張曉玉,張苗寧,賈懷立,秦麗娟
甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué) 理學(xué)院,甘肅 蘭州 730000
伴隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng),人們對(duì)資源的需求量不斷上升,對(duì)環(huán)境的污染日益嚴(yán)重,資源和環(huán)境對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的阻礙作用越來(lái)越明顯,推動(dòng)經(jīng)濟(jì)-資源-環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展是我國(guó)可持續(xù)發(fā)展的必然要求。
甘肅省作為我國(guó)黃河中上游地區(qū)的一個(gè)內(nèi)陸省份,自改革開(kāi)放以來(lái),經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速增長(zhǎng),但經(jīng)濟(jì)的發(fā)展卻是以自然環(huán)境的退化為代價(jià)的,這使得甘肅省面臨著資源匱乏、環(huán)境污染嚴(yán)重等問(wèn)題,從而阻礙經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。因此,對(duì)甘肅省經(jīng)濟(jì)-資源-環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展進(jìn)行水平測(cè)度與評(píng)價(jià)研究具有重要的意義。
目前經(jīng)濟(jì)-資源-環(huán)境協(xié)調(diào)性的研究已從截面數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)向?yàn)槊姘鍞?shù)據(jù)和時(shí)間序列數(shù)據(jù),研究方法主要有主成分分析法、熵值法、耦合度與耦合協(xié)調(diào)度、系統(tǒng)動(dòng)力學(xué),但都側(cè)重于經(jīng)濟(jì)與環(huán)境之間的協(xié)調(diào)或者經(jīng)濟(jì)與資源之間的協(xié)調(diào),對(duì)經(jīng)濟(jì)、資源、環(huán)境三者協(xié)調(diào)的研究較少[1-3]。本文以甘肅省14個(gè)地州市為研究對(duì)象,以2009—2018年為研究區(qū)間,選取了25個(gè)指標(biāo),將經(jīng)濟(jì)、資源、環(huán)境三個(gè)子系統(tǒng)作為同一研究體系,對(duì)甘肅省協(xié)調(diào)發(fā)展情況進(jìn)行測(cè)度研究。
本文根據(jù)甘肅省經(jīng)濟(jì)、資源、環(huán)境發(fā)展現(xiàn)狀,結(jié)合甘肅省的實(shí)際情況,遵循指標(biāo)體系選取的完備性和科學(xué)性,以《甘肅發(fā)展年鑒》的數(shù)據(jù)為依據(jù),選取了8項(xiàng)反映經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r的指標(biāo)、7項(xiàng)反映資源利用狀況的指標(biāo)和10項(xiàng)反映環(huán)境狀況的指標(biāo),構(gòu)建了總目標(biāo)層—子目標(biāo)層—準(zhǔn)則層—指標(biāo)層的四層評(píng)價(jià)指標(biāo)體系(見(jiàn)表1)。
表1 評(píng)價(jià)指標(biāo)體系
為了確保數(shù)據(jù)的真實(shí)性和權(quán)威性,本文的數(shù)據(jù)來(lái)源于2009—2018年甘肅省統(tǒng)計(jì)局、國(guó)家統(tǒng)計(jì)局和甘肅省各地州市統(tǒng)計(jì)年鑒。由于指標(biāo)數(shù)據(jù)之間存在單位和量綱的不同,本文采用極大值極小值法對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理,計(jì)算公式如下:
其中X表示原始數(shù)據(jù),Xmin表示該指標(biāo)的最小值,Xmax表示該指標(biāo)的最大值。
確立權(quán)重的方法有許多,其中熵值法由于其準(zhǔn)確、簡(jiǎn)便等特點(diǎn)得到廣泛利用。本文采用熵值法來(lái)確定選取的25項(xiàng)指標(biāo)在各子系統(tǒng)中的權(quán)重。
設(shè)有n個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo),m個(gè)被評(píng)對(duì)象,定義第i項(xiàng)指標(biāo)的熵值
(2)定義熵值后,則指標(biāo)xi的權(quán)數(shù), 其 中 1-gi稱(chēng) 為 第i項(xiàng) 指 標(biāo) 的 差異性系數(shù),其值越大,則指標(biāo)xi在綜合評(píng)價(jià)中的重要性就越強(qiáng)[4]。
根據(jù)(1)-(2)式可以得到各項(xiàng)指標(biāo)的權(quán)重和標(biāo)準(zhǔn)化后的值,通過(guò)線性加權(quán)模型
m代表各子系統(tǒng)的指標(biāo)項(xiàng)數(shù),Bi代表各子系統(tǒng)的綜合得分,最終計(jì)算出三個(gè)子系統(tǒng)的綜合得分值,如表2所示。
甘肅省地處大西北,經(jīng)濟(jì)起步晚,但發(fā)展速度比較快,大部分地區(qū)隨著時(shí)間的變化,經(jīng)濟(jì)都在逐步增長(zhǎng),經(jīng)濟(jì)發(fā)展取得了顯著的成就。根據(jù)經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)的綜合得分,將14個(gè)地州市經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平劃分為三個(gè)階梯:蘭州、天水、張掖、酒泉處于第一階梯,金昌、嘉峪關(guān)、白銀、武威、平?jīng)?、慶陽(yáng)、定西、隴南、臨夏處于第二階梯,甘南處于第三階梯。
資源是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要依托,甘肅省資源豐富,從資源子系統(tǒng)綜合得分值來(lái)看,2009年到2016年基本處于平穩(wěn)狀態(tài),2017年和2018年實(shí)現(xiàn)突增,但水資源稀缺,能源利用度低。其中,慶陽(yáng)、隴南、金昌運(yùn)作績(jī)效較差,資源壓力大。環(huán)境質(zhì)量在經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占有重要地位,環(huán)境子系統(tǒng)整體處于平穩(wěn)狀態(tài),得分值大約都在0.2,說(shuō)明甘肅省環(huán)境發(fā)展受到制約,環(huán)境綜合績(jī)效處于發(fā)展低水平。甘肅省長(zhǎng)期以來(lái),環(huán)境污染嚴(yán)重,整體結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)重工業(yè)化,綠化面積及綠化覆蓋率低,固體廢物排放等問(wèn)題仍未得到解決。
表2 2009—2018年甘肅省各地州市經(jīng)濟(jì)-資源-環(huán)境子系統(tǒng)綜合得分
本文借鑒物理學(xué)中的耦合概念和理論知識(shí),在前人研究的基礎(chǔ)上,構(gòu)建甘肅省經(jīng)濟(jì)-資源-環(huán)境的發(fā)展水平模型來(lái)分析三大系統(tǒng)之間的相互影響和相互關(guān)聯(lián)程度,其耦合度計(jì)算公式如下:
式(3)中,f(x)表示經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r,g(y)表示資源狀況,h(z)表示環(huán)境狀況[5]。通過(guò)計(jì)算得出2009—2018年甘肅省14個(gè)地州市和甘肅省總體的經(jīng)濟(jì)-資源-環(huán)境的耦合度(見(jiàn)表3)。對(duì)耦合度的劃分:0.3為低度耦合水平,0.3~0.5為拮抗耦合,0.5~0.8為磨合階段,0.8~1.0為高度耦合階段。
從甘肅省整體來(lái)看,耦合度總體平均水平超過(guò)0.8,說(shuō)明系統(tǒng)處于耦合互動(dòng)發(fā)展,高度耦合。在2013年子系統(tǒng)差異性的影響下,甘肅省總體的耦合度明顯下滑;2009年到2018年呈現(xiàn)先上升后下降的波動(dòng)態(tài)勢(shì);2010年三系統(tǒng)綜合得分值非常接近,發(fā)展水平基本相同,耦合度也達(dá)到歷史最高水平0.988。
從2018年來(lái)說(shuō),金昌、蘭州、嘉峪關(guān)、白銀、天水、張掖、平?jīng)?、酒泉、臨夏處于磨合狀態(tài);武威、慶陽(yáng)、定西、隴南、甘南交互協(xié)調(diào)狀態(tài)良好。從縱向來(lái)看,金昌、張掖、酒泉經(jīng)濟(jì)-資源-環(huán)境三個(gè)子系統(tǒng)之間交互協(xié)調(diào)程度有下降的趨勢(shì),需進(jìn)一步觀察與研究。
耦合度C是對(duì)系統(tǒng)之間相關(guān)程度的度量,它僅僅反映系統(tǒng)之間的相互關(guān)聯(lián)程度,而不能反映出各個(gè)子系統(tǒng)的發(fā)展?fàn)顩r,因此引入耦合協(xié)調(diào)度模型:
式(4)中,T=αf(x) +βg(y) +γh(z),D是協(xié)調(diào)發(fā)展度,C是協(xié)調(diào)度,T是三個(gè)子系統(tǒng)發(fā)展水平的綜合評(píng)價(jià)指數(shù);f(x)、g(y)、h(z)是各子系統(tǒng)的綜合得分值;α、β、γ是三個(gè)子系統(tǒng)的權(quán)系數(shù)[6]。本文將α,β,γ采用等值賦權(quán),取α,β,γ各是1/3,根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn),本文將耦合協(xié)調(diào)度的大小劃為7個(gè)層次,如表4所示。
通過(guò)甘肅省經(jīng)濟(jì)-資源-環(huán)境綜合得分值,利用耦合度得到2009—2018年甘肅省經(jīng)濟(jì)-資源-環(huán)境耦合協(xié)調(diào)發(fā)展度,如表5所示。
結(jié)果表明,甘肅省經(jīng)濟(jì)-資源-環(huán)境的耦合協(xié)調(diào)度小于耦合度,說(shuō)明甘肅省處于一種低發(fā)展水平下的協(xié)調(diào),從2014—2018年協(xié)調(diào)度慢慢向0.5靠攏,經(jīng)濟(jì)、資源、環(huán)境三個(gè)子系統(tǒng)不斷發(fā)展,始終互相作用,互相影響,不斷磨合協(xié)調(diào),形成了比較穩(wěn)定的耦合狀態(tài),子系統(tǒng)之間越來(lái)越協(xié)調(diào)。從整體數(shù)值來(lái)看,2009年到2018年,協(xié)調(diào)度水平一直處于上升狀態(tài),由極不協(xié)調(diào)過(guò)渡到弱協(xié)調(diào),三系統(tǒng)綜合發(fā)展越來(lái)越好。
表3 2009—2018年甘肅省各地州市經(jīng)濟(jì)-資源-環(huán)境耦合度水平
從空間分布來(lái)看,2015年以來(lái),蘭州、嘉峪關(guān)、白銀、天水、武威、平?jīng)?、慶陽(yáng)、定西協(xié)調(diào)度出現(xiàn)明顯下滑,從輕度不協(xié)調(diào)到中度不協(xié)調(diào),應(yīng)該引起注意。2009年以來(lái),金昌市逐步向輕度不協(xié)調(diào)靠近,但在2015年之后,忽高忽低,協(xié)調(diào)水平極不穩(wěn)定。張掖和酒泉在2018年趨于中度不協(xié)調(diào)階段,態(tài)勢(shì)良好。隴南發(fā)展極具潛力,2018年協(xié)調(diào)度接近0.8,處于弱協(xié)調(diào)與基本協(xié)調(diào)的邊界。臨夏在2016年協(xié)調(diào)度出現(xiàn)下滑趨勢(shì),處于瀕臨協(xié)調(diào)階段。甘南在2017年協(xié)調(diào)度有明顯上升之勢(shì),由之前的極不協(xié)調(diào)過(guò)渡為弱協(xié)調(diào)和基本協(xié)調(diào),發(fā)展態(tài)勢(shì)良好。
綜合來(lái)看,甘肅省經(jīng)濟(jì)-資源-環(huán)境的耦合協(xié)調(diào)度水平從極度不協(xié)調(diào)逐漸發(fā)展為中度協(xié)調(diào),多數(shù)地州市在2016年開(kāi)始向中度以及輕度協(xié)調(diào)過(guò)渡,但協(xié)調(diào)度水平仍然過(guò)低,有待進(jìn)一步發(fā)展。
從甘肅省各地州市協(xié)調(diào)度發(fā)展水平來(lái)看,14個(gè)地州市的發(fā)展水平由原來(lái)的不協(xié)調(diào)逐漸趨向于協(xié)調(diào),但還是存在大量的問(wèn)題。對(duì)于環(huán)境問(wèn)題嚴(yán)重的金昌、平?jīng)?、白銀,應(yīng)大力推進(jìn)清潔和環(huán)保產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,對(duì)固體廢棄物的回用進(jìn)行積極探索。對(duì)于資源匱乏的慶陽(yáng)、天水、隴南、武威、酒泉、臨夏,應(yīng)加強(qiáng)資源整合力度,堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略,建設(shè)資源節(jié)約型社會(huì)。甘肅省應(yīng)在未來(lái)對(duì)經(jīng)濟(jì)、資源、環(huán)境統(tǒng)籌規(guī)劃,把資源利用、環(huán)境保護(hù)作為經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)鍵,大力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì),解決甘肅省14個(gè)地州市的經(jīng)濟(jì)與環(huán)境、資源相互協(xié)調(diào)發(fā)展問(wèn)題[7,8]。
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展,甘肅省經(jīng)濟(jì)、資源、環(huán)境耦合協(xié)調(diào)度逐漸增加,但由于經(jīng)濟(jì)、資源、環(huán)境子系統(tǒng)的耦合協(xié)調(diào)度水平普遍低于耦合度水平,所以甘肅省目前處于低水平下的協(xié)調(diào)發(fā)展。從甘肅省的綜合發(fā)展指數(shù)來(lái)看,經(jīng)濟(jì)發(fā)展較高,但資源環(huán)境的得分值較低;從空間格局來(lái)看,經(jīng)濟(jì)、資源、環(huán)境協(xié)調(diào)度發(fā)展水平呈現(xiàn)差異性,表現(xiàn)為2009—2015年先擴(kuò)大,2016年縮小,2017-2018年趨于平穩(wěn)的演變規(guī)律。因此甘肅省經(jīng)濟(jì)、資源、環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展,應(yīng)根據(jù)自身情況探索屬于自己的耦合發(fā)展道路。
表4 協(xié)調(diào)發(fā)展水平度量標(biāo)準(zhǔn)
表5 2009—2018年甘肅省經(jīng)濟(jì)-資源-環(huán)境耦合協(xié)調(diào)發(fā)展度