黄河流域经济高质量发展与生态保护耦合研究

1　引言
2019年，随着黄河流域生态保护和高质量发展重大战略的提出，黄河流域经济和生态协调共进成为新时期我国绿色发展的重要目标。

黄河流域作为我国重要的经济地带和生态屏障，关系到我国北方区域生态安全和社会发展。

经济高质量发展要求经济增长不以牺牲生态环境为代价，过去粗放式的经济增长模式无法与之匹配，经济的增长模式已经逐渐从高速增长转变为高质量发展。

然而，由于自然地理环境因素和长期超强度的工业生产开发，黄河流域的生态环境目前仍面临较大压力。

生态环境保护与生产力布局不协调，工业规模与资源环境承载力不匹配等问题明显。

因此，科学分析黄河流域经济高质量发展与生态保护水平能够更好地协调经济高质量发展与生态保护的关系，也有助于更好地落实“共同抓好大保护，协同推进大治理”的战略要求。

当前学术界的相关研究主要集中在经济高质量发展的内涵与测度、生态保护评价体系及两者间耦合关系指标体系分析等方面。

对于经济高质量发展，袁晓玲等[1]认为，经济高质量发展更注重资源的合理配置，是在量与质的维度上的协调发展；张跃胜等[2]认
为，经济高质量发展在方向上更关注生态环境、科技创新等问题；孙学涛和张广胜[3]指出，生产技术创新以及产业结构优化是经济高质量发展的重要内涵；赵昊骧等[4]认为，经济高质量发展是一种建立在既有经济规模基础上，更注重三次成果分配的模式。

葛林[5]认为，高质量发展需要与生态环境保护相协调，提高经济生产中的绿色产出。

目前，生态保护评价体系的研究主要集中在通过构建数理模型进行测算，例如将生态压力对环境状态和人类响应结合的PSR框架模型[6]，或通过熵值法选取相关指标的生态环境系统发展评价指标[7]，或通过数据包络分析方法来测算环境治理效率以及从气候、土壤等生态服务类别角度构建生态服务系统评估[8]。

其中，PSR（Pressure-State-Response），即压力、状态、响应，是环境质量评价学科中生态系统健康评价子学科中常用的一种评价模型，是由加拿大统计学家David Rapport和Tony Friend 于1979年提出，后由经济合作与发展组织（OECD）和联合国环境规划署（UNEP）于20世纪八九十年代共同发展起来的用于研究环境问题的框架体系。

早期生态环境与经济高质量发展关系的研究大都围绕在EKC曲线展开，认为生态环境与经济发展水平呈倒U型关系。

EKC又称环境库兹涅茨曲线，是指当一个国家经济发展水平较低时，环境污染的程度较轻，随着人均收入的增加，环境污染由低趋高，环境恶化程度随经济的增长而加剧；当经济发展达到一定水平后，即到达某个临界点或称“拐点”以后，随着基金项目：新乡学院高等教育教学改革研究与实践项目
“基于项目驱动导向的经管类专业产教协同育人模式的创新与实践”（项目编号：2024JGLX123）。

作者简介：李轩，助教，硕士，研究方向：农业生态经济。

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黄河流域经济高质量发展与生态保护耦合研究
李轩1，陈佳佳2，赵昊骧3
（1.新乡学院经济学院，河南新乡 453003；2.佛山科学技术学院经济管理学院，广东佛山 528000；
3.新乡学院黄河流域县域经济高质量发展研究中心，河南新乡 453003）
摘　要：【目的】黄河流域是我国重要的生态屏障和重要的经济地带，研究黄河流域经济高质量发展对我国经济社会可持续发展和生态安全具有重大意义。

【方法】基于黄河流域沿线省份经济发展与生态保护视角，从经济发展和生态保护两个维度构建指标体系，运用熵权法计算各指标权重，利用权重结果进行耦合分析。

【结果】黄河下游地区的生态经济耦合协调发展状况较好，而上游地区的耦合协调程度一般，除山西外，整体上都处于上升趋势。

【结论】建议协调状况良好的省份加大支持力度；协调状况不佳的省份，政府发挥引导作用，寻求经济转型突破点。

此外，要建立有效生态保护网络，促进生态经济并进发展。

关键词：黄河流域；经济增长；生态保护；耦合协调
境污染的程度逐渐减缓，环境质量逐渐得到改善。

基于现有研究，本文通过构建经济高质量发展指数与生态保护指数，测度黄河流域各省区经济高质量发展与生态保护状况，并动态分析两者间的协调耦合关系，进一步从空间相关性角度探究其耦合协调度的演化进程，明确黄河流域各省区经济高质量发展与生态保护的情况及差异。

这对助力黄河流域经济高质量发展、促进流域生态环境治理有一定理论价值和现实意义。

2　研究方法2.1　指标权重计算
熵权法能用来判断某个指标的离散程度的数学方法，也是计算权重方法中的一种，我们能根据各指标变异程度计算各个指标的权重，为多个指标的综合评价提供依据。

以下为熵权法计算权重步骤。

（1）指标正向化处理。

在各个指标体系中部分指标呈负相关性，为保证测量结果准确对此进行转化处理，转化方法为：
()
ij {ij ij
ij ij a a a a Z 为正向指标（
为负向指标）
ij a 为初始指标值，ij Z
为处理后指标值。

（2）数据标准化：'
min 1
max min ij ij
ij ij a a Z a a 其中，'
ij
Z 为标准化值，max ij
a 为处理后初始值最大值，mi ij a
（3）第j 个指标在第i 个对象上的指标权重
ij
U ：
'
'
1
ij ij
n ij
i Z U Z （4）计算信息熵j E ：1
1ln
ln j n
ij
ij
i E U U n 其中，n 为评价对象的数量。

（5）确定指标权重：
根据信息熵的计算公式计算各个指标的熵值为：其中，a ij 为初始指标值，Z ij 为处理后指标值。

（2）数据标准化：
'min 1
max min ij ij
ij ij ij a a Z a −=+−其中，Z 'ij 为标准化值，max a ij 为处理后初始值最
大值，min a ij 为处理后初始值最小值。

（3）第j 个指标在第i 个对象上的指标权重U ij ：''1
ij ij n
ij
i Z U Z
==
∑
（4）计算信息熵E j ：11ln ln j n
ij ij
i E U U n ==−∑其中，n为评价对象的数量。

（5）确定指标权重：根据信息熵的计算公式计算各个指标的熵值为：E 1，E 2，……E k
通过信息熵计算各指标权重：
1(1,2,...,)
i
i E W i k −==（6）利用上述熵权法确定各指标不同时期的权重后，计算如下公式得到最终权重：
1
'n
i
i i W
W n
==
∑（7）计算指标综合评价值，公式如下：
*
ta 1
N
n atn n W X β==∑其中，X atn *表示第t 年a 县的第n 个指标标准化后的值；W n 为各项指标的权重，权重通过熵权法确定。

2.2　耦合协调度模型
结合上述影响机理分析，选取耦合协调度模型对黄河流域九省份经济高质量发展水平与生态保护水平进行测度。

耦合协调度模型常用于分析系统间的协调发展水平，耦合度可以反映出两个或以上系统间相互影响的大小，而协调度能体现耦合作用关系中的程度好坏，即协调水平的高低。

具体来说，耦合协调度模型C，如下：
C =
式中，Env (x )和Eco (y )分别为生态保护水平指数与经济高质量发展水平指数。

进一步构建双系统间耦合协调函数T ，其中，α和β分别为各系统协同发展的权重。

根据以往做法，对其赋值为α=β=0.5。

()()
T Env x Eco y αβ+)1
4
()()2
D Env x Eco y ==
其中，D 为耦合协调度，借鉴已有文献做法[8]，将耦合协调度分为10个等级，见表1。

表1 耦合协调度等级划分标准
耦合协调度协调等级耦合协调程度耦合协调度协调等级耦合协调程度（0.0～0.1）
1极度失调[0.5～0.6）6勉强协调[0.1～0.2）2严重失调[0.6～0.7）7初级协调[0.2～0.3）3中度失调[0.7～0.8）8中级协调[0.3～0.4）4轻度失调[0.8～0.9）9良好协调[0.4～0.5）
5
濒临失调
[0.9～1.0）10优质协调
2.3　评价指标体系构建
本文基于黄河沿线九省份的经济高质量发展水平和生态保护建设耦合分析，揭示近年来黄河流域经济和生态时空格局变化。

为了科学定量经济维度和生态维度的实际情况，本文从经济高质量发展和生态保
护两个一级指标入手，并将一级指标拆分成若干个二级、三级指标。

经济高质量发展指标选择性参考陆欣童[9]构建的5维度经济高质量发展指标，包括经济发展水平、创新发展、经济结构、经济发展效率、经济开放水平5个。

二级指标：经济发展水平包含生产总值、人均GDP和GDP增速，反映九省份的宏观经济发展状况；创新发展包含R&D经费、技术市场成交额和国内发明专利申请数量，体现经济高质量发展的可持续性；经济结构包含第一、第二和第三产业当年所占比重，反映各省份的产业结构变化；经济发展效率包含GDP含金量、城乡居民收入差异、每万人拥有卫生技术人员数；经济开放水平包括进出口总额、外商直接投资。

生态保护参考国家发改委印发的《生态文明建设考核目标体系》中的部分指标，从生态绿化、环境污染和污染治理3个二级指标展开衡量黄河流域沿线生态保护状况。

生态绿化包含造林总面积、自然保护区面积和森林覆盖率，反映了地方绿化程度；环境污染包含废水排放量、年污染气体排放量和单位GDP 能源消耗，反映黄河流域水资源情况；污染治理包含一般工业废物综合利用量、污水处理率和生活垃圾无害化处理率。

具体指标见表2。

2.4　数据来源
文章选取黄河流经的青海省、四川省、甘肃省、宁夏回族自治区、陕西省、内蒙古自治区、河南省、山西省和山东省作为研究对象。

研究数据主要于国家统计局、9个省份地方统计局公开发布的2010—2019年统计年鉴和《环境质量公报》等。

3　黄河流域经济发展和生态保护结果分析3.1　经济发展综合评价
依据前面的指标权重计算，对各省份的历年经济发展做出综合评价，从表3可以看出各省经济状况
都有所不同。

如表3所示，可以看出经济增长都为整体上升类型，分为增长快速型和缓慢增长型两种。

增长快速型省份有河南、陕西、四川和山东，其中，山东、四川和陕西的经济发展势头强劲，山东的经济体量远超其他省份，经济发展最为迅猛，河南经济发展与之相比稍显落后；缓慢增长型省份有内蒙古、青海、宁夏、甘肃和山西，其中，青海和宁夏的经济发展趋势几乎重叠，甘肃、青海和宁夏发展趋势较为相近，三省经济发展都位于九省末尾；山西上升幅度波动最大，在2015年下降，后一直上升，可能的原因是进出口总
表3 2010—2019年经济发展综合评价指数
青海四川甘肃宁夏内蒙古陕西山西河南山东20100.11580.19270.13450.12310.16020.15910.15180.15780.431920110.12590.22860.14640.12840.17880.18770.16300.19510.510120120.13250.25660.15630.13630.19130.21720.17350.23740.550720130.14570.27270.16150.14220.19010.26020.19190.25940.620020140.15170.29860.16470.14890.19660.28450.18690.28830.665320150.15670.30880.16530.15360.20330.29160.17680.31450.672620160.16270.34190.17320.16130.21090.31900.19180.33160.681020170.17060.40670.17310.17420.20810.38450.20910.36560.708620180.18040.48490.19140.18280.22570.41720.22740.40260.7547表2 城市经济发展和生态保护指标体系一级指标
二级指标三级指标
权重经济高质量发展
经济发展水平
生产总值7.65%人均GDP 2.55%GDP增速 1.85%创新发展R&D经费15.05%技术市场成交额15.98%国内发明专利申请数量
12.45%结构优化第二产业比重 1.68%第三产业比重 2.15%产业结构高级化 2.18%经济发展效率GDP含金量 2.04%城乡居民收入差异 3.40%单位人口拥有卫生技术人
员数 2.07%经济开放水平进出口总额16.16%外商直接投资14.80%生态保护生态绿化造林总面积16.68%自然保护区面积14.36%森林覆盖率35.65%环境污染
工业废水排放量 5.22%工业二氧化硫排放量 5.83%单位GDP 能源消耗 2.17%污染治理
一般工业废物综合利用量
13.43%污水处理率 2.73%生活垃圾无害处理率
3.93%
额、R&D经费和技术市场等权重占比较大的指标有所下降，影响了山西2015年的综合评价指数。

总的来看，经济发展最好的是山东，其次是四川，再次之是陕西和河南。

山东无论是经济总量还是经济发展各项指标都遥遥领先，可能与其沿海地理位置、优秀战略位势以及黄河经济带“龙头”角色政策支持有重大关系；陕西、四川和河南三省发展势头不容小觑，逐渐缩小和山东的差距；其中，最差的是宁夏和青海，这表明黄河流域上游地区还需大力推进经济高质量发展战略。

3.2　生态保护综合评价
由表4可知，生态保护综合评价基本分为波动上升和整体趋平两种类型。

波动上升型的有内蒙古、四川、青海和甘肃，内蒙古和四川的波动幅度都较明显，且在2011—2014年都呈现下降的趋势，可能与其在这期间的造林总面积和自然保护区面积等指标大幅度下降有关；青海和甘肃上升幅度较大，生态保护发展势头较为迅猛。

整体趋平型的有宁夏、山西、河南、陕西和山东，其中，宁夏的综合评价指数最低，山西、河南和山东生态保护相近，可能与造林总面积、森林覆盖率和自然保护区面积等指标相近有关；陕西的生态保护综合评价最高。

综合来看，内蒙古、青海和四川生态保护良好，其余省份在环境保护力度方面还需要加强，例如宁夏等省份要重点关注。

表4 2010—2019年生态保护综合评价指数
青海四川甘肃宁夏内蒙古陕西山西河南山东20100.48620.45770.28620.18180.57640.35730.29520.24720.2628 20110.55620.44040.28470.17790.62360.36070.31900.26120.2727 20120.55140.41760.29050.18610.62700.36910.34760.26920.2649 20130.55440.42270.30000.20080.63220.38420.34960.27660.2744 20140.55840.41760.35560.21110.58570.39410.36210.29290.2868 20150.56350.49020.39050.20380.61930.40660.35560.28450.2819 20160.61400.53670.41140.23120.61400.41050.37050.29670.3340 20170.61690.57270.41380.21680.62690.41050.37940.31260.3510 20180.61230.53050.42910.23040.59470.41310.39460.31640.3548 20190.62850.52920.43150.23340.64090.41180.40660.32460.3672
3.3　耦合协调度分析
结合表2和耦合协调模型可以得出表5和表6的耦合结果。

从表5可以看出，2010—2019年黄河流域的耦合协调结果都向良好趋势发展，在2010年几乎所有省份都是严重失调，但到了2019年所有省份都达到优质协调。

陕西、山东和河南连续三年达到优质协调，这三省中山东省在十年间曲折上升，在2012年和2015年都略微下降，推测是在这两年山东经济高速发展，生态保护没有跟上导致耦合协调有所失衡；河南和陕西协调度平稳上升。

青海、内蒙古和四川在2019年第一次达到优质协调，其中，四川省和内蒙古协调度波动较为剧烈，四川在2014—2019年间快速上升，内蒙古在十年间上下波动显著，青海平稳上升。

甘肃、宁夏和山西三省发展趋势相似，都为平稳上升类型，其中，山西在2015年下降，后又持续上升，推测可能受到一般工业废物利用量、造林总面积等生态指标影响。

4　结论与建议
本文研究发现：（1）经济增长都为整体上升类
表5 2010—2019年耦合协调度D值
青海四川甘肃宁夏内蒙古陕西山西河南山东20100.1000.2270.1190.1670.1000.1000.1000.1000.100 20110.5110.3670.2050.170.6490.2920.4230.4140.400 20120.5650.2130.3520.4160.7480.4570.6000.5530.324 20130.6580.3210.4570.5820.7590.6370.7030.6300.513 20140.6970.240.6780.6860.5160.7250.7160.7460.641 20150.7320.6410.7510.6720.7770.7900.6420.7430.612 20160.8370.7690.8310.8480.7830.8430.7610.8160.849 20170.8730.8970.8340.8430.8310.9170.8540.9140.919 20180.8990.8960.9430.9430.7000.9590.9530.9650.964
型，分为增长快速型和缓慢增长型两种。

增长快速型省份有河南、陕西、四川和山东，其中，山东、四川和陕西的经济发展势头强劲，缓慢增长型省份有内蒙古、青海、宁夏、甘肃和山西，其中，青海和宁夏的经济发展趋势几乎重叠，甘肃省和青海、宁夏发展趋势较为相近。

总的来看，经济发展最好的是山东，其次是四川，再次之是陕西和河南，山东需要做好黄河经济带“龙头”作用；（2）九省生态保护综合评价基本分为波动上升和整体趋平两种类型，波动上升型的有内蒙古、四川、青海和甘肃，内蒙古和四川的波动幅度都较明显，青海和甘肃上升幅度较大，整体趋平型的有宁夏、山西、河南、陕西和山东，其中，宁夏的综合评价指数最低，陕西的生态保护综合评价最高；（3）耦合协调结果表明，整体趋向良好发展，其中陕西、山东和河南连续三年达到优质协调，青海、内蒙古和四川在2019年第一次达到优质协调，甘肃、宁夏和山西三省发展趋势相似，都是平稳上升。

针对连续优质协调省份，政府不能放松警惕，应加大对其经济发展的支持力度，总结经验，提高经济发展水平，促进经济增长；而对刚达到优质协调的省份，政府应加强对其经济发展的指导，提高关注度，降低未来经济和生态失衡的可能性，维稳经济发展态势。

此外，要加强黄河流域生态保护，特别是提高宁夏的生态保护水平。

同时，加强相邻省份之间的生态保护协作，建立起有效的生态保护网络，形成良性的生态保护环境。

除了加强生态保护的法律法规之外，也要建立完善的生态保护体系，严格执行生态保护法规，加大对违法行为的惩罚力度。

针对黄河流域九省达到优质协调的情况，应该加强对这九省的生态经济耦合协调的管理，继续保持优质协调的状态，以沿河沿湖经济带树立榜样，全面贯彻新发展理念，深入实施创新驱动发展战略，大力推动黄河流域经济高质量发展。

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表6 2010—2019年耦合协调结果
青海四川甘肃宁夏内蒙古陕西山西河南山东2010严重失调中度失调严重失调严重失调严重失调严重失调严重失调严重失调严重失调2011勉强协调轻度失调中度失调严重失调初级协调中度失调濒临失调濒临失调濒临失调2012勉强协调中度失调轻度失调濒临失调中级协调濒临失调勉强协调勉强协调轻度失调2013初级协调轻度失调濒临失调勉强协调中级协调初级协调中级协调初级协调勉强协调2014初级协调中度失调初级协调初级协调勉强协调中级协调中级协调中级协调初级协调2015中级协调初级协调中级协调初级协调中级协调中级协调初级协调中级协调初级协调2016良好协调中级协调良好协调良好协调中级协调良好协调中级协调良好协调良好协调2017良好协调良好协调良好协调良好协调良好协调优质协调良好协调优质协调优质协调2018良好协调良好协调优质协调优质协调中级协调优质协调优质协调优质协调优质协调2019优质协调优质协调优质协调优质协调优质协调优质协调优质协调优质协调优质协调。