蔣慧峰

摘 要：構(gòu)建城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，利用2006—2016年的湖北省相關(guān)數(shù)據(jù)對(duì)系統(tǒng)的綜合水平進(jìn)行測(cè)度，借用耦合協(xié)調(diào)度模型對(duì)湖北省城鎮(zhèn)化和生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的耦合協(xié)調(diào)程度的時(shí)間演變特征及協(xié)調(diào)發(fā)展關(guān)系進(jìn)行研究。結(jié)果表明，隨著湖北省城鎮(zhèn)化系統(tǒng)綜合評(píng)價(jià)指數(shù)的提高，生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)綜合評(píng)價(jià)指數(shù)先上升后下降再上升，經(jīng)歷倒“U”型變化過(guò)程;湖北省城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)發(fā)展的耦合度一直處于拮抗?fàn)顟B(tài)，協(xié)調(diào)度雖然逐漸提高并呈現(xiàn)出良性發(fā)展趨勢(shì)，但協(xié)調(diào)度等級(jí)較低。

關(guān)鍵詞：城鎮(zhèn)化;生態(tài)環(huán)境;耦合協(xié)調(diào)度;湖北省

中圖分類號(hào)：F291.1? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? 文章編號(hào)：1673-291X（2019）04-0157-05

引言

城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境是相互聯(lián)系、相互影響、相互制約的復(fù)雜系統(tǒng)，一方面，城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加速以及城鎮(zhèn)化水平的不斷提升使得生態(tài)環(huán)境面臨諸如人口、經(jīng)濟(jì)、資源等方面的壓力越來(lái)越明顯;另一方面，環(huán)境污染日趨嚴(yán)重、資源與能源的過(guò)度消耗以及生態(tài)平衡的破壞已經(jīng)嚴(yán)重制約了城鎮(zhèn)化的可持續(xù)發(fā)展。因此，城鎮(zhèn)化的發(fā)展需要生態(tài)環(huán)境作為客觀載體，而生態(tài)環(huán)境的保護(hù)與建設(shè)同樣依耐城鎮(zhèn)化發(fā)展的資金與技術(shù)支持。

以《國(guó)家新型城鎮(zhèn)化規(guī)劃（2014—2020年）》為導(dǎo)向，探索2006—2016年湖北省城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境的耦合關(guān)系以及偶和協(xié)調(diào)關(guān)系的演變規(guī)律這一復(fù)雜“人地”關(guān)系大系統(tǒng)中的特殊系統(tǒng)是非常有必要的。在理論層面上，可以豐富城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境關(guān)系及“人地”關(guān)系領(lǐng)域的研究?jī)?nèi)容;在實(shí)踐層面上，可以作為指導(dǎo)城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展，構(gòu)建新型城鎮(zhèn)化進(jìn)程，建設(shè)生態(tài)文明以及協(xié)同“五化”發(fā)展的參考與借鑒。

目前，學(xué)者對(duì)城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境的影響一方面集中在快速城鎮(zhèn)化對(duì)生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)內(nèi)氣體、水環(huán)境、自然災(zāi)害等各要素的影響[1～3]，研究對(duì)象較片面;另一方面，研究主要集中于沿?；蜻吘车貐^(qū)大范圍內(nèi)城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境的交互關(guān)系上[4～7]，對(duì)于內(nèi)陸城市的關(guān)注不足。本文構(gòu)建城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境耦合協(xié)調(diào)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系和耦合協(xié)調(diào)度模型，并基于湖北省2006—2016年統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)分析城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境耦合協(xié)調(diào)發(fā)展的演變規(guī)律及動(dòng)態(tài)特征。

一、數(shù)據(jù)與研究方法

1.指標(biāo)體系構(gòu)建。城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境變化息息相關(guān)，其發(fā)展是由許多因素共同相互作用、相互影響的結(jié)果。按照科學(xué)性、針對(duì)性、系統(tǒng)性和可操作性等原則，借鑒已有相關(guān)文獻(xiàn)中的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，結(jié)合數(shù)據(jù)資料的可獲取性，從人口、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、空間四個(gè)方面構(gòu)造城鎮(zhèn)化評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，而生態(tài)環(huán)境則可由壓力、狀態(tài)、響應(yīng)三個(gè)指標(biāo)類型來(lái)表達(dá)，具體指標(biāo)體系（見(jiàn)表1）。原始數(shù)據(jù)源自2007—2017年《湖北省統(tǒng)計(jì)年鑒》及《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》，極個(gè)別缺失數(shù)據(jù)采用相鄰年份插值法補(bǔ)齊。

2.數(shù)據(jù)預(yù)處理方法。為了消除各項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)單位及數(shù)值量級(jí)間的差異使其具有可對(duì)比性，采用極差標(biāo)準(zhǔn)化方法對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理得到無(wú)量綱化值。設(shè)原始數(shù)據(jù)為xi，標(biāo)準(zhǔn)化出來(lái)后的數(shù)據(jù)為x′i，則處理方法如下：

式中，f（x）表示城鎮(zhèn)化系統(tǒng)的綜合評(píng)價(jià)指數(shù)，g（y）用于表達(dá)生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的綜合評(píng)價(jià)指數(shù)。由于熵值法[8]既可以降低人為因素的影響，從而避免在確定權(quán)重時(shí)的主觀因素，又可以根據(jù)各指標(biāo)數(shù)據(jù)的差異程消除不同指標(biāo)中蘊(yùn)含的重復(fù)信息，所以綜合評(píng)價(jià)指數(shù)的權(quán)重采用熵值法確定，實(shí)證具體結(jié)果（見(jiàn)下頁(yè)表2）;C為耦合度，D為耦合協(xié)調(diào)度;T為表征城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境的地位或整體關(guān)系效應(yīng)的綜合評(píng)價(jià)指數(shù)，？琢，？茁為待定權(quán)重，由于城鎮(zhèn)化發(fā)展與生態(tài)環(huán)境同等重要，所以？琢，？茁均取值為0.5。一般認(rèn)為，D∈[0，0.2]為嚴(yán)重協(xié)調(diào)衰退型;D∈（0.2，0.4]為中等協(xié)調(diào)衰退型;D∈（0.4，0.6]為一般協(xié)調(diào)發(fā)展型;D∈（0.6，0.8]為中等協(xié)調(diào)發(fā)展型;D∈（0.8，1]為優(yōu)質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展型。

二、實(shí)證結(jié)果及分析

按照上述模型計(jì)算得出2006—2016年湖北省城鎮(zhèn)化系統(tǒng)及生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的綜合評(píng)價(jià)指數(shù)f（x）和g（y）、耦合度C、耦合協(xié)調(diào)度D及兩個(gè)子系統(tǒng)綜合評(píng)價(jià)指數(shù)T的結(jié)果（見(jiàn)下頁(yè)表2）。

1.綜合評(píng)價(jià)指數(shù)時(shí)序分析。為了更加直觀地展示各綜合評(píng)價(jià)指數(shù)隨時(shí)間的演變趨勢(shì)，將表2中的對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)用圖1表示。

首先，從湖北省城鎮(zhèn)化系統(tǒng)的綜合評(píng)價(jià)指數(shù)的演化特征來(lái)看，指數(shù)最小值為2006年的0.0671，最大值為2015年的0.8817。從發(fā)展的細(xì)節(jié)來(lái)看，2006—2008年湖北省城鎮(zhèn)化系統(tǒng)的綜合評(píng)價(jià)指數(shù)從0.0671增長(zhǎng)至0.1341，城鎮(zhèn)化水平偏低，增長(zhǎng)比較緩慢;2009—2015年湖北省城鎮(zhèn)化系統(tǒng)的綜合評(píng)價(jià)指數(shù)從0.2107增長(zhǎng)至0.8817，且增長(zhǎng)迅速;2016年為0.8740，較之2015年稍稍有所降低，整個(gè)發(fā)展過(guò)程曲線呈現(xiàn)出拉伸的“S”型。這一起點(diǎn)低、速度快的發(fā)展過(guò)程表明，人口、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、空間四個(gè)方面共同提升了湖北省的城鎮(zhèn)化水平。

其次，從湖北省生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的綜合評(píng)價(jià)指數(shù)的演化特征來(lái)看，指數(shù)最小值為2006年的0.2215，最大值為2016年的0.6599。指數(shù)的變化過(guò)程經(jīng)歷了“十一五”（2006—2010年）與“十二五”（2011—2015年）兩個(gè)非常相似的階段，生態(tài)環(huán)境綜合指數(shù)都是先增加再下降，“十一五”期間變化的幅度較大，而“十二五”期間的變化較平緩，呈現(xiàn)出倒“U”型演變軌跡，與環(huán)境庫(kù)茲涅茲曲線結(jié)論相符。雖然指數(shù)的波動(dòng)明顯，但總體上呈現(xiàn)上升趨勢(shì)。這說(shuō)明，兩個(gè)規(guī)劃期間都將降低能耗作為社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展目標(biāo)之一以及生態(tài)文明理念的提出，并在可持續(xù)發(fā)展理念和環(huán)境保護(hù)措施的共同推進(jìn)下，生態(tài)環(huán)境正在逐步改善。

最后，從圖1綜合來(lái)看，湖北省城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)綜合評(píng)價(jià)指數(shù)存在較為明顯的差距。2006—2013年，城鎮(zhèn)化水平滯后于生態(tài)環(huán)境發(fā)展，但是兩者之間的差距隨著時(shí)間的推移慢慢變小。2014—2016年，城鎮(zhèn)化水平已經(jīng)超過(guò)生態(tài)環(huán)境發(fā)展水平，且差距有擴(kuò)大的趨勢(shì)。雖然城鎮(zhèn)化進(jìn)程的快速增長(zhǎng)也帶動(dòng)和改善生態(tài)環(huán)境狀況，但是從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，隨著城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境矛盾的加劇，城鎮(zhèn)化進(jìn)程必將被生態(tài)環(huán)境發(fā)展速度與質(zhì)量延緩。為了更好地揭示湖北省城鎮(zhèn)化進(jìn)程中生態(tài)環(huán)境的演化狀況，對(duì)兩者進(jìn)行趨勢(shì)分析結(jié)果（見(jiàn)圖2）。

結(jié)果表明，湖北省城鎮(zhèn)化系統(tǒng)的綜合評(píng)價(jià)指數(shù)與生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)綜合評(píng)價(jià)指數(shù)存在明顯的二次函數(shù)關(guān)系。顯然，生態(tài)環(huán)境與城鎮(zhèn)化水平之間存在倒“U”型曲線關(guān)系，又與環(huán)境庫(kù)茲涅茲曲線結(jié)論相符，即隨著城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快推進(jìn)，生態(tài)環(huán)境將表現(xiàn)為先優(yōu)化而后惡化的趨勢(shì)，從趨勢(shì)上來(lái)看，湖北省即將處于倒“U”型曲線的下降階段，生態(tài)環(huán)境會(huì)不斷惡化。

2.耦合度與耦合協(xié)調(diào)度時(shí)序分析。在2006—2016年期間，湖北省城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境子系統(tǒng)間的耦合度和協(xié)調(diào)度可以用圖3表示。耦合度呈現(xiàn)出先增長(zhǎng)后持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展的狀態(tài)。從數(shù)值上看，耦合度始終處于0.4～0.5之間，按照劉凱等的分類方法，城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境的發(fā)展處理拮抗階段，即城鎮(zhèn)化發(fā)展正在破壞生態(tài)環(huán)境，使得生態(tài)環(huán)境的承載力逐漸減少，但由于耦合度接近0.5這一臨界值，說(shuō)明隨著城鎮(zhèn)化的繼續(xù)發(fā)展，兩系統(tǒng)的耦合程度不斷提高，耦合作用不斷增強(qiáng)，會(huì)進(jìn)入到二者的磨合時(shí)期，該階段城鎮(zhèn)化發(fā)展可以修復(fù)生態(tài)環(huán)境從而進(jìn)入良性耦合階段。耦合協(xié)調(diào)度則呈現(xiàn)出持續(xù)增長(zhǎng)的上升趨勢(shì)，“十一五”的前三年，即2006—2008年屬于中等協(xié)調(diào)衰退型，協(xié)調(diào)度從0.2469增長(zhǎng)至0.3321，其城鎮(zhèn)化發(fā)展水平較低且生態(tài)環(huán)境較差，此階段位于“S”曲線的起步階段，城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境開(kāi)始進(jìn)行協(xié)調(diào)而進(jìn)入初步融合期;“十一五”的后兩年與“十二五”的前四年，即2009—2014年屬于一般協(xié)調(diào)發(fā)展型，協(xié)調(diào)度從0.4073快速增長(zhǎng)至0.5953，其城鎮(zhèn)化水平一般但生態(tài)環(huán)境慢慢開(kāi)始存在問(wèn)題，此階段為“S”曲線的發(fā)展階段，城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境開(kāi)始耦合及協(xié)調(diào)而進(jìn)入融合發(fā)展階段;2015—2016年屬于中等協(xié)調(diào)發(fā)展型，協(xié)調(diào)度分別為0.6023和0.6162，其城鎮(zhèn)化水平與生態(tài)環(huán)境水平開(kāi)始同步發(fā)展，此階段屬于“S”曲線的成熟階段。雖然湖北省城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)度逐漸提高并呈現(xiàn)出良性發(fā)展趨勢(shì)，但是耦合協(xié)調(diào)度水平并不高，最高值僅為0.6162，屬于一般協(xié)調(diào)發(fā)展與中等協(xié)調(diào)發(fā)展的臨界值，即兩者發(fā)展的整體功能較低，要么生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)發(fā)展超前而城鎮(zhèn)化相對(duì)滯后，要么城鎮(zhèn)化系統(tǒng)發(fā)展超強(qiáng)而生態(tài)環(huán)境惡化。

結(jié)語(yǔ)

本文構(gòu)建了城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，基于湖北省2006—2016年相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)并結(jié)合耦合協(xié)調(diào)度模型實(shí)證探討了城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)發(fā)展的時(shí)間演變特征以及協(xié)調(diào)發(fā)展關(guān)系。研究結(jié)果表明：

1.湖北省城鎮(zhèn)化系統(tǒng)的綜合評(píng)價(jià)指數(shù)與生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)綜合評(píng)價(jià)指數(shù)不僅在“十一五”及“十二五”期間，而且從整個(gè)發(fā)展過(guò)程上來(lái)看都呈現(xiàn)倒“U”型演變軌跡。湖北省城鎮(zhèn)化綜合評(píng)價(jià)指數(shù)不斷提升，與此同時(shí)，生態(tài)環(huán)境綜合評(píng)價(jià)指數(shù)波動(dòng)式上升，城鎮(zhèn)化發(fā)展從2013年開(kāi)始占據(jù)主導(dǎo)地位，雖然生態(tài)環(huán)境不斷改善，但生態(tài)環(huán)境壓力加大。然而，兩者的差距沒(méi)有明顯擴(kuò)大的趨勢(shì)。

2.湖北省城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)發(fā)展的耦合度不高表明耦合度處于拮抗階段，城鎮(zhèn)化對(duì)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生脅迫效應(yīng)的同時(shí)，生態(tài)環(huán)境對(duì)城鎮(zhèn)化存在約束作用。耦合協(xié)調(diào)度則明顯呈現(xiàn)出“S”曲線的變化趨勢(shì)持續(xù)上升，但目前的協(xié)調(diào)等級(jí)較低，屬于一般協(xié)調(diào)發(fā)展與中等協(xié)調(diào)發(fā)展的臨界階段。

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