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城市化与资源环境耦合协调

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[摘要]

笔者在对城市化和资源环境耦合的指标体系进行构建的基础上,利用熵权法确定各指标的权重,应用耦合协调度模型对2004年~2013年辽宁省的城市化和资源环境系统的耦合协调度进行测算和分析。结果显示,辽宁省的城市化与资源环境耦合协调度呈逐年上升的趋势。

[关键词]

城市化;耦合协调度;熵权

一、引言及文献综述

城市化是指随着社会生产力的发展、科技的进步以及产业结构的调整,某一地区由以农业为主的传统乡村型社会向以非农产业为主的现代城市型社会逐渐转变的历史过程。城市化是人类文明的象征。2011年我国城镇人口占总人口的比重首次超过50%,标志着我国城市化首次突破50%。随着城市化进程的加快,大量人口转移到城市,给城市的资源供给、利用、城市环境和大气环境等都带来了巨大的压力。城市化与资源环境间的关系已经成为近年来国内外学者研究的热点问题。玛丽娜•阿尔伯蒂等(2004)从城市经济学、景观生态学、物种动态学和复杂系统科学4个角度构建了一个基于城市生态系统的人口与生态系统间的城市联系模式,并以美国普吉特湾地区的城市格局、鸟类和水生大型无脊椎动物的多样性之间的关系进行实证研究。迪克罗等(2004)利用Cormas开发平台提出一个多代理模型来研究城市化动态、土地和水管理之间的关系。有关城市化与资源环境耦合协调发展之间的研究主要集中在城市化和资源环境评价指数的测算、耦合协调测算方法、协调发展类型的划分等方面。王少剑等(2015)利用耦合协调度模型对京津冀地区1980年~2011年的城市化与生态环境的耦合发展趋势进行了实证分析,结果显示京津冀地区城市化与生态环境的耦合协调度呈“S型”趋势。崔木花(2015)利用耦合协调度模型研究了中原城市群9市的城市化与生态环境耦合的程度,并对耦合类型进行了划分。郑慧和赵永峰(2015)研究了2003年~2012年乌兰察布市的城市化与生态环境耦合度,结果显示该地区的城市化与生态环境耦合度呈线性增长的趋势。笔者在前人研究成果的基础上,通过构建城市化和资源环境两个系统的耦合协调的指标评价体系,利用熵权法确定城市化子系统和资源环境子系统各个指标的权重,对城市化和资源环境两个系统的综合发展指数进行测算。在此基础上利用耦合协调度模型研究2004年~2013年辽宁省城市化与资源环境的耦合协调关系。

二、指标体系构建与数据处理

(一)指标体系构建在借鉴相关研究文献的基础上,遵循指标体系构建的客观性、可比性、科学性、可操作性等原则,构建辽宁城市化与资源环境耦合协调发展的指标评价体系。

(二)数据来源及处理1.数据来源。笔者所选的辽宁城市化与资源环境耦合协调度的指标评价体系由29个城市化指标和11个资源环境指标构成,样本原始数据来源于2005年~2014年《辽宁统计年鉴》《中国统计年鉴》《中国环境统计年鉴》和《中国城市统计年鉴》,以保证数据的权威性和可靠性。其中大部分数据是年鉴中直接可以查到的,如年末人口总数、人口自然增长率、万人高等学校在校生人数和污水处理厂集中处理率等。非农业从业人口比重、非农业产值占GDP比重由第二产业与第一产业的和除以总量数据得到,人均工业产值和人均第三产业增加值等由总量数据除以年末人口总数得到,城乡收入由城镇居民人均可支配收入除以农村居民家庭人均纯收入得到,科学技术支出与教育支出占公共财政支出比重由科学技术支出与教育支出总额除以公共财政支出总额得到。样本选取从2004年~2013年辽宁省的数据进行实证分析。2.数据处理。由于评价过程中选取的指标较多,各指标的单位不一致,指标数据差距较大,不利于进行比较和加权,在进行综合发展指数测算之前需要对指标数据进行标准化处理,标准化处理的方法有极大极小标准化、标准差标准化和模糊隶属函数标准化等,考虑指标数据的方向性,采用极大极小标准化方法对指标数据进行标准化处理。

三、研究方法

(一)熵权法权重是科学评价过程的重要组成部分。笔者采用熵权法来确定城市化和资源环境两个系统的指标权重。熵权法根据各指标的变异程度,利用信息熵计算出各指标的熵权,是一种客观的赋权方法。

(二)综合发展指数的测算利用各指标的权重和各指标的标准化数据值对城市化和资源环境两个子系统的综合发展指数分别进行测算,城市化子系统的综合发展指数。

(三)耦合协调度模型采用如下的耦合协调度模型来测算城市化与资源环境系统间的耦合协调度。

四、实证分析

根据公式(6)~(7)对2004年~2013年辽宁省的城市化和资源环境两个子系统的综合发展指数进行测算,再根据公式(8)~(10)对城市化与资源环境系统间的耦合协调度进行测算,得到表2中的测算结果。从表2中可以看出2005年以后辽宁省的城市化综合发展指数呈上升趋势,从0.1505增加到0.8894,尤其是2013年增加得较多;资源环境综合发展指数2004年~2008年呈上升趋势,2009年比2008年有所下降,2010年之后又呈现上升趋势。但是资源环境的综合发展指数没有城市化的综合发展指数增长得快。城市化的综合发展指数从2004年的0.2011增加到2013年的0.8894,增长率为342.3%,资源环境的综合发展指数尽管总体上也是呈上升趋势,但从2004年的0.2442增加到2013年的0.6614,增长率为170.8%。城市化与资源环境间的耦合度较高,除了2005年和2006年外其他年份均在0.9以上。从两个系统的耦合协调度看,2004年~2006年两个系统的耦合协调度较低,都在0.5以下,2007年~2009年在0.6~0.7,2010年~2011年在0.7~0.8,2012年~2013年在0.8~0.9。可见辽宁省的城市化与资源环境耦合协调度总体呈上升的趋势,两个系统处于协调发展的状态。

五、结论及建议

在对城市化和资源环境两个系统的综合发展指数进行测算的基础上,利用耦合协调度模型对2004年~2013年辽宁省城市化与资源环境系统的耦合协调度进行了测算分析,结果显示:辽宁省的城市化与资源环境系统的耦合协调度总体呈上升趋势。随着辽宁省城市化水平的提高,人口规模、经济总量均有所增加,在经济发展的带动下环保投资力度增加,环保能力得以提升,在一定程度上缓解了城市化所带来的资源环境压力,使城市化和资源环境协调发展。但是从笔者的测算结果也可以看出,辽宁省的资源环境发展综合指数的增长速度明显小于城市化综合发展指数的增长速度,这在一定程度上说明资源环境的综合发展速度要落后于城市化发展的速度。因此辽宁省在今后的发展过程中应适当放缓城市化进程,加大环境污染治理的力度、缓解环境压力,促进城市化与资源环境的和谐统一发展。

作者:付云鹏 李燕伟 徐琛 王毅 单位:辽宁大学经济学院

城市化与资源环境耦合协调责任编辑:杨雪    阅读:人次