引用格式：张力隽，王余枫，夏永波，等.黄河流域资源－环境－经济耦合协调发展研究［J］.人民黄河，2022，44（3）：11－15.
作者简介：张力隽（1981—），女，山西忻州人，讲师，硕士，研究方向为流域产业布局优化等
摘要：黄河流域高质量发展应是资源－环境－经济的协调发展。为了给黄河流域高质量发展决策提供参考，构建了黄河流域资源－环境－经济复合系统综合评价指标体系，基于2004—2017 年《中国统计年鉴》《黄河水资源公报》、黄河流域各省区统计年鉴的有关数据，采用极差变化法、熵权法和耦合协调度模型，对黄河流域资源、环境、经济3 个子系统及其复合系统耦合协调状况进行综合评价，并设定不同发展情景进行预测。结果表明：①黄河流域资源－环境－经济复合系统综合评价值逐年增大，其中资源子系统综合评价值最大、经济子系统综合评价值次之、环境子系统综合评价值最小。②黄河流域资源－环境－经济耦合协调状态不断改善，于2011 年实现了由轻度失调到濒临失调的良好过渡，但目前耦合协调水平仍然很低，各子系统间发展不协调尤其环境对经济发展的制约问题突出。③从设定情景的预测结果来看，以2017 年资源、环境、经济3 个子系统综合评价值0.311、0.109、0.259 为基准，若环境子系统综合评价值提升0.2 同时经济子系统综合评价值提升0.1，则可使资源－环境－经济复合系统达到勉强协调状态；若资源、环境、经济3 个子系统综合评价值均达到0.650，则可达到良好协调的较高质量发展状态。④为实现黄河流域高质量发展，首先要解决环境、经济这2 个子系统综合评价值较小的问题，弥补耦合协调发展的短板，环境子系统应重点增加工业污染治理投资、提升工业固体废弃物综合利用量、减少工业固体废弃物产量，经济子系统应着重提升第一产业比重、固定资产投资额及社会消费品零售总额。
关键词：高质量发展；资源－环境－经济系统；耦合协调度；熵权法；综合评价；黄河流域
黄河流域历来是我国政治、文化、经济发展的中心，同时也是我国重要的生态功能区，流域内生态脆弱、水资源缺乏且分布不均、资源的粗放型开发利用等，制约了流域经济的高质量发展［1－3］。在黄河流域高质量发展研究方面，杨开忠等［4］基于“要素－空间－时间”三维分析框架，对黄河流域生态保护和高质量发展制约因素与对策进行了研究；宁朝山等［5］对黄河流域生态保护与经济发展协同度进行了评价研究；沈洁等［6］进行了黄河流域产业生态化评价及优化路径研究；赵建吉等［7］构建黄河流域新型城镇化与环境的耦合协调模型，分析了2005—2016 年黄河流域新型城镇化与生态环境耦合协调关系；李月等［8］研究了黄河流域文化产业与旅游产业耦合度及其影响因素；刘琳轲等［9］利用面板VAR 模型研究了黄河流域生态保护与高质量发展的交互响应关系；宋洁［10］基于耦合协调度模型，探究了近年来黄河流域九省（区）的人口－经济－环境系统耦合协调度；赵良仕等［11］利用耦合协调度模型，研究了2007—2017 年黄河流域水－能源－粮食安全系统的耦合协调发展状况。以往关于黄河流域高质量发展的研究，多集中于两个子系统间的耦合协调研究或往年发展状况分析，而对未来发展探究较少，且对资源、环境、经济3 个子系统耦合协调发展的研究有所欠缺。鉴于此，笔者在前人研究的基础上，构建黄河流域资源－环境－经济耦合协调评价指标体系，采用极差变化法、熵权法和耦合协调度模型，对2004—2017 年黄河流域资源－环境－经济复合系统耦合协调状况进行评价，并设置不同发展情景进行预测，旨在为黄河流域高质量发展决策提供参考。
1 资源－环境－经济耦合协调机理与指标体系
黄河流域高质量发展离不开资源的科学开发、环境的有效保护、经济的快速发展，也离不开流域内资源、环境、经济的相互协调、相互作用。在资源系统与经济系统的关系方面，资源开发利用可以增加就业机会、居民收入和工业产值，并为经济发展提供原料，经济发展通过对技术、设备的投资等促进资源开发、为资源开发提供有力支撑；在经济系统与环境系统的关系方面，经济发展对环境造成一定压力的同时，会增强对较优生态环境质量的追求，从而加大对生态环境保护的资金与技术投入，使生态环境有所好转［12］；在环境系统与资源系统的关系方面，资源的不合理开发利用势必会对生态环境造成一定破坏，恶劣的生态环境会限制资源的开采，良好的生态环境会增加资源开发企业的经济效益、减少安全事故、提高资源开发区域人民的生活环境质量。
资源－环境－经济是一个复杂、多层次的开放系统，根据数据的可获取性和指标选取的科学性、可操作性、广泛性、完备性原则，以及黄河流域的发展现状，构建由资源、环境、经济3 个子系统的21 个指标组成的耦合协调评价指标体系，依据各指标对高质量发展的促进或抑制作用，将其分为正（促进）、负（抑制）两种类型，见表1。各项指标数据来源于2004—2017 年《中国统计年鉴》《黄河水资源公报》及黄河流域各省（区）统计年鉴。
表1 资源－环境－经济耦合协调评价指标体系
2 资源－环境－经济耦合协调度计算方法
（1）构建原始指标矩阵X ＝（xij）m×n，其中：i 为年序，2004 年为第1 年、2017 年为第m 年；j、n 分别为指标序号、指标个数（本文n ＝21）；xij为第i 年第j 个指标的原始数据。
（2）对指标数据进行标准化，构建标准化指标矩阵X′＝（x′ij）m×n。为消除各指标量纲不同对评价结果的影响，采用极差变化法对各指标进行标准化处理，正向指标标准化公式为
负向指标标准化公式为
式中：max｛xj｝、min｛xj｝分别为第j 个指标的最大值、最小值；x′ij为第i 年第j 个指标的标准化值。
（3）依据矩阵X′，构建指标权重计算矩阵Y ＝（yij）m×n，其中。
（4）计算各评价指标的信息熵ej，公式为
（5）计算各指标的熵权ωj，公式为
（6）构建指标综合得分矩阵Z ＝（zij）m×n，其中zij为第i 年第j 个指标的综合得分，zij ＝ωjx′ij。
（7）分别计算资源、环境、经济3 个子系统综合评价值（各子系统的所有指标综合得分之和），把3 个子系统综合评价值的平均值作为资源－环境－经济复合系统的综合评价值，公式为
式中：U1 i、U2 i、U3 i 分别为资源、环境、经济子系统第i年的综合评价值；Ui为资源－环境－经济复合系统第i年的综合评价值。
结合物理学中的耦合系数模型，提出2 个及3 个子系统的耦合度模型：
式中：Ci为第i 年的耦合度，其反映各子系统之间关联性的强弱，Ci值越大关联性越强。
耦合度只能反映各子系统间关联性的强弱，无法反映各子系统间的综合协调水平，因此提出反映各子系统协调发展水平的耦合协调度模型：
式中：Di为第i 年的耦合协调度；Ti为反映3 个子系统第i 年发展水平的综合指标；α、β、γ 分别为资源、环境、经济子系统的权重系数，计算资源－环境－经济复合系统耦合协调度时取α ＝β ＝γ ＝1／3，计算两两子系统间的耦合协调度时取α＝β ＝γ ＝1／2。
参考相关研究成果，把耦合协调度分为10 级，对应的耦合协调状态见表2。
表2 耦合协调度分级及其状态
3 耦合协调度计算结果与分析
按照上述方法计算的各指标权重见表3、各子系统及资源－环境－经济复合系统逐年综合评价值见表4。
表3 指标权重
表4 各子系统及复合系统逐年综合评价值
由表4 可知，资源－环境－经济复合系统综合评价值呈逐年增大趋势，其中2009 年增幅最大。3 个子系统中，资源子系统综合评价值最大，且呈波动增大趋势，从2004 年的0.130 上升到2017 年的0.311；经济子系统综合评价值次之，也呈波动增大趋势，从2004 年的0.059 上升到2017 年的0.259，其中2007—2008 年综合评价值下滑的原因是受国际金融危机的影响；环境子系统综合评价值较小，呈缓慢增大趋势，从2004年的0.101 上升到2017 年的0.109，2009 年之前由于经济发展水平较低、对环境的污染较小，因此环境子系统综合评价值大于经济子系统的，2009 年之后环境子系统因受工业发展造成的污染影响而综合评价值呈波动减小趋势，可见黄河流域环境保护压力较大。
按照上述方法计算的资源、环境、经济3 个子系统两两之间的耦合协调度及资源－环境－经济复合系统耦合协调度见表5，耦合协调状态变化情况见图1。
表5 耦合协调度计算结果
图1 耦合协调状态变化情况
在建设资源节约型、环境友好型社会的大背景下，保证黄河流域绿色发展和产业结构升级是高质量发展的重要举措。就环境－经济耦合协调度而言，其值最小，多数年份属轻度失调状态，原因之一是环境子系统综合评价值较小且近年来增长缓慢（见表4），但环境－经济耦合协调度变化趋势与资源－环境－经济复合系统耦合协调度的变化趋势相同，总体呈上升趋势；就资源－环境耦合协调度而言，其值虽大于环境－经济耦合协调度但增长缓慢，2009 年以后处于濒临失调状态，主要原因是近年来黄河流域资源的不合理开发对环境造成了一定破坏、环境子系统综合评价值较小；就资源－经济耦合协调度而言，其值最大，且在2008 年以后呈现良好的上升趋势、于2016 年进入勉强协调阶段，主要原因是近些年黄河流域资源开采力度加大、经济快速增长，经济发展后进一步增加对资源的需求，从而增加对资源开发和勘探的技术投入和资本支持，为资源开发提供经济支撑。综合来看，资源－环境－经济复合系统的耦合协调度呈逐年上升趋势，于2011 年实现了由轻度失调到濒临失调的良好过渡，说明3 个子系统的协调发展态势良好，但是目前耦合协调水平仍很低，经济发展的资源和环境压力仍然很大。
以2017 年资源、环境、经济3 个子系统综合评价值为基准（记为情景0），基于控制变量法设置6 种发展情景（见表6，其中：情景1 为3 个子系统综合评价值各增大0.1；情景2 为资源子系统综合评价值增大0.3；情景3 为环境子系统综合评价值增大0.3；情景4为经济子系统综合评价值增大0.3；情景5 为补足2017 年环境、经济这2 个子系统的不足，使环境子系统综合评价值增大0.2、经济子系统综合评价值增大0.1；情景6 为各子系统综合评价值均增大到0.650；U1i、U2i、U3i分别为资源、环境、经济子系统情景i 的综合评价值），按照上述耦合协调度模型，对3 个子系统两两之间的耦合协调度及复合系统耦合协调度进行预测，结果见表7。
表6 发展情景设置
表7 不同发展情景的耦合协调度预测结果
预测结果表明：情景1 即3 个子系统综合评价值均增大0.1 后，各耦合协调度随之上升且上升幅度大致相同，均达到了勉强协调，其中资源－经济耦合协调度达到初级协调；情景2 即大力提升资源子系统综合评价值后，各子系统发展不平衡，环境－经济耦合协调度仍明显较低；情景3 即仅提升环境子系统综合评价值，各子系统间耦合协调度的差异较情景2 有所缩小；情景4 即大力提升经济子系统综合评价值后，与情景2 相似，各子系统发展不平衡，资源－环境耦合协调度仍较小；情景5 即补齐环境、经济两子系统的短板，使各子系统间发展的协调性得到明显改善，资源－环境－经济耦合协调度也明显提升；情景6 即各子系统综合评价值均达到0.650 后，各子系统间耦合协调度及资源－环境－经济耦合协调度均达到良好协调状态。
综上所述，为实现黄河流域高质量发展，首先要解决环境、经济子系统综合评价值较小的问题，弥补黄河流域耦合协调发展的短板。根据这2 个子系统各指标权重大小，环境子系统应重点增加工业污染治理投资、提升工业固体废弃物综合利用量、减少工业固体废弃物产量，经济子系统应着重提升第一产业比重、固定资产投资额及社会消费品零售总额，同时对权重相对较小指标的评价值的提升也不可小觑。
4 结 论
（1）黄河流域资源－环境－经济复合系统综合评价值逐年增大，其中：资源子系统综合评价值最大，呈波动上升趋势；经济子系统综合评价值次之，也呈波动上升趋势；环境子系统综合评价值最小且增长缓慢。
（2）黄河流域资源－环境－经济耦合协调状态不断改善，于2011 年实现了由轻度失调到濒临失调的良好过渡，但目前耦合协调水平仍然很低，各子系统发展不协调尤其环境对经济发展的制约问题突出。
（3）从设定情景的预测结果来看，以2017 年资源、环境、经济3 个子系统综合评价值0.311、0.109、0.259为基准，若环境子系统和经济子系统综合评价值分别提升0.2 和0.1，或环境子系统综合评价值提升0.3，则均可使资源－环境－经济复合系统达到勉强协调状态；若资源、环境、经济3 个子系统综合评价值均达到0.650，则可达到良好协调的较高质量发展状态。
（4）为实现黄河流域高质量发展，首先要解决环境、经济这2 个子系统综合评价值较小的问题，弥补耦合协调发展的短板，环境子系统应重点增加工业污染治理投资、提升工业固体废弃物综合利用量、减少工业固体废弃物产量，经济子系统应着重提升第一产业比重、固定资产投资额及社会消费品零售总额。
上下滑动查看参考文献
END
喜欢就关注我们吧！
点个在看你最好看
