泛黄河三角洲区经济、生态与...合协调水平测度及障碍度诊断_程启先.pdf

泛黄河三角洲区经济、生态与环境耦合协调水平测度及障碍度诊断程启先，王子羽，陈 姣，张一丹，高昊腾，李隆康，王佳楠，（.信阳师范学院 地理科学学院，河南 信阳；.信阳师范学院 河南省淮河流域遥感大数据与智能分析工程研究中心，河南 信阳；.山东师范大学 地理与环境学院，山东 济南）摘 要：泛三角洲区经济、生态与环境的协调演化是流域可持续发展的重要支撑。本研究以泛黄河三角洲区为研究区域，对泛黄河三角洲区经济、生态与环境耦合协调水平测度及障碍度诊断进行实证研究。研究结果表明：研究时段内泛黄河三角洲区各地市经济发展水平呈现上升趋势、生态与环境水平呈现波动变化，全域耦合协调度水平呈现稳步增长态势且各地市存在时空分异；时间序列预测结果表明预测时段内各地市的协调度是不断上升的，障碍度诊断结果表明经济、生态和环境评价中的主要障碍因子分别是工业用电量、湿地面积和农药施用折纯量；泛黄河三角洲区中比较突出的问题为经济发展水平的不平衡不充分，以及生态修复和环境治理等，亟需重视产业结构调整与优化布局、加大生态环境建设统筹协调和科学管理，协调河口三角洲区人地关系、推进流域生态保护工作。关键词：经济 生态 环境；耦合协调度；障碍度诊断；泛黄河三角洲区中图分类号：；.；文献标识码：文章编号：（）收稿日期：年 月 日作者简介：程启先（），男，河南信阳人，硕士，主要研究方向：城市与区域规划。王子羽（），女，河南平顶山人，硕士，主要研究方向：国土资源利用与管理。基金项目：国家自然科学基金项目（.；）；河南省高校科技创新团队（.）；河南省高等学校重点科研项目（.）；河南省科技计划项目（.）；河南省研究生教育改革与质量提升工程项目（.）；信阳师范学院研究生科研创新基金项目（.）；信阳师范学院大学生科研基金项目（.）。引言 年 月，中共中央、国务院印发 黄河流域生态保护和高质量发展规划纲要，为有序开展黄河流域生态保护和高质量发展等工作指明了方向。“十四五”规划和 年远景目标纲要中明确提出：“加强长江、黄河等大江大河和重要湖泊湿地生态保护治理，加强重要生态廊道建设和保护”。上述文件表明流域生态保护工作已成为当前我国生态环境建设的工作重点。作为流域的重要组成部分，河口三角洲区土质肥沃、人口稠密，常面临着由于过度开发所导致的生态环境恶化、人地矛盾突出等困境，因此妥善协调好河口三角洲区的人地关系，对开展流域生态保护工作具有充分的引领和示范作用。既有研究主要集中在泛长江三角洲、泛珠江三角洲等，多以经济发展、城镇化建设等内容为着眼点进行生态保护和高质量发展的有关讨论，对于黄河三角洲的相关研究不多。自国务院批复 黄河三角洲高效生态经济区发展规划 以来，“黄河三角洲高效生态经济区”（以.（.）北京城市学院学报 年第 期（总第 期）DOI:10.16132/11-5388/z.2023.01.005下简称“黄三角经济区”）已成为国家战略的有机组成部分，经历了十余载的发展，以“黄三角经济区”为代表的泛黄河三角洲区的建设成果是怎样的，尤其是对于经济、生态与环境的协调水平测度如何、主要的障碍因子有哪些，上述内容值得进一步深入研究与讨论。本研究以泛黄河三角洲区为研究区域，构建经济、生态与环境评价指标体系，综合运用极差变换法、均方差赋权法、耦合协调度法、模型和障碍度模型，对泛黄河三角洲区经济、生态与环境协调水平测度及障碍度诊断进行实证研究，以期为开展泛黄河三角洲区的经济发展、生态保护与环境治理等工作提供针对性的策略与建议，并为协调河口三角洲区人地关系、推进流域生态环境保护工作等内容提供一定的借鉴与参考。一、评价指标体系本研究遵循科学性、全面性和准确性等原则，考虑到评价指标的可比性、可靠性和可获取性等内容，结合研究区域的实际情况，在参考相关文献的基础上构建了泛黄河三角洲区经济、生态与环境评价指标体系（表）。（一一）经经济济准准则则层层考虑到区域内各地市的人口数量与辖区面积具有差异，选择人均 和经济密度指标来对经济水平进行比较；泛黄河三角洲区是山东省重要的工业基地，因此第二产业产值比重和工业用电量是衡量经济发展的基础，第三产业产值比重对于整体产业结构具有重要意义，上述指标能够较好反映产业结构；城镇居民可支配收入和城镇居民消费支出能够较好衡量居民生活。（二二）生生态态准准则则层层泛黄河三角洲区位于我国北方，较高的气温和较多的降水情况有利于当地区域生态良性发展，即为年均气温、年均降水；用水总量、造林面积和湿地面积指标能够体现自然生态保护工作的建设情况；城市园林绿化设施的建设对于整体城市生态的影响较大，因此选择建成区绿化率和人均公园绿地面积作为评价指标。表 泛黄河三角洲区经济、生态与环境评价体系表准则层指标层（单位）指标向权重经济人均 （元）正.经济密度（万元）正.第二产业产值比重（）正.第三产业产值比重（）正.工业用电量（亿千瓦时）正.城镇居民可支配收入（元 人）正.城镇居民消费支出（元 人）正.生态年均气温（）正.年均降水（）正.用水总量（亿立方米）负.造林面积（千公顷）正.湿地面积（千公顷）正.建成区绿化率（）正.人均公园绿地面积（人）正.环境农药施用折纯量（吨）负.污水年排放量（万吨）负.化学需氧量排放量（吨）负.氨氮排放量（吨）负.二氧化硫排放量（万吨）负.烟 粉尘排放量（万吨）负.工业固体废弃物产生量（万吨）负.注：年潍坊市、年淄博市和德州市的造林面积出现异常值，采用均值法进行替换；年间的化学需氧量、氨氮、二氧化硫排放量和工业固体废弃物产生量以及部分年份的湿地面积的数据没有变化，采用时间序列平滑化进行处理。（三三）环环境境准准则则层层在居民生活和工业生产中都会排放大量以废气、废水和废物为主的环境污染物，因此本研究中的环境准则层选取了较为常规的污染物指标，包括污水年排放量、化学需氧量排放量、氨氮排放量、二氧化硫排放量、烟 粉尘排放量以及工业固体废弃物产生量；考虑到农业生产中农药施用对整体环境的污染不容忽视，因此泛黄河三角洲区经济、生态与环境耦合协调水平测度及障碍度诊断将农药施用折纯量也纳入评价指标体系。二、研究区域与方法（一一）研研究究区区域域黄河三角洲区的概念提出较早，但既有研究中对于其具体的范围与边界有待统一，主要有以下观点：狭义的黄河三角洲主要指东营市境内黄河入海口的三角洲平原；广义的黄河三角洲主要位于天津市和废黄河口之间、巩义市以东的黄河冲积泛滥地区；“黄三角经济区”包括东营市和滨州市全境，潍坊市、德州市、淄博市和烟台市的部分区域。由于“黄三角经济区”的区域范围和边界更为清晰且与本研究较为接近，考虑以该区划为基础、剔除偏离黄河干流的烟台市、增加黄河下游城市群中心城市济南市，确定了本研究的研究范围包括济南市（含莱芜市）、淄博市、东营市、潍坊市、德州市和滨州市。（二二）数数据据来来源源本研究中的数据来源主要为 山东省统计年鉴（）山东省政府工作报告（）和 山东省国民经济和社会发展统计公报（），部分数据是经计算后得到的。其中莱芜市于 年作为莱芜区被整体并入济南市，因此莱芜市的各项统计指标在经过相应的折算后以计入对应年份的济南市。（三三）研研究究方方法法.极差变换法。数据标准化能够避免由于数据量纲和单位不同，对系统的评价结果产生不利影响。常用的数据标准化方法主要有向量规范化法、极差变换法、线性比例变换法等，本研究中采用极差变换法对数据进行标准化处理，受篇幅限制极差变换法的计算结果省略，步骤见公式（）：（）（）（）（）（）（）式中，是 指标在 年份的标准化数据（正负号分别为正负指标向所采用的处理公式），是 指标在 年份的原始数据，和 分别是原始数据 在行列式中研究时段内的最小和最大值。.均方差赋权法。权重赋值方法简称为赋权法，常见的有主观赋权法、客观赋权法和主客观赋权法。其中客观赋权法具有科学、准确、高效等特点，应用较为广泛。常见的客观赋权法主要有熵权法、变异系数法、均方差赋权法等，本研究中采用均方差赋权法对数据进行权重的运算，均方差赋权法所获得的权重值见表，步骤见公式（）：（）（）（）（）式中，是 在研究时段内数据的均方差值，是 在研究时段内数据的平均值，是 指标经由均方差赋权的权重值，是 指标在 年份的赋权评价值，是项数。.耦合协调度法。耦合协调度法能够运用两个及以上系统的评价结果，通过几何平均数与算数平均数之间的数理关系，来计算各系统间的协调状况，本研究采用耦合协调度法对经济、生态与环境的耦合协调情况进行计算，划分标准见表，运算过程见公式（）：（）（）（）式中，和 分别是耦合度和耦合协调系数，、和 分别是经由极差变换和均方差赋权法进行加权计算获得的经济、生态和环境的评价值，、和 是待定系数（取决于重要程度，本研究认为同等重要，因此取 ）。.模型。（）模型是以鲍克斯 詹金斯（）法为基础的整合自回归移动平均模型，主要用于时间序列预测模型的构建与运用。该模型的数学原理和公式等内容均较泛黄河三角洲区经济、生态与环境耦合协调水平测度及障碍度诊断为复杂，详细内容见文献，限于篇幅此处不予赘述。表 耦合协调水平测度评判表耦合协调系数等级区间类型.，.极度失调（.，.高度失调（.，.中度失调（.，.轻度失调.，.失调类型（.，.临界失调（.，.临界协调（.，.过渡类型（.，.轻度协调（.，.中度协调（.，.高度协调（.，.极度协调（.，.协调类型.障碍度模型。障碍度模型能够对评价系统内主要的障碍因子进行识别与分析，有助于调整区域经济可持续发展战略，本研究采用障碍度模型法对经济、生态与环境耦合协调模型进行障碍度诊断，步骤见公式（）：（）（）（）（）式中，是依据标准化值 和权重值 计算 指标的障碍度值，是经由障碍度值 计算 指标的障碍度系数，是项数。三、实证分析过程 （一一）经经济济、生生态态与与环环境境评评价价.经济评价。从经济评价结果来看，研究时段（年）泛黄河三角洲区各地市的经济发展水平都呈现出上升趋势，在区域内部具有较为明显的分异规律（图）。济南、淄博和东营市的经济发展水平较高，且 地市在起止年份（年、年）的评价值都是区域内较高的。济南市是山东省省会城市、济南都市圈核心城市，由国务院批复确定的环渤海地区南翼的中心城市，也是山东省重要的政治、经济和文化中心，济南市在经济密度、第三产值产业比重、城镇居民人均可支配收入和居民年人均消费支出等多项指标都常年位居前列，奠定了其在泛黄河三角洲区内核心城市的重要地位；淄博市和东营市的经济发展水平仅次于济南市，其中东营市在人均、第二产业产值比重、城镇居民人均可支配收入和居民年人均消费支出中表现较好，而淄博市在经济密度等指标中表现较好。滨州、潍坊和德州市的经济发展水平较低，除了“电解铝”产业较为发达的滨州市在工业用电量指标评价较高外，其余指标表现都比较一般。究其原因，一是表明当前滨州市的产业结构不合理，尤其是“电解铝”产业在高能耗、高污染的情况下未能充分带动经济发展，明显的结果是滨州市在泛黄河三角洲区域的经济发展仍处于各地市中的较低水平，亟需合理调整产业结构；二是体现出泛黄河三角洲区各地市的经济发展水平确实具有一定的内部差异，部分地市的经济发展水平不高、尤其是在城镇居民人均可支配收入和居民年人均消费支出等指标中的数值较低，这也间接导致居民收入和消费的疲软，在0.000.751.502.253.002010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020济南市淄博市东营市潍坊市德州市滨州市图 泛黄河三角洲区各地市经济评价图当前深化供给侧结构性改革的大背景下对消费结构优化和实体经济活力释放有着一定的不利影响。.生态评价。生态评价结果表明，近年来泛黄河三角洲区各地市的生态建设水平都呈现出波动趋势，区域内部生态建设水平不高且差异不太显著（图）。研究时段前中期（年）各地市生态建设水平是总体上涨泛黄河三角洲区经济、生态与环境耦合协调水平测度及障碍度诊断的。尤其是各地市在 年的评价值都超过了.，其中东营市的建设水平较高（始终大于.）、而济南市的建设水平较低（始终低于.），其余地市的发展水平一般。究其原因主要是东营市的用水总量较