王虹
(馬鞍山師范高等專科學(xué)校 外語與旅游系,安徽 馬鞍山 243041)
生態(tài)城市“經(jīng)濟(jì)—環(huán)境—社會(huì)”耦合模型構(gòu)建及應(yīng)用
——以合肥市為例
王虹
(馬鞍山師范高等??茖W(xué)校 外語與旅游系,安徽 馬鞍山 243041)
根據(jù)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)、環(huán)境系統(tǒng)和社會(huì)系統(tǒng)相互作用關(guān)系建立了“經(jīng)濟(jì)—環(huán)境—社會(huì)”耦合模型,并以合肥市為例分析得出結(jié)論:(1)經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和社會(huì)三大系統(tǒng)在多層次相互作用下的高度、復(fù)雜耦合力對(duì)生態(tài)城市建設(shè)產(chǎn)生綜合作用;(2)“經(jīng)濟(jì)—環(huán)境—社會(huì)”耦合模型在發(fā)展軌跡呈現(xiàn)出低水平耦合型、拮抗型、磨合型、協(xié)調(diào)型四大模式和“協(xié)調(diào)—不協(xié)調(diào)—再協(xié)調(diào)”的狀態(tài)過程,且四大模式會(huì)交替演變進(jìn)行,總體趨向協(xié)調(diào)與合理化;(3)采用灰色關(guān)聯(lián)度分析表明,“經(jīng)濟(jì)—環(huán)境—社會(huì)”耦合模型取得了較好的研究效果.
生態(tài)城市;經(jīng)濟(jì)—環(huán)境—社會(huì);耦合模型;合肥
生態(tài)城市是1971年由聯(lián)合國教科文組織在“人與生物圈計(jì)劃”中提出,是一個(gè)可持續(xù)發(fā)展的理想城市模式,人與自然和諧發(fā)展,自然、經(jīng)濟(jì)技術(shù)與人文環(huán)境完全融合,物質(zhì)、能量、信息得到高效利用,人類的生產(chǎn)力和創(chuàng)造力最大限度地發(fā)揮,是一種生態(tài)、高效、和諧的理想聚居環(huán)境[1].目前學(xué)術(shù)界已將“生態(tài)城市”作為一個(gè)重要的熱點(diǎn)問題進(jìn)行研究,國內(nèi)外許多城市也已開展了“生態(tài)城市”的建設(shè)實(shí)踐[2-6].
現(xiàn)階段,國內(nèi)外對(duì)于生態(tài)城市的評(píng)價(jià)研究主要是以可持續(xù)發(fā)展為理論基礎(chǔ),以城市的可持續(xù)發(fā)展能力為評(píng)估對(duì)象,而針對(duì)城市社會(huì)—經(jīng)濟(jì)—生態(tài)符合系統(tǒng)三者間相互作用關(guān)系的研究相對(duì)較少[7-10].
筆者以生態(tài)城市建設(shè)為分析目標(biāo),以協(xié)調(diào)生態(tài)建設(shè)、經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)、社會(huì)發(fā)展、資源優(yōu)化配置為重點(diǎn),建立“經(jīng)濟(jì)—環(huán)境—社會(huì)”耦合模型,并以安徽省合肥市為案例地,進(jìn)行多系統(tǒng)集成分析與動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè),為合肥生態(tài)城市的規(guī)劃和建設(shè)提供更精確有力的理論依據(jù),也為其他類似地區(qū)的生態(tài)城市建設(shè)提供理論支持與實(shí)踐指導(dǎo).
1.1 耦合模型構(gòu)建的理論基礎(chǔ)
耦合最初作為物理學(xué)概念,是指兩個(gè)(或兩個(gè)以上的)體系或運(yùn)動(dòng)形式通過各種相互作用而彼此影響的現(xiàn)象.這一概念后來被引入對(duì)系統(tǒng)關(guān)系的研究,用于描述系統(tǒng)或要素相互彼此間的作用影響.進(jìn)一步從協(xié)同學(xué)的角度看,對(duì)系統(tǒng)間耦合作用和協(xié)調(diào)程度的研究,可以用來判斷系統(tǒng)在達(dá)到臨界區(qū)域時(shí)走向何種序與結(jié)構(gòu),或決定了系統(tǒng)由無序走向有序的趨勢(shì).
在此基礎(chǔ)上,可以用耦合的理論對(duì)城市復(fù)合系統(tǒng)的內(nèi)部特征進(jìn)行分析與研究.城市復(fù)合系統(tǒng)包含的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和生態(tài)環(huán)境三個(gè)系統(tǒng)相互之間通過各自的耦合元素產(chǎn)生作用彼此影響的現(xiàn)象,即定義為城市的社會(huì)一經(jīng)濟(jì)一生態(tài)環(huán)境耦合.當(dāng)系統(tǒng)之間或系統(tǒng)內(nèi)部要素之間配合得當(dāng)、互惠互利時(shí),為良性耦合;反之,相互磨擦、彼此掣肘時(shí),為惡性耦合.耦合度就是描述系統(tǒng)或要素彼此相互作用影響的程度.
生態(tài)城市“經(jīng)濟(jì)-環(huán)境-社會(huì)”是一個(gè)具有高度復(fù)雜性、不確定性、多層次性的開放系統(tǒng).構(gòu)成該系統(tǒng)的諸要素之間存在著多重關(guān)聯(lián)的相互依存、相互作用關(guān)系,既相互促進(jìn)又相互制約,既有積極的正面影響又有消極的負(fù)面影響.對(duì)其多重相互作用機(jī)理的研究,是生態(tài)城市實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)發(fā)展的首要問題.
1.2 耦合軌跡與模式
根據(jù)經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、社會(huì)耦合程度,參考國際國內(nèi)研究成果和國外生態(tài)城市建設(shè)典范,借鑒孫曉鳴等[21]制定的標(biāo)準(zhǔn)層,將生態(tài)城市建設(shè)劃分為四個(gè)模式:低水平耦合型、拮抗型、磨合型、協(xié)調(diào)型,或低級(jí)共生、不甚協(xié)調(diào)發(fā)展、相對(duì)協(xié)調(diào)發(fā)展、最佳協(xié)調(diào)發(fā)展,且這四大耦合模式與生態(tài)城市發(fā)展階段及生態(tài)城市評(píng)價(jià)等級(jí)存在一一對(duì)應(yīng)關(guān)系(表1).比較生態(tài)城市建設(shè)與發(fā)展各階段特點(diǎn),可以發(fā)現(xiàn),城市發(fā)展目標(biāo)總體遵循著“經(jīng)濟(jì)效益為主——經(jīng)濟(jì)效益+生態(tài)效益——經(jīng)濟(jì)效益+生態(tài)效益+社會(huì)效益”的規(guī)律.
表1 生態(tài)城市發(fā)展階段與耦合模式對(duì)照表
1.3 指標(biāo)體系的建立
在生態(tài)城市評(píng)價(jià)指標(biāo)體系20來年的相關(guān)研究中[11-21],不同的構(gòu)建方法與模式被探討和使用,按照構(gòu)建思路的不同,主要可歸納為以下3種不同的模式,即社會(huì)—經(jīng)濟(jì)—環(huán)境三要素模式、結(jié)構(gòu)—功能—協(xié)調(diào)度模式以及壓力—狀態(tài)—響應(yīng)系統(tǒng)關(guān)系模式,通過3種模式的指標(biāo)體系進(jìn)行比較和分析,結(jié)合本研究對(duì)經(jīng)濟(jì)—環(huán)境—社會(huì)耦合關(guān)系評(píng)價(jià)的要求,加強(qiáng)對(duì)系統(tǒng)組成要素的結(jié)構(gòu)辨識(shí),將區(qū)域復(fù)合系統(tǒng)按其系統(tǒng)功能屬性進(jìn)行指標(biāo)領(lǐng)域的劃分,注重指標(biāo)的歸屬特征,以利于理解和操作.
遵循整體對(duì)應(yīng)、比例適當(dāng)、重點(diǎn)突出、總量指標(biāo)與均值指標(biāo)相結(jié)合、數(shù)據(jù)可獲性與可比性等原則,根據(jù)生態(tài)城市經(jīng)濟(jì)、環(huán)境與社會(huì)耦合協(xié)調(diào)發(fā)展的作用機(jī)理,構(gòu)建了三者耦合協(xié)調(diào)度指標(biāo)體系(見表2),原始數(shù)據(jù)來源于2001-2009年《安徽統(tǒng)計(jì)年鑒》和2001-2009年《合肥市統(tǒng)計(jì)年鑒》.
1.4 模型構(gòu)建
按照生態(tài)城市建設(shè)的基本要求,“經(jīng)濟(jì)—環(huán)境—社會(huì)”耦合系統(tǒng)是一個(gè)以生態(tài)環(huán)境為主線的耦合系統(tǒng).城市各自的環(huán)境生態(tài)系統(tǒng)與經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)、社會(huì)系統(tǒng)之間所形成的不同尺度、不同層面的非線性耦合關(guān)系,是建立“經(jīng)濟(jì)—環(huán)境—社會(huì)”協(xié)調(diào)發(fā)展耦合模式的主要依據(jù)和總體思路.通過前述指標(biāo)體系的構(gòu)建,明確了生態(tài)城市經(jīng)濟(jì)—社會(huì)—環(huán)境耦合度的評(píng)價(jià)內(nèi)容和基礎(chǔ),進(jìn)一步建立相應(yīng)的指標(biāo)體系綜合評(píng)價(jià)方法.在確定指標(biāo)體系的基礎(chǔ)上,研究從兩個(gè)層次對(duì)合肥市復(fù)合系統(tǒng)耦合情況進(jìn)行評(píng)價(jià)分析.首先是整體評(píng)價(jià),通過對(duì)區(qū)域復(fù)合系統(tǒng)耦合水平綜合指數(shù)的計(jì)算,得出生態(tài)城市經(jīng)濟(jì)—環(huán)境—社會(huì)整體藕合水平的判斷;進(jìn)而,運(yùn)用模型分析區(qū)域的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境子系統(tǒng)之間各要素的相互作用關(guān)系,從而深入研究生態(tài)城市復(fù)合系統(tǒng)藕合作用的內(nèi)在機(jī)制和制約因素.
表2 生態(tài)城市經(jīng)濟(jì)—環(huán)境—社會(huì)耦合度指標(biāo)體系及權(quán)重
復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)禍合水平綜合指數(shù),其大小直接反映了區(qū)域社會(huì)—經(jīng)濟(jì)—生態(tài)復(fù)合系統(tǒng)耦合發(fā)展的水平.其計(jì)算公式為:其中,G為“區(qū)域禍合水平綜合指數(shù)”,作為對(duì)系統(tǒng)禍合水平的整體判斷;X1,X2,X3為各子系統(tǒng)綜合評(píng)分.
2.1 研究區(qū)概況
合肥是安徽省省會(huì),位于中國中部(北緯32°,東經(jīng)117°),江淮之間、巢湖之濱,是我國唯一瀕臨五大淡水湖的省會(huì)城市.作為全國著名的科教之城,2005年合肥市委、市政府提出把合肥建設(shè)成“宜居、宜商、宜游”的現(xiàn)代化濱湖大城市,并明確要求“十一五”期間完成創(chuàng)建“國家生態(tài)園林城市”的目標(biāo).《皖江城市帶承接產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移示范區(qū)規(guī)劃》也明確指出,要把區(qū)域資源承載力和生態(tài)環(huán)境容量作為承接產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的重要依據(jù). 2005-2007年為合肥市建設(shè)生態(tài)城市的起步階段,全面實(shí)施 《合肥生態(tài)市建設(shè)總體規(guī)劃》.值得注意的是,2006年,合肥市出臺(tái)了“一號(hào)文件”《關(guān)于加快新型工業(yè)化發(fā)展的若干政策(試行)》,強(qiáng)化了城市發(fā)展中“工業(yè)先行”的戰(zhàn)略,并提出了一系列具體措施.合肥市城市發(fā)展理念由之前的“科教興市”轉(zhuǎn)而“工業(yè)立市”.此后,以堅(jiān)實(shí)的工業(yè)實(shí)力為基礎(chǔ),合肥市城市生態(tài)化建設(shè)的基本措施開始發(fā)揮效應(yīng),生態(tài)城市建設(shè)的效果開始顯現(xiàn).
經(jīng)過多年的努力,合肥的生態(tài)環(huán)境有了重大改善,總體上是往好的方向加速發(fā)展.但是,由于以前“老賬”的積壓,經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展進(jìn)程的加快,人口的快速集聚以及人民對(duì)生態(tài)環(huán)境要求越來越高,目前合肥城市生態(tài)建設(shè)仍然面臨許多困難和問題.尤其是當(dāng)前合肥正在加快現(xiàn)代化濱湖大城市建設(shè),并于2010年初正式加入長(zhǎng)三角.不久前,國務(wù)院正式批準(zhǔn)實(shí)施皖江城市帶承接產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移示范區(qū)發(fā)展規(guī)劃,如何科學(xué)建設(shè)好示范區(qū),一時(shí)間成為各級(jí)政府、企業(yè)管理者、學(xué)者關(guān)注的熱點(diǎn).合肥市作為示范區(qū)的核心城市,城市地位在區(qū)內(nèi)、區(qū)外都得到了極大提升,如何承接產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移,特別是如何把生態(tài)城市建設(shè)與技術(shù)創(chuàng)新更好地有機(jī)結(jié)合起來,將其作為案例地進(jìn)行研究具有重要的示范意義.
2.2 生態(tài)城市綜合指數(shù)
根據(jù)《合肥市統(tǒng)計(jì)年鑒》(2001-2009年)及合肥市國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)中的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),代入生態(tài)城市綜合指數(shù)評(píng)估指標(biāo)體系,根據(jù)要求的指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化和權(quán)重的確定進(jìn)行計(jì)算.綜合指數(shù)計(jì)算最關(guān)鍵的就是指標(biāo)權(quán)重的賦值.主成分分析法,可在保證原始數(shù)據(jù)信息丟失最小的情況下對(duì)高維變量空間進(jìn)行降維處理,把多個(gè)指標(biāo)轉(zhuǎn)化為幾個(gè)綜合指標(biāo)[22].筆者應(yīng)用主成分分析法分別確定兩級(jí)三系統(tǒng)26個(gè)指標(biāo)的權(quán)重,消除賦值的主觀隨意性與指標(biāo)信息特征被弱化或強(qiáng)化的現(xiàn)象,權(quán)重賦值情況見表2.依據(jù)式(1),得出近10年合肥市生態(tài)城市綜合指數(shù),見表3,其變化趨勢(shì)見圖1.
表3 生態(tài)城市綜合指數(shù)及經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、社會(huì)系統(tǒng)指數(shù)
圖1 生態(tài)城市綜合指數(shù)及經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、社會(huì)系統(tǒng)指數(shù)演變軌跡
2000-2005年,合肥市不斷加大環(huán)保投入,重點(diǎn)實(shí)施了巢湖污染底泥清淤和十五里河綜合治理、南淝河綜合治理、煤氣改造、城市固體廢棄物處置項(xiàng)目等城市環(huán)境基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)工程,先后建成王小郢、望塘、朱磚井等一批污水處理項(xiàng)目,環(huán)境保護(hù)投資占地區(qū)生產(chǎn)總值的比重達(dá)到2%,全面提高環(huán)境質(zhì)量,為此后的經(jīng)濟(jì)飛躍打下了良好的基礎(chǔ).
2007-2009年,合肥市經(jīng)濟(jì)指標(biāo)獲得極大提升,堪稱是飛躍,而環(huán)境和社會(huì)指標(biāo)仍維持水平發(fā)展態(tài)勢(shì),反映出經(jīng)濟(jì)效益對(duì)社會(huì)的反饋是有限的,說明了生態(tài)城市建設(shè)存在質(zhì)與量的差距,只有三者同步發(fā)展,才能消除生態(tài)城市建設(shè)各個(gè)環(huán)節(jié)的“短板”,獲得質(zhì)的提升.
10年間,合肥市經(jīng)濟(jì)發(fā)展方面的指標(biāo)比較穩(wěn)定,除第三產(chǎn)業(yè)占GDP比例在2004達(dá)到5年最大值此后又有所下降外,其余指標(biāo)數(shù)據(jù)每年都較前年有所改進(jìn).特別是剛剛過去的2014年,合肥地區(qū)生產(chǎn)總值突破2000億元大關(guān),達(dá)到2102.12億元,增長(zhǎng)17.3%,已經(jīng)連續(xù)6年保持在17%以上;而生態(tài)環(huán)境保護(hù)以及社會(huì)進(jìn)步指標(biāo)數(shù)據(jù)則出現(xiàn)曲折反復(fù)的現(xiàn)象,說明在生態(tài)環(huán)境保護(hù)及社會(huì)進(jìn)步方面,發(fā)展并不穩(wěn)定,還須采取切實(shí)可行的措施來保證生態(tài)城市建設(shè)不斷取得新成績(jī),從而為城市經(jīng)濟(jì)與社會(huì)的快速、高質(zhì)量發(fā)展提供良好的生態(tài)環(huán)境支持系統(tǒng).
2.3 灰色系統(tǒng)關(guān)聯(lián)分析
灰色系統(tǒng)關(guān)聯(lián)分析方法是對(duì)系統(tǒng)所包含的相互聯(lián)系、相互影響、相互制約的因素之間,關(guān)聯(lián)程度進(jìn)行定量比較的一種研究方法,其實(shí)質(zhì)就是對(duì)關(guān)聯(lián)序列進(jìn)行相似或相異程度的分析計(jì)算.事物之間、因素之間關(guān)聯(lián)性的“度量”稱為關(guān)聯(lián)度.它根據(jù)序列曲線幾何形狀的相似程度來判斷其聯(lián)系是否緊密.如曲線越接近,相應(yīng)序列之間的關(guān)聯(lián)度越大,反之相應(yīng)序列之間的關(guān)聯(lián)度就越小.關(guān)聯(lián)度越大,表明該因子的影響力越大[23].將生態(tài)城市綜合指數(shù)作為母序列,而指標(biāo)體系中的26個(gè)指標(biāo)作為子序列進(jìn)行灰色系統(tǒng)理論的關(guān)聯(lián)度分析并排序,結(jié)果如下:
表4 生態(tài)城市綜合指數(shù)G與26個(gè)指標(biāo)關(guān)聯(lián)系數(shù)g(G)列表
關(guān)聯(lián)序:x14>x11>x13>x13>x34>x37>x25>x36>x35>x32>x29>x21>x22>x26>x17>x31>x15>x28>x23>x38>x27>x24>x16>x211>x33>x210.
從分析結(jié)果來看,城鎮(zhèn)居民年人均可支配收入、人均國內(nèi)生產(chǎn)總值、農(nóng)民年人均純收入、年人均財(cái)政收入等經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)指標(biāo)與生態(tài)城市綜合指數(shù)相關(guān)度高;而高等教育入學(xué)率、人均道路面積、城鎮(zhèn)生活污水集中處理率、城鎮(zhèn)居民人均居住面積、城市燃?xì)馄占奥?、城市化水平等社?huì)系統(tǒng)指標(biāo)則與生態(tài)城市綜合指數(shù)相關(guān)度較經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)次之;而森林覆蓋率、建成區(qū)綠化覆蓋率、噪聲達(dá)標(biāo)區(qū)覆蓋率、單位GDP水耗、工業(yè)固體廢物處理率、城市空氣質(zhì)量達(dá)二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)天數(shù)、城鎮(zhèn)生活垃圾無害化處理率、集中飲用水源水質(zhì)達(dá)標(biāo)率、單位GDP能耗、工業(yè)廢水排放達(dá)標(biāo)率等環(huán)境系統(tǒng)指標(biāo)與生態(tài)城市綜合指數(shù)相關(guān)度最低.其中,環(huán)境保護(hù)投資占GDP比例與生態(tài)城市綜合指數(shù)關(guān)聯(lián)程度最低,顯示了環(huán)保投資的效益顯現(xiàn)具有時(shí)間上的滯后性,需要政府持續(xù)不斷地加強(qiáng)環(huán)保投資.綜上所述,生態(tài)城市綜合指數(shù)G與三大系統(tǒng)的影響因素之間的耦合度總體態(tài)勢(shì)為:經(jīng)濟(jì)>社會(huì)>環(huán)境.也印證前文所述:經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)是驅(qū)動(dòng)器和牽引器,社會(huì)支撐保障系統(tǒng)是穩(wěn)定器,生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)是基礎(chǔ)和平臺(tái).
“經(jīng)濟(jì)—環(huán)境—社會(huì)”三大系統(tǒng)之間是相互影響、相互制約和相互促進(jìn)的,通過構(gòu)建耦合模型分析,并得出以下結(jié)論:
1)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)、環(huán)境系統(tǒng)和社會(huì)系統(tǒng)在多層次相互作用下的高度、復(fù)雜耦合力對(duì)生態(tài)城市建設(shè)產(chǎn)生綜合作用.
2)“經(jīng)濟(jì)—環(huán)境—社會(huì)”耦合模型在發(fā)展軌跡呈現(xiàn)出低水平耦合型、拮抗型、磨合型、協(xié)調(diào)型四大模式,并具有各自特點(diǎn).根據(jù)耦合度的變化,合肥市“經(jīng)濟(jì)—環(huán)境—社會(huì)”耦合關(guān)系發(fā)展經(jīng)歷了由低級(jí)共生、相對(duì)協(xié)調(diào)發(fā)展到不甚協(xié)調(diào)發(fā)展,目前正處于磨合與反復(fù)調(diào)試階段,因此當(dāng)前持續(xù)的環(huán)保資金投入是關(guān)鍵,優(yōu)化經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu),發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì),促進(jìn)城市可持續(xù)發(fā)展是手段.
3)通過灰色關(guān)聯(lián)度分析,分析得出生態(tài)城市綜合指數(shù)受到多因素綜合影響和驅(qū)動(dòng),并對(duì)驅(qū)動(dòng)力大小依次排序,為生態(tài)城市建設(shè)實(shí)踐如何區(qū)分估量影響因子提供決策依據(jù).
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(責(zé)任編輯 李健飛)
Construction and Application of Coupling M odel“Economy-Environment-Society”of Ecocity:A Case Study of Hefei City
WANG Hong
(Department of Foreign Languages&Tourism,Maanshan Teacher’s College,Maanshan,Anhui 243041,China)
According to the relations of economic system,environmental system and social system,a coupling model of“economy-environment-society”is set up.Taking Hefei City for example,conclusion can be drawn that,(1)in interact height,the system of“economy-environment-society”generates a comprehensive impact on eco-city construction at many levels;(2)in the development track,the coupling model of“economy-environment-society”demonstrates four major modes and a course of“coordination-incongruity-recoordination”,and then four major modes will go on alternatively,and tend to rationalization;(3)gray relational analysis proves that the coupling model of“economy-environment-society”has obtained good research effect.
eco-city;model of economy-environment-society;coupling model;Hefei
F293.1
A
1673-1972(2015)03-0089-06
2014-06-18
安徽高校省級(jí)科學(xué)研究基金(2011sk540);安徽省優(yōu)秀青年人才基金(2010SQRW182);省校旅游管理特色專業(yè)建設(shè)基金(20101231;2008xjtszy01)
王虹(1969-),女,安徽當(dāng)涂人,副教授,主要從事生態(tài)旅游和旅游地理研究.