快速发展地区经济-资源-环境系统协调发展研究——以湖北省鄂州市为例

快速发展地区经济-资源-环境系统协调发展研究——以湖北
省鄂州市为例
程潇雨;渠丽萍
【摘要】As the first pilot city of urban-rural integration in Hubei, Ezhou forward the development of urbanization in a pos-itive rapid manner, and to build new-type urbanization city with all its strength. Establishing an evaluation index system for the coordinate developmental degree of ERE system, which reflects the goal of ecological civilization constructing. By means of the PCA method,regression analysis method and membership function,a coordinating development evaluating model of ERE system was established. The comprehensive developmental level of ERE system in Ezhou was calculated from 2000 to 2013. The results showed that firstlyeconomic development was rapid in Ezhou, while environment and resources development were lagging behind. Secondly, the comprehensive developmental level of ERE system was in the intermediate coordination average level during 2000 to 2013, showed a trend of decline in recent years. The main reason is economy and resource system co-ordinative developmental degree declines. Thirdly, the problem of resources consumption and environment protection became the key to restricting the development of Ezhou, therefore the coordinated development measures and policies should be built according to the real situation of Ezhou.%鄂州市作为湖北省第一个城乡一体化试点城市,正在积极、快速推进城镇化发展,全力打造新型城镇化城市.通过建立城市经济-资源-环境(ERE)系统评价指标
体系,利用主成分分析法、回归分析法、隶属度函数构建ERE系统协调发展评价模型,测算了鄂州市2000-2013年ERE系统的综合发展水平及协调发展度.结果表明,①鄂州市经济发展迅速,资源、环境发展相对滞后.②经济-资源-环境系统协调发展度2000-2013年平均处于中级协调水平且有下降的趋势,经济-资源子系统矛盾
是阻碍ERE系统协调发展度上升的主要原因.③资源消耗、环境保护问题成为制约
鄂州城市发展的关键,应根据鄂州市实际情况制定协调发展政策和措施.
【期刊名称】《湖北农业科学》
【年(卷),期】2017(056)016
【总页数】6页(P3155-3159,3165)
【关键词】城镇化;经济-资源-环境系统;协调发展;工业化;鄂州市
【作者】程潇雨;渠丽萍
【作者单位】中国地质大学(武汉)公共管理学院,武汉 430074;中国地质大学(武汉)公共管理学院,武汉 430074
【正文语种】中文
【中图分类】X24
城镇化是经济发展、生产力提高、社会进步的必然趋势。

改革开放以来，伴随着工业化进程加速，中国城镇化经历了一个起点低、速度快的发展过程，城镇化率从1978年的17.9%提升到2013年的53.7%，年均提高1.02个百分点。

城镇化作
为工业化和现代化的载体与平台，对促进经济发展和推进现代化建设发挥了有力的支撑作用［1］。

但是城镇化进程的加快促使人类过度追求经济的发展，毫无节制的滥用资源，同时对环境也造成较大的破坏。

这也导致了经济－资源－环境（ERE）
系统发展的不协调日益明显。

加快经济转型和深入发展健康城市化则是解决目前中国经济发展所面临一系列资源环境问题的必然选择。

因此，对经济－资源－环境系统发展的协调性做定量评价，是实现社会经济效益与资源环境效益双赢的首要前提。

国外学者对于经济、资源、环境系统耦合的研究起源于19世纪末，形成了大量理论与实证研究成果。

美国学者Grossman等［2］提出了环境库兹涅茨曲线，表明环境污染与经济增长呈倒“U”型。

Vehmas等［3］较早的对资源环境压力与经
济增长的脱钩关系进行了研究。

Siebert［4］认为经济活动规模超过环境所承载限度将会严重影响生态系统。

国内学者对此也有系统深入的分析，研究内容主要集中在经济－资源－环境系统耦合的理论、协调耦合度分析、系统动态模拟等方面。

马世骏等［5］构建了社会－经济－自然复合生态系统观，揭示了三者之间的相互作用机制。

随后，齐晓娟等［6］、刘承良等［7］、胡彪等［8］、于忠华等［9］、贺晟晨等［10］、秦伟山等［11］从多学科、多尺度研究了经济、资源、环境系
统的协调耦合问题。

但研究尺度以省区、城市群（经济区）为主，研究区域主要分布在发达地区和西部生态脆弱区，对于中部地区中小城市实证研究相对薄弱。

近十三年鄂州城镇化水平年均提高1.5%左右，经济增速基本保持在12%以上。

从速度上衡量，鄂州市属于中部快速城镇化地区中较为典型的城市；从区位上看，鄂州市作为湖北省第一批改革开放试验区，毗邻武汉，是“1＋8”武汉城市圈成员之一。

基于以上分析，本研究以鄂州市为例，运用主成分分析法、回归分析法、隶属度函数构建经济－资源－环境系统协调评价模型，定量分析区域经济－资源－环境系统演化特征，旨在为鄂州城镇化质量提升和城市可持续发展提供依据。

1.1 构建指标体系
根据《鄂州市年鉴》（2000－2014），《鄂州市统计年鉴》（2000－2013），《鄂州市国民经济和社会发展统计公报》（2000－2014），《鄂州市环境质量报告书》（2000－2013）等资料，遵循科学性、可操作性、独立性和针对性原则，
结合区域实际情况，构建了鄂州市经济－资源－环境系统协调发展度评价指标体系（表1）。

指标体系包括经济子系统、资源子系统、环境子系统3个子系统，综合反映快速城镇化进程中经济总量、结构和效益，资源供给与消耗，环境质量和治理等方面的情况。

采用偏差法对子系统所有数据进行无量纲化处理。

1.2 综合发展指数
采用主成分分析法计算经济、资源、环境各子系统的综合发展值。

首先得出各子系统的成分得分系数、特征值，主成分得分，然后通过综合发展指数计算出各个子系统的综合发展水平。

综合发展指数的计算公式［8］如下：
式中，F为各个子系统的综合发展水平，n为提取的主成分个数，Fi为每个子系统中提取的主成分得分，λi为提取的主成分对应的特征值。

1.3 协调度评价模型
协调度是指系统内部各要素间在发展过程中和谐一致的程度，体现了系统或要素耦合作用的有序程度。

由于系统发展的动态性特征，大部分状况都处于协调与不协调之间的模糊区间。

因此，应用模糊数学中隶属度函数的分布密度函数建立协调度评价模型对系统间的协调度进行分析。

一个系统对另一个系统的协调发展系数计算公式如下［12］：
式中，C（i/j）表示第i系统对第j系统的协调发展系数，θi为第i系统综合发展
水平；为与第j系统相协调时第i系统的协调发展水平，通过建立第i系统与第j
系统之间的回归模型所得出的综合发展水平预估值；k＝－2/S2，S2为θi的方差。

C（i/j）的取值在［0，1］之间，当θi越接近时，C（i/j）越大，第i系统与第j
系统的协调度越高。

两系统间的协调度C（i，j）计算公式如下：
各子系统协调度划分情况见表2。

2.1 鄂州市经济－资源－环境系统发展演化分析
选取SPSS 18.0对经过无量纲化处理后的经济－资源－环境各子系统进行主成分
分析。

按照累计贡献率超过90%提取特征值、方差贡献率和累计方差贡献率。

通
过计算得出，3个子系统的KMO值分别为0.809、0.837、0.730，表明经济、资源、环境三者之间相关性较强。

再根据式（1）进行计算，得出鄂州市2000－2013年间经济－资源－环境各子系统的综合发展态势（图1）。

由图1可知，2000－2013年鄂州市经济、资源、环境各子系统的综合发展状况
基本呈上升趋势。

其中，经济子系统发展可以分为两个阶段：2000－2006年，经济系统发展状况较为平缓；2007－2013年，经济综合发展水平持续上升，上涨态势良好。

资源子系统综合发展指数基本呈上升状态，但从2012年开始有下降的趋势。

2000－2003年，资源系统发展状况持续下降；2004－2010年，资源系统的发展状况由下降转为上升；2011－2013年资源与环境系统的发展状况又呈下降趋势。

环境子系统综合发展水平呈螺旋式上升状态。

2000－2010年，环境系统的发展呈现波动性上升；2011－2013年环境系统的发展状况由下降转为上升。

根据经济－资源－环境各子系统综合发展状况，可知各子系统14年间变化差异较大。

在2000年发展初期，经济发展主要依靠资源消耗，对环境影响并不明显。

2004-2010年，资源环境发展与经济发展逐渐同步。

但从2011年开始，资源与
环境系统无法满足经济的迅猛发展，明显滞后于经济系统综合发展水平。

在这14年间，鄂州市城镇化率从2000年的43.58%持续上升到2013年的
62.82%。

大致可以分为2000－2003年、2004－2010年、2011－2013年3个阶段，城镇化水平年均分别提高了1.36%、1.48%和1.62%。

城镇化水平的发展
与经济子系统综合发展水平状况相似。

长期快速的经济发展带动了城镇化水平的上升，但这种粗放的发展方式不仅增加对资源的消耗，同时也给生态环境造成了压力。

2.2 鄂州市经济－资源－环境复合系统耦合演化分析
根据经济－资源－环境各子系统综合发展指数，利用Eviews 6.0软件计算出经济、
资源、环境子系统中两子系统间、子系统与另外两子系统之间的回归模型。

之后根据式（2）～式（4）计算出两子系统间及三系统之间的协调度，并采用表2中的评价标准对协调度的等级进行划分（表3，图2）。

两子系统之间的回归模型如下：
式中，X、Y、Z分别代表经济子系统、资源子系统、环境子系统，括号中的数字为T值。

根据鄂州市经济－资源－环境系统协调发展度计算的结果，对其复合系统耦合演化状况进行分析。

1）年经济-资源子系统协调发展经历了两个阶段，中级协调－失调。

2000－2011年经济-资源子系统协调发展度的平均值为0.73，基本处于中级协调。

其变化趋势为“W”型，协调度呈波段式的调整，即从2000年的高级协调下降到2007年的勉强协调，再逐步上升为2011年的良好协调。

2011－2013年经济与资源子系统协调度持续下降为失调，且2013年的协调度为14年中的最低值0.14。

可见ERE 系统评价初期，依靠资源消耗经济增长水平逐渐提高；但随着经济的快速增长，资源低效利用的负面影响开始呈现，如工业发展持续高能耗、耕地面积被过多占用，导致经济系统-资源系统的矛盾日益加深。

2）经济-环境子系统协调发展度基本稳定在中级协调。

2000－2005年经济-环境子系统协调发展度缓慢上升，2006－2008年的发展度呈现波动式下降，以2008年为转折点持续到2011年，经济-环境子系统协调发展度继低点逐渐上升，而2011－2013年经济-资源子系统协调发展度的变化趋势呈“U”型，即先下降后上升。

表明鄂州市的经济－环境子系统在波动中相对平稳的发展。

经济持续发展的同时，不断调整经济与环境之间的相互关系，使环境状况能适应经济发展的速度。

虽然2011－2012年的协调发展度变化较大，但经济－环境子系统协调发展度整体呈现上升的趋势。

另外，2004－2012年经济－资源子系统协调发展度的变化与经济－环境子系统协
调发展度的变化趋势类似，基本呈现中级协调状态。

表明经济增长对资源系统和环境系统的协调程度作用力基本相同，能源消耗量增加的年份环境质量水平会降低。

2004-2012年资源－环境子系统的协调程度较高也说明了这一点。

而经济－环境
子系统的协调发展度大部分年份高于经济－资源子系统的协调发展度。

3）经济-资源-环境系统协调发展度在2000－2010年的平均协调水平呈现波动式上升的趋势，大致处于中级协调的水平。

自2011年起，经济－资源－环境系统协调度呈U形。

表明经济增长带来的资源消耗增加会造成环境质量水平的下降，鄂
州市在节约资源、提高能源利用效率方面的投入成效不高。

综上所述，鄂州市在快速城镇化进程中的经济发展仍然依赖物质投入并对环境质量产生了负面影响。

结合3个系统间协调发展状况可以看出，近年来经济－资源子系统的矛盾比经济－环境子系统的矛盾更为突出，是阻碍经济－资源－环境系统协调发展度上升的主要原因。

2.3 经济－资源－环境耦合协调度的影响因素
1）产业结构。

目前鄂州市已经形成了以冶金、服装、建材、医药、化工、机械、电子、轻工为主体，门类较为齐全的工业体系。

2013年末鄂州市三次产业结构比重为12.4∶59.5∶28.1。

近几年来鄂州市第三产业贡献率虽明显提升，但是第二产业占地区生产总值的比重仍较大。

2000－2013年鄂州市单位生产总值能耗和单位工业增加值电耗逐步增长，导致经济－资源系统协调状况从高级协调下降为失调，逐步影响着ERE系统协调状况，可见第二产业的发展大多依赖于对资源环境的索取。

资源消耗、环境保护与产业结构变化之间存在一定的相互关系，因此为保证鄂州市经济高质量的增长，必须改进粗放型的经济增长方式，促进产业结构升级。

2）工业化程度。

工业化以及社会财富的累积必然会伴随着大量资源消耗与污染物的排放。

2000年以来鄂州市人均GDP持续增长，第二产业产值增加幅度逐渐提升，城市化进程加快，成为鄂州市工业化的主要表现特征。

综合2013年经济的各项指标来看，鄂州市总体仍处于工业化后期的初级阶段。

截至2013年，在第二产
业中工业对经济发展的贡献率为59.45%，轻重工业比例为9.1∶40.4，主要以对
自然资源依赖性较强，产业链条不长，产品附加值较低的冶金、化工、建材等重工业为主导。

这些重工业发展依靠大量的矿产、能源等不可再生资源消耗，并且受限于技术水平和认识能力，工业废弃物将严重破坏生态环境。

鄂州市14年来经济稳步上升，但资源与环境状况未得到良好保护与改善。

由于单位生产总值工业废水排放量和单位废气排放量（二氧化硫）并未得到较大的改善，导致了经济－环境系统在2012年下降为失调。

经济与环境的协调对经济－资源－环境三者的协调状况有着较大的影响，使三者协调情况下降为勉强协调。

在未来较长一段时间内，鄂州市工业发展对基础资源、能源和环境容量的需求还会进一步增加，这将会造成资源枯竭并产生一系列环境污染的问题。

3）资源利用效率。

资源问题关系着社会经济是否能健康、持续地发展，是一个重大的战略问题。

鄂州市地理位置俱佳，自然资源较为丰富。

与2000年相比，2013年耕地面积持续减少，而煤炭与能源消费总量则增幅较大。

资源子系统恶性发展严重影响着经济－资源系统协调度，从而阻碍ERE系统整体协调发展。

为改
变资源日益枯竭的现状，应大力发展具有技术优势和较低能源密度的相关产业，提高资源利用效率，使总体能源消费总量降低。

高效利用资源不仅能促进经济稳定、持续发展，也有助于产业结构的优化，还能在一定程度上改善生态环境恶化的现状。

4）环境保护政策。

社会发展的最终目的已经不是无限度地追求经济发展，更为重要的是人们生活环境的舒适程度。

目前，鄂州市在产业结构优化、环境综合整治方面做了大量的工作，但其发展的产业主要为冶金、电力、建材、医药等两高（高污染、高能耗）产业，导致鄂州市资源消耗量大、污染物排放量大，主要体现在城市总用水量、工业废水与工业废气排放量大，工业固体废物综合利用率和工业废水达标率较低。

这些问题严重影响了ERE系统整体协调状况，资源－环境系统协调度
直接从高级协调下降为失调。

整体来看，鄂州市综合环境监管能力较薄弱，与其日
益紧迫的环境管理新要求还有较大差距。

1）鄂州市2000－2013年经济－资源－环境系统综合发展指数表明经济、资源、环境子系统得到不同程度的发展，综合发展指数均呈现波动上升的趋势。

其中，经济子系统发展最为迅速，资源子系统和环境子系统的发展速度相对滞后。

通过2000－2013年经济－资源－环境系统发展的协调度测算，得出三者的协调发展度平均处于中级协调水平。

但近年来三者协调度有所下降，并与高级协调还存在较大的距离。

保持资源子系统、环境子系统的发展水平，提高经济发展的质量是进一步提高鄂州市经济－资源－环境系统协调发展度的关键。

2）鄂州市作为武汉“1＋8”城市圈中距离武汉最近的城市，地理位置优越，具有较大的发展潜力，目前正在大力进行产业结构的调整、生态环境的治理，全力打造资源节约、环境友好型的城市。

研究从经济、资源、环境协调发展状况的角度探讨鄂州市在快速城镇化进程中所面临的问题，结合研究结果及资源子系统、环境子系统发展现状，从4个方面提出了影响经济－资源－环境耦合协调度的因素分别是
产业结构、工业化程度、资源利用效率以及环境保护政策。

鄂州在逐步进入工业化加速、城市化提升、市场化转型的重要时期，应逐步降低第二产业所占比重、优化经济增长方式、引入高新技术、提高资源利用效率、促进产业结构升级、加强综合环境监管能力，积极适应和解决多变的环境形势、高发的环境危机和敏感的环境问题。

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