安徽省旅游-經(jīng)濟-生態(tài)環(huán)境耦合關系與空間演變研究

蘇智杰，趙中秋，2，祝培甜

(1.中國地質大學(北京)土地科學技術學院，北京 100083； 2.國土資源部土地整治重點實驗室，北京 100035； 3.自然資源部信息中心，北京 100812)

十九大報告強調，我國社會主要矛盾已經(jīng)轉化為人民日益增長的美好生活需要和不平衡不充分的發(fā)展之間的矛盾，這意味著各領域、各產業(yè)對應標準也隨之提升，特別是旅游產業(yè).作為天然的現(xiàn)代產業(yè)體系，旅游產業(yè)是我國現(xiàn)代經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境質量改善的動力.在我國“綠水青山就是金山銀山”和生態(tài)環(huán)境保護的大背景下，發(fā)展旅游產業(yè)可以大力解決生態(tài)環(huán)境對新時代社會經(jīng)濟發(fā)展的約束.當然，旅游產業(yè)作為我國重要的支柱型產業(yè)，同時也離不開經(jīng)濟基礎的有力支撐和生態(tài)環(huán)境的基礎保障.因此研究旅游、經(jīng)濟與生態(tài)環(huán)境間的耦合協(xié)調關系，對于推動經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展、優(yōu)化生態(tài)環(huán)境、改善居民高質量生活需求具有重要價值和實際推動意義.

目前國內學者對旅游、經(jīng)濟與生態(tài)環(huán)境的耦合協(xié)調關系研究已有突破性進展.廖重斌[1]首次提出了協(xié)調度計算模型，并作為環(huán)境與經(jīng)濟協(xié)調發(fā)展的評價方法；吳玉鳴[2]以“經(jīng)濟增長與環(huán)境”指標體系對中國31個省耦合協(xié)調發(fā)展的時空分布進行了實證分析；王凱等[3]在對遼寧沿海經(jīng)濟帶旅游-經(jīng)濟-環(huán)境耦合協(xié)調度演變分析的基礎上，應用GM(1，1)模型預測了未來三年研究區(qū)協(xié)調發(fā)展趨勢；向麗等[4]運用障礙度評價模型，對長江經(jīng)濟帶旅游與人居環(huán)境耦合協(xié)調發(fā)展的影響因素進行了實證研究.綜合發(fā)現(xiàn)，國內的研究從最早的經(jīng)濟與環(huán)境體系擴展到了旅游、經(jīng)濟與生態(tài)環(huán)境三個體系的耦合協(xié)調度分析[5-8]，研究區(qū)域從地級市、省份、經(jīng)濟帶擴展到整個國家[9-12]，研究方法在耦合度模型的基礎上不斷創(chuàng)新[13-15].但現(xiàn)有的文章對耦合度空間自相關分析較少，本文在原有研究的基礎上，對安徽省旅游、經(jīng)濟與生態(tài)環(huán)境進行了耦合協(xié)調度的定量分析，并對耦合協(xié)調度空間分布與集聚特征進行了計量分析，最后對安徽旅游、經(jīng)濟與生態(tài)環(huán)境的時空布局特征提出了科學的規(guī)劃方法和政策建議.

1 研究區(qū)概況

安徽省位于中國大陸東部，屬于華東地區(qū)，為長江經(jīng)濟帶的重要組成部分；同時也是中國史前文明的重要發(fā)祥地，以“徽景、徽商、徽文化”著稱.旅游產業(yè)作為拉動區(qū)域經(jīng)濟增長、帶動產業(yè)轉型升級的強勁引擎，備受各地政府關注.十三五期間，安徽省將旅游產業(yè)確立為戰(zhàn)略性支柱產業(yè)和促進安徽國際外向拓展的先鋒產業(yè).2008年安徽省GDP為8 851.66億元，旅游收入為700.2億元，旅游收入占GDP比重7.91%；2017年安徽省GDP為27 018億元，旅游收入為6 002.4億元，旅游收入占GDP比重22.22%.可見安徽省旅游產業(yè)在近十年內發(fā)展迅速，成為安徽省經(jīng)濟體系增長的主要動力之一.但經(jīng)濟與旅游業(yè)的快速發(fā)展也給生態(tài)環(huán)境造成了一定破壞，經(jīng)濟發(fā)展與環(huán)境保護的矛盾日益激化，因此真正做到生態(tài)優(yōu)先、綠色發(fā)展，對實現(xiàn)安徽省可持續(xù)發(fā)展具有重大意義.

2 研究方法

2.1 數(shù)據(jù)來源與評價指標建立

本文使用的數(shù)據(jù)主要來源于2009—2018年《安徽統(tǒng)計年鑒》，少數(shù)缺少的數(shù)據(jù)根據(jù)相應地級市統(tǒng)計年鑒、國民經(jīng)濟和社會發(fā)展統(tǒng)計公報、各地級市環(huán)境質量公報予以補齊.結合安徽省具體情況，從旅游、經(jīng)濟和生態(tài)環(huán)境三個子系統(tǒng)中選取了19個指標，構建了安徽省2008—2017年旅游-經(jīng)濟-生態(tài)環(huán)境耦合協(xié)調發(fā)展評價指標體系.其中旅游體系主要參照了《中國優(yōu)秀旅游城市檢查標準》，經(jīng)濟和生態(tài)環(huán)境體系主要參照了《生態(tài)縣、生態(tài)市、生態(tài)省建設指標(修訂稿)》[16]，并遵循整體對應、比例適當、重點突出、數(shù)據(jù)可取性與可比性等原則進行擇優(yōu)選取，具體見表1.

表1 安徽省旅游-經(jīng)濟-生態(tài)環(huán)境耦合協(xié)調度指標體系及權重

2.2 耦合協(xié)調度計算方法

耦合度源于物理學容量耦合的概念，其含義是對模塊間關聯(lián)程度的度量.本文利用耦合協(xié)調度模型對安徽省旅游-經(jīng)濟-生態(tài)環(huán)境時空分異特征進行分析.

2.2.1 采用改進熵值法求指標權重

改進熵值法通過計算指標的信息熵確定指標權重[17-18]，相對其他賦權方法更為客觀，克服了主觀賦權的缺點，其計算步驟如下：

(1) 為消除原始數(shù)據(jù)單位及數(shù)量級差異對評價結果的影響，采用極差法對正向、逆向指標數(shù)據(jù)進行無量綱化處理；同時為了防止數(shù)據(jù)的無效化，對極差公式進行改進，調整如下：

(1)

(2)

(2) 確定指標權重.根據(jù)每個指標提供的信息量先求取信息熵再計算各個指標權重.具體為

(3)

(4)

式中：Ej為第j項信息熵，Wj為第j項指標權重.

2.2.2 構建耦合度協(xié)調模型

采用線性加權法計算安徽省在2008—2017年內的旅游、經(jīng)濟和生態(tài)環(huán)境協(xié)調發(fā)展狀況，旅游、經(jīng)濟和生態(tài)環(huán)境三個子系統(tǒng)的綜合效益評價函數(shù)如下[19-21]：

(5)

(6)

(7)

T=αf(x)+β(y)+χh(z).

(8)

式中：f(x)，g(y)，h(z)分別代表旅游、經(jīng)濟和生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的綜合效益值；ai，bi，ci分別為三個系統(tǒng)中各項指標的權重；xi，yi，zi為無量綱化后的標準化值；T表示對區(qū)域旅游-經(jīng)濟-生態(tài)環(huán)境耦合協(xié)調發(fā)展水平進行綜合評價的效益值；α，β，χ為各子系統(tǒng)的權重，采用德爾菲法求得α=0.2，β=0.4，χ=0.4.

借鑒物理學中的容量耦合系數(shù)模型，推廣得到多系統(tǒng)耦合度模型.安徽省旅游-經(jīng)濟-生態(tài)環(huán)境耦合度計算模型表示為

(9)

耦合度 0≤C≤1，C越接近1，表示各個子系統(tǒng)耦合度越大.但耦合度只能說明各個子系統(tǒng)相互作用程度的強弱，無法反映協(xié)調發(fā)展水平的高低，因此有必要引入耦合協(xié)調度公式來更好地分析旅游-經(jīng)濟-生態(tài)環(huán)境之間的相互協(xié)調程度，公式為

(10)

式中D表示三個系統(tǒng)的耦合協(xié)調度.

2.3 耦合協(xié)調度評價標準表

對耦合協(xié)調度進行分級，以確定安徽省旅游-經(jīng)濟-生態(tài)環(huán)境協(xié)調發(fā)展程度及各市發(fā)展類型.本文參照廖重斌[1]的研究方法，采用均勻分布函數(shù)確定耦合協(xié)調類型，結果見表2.

表2 耦合協(xié)調度等級分類

3 結果分析

3.1 安徽省整體耦合協(xié)調度時序變化分析

基于改進熵值法得到安徽省三個子系統(tǒng)各項指標的權重系數(shù)(見表1)，然后運用耦合協(xié)調模型計算得到了2008—2017年安徽省旅游、經(jīng)濟和生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的效益值、三個系統(tǒng)綜合效益值與耦合協(xié)調度(見圖1、表3).

圖1 安徽省各子系統(tǒng)綜合效益值和耦合協(xié)調度

年份C(耦合度)D(耦合協(xié)調度)耦合協(xié)調類型f(x),g(y),h(z)關系滯后類型20080.9260.522勉強協(xié)調類g(y)

由圖1和表3可知，2008—2017年安徽省旅游-經(jīng)濟-生態(tài)環(huán)境耦合度整體較高且穩(wěn)定，協(xié)調度呈現(xiàn)逐漸提高狀態(tài)，耦合協(xié)調等級從勉強協(xié)調向良好協(xié)調轉變.總體上以2012年為過渡段，可將其分為兩個階段：2008—2012為勉強協(xié)調類和輕度協(xié)調類；2013—2017年為中度協(xié)調類和良好協(xié)調類.通過分析發(fā)現(xiàn)，安徽省在2012年前協(xié)同效應較弱，三個系統(tǒng)彼此間作用不強；2012年作為一個蹺板，旅游-經(jīng)濟-生態(tài)環(huán)境耦合協(xié)調度整體聯(lián)系逐步增強，最終2013—2017年協(xié)調度從中度協(xié)調轉變?yōu)榱己脜f(xié)調.但由于旅游、經(jīng)濟與生態(tài)環(huán)境各自發(fā)展水平不同，即便耦合協(xié)調度得到了提高卻還是存在滯后效應，因此可將每個耦合協(xié)調度類型再分為三類：旅游發(fā)展滯后型、經(jīng)濟發(fā)展滯后型與生態(tài)環(huán)境滯后型.由表3可知，2012年前即2008—2011年，旅游-經(jīng)濟-生態(tài)環(huán)境耦合協(xié)調度均為經(jīng)濟發(fā)展滯后型，表明同時期安徽省的環(huán)境質量較好，資源豐富，但整體經(jīng)濟發(fā)展緩慢；在2012年之后整體不再呈現(xiàn)經(jīng)濟發(fā)展滯后型，安徽省響應十八屆三中全會重大決議，進行了經(jīng)濟體制改革，促使經(jīng)濟水平快速增長，2012—2017年安徽省生產總值從17 212.05億元增至27 018億元.但經(jīng)濟增長的同時仍需要考慮生態(tài)環(huán)境的承載力，在未來經(jīng)濟的發(fā)展過程中，應圍繞以建設美麗中國為中心，深化安徽省生態(tài)文明體制改革.

3.2 安徽省地級市耦合協(xié)調度時空變化分析

為了更直觀地了解安徽省16個地級城市旅游、經(jīng)濟與生態(tài)環(huán)境耦合協(xié)調度格局的時空演化特征，選取2008，2012，2017年作為代表性年份，用ArcGIS10.2繪制安徽省耦合協(xié)調度變化圖，結果見圖2.安徽省各個地級市旅游-經(jīng)濟-生態(tài)環(huán)境耦合協(xié)調度在過去10年間平穩(wěn)上升.但各個地級城市發(fā)展水平不同，耦合協(xié)調度所處等級存在明顯的地域差異.

圖2 2008，2012，2017年耦合協(xié)調度

由圖2可知，2008—2017年安徽省16個地級市旅游-經(jīng)濟-生態(tài)環(huán)境耦合協(xié)調度明顯從偏低水平向較高水平轉變；而且耦合協(xié)調度呈現(xiàn)從“中南部高、北部低”向“中部高、四周低”轉變的時空演變規(guī)律.2008—2012年期間，16個地級市整體耦合協(xié)調度變化不大，主要有合肥市從輕度協(xié)調類轉變?yōu)橹卸葏f(xié)調類，且北部地區(qū)淮北市和淮南市協(xié)調發(fā)展成果初步顯現(xiàn)，從瀕臨失調類轉變?yōu)槊銖妳f(xié)調類，南部地區(qū)蕪湖市和池州市從勉強協(xié)調轉變?yōu)檩p度協(xié)調，其他地級市基本沒變化.而在2012—2017年間，安徽省16個地級市整體均協(xié)調發(fā)展，協(xié)調度均有所提升，如合肥市轉變?yōu)榱己脜f(xié)調，蕪湖市轉變?yōu)橹卸葏f(xié)調類，但池州市、黃山市、淮北市、亳州市與淮南市協(xié)調發(fā)展情況不變.

合肥市在近10年的發(fā)展期間，協(xié)調發(fā)展較好，在地區(qū)發(fā)展中起到了帶頭作用.這主要是因為合肥市是安徽省省會、長三角城市群副中心，還是“一帶一路”倡議和長江經(jīng)濟帶戰(zhàn)略雙節(jié)點城市，其經(jīng)濟發(fā)展水平遠遠高于其他城市，良好的經(jīng)濟不僅為完善城市旅游功能提供了充足的資金，還為生態(tài)環(huán)境保護提供了一層保障.除了合肥市，蕪湖市協(xié)調度變化也較大，原因是蕪湖市擁有安徽省最大的貨運、外貿、集裝箱中轉港——蕪湖港，同時又位于皖南國際旅游文化示范區(qū)，旅游資源豐富，這為蕪湖市產業(yè)轉型和生態(tài)保護治理提供了足夠的動力.但是位于北部地區(qū)的淮北市和淮南市卻出現(xiàn)了協(xié)調發(fā)展緩慢、甚至停滯現(xiàn)象，其原因除了人才流失、技術科技落后、交通樞紐不發(fā)達外，還有一個原因就是缺乏國家相關政策的支持.因此，考慮到安徽各地級市耦合協(xié)調度時空分布情況，為了構建和諧社會與建設生態(tài)文明，應采用先進科學技術，實現(xiàn)節(jié)約型經(jīng)濟發(fā)展，促進旅游產業(yè)結構優(yōu)化升級，鞏固和提升各耦合協(xié)調度.

3.3 安徽省旅游-經(jīng)濟-生態(tài)環(huán)境耦合協(xié)調度空間自相關分析

空間自相關是指變量在不同空間位置上的相關性，如正相關(聚集)、負相關(離散)和無相關(隨機)，包括全局和局部空間自相關[22-24].本文全局自相關分析采用全局Moran’sI指數(shù)，局部自相關分析采用Moran散點圖和LISA顯著水平圖.通過Geoda軟件對安徽省2008—2017年耦合協(xié)調度進行Moran’sI指數(shù)計算，結果見表4.由表4可見，Moran’sI值都大于0，表明安徽省區(qū)域耦合協(xié)調度呈現(xiàn)空間自相關，并且協(xié)調度高的城市在空間上集聚，協(xié)調度低的城市在空間上也集聚，但10年間耦合協(xié)調度的空間自相關水平呈現(xiàn)下降趨勢，說明安徽省耦合協(xié)調度的空間集聚效應在下降.

表4 安徽省2008—2017年耦合協(xié)調度Moran’s I指數(shù)值

由于安徽省不同區(qū)域存在明顯的高低聚集，證明不同區(qū)域之間存在同質性和異質性的差異，因此選取2008，2012，2017年作為代表年份，運用Moran散點圖和LISA顯著水平圖對安徽省各個地級市進行局部自相關分析，結果見圖3、圖4.

圖3 2008，2012，2017年Moran散點圖

圖4 2008，2012，2017年LISA顯著水平圖

由圖3、圖4可見，近10年間16個地級市主要集聚在第一、二、三象限，而持續(xù)或者多數(shù)時間處于第一象限高高聚類(H-H)的地級市為蕪湖市、安慶市、銅陵市、池州市、宣城市、黃山市，其中經(jīng)常具有顯著性的是蕪湖市與池州市；處于第三象限低低聚類(L-L)的地級市為阜陽市、亳州市、淮北市、淮南市、宿州市、蚌埠市和滁州市，其中經(jīng)常具有顯著性的是亳州市與蚌埠市；滁州市持續(xù)處于第二象限低高聚類(L-H)；而合肥市常年處于第四象限高低聚類(H-L).空間上形成了以合肥市為中心的南北高低值分界區(qū)、以亳州市為中心的北部低值聚集區(qū)、以蕪湖市為中心的南部高值聚集區(qū)(見圖4).這與安徽省北部協(xié)調度較低、南部協(xié)調度較高的現(xiàn)實相對一致，同時也說明了安徽省存在較為明顯的旅游-經(jīng)濟-生態(tài)環(huán)境耦合協(xié)調度南北地區(qū)的差異現(xiàn)象.安徽省出現(xiàn)區(qū)域集聚反映了整體不平衡性仍存在，但通過局域Moran’sI指數(shù)也可發(fā)現(xiàn)集聚現(xiàn)象在不斷減緩，相當?shù)牡丶壥兄g差異性在減小，全省整體協(xié)調水平在不斷改善.

4 結論與討論

良好的環(huán)境是實現(xiàn)旅游與經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的基礎，高速發(fā)展的經(jīng)濟為旅游開發(fā)與環(huán)境保護提供強有力的支撐，旅游開發(fā)是拉動各行業(yè)經(jīng)濟增長、平衡國際收支和改善環(huán)境質量的動力.因此旅游、經(jīng)濟和生態(tài)環(huán)境構成一個多層次的復合體系.各個子系統(tǒng)間相互作用、相互影響.本文通過對安徽省旅游-經(jīng)濟-生態(tài)環(huán)境耦合協(xié)調度進行分析，對其時空特征與演化進行了研究，得出如下結論：

(1) 從安徽省2008—2017年整體綜合效益來看，旅游、經(jīng)濟與生態(tài)環(huán)境的綜合效益值都呈現(xiàn)逐年遞增的現(xiàn)象，三個系統(tǒng)中經(jīng)濟系統(tǒng)的綜合效益增長速率較快，帶動了旅游系統(tǒng)增長，而生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的綜合效益值在近10年間呈現(xiàn)凹狀緩慢增長，這說明安徽省不同時期協(xié)調發(fā)展制約因素存在差異，前期主要是經(jīng)濟滯后型，后期以環(huán)境滯后型為主.數(shù)據(jù)顯示經(jīng)濟的快速增長雖然帶動了旅游業(yè)的發(fā)展，但同時也給生態(tài)環(huán)境承載力帶來了壓力.這也印證了經(jīng)濟發(fā)展的同時應完善更多旅游相關政策，并以實現(xiàn)綠色健康發(fā)展、保護生態(tài)環(huán)境為前提.

(2) 從安徽省各個地級市耦合協(xié)調度的時空變化來看，各地級市在近10年耦合協(xié)調度都得到了不同程度的提升，并且構成了由“中南部高、北部低”向“中部高、四周低”的空間演變現(xiàn)象.雖然整體耦合協(xié)調度呈上升趨勢，但是安徽省南北研究區(qū)域變化不一樣.其原因主要是合肥市及其南部城市經(jīng)濟發(fā)展較好，相對于北部地區(qū)政策、交通、基礎設施等等都有較大優(yōu)勢，因此安徽北部發(fā)展相對緩慢，中南部發(fā)展相對較快，促使了南北差異格局的成型，這對安徽省未來整體協(xié)調發(fā)展存在一定制約性和不合理性.

(3) 從安徽省各地級市耦合協(xié)調度空間自相關來看，主要以蕪湖市為中心進行高值聚集，以亳州市為中心進行低值聚集，說明近10年的發(fā)展過程中，南北格局分化形成的城市群現(xiàn)象仍存在，有待解決.北部的旅游產業(yè)發(fā)展空間較大，環(huán)境相對南部地區(qū)要好，但缺少相應的經(jīng)濟政策推動；相反，南邊地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展過甚，旅游業(yè)所帶來的生態(tài)環(huán)境矛盾日益突出，并未在真正意義上做到可持續(xù)發(fā)展.

本研究揭示了近10年來安徽省旅游-經(jīng)濟-生態(tài)環(huán)境耦合協(xié)調關系，對于其開發(fā)旅游區(qū)域、推進經(jīng)濟發(fā)展、改善生態(tài)環(huán)境具有重要的實踐與應用價值.未來安徽省應努力縮小地區(qū)發(fā)展差距，合肥以北地區(qū)由于基礎設施薄弱，耦合協(xié)調度較差，應借鑒南邊城市充分利用資源，實施相關政策，推動產業(yè)結構升級與轉型，帶動旅游產業(yè)發(fā)展；而合肥以南地區(qū)應重新規(guī)劃布局，調整經(jīng)濟粗放型增長模式，協(xié)調人與環(huán)境的關系，保障經(jīng)濟社會的可持續(xù)協(xié)調發(fā)展.最終縮小安徽省各地發(fā)展差距，實現(xiàn)安徽省內外互利共贏的局面.