杜忠潮，白文婷

（咸陽師范學院旅游與資源環(huán)境學院，陜西咸陽712000）

［區(qū)域經(jīng)濟與資源環(huán)境可持續(xù)發(fā)展研究］

關中—天水經(jīng)濟區(qū)水資源環(huán)境與社會經(jīng)濟協(xié)調(diào)發(fā)展探析

杜忠潮，白文婷

（咸陽師范學院旅游與資源環(huán)境學院，陜西咸陽712000）

基于區(qū)域水資源環(huán)境與社會經(jīng)濟協(xié)調(diào)發(fā)展的視角，分別構建水資源環(huán)境與社會經(jīng)濟系統(tǒng)的評價指標體系及其耦合協(xié)調(diào)度發(fā)展模型，分析評價關中—天水經(jīng)濟區(qū)水資源環(huán)境與社會經(jīng)濟發(fā)展的耦合協(xié)調(diào)度。結果表明:關中—天水經(jīng)濟區(qū)8個城市水資源環(huán)境系統(tǒng)與社會經(jīng)濟系統(tǒng)的耦合度都比較高，但協(xié)調(diào)度都比較低，且都以中級耦合協(xié)調(diào)類和基本耦合協(xié)調(diào)類為主；從水資源環(huán)境與社會經(jīng)濟對比關系來看，多數(shù)城市為水資源環(huán)境滯后型，少數(shù)為經(jīng)濟滯后型，水資源環(huán)境與社會經(jīng)濟未能達到協(xié)調(diào)發(fā)展的狀態(tài)。

水資源環(huán)境；熵值法；耦合協(xié)調(diào)發(fā)展；關中—天水經(jīng)濟區(qū)

水資源、水環(huán)境影響和制約一個國家和地區(qū)社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。渭河流域囊括陜、甘、寧三省區(qū)，覆蓋整個關中—天水經(jīng)濟區(qū)。渭河的水資源、水環(huán)境保障和支撐著關中—天水經(jīng)濟區(qū)的生態(tài)文明與城市發(fā)展，研究該區(qū)域水資源環(huán)境與社會經(jīng)濟相互制約的關系，是其可持續(xù)發(fā)展及其能力建設的重要內(nèi)容，也為實現(xiàn)區(qū)域可持續(xù)發(fā)展目標提供有效保證［1］。

目前區(qū)域資源環(huán)境與社會經(jīng)濟協(xié)調(diào)性發(fā)展的綜合研究，大多是從耦合協(xié)調(diào)性出發(fā)研究適合資源系統(tǒng)與經(jīng)濟系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展的機制。李瑜等對山東省水資源環(huán)境與社會經(jīng)濟協(xié)調(diào)發(fā)展的綜合評價［2］；謝小康等人運用多目標規(guī)劃和模糊綜合評價的理論與方法，對廣東省水資源承載力進行量化研究［3］；高明娟等人從城市化進程方面研究了城市化與水資源的關系［4］；董林等研究了城市可持續(xù)發(fā)展的水資源約束條件［5］；黃興義對貴州喀斯特地區(qū)生態(tài)經(jīng)濟的協(xié)調(diào)發(fā)展提出了適應性對策［6］；都沁軍等對水資源與區(qū)域經(jīng)濟、城市環(huán)境與經(jīng)濟、巖溶地區(qū)生態(tài)經(jīng)濟的協(xié)調(diào)發(fā)展作評價分析，提出可行的對策與建議［7-9］；石智雷等從水資源的開發(fā)利用和保護出發(fā)，探討了河南省南陽市水資源與社會經(jīng)濟協(xié)調(diào)發(fā)展的對策［10］；任志遠等對陜西省農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境與經(jīng)濟協(xié)調(diào)發(fā)展狀況進行研究［11］。

本文擬對關中—天水經(jīng)濟區(qū)的水資源環(huán)境與社會經(jīng)濟的協(xié)調(diào)發(fā)展作綜合性評價分析，旨在全面客觀地考察該區(qū)域水資源開發(fā)利用狀況，測評水資源環(huán)境與社會經(jīng)濟的耦合協(xié)調(diào)度。

1　關中—天水經(jīng)濟區(qū)的水資源環(huán)境概況

關中—天水經(jīng)濟區(qū)簡稱“關天經(jīng)濟區(qū)”，位于33°～36°N，105°～109°E之間的狹長地帶，南倚秦嶺、北界北山，西達甘肅天水，東至陜西潼關。行政范圍包括陜西省的西安、銅川、寶雞、咸陽、渭南、楊陵、商洛（部分區(qū)縣：商州、洛南、丹鳳、柞水一區(qū)三縣）地區(qū)及甘肅省天水市，共七市一區(qū)。面積8.00萬km2，2013年末經(jīng)濟區(qū)總人口為2 947萬人，占西北地區(qū)30.26%；地區(qū)生產(chǎn)總值達到11 013.31億元，占西北地區(qū)的31.03%；人均地區(qū)生產(chǎn)總值達到4.58萬元。2013年城鎮(zhèn)化率為51.89%，超過西北地區(qū)4.6個百分點①數(shù)據(jù)來源:2013年陜西省、甘肅省國民經(jīng)濟與社會發(fā)展公報。。關天經(jīng)濟區(qū)是國家西部大開發(fā)“十一五”規(guī)劃中提出的三大重點經(jīng)濟區(qū)之一，對發(fā)展大關中、引領大西北、復興新絲綢之路經(jīng)濟帶具有重要的戰(zhàn)略意義［12-13］。

關中—天水經(jīng)濟區(qū)以秦嶺為界，秦嶺以北為黃河流域，秦嶺以南為長江流域。2013年關中地區(qū)水資源總量為72.81億m3，年平均降水量為708.6 mm，比多年平均降水量增加了8.0%，比2012年平均降水量增加了8.2%，其中地表水資源總量為59.78億m3，地下水資源總量為42.47億m3，地下與地表水資源重復計算量為29.44億m3。2013年關中地區(qū)用水總量為52.17億m3，其中農(nóng)田灌溉用水量為26.10億m3，城鎮(zhèn)居民生活用水量為8.40億m3，工業(yè)用水為8.71m3，生態(tài)環(huán)境用水為1.90億m3?？偤乃繛?5.31億m3，2013年陜西省廢污水排放量為11.251億m3，全年平均水功能區(qū)個數(shù)達標率51%，與2012年持平。天水水資源總量為25.143億m3米，用水總量占經(jīng)濟區(qū)用水總量的7.3%，對關中—天水經(jīng)濟區(qū)的發(fā)展中具有重要的作用②數(shù)據(jù)來源:2013年陜西省、甘肅省水資源公報。。

2　指標體系的建立

遵循指標數(shù)據(jù)可獲取性等原則［14］，根據(jù)關中—天水經(jīng)濟區(qū)水資源環(huán)境與社會經(jīng)濟協(xié)調(diào)發(fā)展的影響因素及其實際狀況，選取12項指標來反映水資源環(huán)境系統(tǒng)，選取13項指標來反映社會經(jīng)濟發(fā)展系統(tǒng)，并按照指標性質(zhì)區(qū)分出正、負向指標（表1）。

表1　水資源承載力與經(jīng)濟協(xié)調(diào)發(fā)展評價指標體系

3　研究方法與數(shù)據(jù)來源

3.1數(shù)據(jù)來源

本研究基礎數(shù)據(jù)主要來源于《陜西省統(tǒng)計年鑒》（2014）、《甘肅發(fā)展年鑒》（2014）、《陜西省水資源公報》（2013）、《甘肅省環(huán)境公報》（2013）、《甘肅省水資源公報》（2013）等權威資料得到關中—天水經(jīng)濟區(qū)8個主要城市水資源環(huán)境與社會經(jīng)濟發(fā)展的指標數(shù)據(jù)，還參考陜西省、甘肅省政府網(wǎng)站頒布的相關資料。

3.2數(shù)據(jù)標準化

根據(jù)評價指標的性質(zhì)，考慮到指標的可對比性以及結果的可靠性，本研究采用極差標準化對指標數(shù)據(jù)進無量綱化處理。

正向指標計算公式為

負向指標計算公式為

其中X'ij為樣本城市j的第i項指標的標準化值（i= 1，2，···，n；j=1，2，···，m）；Xmax-Xmin分別為第i項指標的最大值和最小值；Xij為樣本城市j的第i項指標的觀測值（i=1，2，···，n；j=1，2，···，m）；n為指標數(shù)量；m為樣本含量。根據(jù)公式（1）和（2）計算出關中天水經(jīng)濟區(qū)8各主要城市水資源環(huán)境與社會經(jīng)濟發(fā)展評價指標體系的標準化數(shù)據(jù)陣（表2）。

3.3指標權重確定

本研究采用熵值法確定評價指標的權系數(shù)，運算過程如下。

3.3.1線性標準化

將極差標準化的數(shù)據(jù)，再進行線性標準化：

其中Yij是進行線性標準化后的數(shù)據(jù)。

3.3.2計算指標的熵值

標準化的指標的熵值為e，則第i個指標的指標熵可定義為ei，其公式如下

表2　樣本城市評價指標的標準化數(shù)據(jù)陣

3.3.3計算權系數(shù)

基于指標的熵值，計算其權系數(shù)公式如下

其中的Wi為第i個指標的權系數(shù)。由此可見，被評價對象的指標值相差越大，其熵值越小，權重越大。根據(jù)式（1-5）計算出各個樣本城市水資源環(huán)境系統(tǒng)與社會經(jīng)濟發(fā)展系統(tǒng)評價指標的權重W（i表1）。

4　協(xié)調(diào)度模型的建立及耦合協(xié)調(diào)性分析

4.1水資源環(huán)境與社會經(jīng)濟系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)發(fā)展的度量模型

協(xié)調(diào)度是系統(tǒng)之間或者系統(tǒng)要素之間在發(fā)展過程中彼此和諧一致的程度，體現(xiàn)系統(tǒng)由無序走向有序的趨勢［15］。為了能夠準確、直觀、系統(tǒng)的評價關中—天水經(jīng)濟區(qū)水資源水環(huán)境與社會經(jīng)濟發(fā)展的協(xié)調(diào)程度，參照相關研究成果［16-17］，構建水資源環(huán)境與社會經(jīng)濟系統(tǒng)的耦合協(xié)調(diào)發(fā)展模型

其中Xi為子系統(tǒng)i對總系統(tǒng)有序度的貢獻，Xij為標準化后具有正效功能和負效功能的指標數(shù)值。其中，Wi為各樣本城市指標的權重，且滿足

計算出各個子系統(tǒng)的綜合評價值后，參考物理學中的容量耦合概念和容量耦合系數(shù)模型［18］為基礎，得到水資源環(huán)境系統(tǒng)和社會經(jīng)濟系統(tǒng)相互作用的耦合度模型

其中X1為水資源環(huán)境系統(tǒng)的綜合評價值，X2為社會經(jīng)濟系統(tǒng)的綜合評價值。

在關中—天水經(jīng)濟區(qū)的水資源環(huán)境承載力與社會經(jīng)濟協(xié)調(diào)發(fā)展研究中，二者的耦合度還不足以揭示問題的內(nèi)在機理，需再引入?yún)f(xié)調(diào)度的概念，構建水資源環(huán)境與社會經(jīng)濟系統(tǒng)間交互耦合的協(xié)調(diào)程度函數(shù)［19］，旨在評判水資源環(huán)境與社會經(jīng)濟系統(tǒng)間的耦合協(xié)調(diào)程度。其公式如下

其中D為協(xié)調(diào)度，C為耦合度，T為水資源環(huán)境與社會經(jīng)濟系統(tǒng)的綜合協(xié)調(diào)指數(shù)，采用如下公式

其中a、b為待定系數(shù)，本研究認為水資源環(huán)境系統(tǒng)與社會經(jīng)濟系統(tǒng)的貢獻率是相同的，故取a=0.5；X1、X2分別為水資源環(huán)境系統(tǒng)、社會經(jīng)濟發(fā)展系統(tǒng)的綜合發(fā)展指數(shù)。

4.2水資源環(huán)境與社會經(jīng)濟協(xié)調(diào)發(fā)展的分類體系與判別標準

按照水資源環(huán)境與社會經(jīng)濟耦合度的大小程度，將關中—天水經(jīng)濟區(qū)水資源環(huán)境系統(tǒng)與社會經(jīng)濟系統(tǒng)分為4大類10個亞類，然后依據(jù)水資源環(huán)境系統(tǒng)的綜合評價指數(shù)X1和社會經(jīng)濟系統(tǒng)的綜合評價指數(shù)X2的相對關系，將其再劃分為30個小類（表3）。表中X1與X2對比關系及基本類型如下，（1）X1＞X2為社會經(jīng)濟滯后型：其中X2/X1≥0.8，社會經(jīng)濟比較滯后型；0.6＜X2/X1≤0.8，社會經(jīng)濟嚴重滯后型；0＜X2/X1≤0.6，社會經(jīng)濟極度滯后型。（2）X1＜X2為水資源環(huán)境滯后型：其中X1/X2≥0.8，水資源環(huán)境比較滯后型；0.6＜X1/X2≤0.8，水資源環(huán)境嚴重受損型；0＜X1/X2≤0.6，水資源環(huán)境極度受損型。（3）X1=X2為水資源環(huán)境與經(jīng)濟同步型。

表3　水資源環(huán)境與社會經(jīng)濟協(xié)調(diào)發(fā)展的分類體系及判別標準

4.3關中—天水經(jīng)濟區(qū)水資源環(huán)境與社會經(jīng)濟耦合協(xié)調(diào)發(fā)展分析

根據(jù)式（6-10）分別計算出關中天—水經(jīng)濟區(qū)8個樣本城市水資源環(huán)境系統(tǒng)綜合評價指數(shù)（X1）、社會經(jīng)濟系統(tǒng)綜合評價指數(shù)（X2）、耦合度（C）、耦合協(xié)調(diào)度（D）的數(shù)值以及X1與X2間的對比關系（表4）。

由表3、表4可知，關中—天水經(jīng)濟區(qū)各城市水資源環(huán)境系統(tǒng)與社會經(jīng)濟系統(tǒng)的耦合度總體比較高，除西安市和天水市外，其余城市的耦合度都大于0.95；楊陵區(qū)和商洛市的耦合度分別為為0.96、0.99，咸陽市的耦合度為0.98；銅川市和寶雞市的最高，耦合度為1.00，西安市的最低，為0.80。關中地區(qū)的耦合度平均值為0.95，高于天水市的耦合度值。

表4　關中—天水經(jīng)濟區(qū)水資源環(huán)境與社會經(jīng)濟發(fā)展的耦合度與協(xié)調(diào)度

從耦合協(xié)調(diào)程度來看，關中—天水經(jīng)濟區(qū)基本集中于中度協(xié)調(diào)和基本協(xié)調(diào)兩大類型，缺失高度協(xié)調(diào)的類型。水資源環(huán)境承載力與社會經(jīng)濟發(fā)展協(xié)調(diào)度最好的為西安市和寶雞市，耦合協(xié)調(diào)度分別為0.67和0.66，協(xié)調(diào)程度為中度協(xié)調(diào)類型；其次為渭南市和商洛市，耦合協(xié)調(diào)度分別為0.63和0.62，協(xié)調(diào)程度為中度協(xié)調(diào)類型；咸陽市和天水市的耦合協(xié)調(diào)度相同，都為0.60；銅川市和楊陵區(qū)的耦合協(xié)調(diào)度分別為0.51和0.50，可以看出楊陵區(qū)的耦合協(xié)調(diào)度最低，協(xié)調(diào)程度為基本協(xié)調(diào)類型。關中地區(qū)的耦合協(xié)調(diào)度的平均值為0.60，與天水市的耦合協(xié)調(diào)度值相等。

從耦合協(xié)調(diào)度類型來分析，關中—天水經(jīng)濟區(qū)基本集中于中級耦合協(xié)調(diào)類和初級耦合協(xié)調(diào)類。西安、寶雞、咸陽、渭南、商洛、天水這6個城市為中級耦合協(xié)調(diào)類，銅川、楊陵這2個城市為初級耦合協(xié)調(diào)類。

從水資源環(huán)境系統(tǒng)的綜合評價指數(shù)（X1）和社會經(jīng)濟系統(tǒng)的綜合評價指數(shù)（X2）的對比關系來看，屬于社會經(jīng)濟滯后型的城市有3個，屬于水資源環(huán)境滯后型的城市有5個。其中西安市、銅川市、寶雞市、咸陽市和楊陵區(qū)5個城市的X1＜X2，為資源環(huán)境滯后型。西安市和楊陵區(qū)為水資源環(huán)境極度受損型；銅川市和寶雞市為水資源環(huán)境比較滯后型；咸陽市為水資源環(huán)境嚴重受損型。渭南市、商洛市和天水市3個城市的X1＞X2，為社會經(jīng)濟滯后型。渭南市和天水市為社會經(jīng)濟極度滯后型；商洛市為社會經(jīng)濟嚴重滯后型。當X1＜X2時，即水資源環(huán)境滯后型，說明水資源環(huán)境系統(tǒng)滯后于社會經(jīng)濟系統(tǒng)，社會經(jīng)濟的發(fā)展狀況已經(jīng)超過了所需的水資源環(huán)境承載力。當X1＞X2時，即社會經(jīng)濟滯后型，說明了社會經(jīng)濟系統(tǒng)滯后于水資源環(huán)境系統(tǒng)，水資源環(huán)境能夠為社會經(jīng)濟的發(fā)展提供有利的資源空間。當X1=X2時，即資水源環(huán)境與社會經(jīng)濟同步型，說明了水資源環(huán)境與社會經(jīng)濟均衡發(fā)展。

5　結論與建議

5.1結論

本文從協(xié)調(diào)發(fā)展的角度出發(fā)，對關中—天水經(jīng)濟區(qū)水資源環(huán)境與社會經(jīng)濟發(fā)展的耦合協(xié)調(diào)度的預測評價表明：該經(jīng)濟區(qū)8個主要城市的水資源環(huán)境系統(tǒng)和社會經(jīng)濟系統(tǒng)的耦合程度整體較高，以銅川市和寶雞市最高；從耦合協(xié)調(diào)度類型來看，西安市和寶雞市的協(xié)調(diào)度值最高。但總體來看，經(jīng)濟區(qū)內(nèi)協(xié)調(diào)程度僅處于中級協(xié)調(diào)和基本協(xié)調(diào)兩大類，沒有高級協(xié)調(diào)發(fā)展類型；從水資源環(huán)境與社會經(jīng)濟發(fā)展的對比關系來看，西安市、銅川市、寶雞市、咸陽市和楊陵區(qū)5個城市屬于水資源環(huán)境滯后型，水資源環(huán)境系統(tǒng)滯后于社會經(jīng)濟系統(tǒng)，社會經(jīng)濟系統(tǒng)發(fā)展超過水資源環(huán)境所容納的范圍，水資源的合理開發(fā)利用與水環(huán)境的保護迫在眉睫；渭南市、商洛市和天水市屬于社會經(jīng)濟滯后型，社會經(jīng)濟系統(tǒng)滯后于水資源環(huán)境系統(tǒng)，這些城市的社會經(jīng)濟的發(fā)展處于水資源環(huán)境的承載范圍。

5.2建議

本文對關中—天水經(jīng)濟區(qū)水資源環(huán)境與社會經(jīng)濟耦合協(xié)調(diào)發(fā)展的綜合分析表明，該區(qū)域內(nèi)各城市水資源環(huán)境和社會經(jīng)濟總體協(xié)調(diào)度還差強人意。因此，合理開發(fā)利用有限的水資源、保護水環(huán)境，是實現(xiàn)經(jīng)濟區(qū)可持續(xù)發(fā)展的當務之急［20-22］。

從城市水資源環(huán)境來看，西安市、銅川市、寶雞市、咸陽市和楊陵區(qū)諸城市政府部門和企業(yè)應建立良好的水資源環(huán)境管理和規(guī)劃的體制，創(chuàng)建更加和諧、可持續(xù)的水資源環(huán)境機制來更好地服務于社會經(jīng)濟的發(fā)展。在水資源利用方面，要實行科學的管理政策，提高水資源的利用率、節(jié)約用水，實現(xiàn)水資源環(huán)境與社會經(jīng)濟的同步協(xié)調(diào)發(fā)展；其次，在合理的開源節(jié)流基礎上，重點加強水污染的的預防、監(jiān)控和治理；最后，加強生態(tài)保護教育，增強公眾節(jié)約和保護水資源的意識，使人們認識到水資源有限性，杜絕隨意浪費水資源的行為。

從社會經(jīng)濟發(fā)展方面來看，渭南市、商洛市和天水市要重視高科技人才的培養(yǎng)，大力發(fā)展科學技術，通過積極招商引資，引進外來先進技術，學習科學的管理與方法，推動經(jīng)濟社會的全面發(fā)展，實現(xiàn)水資源環(huán)境與社會經(jīng)濟的均衡協(xié)調(diào)發(fā)展。

綜上所述，水資源環(huán)境和社會經(jīng)濟發(fā)展的協(xié)調(diào)程度是表現(xiàn)國家綜合國力的重要因素之一，因此，我們要從協(xié)調(diào)發(fā)展的目標出發(fā)，努力發(fā)展經(jīng)濟、推動社會發(fā)展，積極節(jié)約和保護水資源，呼吁公眾共同維護我們生活的家園。應該指出，本文對關中—天水經(jīng)濟區(qū)水資源環(huán)境與社會經(jīng)濟耦合協(xié)調(diào)發(fā)展的分析研究過程，囿于筆者專業(yè)知識匱乏和水平所限，僅僅提出了具體存在的問題和建議，尚未就如何優(yōu)化水資源環(huán)境與社會經(jīng)濟系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)的機制進行較為深入的探討，具體的評價指標體系也未必完全科學合理，希望專家學者指正，期望更多的眼光關注區(qū)域水資源環(huán)境和社會經(jīng)濟的協(xié)調(diào)發(fā)展研究。

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Analysis of Water Recourse，Environment and Social Economy as well as Coordinated Development in Guanzhong-Tianshui Economic Zone

DU Zhongchao，BAI Wenting
（School of Tourism，Resources and Environment，Xianyang Normal University，Xianyang 712000，Shaanxi，China）

The regional water resources and coordinated development of social economy based on the perspective respectively to construct the evaluation index system of water resources and social economy system and the coupling coordination development model，coupling degree evaluation of Guanzhong-Tianshui Economic Zone water resource environment and social economic development.The results show that:the coupling degree of Guanzhong-Tianshui Economic Zone 8 cities water resources environment system and social economy system are relatively high，but the coordination degree is low，and the intermediate coupling coordination and basic coordination class；from the relationship between resource environment and social economic comparison，the majority of city water resources environment lag a sluggish economy，water resources，environment and social economy failed to achieve the coordinated development of the state.

water resource environment；Entropy method；coupling coordinated development；Guanzhong-Tianshui Economic Zone

F205

A

1672-2914（2015）06-0070-06

2015-09-12

國家級大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃項目（201210722010）；陜西省普通高校優(yōu)勢學科建設項目（0602）；陜西省教育廳高校哲學社會科學重點研究基地項目（14JZ063）。

杜忠潮（1956-），男，陜西咸陽市人，咸陽師范學院旅游與資源環(huán)境學院教授，研究方向為區(qū)域資源環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展。