)可知，從省域?qū)用嫜芯砍鞘谢c生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)的成果較少，尤其是針對(duì)長(zhǎng)三角新成員安徽省的研究更加匱乏。安徽省作為長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶的重要組成部分，承東啟西，區(qū)位優(yōu)勢(shì)明顯，其城市化與生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展對(duì)整個(gè)長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶的可持續(xù)發(fā)展舉足輕重。本文以新型城鎮(zhèn)化試點(diǎn)省份之一的安徽省為研究對(duì)象，運(yùn)用耦合協(xié)調(diào)度模型，研究安徽省城市化與生態(tài)環(huán)境的耦合過程，從而發(fā)現(xiàn)安徽省城市化與生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)演變趨勢(shì)，以期對(duì)安徽省城鎮(zhèn)化發(fā)展提供智力支持。

一、研究區(qū)域概況

安徽省位于華東腹地，是我國(guó)東部襟江近海的內(nèi)陸省份，東起東經(jīng)119.6度，西至東經(jīng)114.9度，北起北緯34.6度，南至北緯29.4度，東連江蘇、浙江，西接湖北、河南，南鄰江西，北靠山東。安徽省境內(nèi)共有16個(gè)地級(jí)市，44個(gè)市轄區(qū)、5個(gè)縣級(jí)市、56個(gè)縣，省會(huì)為合肥市，全省總面積13.96萬平方公里。截至2013年底，全省常住人口 6 029.8 萬人，其中城鎮(zhèn)人口 2 885.9 萬人，占全省總?cè)丝诘?7.86%。隨著近些年來人口的不斷增多、經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，安徽省的城市化進(jìn)程明顯加快，對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響也日益突出。近年來，隨著工農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展，污染物排放量明顯增加，加之環(huán)境基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)相對(duì)滯后，使得安徽省的生態(tài)環(huán)境不容樂觀。

二、城市化和生態(tài)環(huán)境耦合協(xié)調(diào)評(píng)價(jià)模型構(gòu)建

(一)指標(biāo)體系構(gòu)建

1. 城市化發(fā)展水平指標(biāo)體系構(gòu)建。城市化是人口、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、空間等多種因素綜合發(fā)展的過程，是一個(gè)系統(tǒng)的概念。基于指標(biāo)數(shù)據(jù)的科學(xué)性和易獲得性等原則，綜合參考相關(guān)文獻(xiàn)，[13-15]采用城市化水平綜合指標(biāo)體系來評(píng)價(jià)安徽省的城市化發(fā)展水平。城市化發(fā)展水平的測(cè)度包括人口城市化、社會(huì)城市化、經(jīng)濟(jì)城市化、空間城市化等方面，共選取12個(gè)指標(biāo)，具體如表1所示。

2. 生態(tài)環(huán)境指標(biāo)體系構(gòu)建。生態(tài)環(huán)境也是一個(gè)系統(tǒng)的概念，依據(jù)科學(xué)性和易獲得性等原則，考慮從生態(tài)環(huán)境水平、生態(tài)環(huán)境壓力和生態(tài)環(huán)境保護(hù)三個(gè)方面系統(tǒng)反映生態(tài)環(huán)境的質(zhì)量和水平，并結(jié)合安徽省的實(shí)際情況，選取了12個(gè)單項(xiàng)指標(biāo)來構(gòu)建生態(tài)環(huán)境的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，具體如表2所示。

表1 城市化指標(biāo)體系

表2 生態(tài)環(huán)境指標(biāo)體系

一級(jí)指標(biāo)二級(jí)指標(biāo)三級(jí)指標(biāo)單位指標(biāo)性質(zhì)生態(tài)環(huán)境生態(tài)環(huán)境水平生態(tài)環(huán)境壓力生態(tài)環(huán)境保護(hù)建成區(qū)綠化率覆蓋面積(Y1)公頃正向綠地面積(Y2)km2正向建成區(qū)綠化率覆蓋率(Y3)%正向市區(qū)環(huán)境噪聲等效聲級(jí)(Y4)分貝負(fù)向工業(yè)廢水排放量(Y5)萬噸負(fù)向二氧化硫排放量(Y6)萬噸負(fù)向工業(yè)煙塵排放量(Y7)噸負(fù)向工業(yè)固廢產(chǎn)生量(Y8)萬噸負(fù)向工業(yè)煙塵處理量(Y9)萬噸正向工業(yè)廢水排放達(dá)標(biāo)率(Y10)%正向工業(yè)固體廢棄物綜合利用率(Y11)%正向空氣質(zhì)量?jī)?yōu)良天數(shù)(Y12)天正向

(二)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化及權(quán)重確定方法

在分析城市化與生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展過程中，需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。采用的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化方法如下：

(1)

(2)

其中，Rij表示第i個(gè)樣本的第j個(gè)指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化值(i=1,2,…,n;j=1,2,…，k)，其中n和k分別為樣本個(gè)數(shù)和指標(biāo)個(gè)數(shù)，Zij為第i個(gè)樣本的第j個(gè)指標(biāo)的觀測(cè)值，Zmin是第j個(gè)指標(biāo)的觀測(cè)值中的最小值，Zmax是第j個(gè)指標(biāo)的觀測(cè)值中的最大值。

熵值法是利用評(píng)價(jià)指標(biāo)固有信息有序度的差異來確定權(quán)重的一種客觀賦權(quán)方法，熵值法既能避免主觀因素帶來的偏差，又能反映指標(biāo)的相對(duì)變化對(duì)系統(tǒng)的影響，[16-17]因此，我們采用熵值法確定指標(biāo)權(quán)重。

(三)耦合協(xié)調(diào)度模型

對(duì)于城市化與生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的現(xiàn)實(shí)問題，一般用耦合協(xié)調(diào)度來衡量。耦合協(xié)調(diào)度模型的構(gòu)建步驟[18]如下：

第一步，分別求取反映城市化發(fā)展水平的指數(shù)f(x)和反映生態(tài)環(huán)境發(fā)展水平的指數(shù)g(y)：

(3)

其中，m和n分別為城市化指標(biāo)、生態(tài)環(huán)境指標(biāo)個(gè)數(shù)，Xij和Yij分別是第i個(gè)樣本的第j個(gè)城市化指標(biāo)、生態(tài)環(huán)境指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化值，Hj′和Hj″是通過熵值法計(jì)算得到的指標(biāo)權(quán)重。

第二步，計(jì)算城市化與生態(tài)環(huán)境綜合評(píng)價(jià)指數(shù)S：

S=uf(x)+vg(y)

(4)

在上述公式中，S為城市化與生態(tài)環(huán)境綜合評(píng)價(jià)指數(shù)，S取值在0到1之間。u和v是待定系數(shù)，u和v取值都在0和1之間。因?yàn)樵诔鞘邪l(fā)展過程中，城市化與生態(tài)環(huán)境相互促進(jìn)，同等重要，所以我們?cè)趯?duì)u和v進(jìn)行取值時(shí)，賦予二者相同的數(shù)值0.5。

表3 協(xié)調(diào)等級(jí)及協(xié)調(diào)類型細(xì)分

第三步，計(jì)算城市化與生態(tài)環(huán)境的耦合度C：

(5)

其中，K是調(diào)節(jié)系數(shù)，其取值范圍是2≤K≤5，用來適當(dāng)調(diào)節(jié)評(píng)價(jià)結(jié)果，[19-21]我們?cè)趯?shí)證計(jì)算時(shí)K取2。

第四步，計(jì)算城市化與生態(tài)環(huán)境的耦合協(xié)調(diào)度D：

(6)

耦合協(xié)調(diào)度反映了在城市化與生態(tài)環(huán)境發(fā)展指數(shù)一定的情況下，二者協(xié)調(diào)發(fā)展的程度。

城市化與生態(tài)環(huán)境的耦合協(xié)調(diào)度越大，兩個(gè)子系統(tǒng)就越協(xié)調(diào)。結(jié)合已有研究成果，[13-15,22]本文將耦合協(xié)調(diào)度進(jìn)行如下劃分：以0.5為劃分兩個(gè)系統(tǒng)是否協(xié)調(diào)的臨界值，然后在0～0.5與0.5～1之間分別劃分了五個(gè)失調(diào)類型和五個(gè)協(xié)調(diào)類型共計(jì)十大類型，具體分類標(biāo)準(zhǔn)見表3。

三、實(shí)證分析

(一)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化

安徽省2005～2013年的城市化發(fā)展情況與生態(tài)環(huán)境狀況數(shù)據(jù)來源于《安徽省統(tǒng)計(jì)年鑒》(2006～2014年)。[23]數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化結(jié)果如表4、表5所示。

表4 安徽省城市化指標(biāo)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化結(jié)果

表5 安徽省生態(tài)環(huán)境指標(biāo)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化結(jié)果

(二)權(quán)重確定

根據(jù)熵權(quán)賦值法計(jì)算安徽省2005～2013年各年份指標(biāo)的權(quán)重，計(jì)算結(jié)果如表6所示。

表6 城市化與生態(tài)環(huán)境各指標(biāo)的權(quán)重

(三)評(píng)價(jià)結(jié)果及分析

將標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)和各指標(biāo)權(quán)重代入公式(3)，得出安徽省2005～2013年各年份城市化與生態(tài)環(huán)境的發(fā)展指數(shù)，再利用耦合協(xié)調(diào)度模型計(jì)算出各年份城市化與生態(tài)環(huán)境的耦合協(xié)調(diào)度，計(jì)算結(jié)果如表7所示。為了便于變化趨勢(shì)等問題的直觀解讀和分析，圖示后的計(jì)算結(jié)果如圖1所示。

表7 安徽省2005～2013年城市化與生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展水平

從表7及圖1可知：

1．2005～2013年9年間，安徽省城市化指數(shù)逐年增大，城市化水平總體上呈現(xiàn)穩(wěn)步上升趨勢(shì)；安徽省生態(tài)環(huán)境指數(shù)呈現(xiàn)先下降后上升的發(fā)展趨勢(shì)；安徽省耦合協(xié)調(diào)度在2005～2013年內(nèi)呈逐年上升趨勢(shì)。

2．自2005～2013年以來，安徽省的城市化與生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展主要有七種類型。第一種是出現(xiàn)在2005年的極度失調(diào)城市化滯后型；第二種類型是輕度失調(diào)城市化滯后型，這一類型出現(xiàn)在2006年；第三種類型是勉強(qiáng)協(xié)調(diào)城市化滯后型，這一類型出現(xiàn)的年份出現(xiàn)在2007年；第四種類型是主要集中在2008～2009年的初級(jí)協(xié)調(diào)城市化滯后型；第五種類型是中等協(xié)調(diào)生態(tài)環(huán)境滯后型，這一類型出現(xiàn)的年份是2010年；第六種類型是良好協(xié)調(diào)生態(tài)環(huán)境滯后型，這一類型出現(xiàn)的年份集中在2011～2012年；第七種類型是優(yōu)質(zhì)協(xié)調(diào)生態(tài)環(huán)境滯后型，這一類型出現(xiàn)的年份是在2013年。

四、結(jié)語

總之，安徽省2005～2013年的城市化與生態(tài)環(huán)境耦合發(fā)展過程大致可以分為三個(gè)階段：

(一)失調(diào)城市化滯后階段

這一階段集中在2005～2006年，安徽省的城市化發(fā)展速度雖然逐年上升，但城市化還處于較低發(fā)展水平，處于城市化發(fā)展初期，城市化發(fā)展水平滯后。該階段生態(tài)環(huán)境指數(shù)呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，說明生態(tài)破環(huán)和環(huán)境污染問題已經(jīng)開始出現(xiàn)日漸嚴(yán)重的趨勢(shì)。

(二)協(xié)調(diào)城市化滯后階段

這一階段集中在2007～2009年，在這期間，城市化發(fā)展速度迅速逐年提高，但城市化發(fā)展相對(duì)還比較滯后。這一時(shí)期人們對(duì)各自然資源的開釆利用強(qiáng)度加大，各項(xiàng)污染加重，這些污染對(duì)生態(tài)環(huán)境造成的破壞仍然在自然資源的承載范圍內(nèi)。

(三)協(xié)調(diào)生態(tài)環(huán)境滯后階段

這一階段集中在2010～2013年，城市化發(fā)展水平迅速提高，城市化發(fā)展對(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞也隨之加強(qiáng)，使生態(tài)環(huán)境質(zhì)量變差，城市化的發(fā)展水平高于生態(tài)環(huán)境水平。

本文僅僅從總體上研究了安徽省城市化與生態(tài)環(huán)境之間的耦合關(guān)系，下一階段考慮把研究視角拓展到城市層面，基于面板數(shù)據(jù)，深入探討安徽省城市化與生態(tài)環(huán)境耦合協(xié)調(diào)的時(shí)空分異規(guī)律，從而為安徽省城鎮(zhèn)化發(fā)展決策提供依據(jù)，為長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶城市間協(xié)同發(fā)展研究提供參考。

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(責(zé)任編輯 汪繼友)

A Study on Coupling Effect between the Urbanization of Anhui Province and Ecological Environment

BAI Ming-guo, XIONG Fen

(School of Business, Anhui University of Technology, Ma’anshan 243002, Anhui, China)

By establishing the comprehensive assessment index system of urbanization and ecological environment system and drawing on the coupling coordinated model of urbanization and ecological environment, empirical analysis on the dynamic coupling process of urbanization of Anhui province and ecological environment during 2005～2013 has been done. It is found that the index of urbanization during 2005～2013 was on the increase steadily on the whole, and the index of ecological environment had the tendency of dropping at first but rising later. The coupling coordinated degree was on the rise during 2005～2013 and has the tendency that it is getting to a well-coordinated level from the extreme uncoordinated one.

Anhui province；urbanization；ecological environment；coupling effect

2015-08-29

安徽省社會(huì)科學(xué)創(chuàng)新發(fā)展研究課題資助項(xiàng)目(A2015069) ；安徽省教育廳人文社會(huì)科學(xué)研究重大項(xiàng)目(SK2015ZD07)

柏明國(guó)(1969-)，男，山東莒縣人，安徽工業(yè)大學(xué)商學(xué)院副教授，博士，碩士生導(dǎo)師。 熊 芬(1991-)，女，安徽廣德人，安徽工業(yè)大學(xué)商學(xué)院碩士研究生。

F129.9

A

1671-9247(2015)06-0003-04