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陕西省城市化与生态环境耦合协调实证分析

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吕寒王敏陆佳烨

【摘要】本文探索陕西省近些年来由于人口快速集聚和现代产业集聚带动的城市化与其匹配的生态环境之间的关系。构建城市化与生态环境耦合协调理论模型，选取陕西省11个地市2000年至2016年2大类7个层面31个指标，分析陕西省城市化与生态环境耦合的时序发展特征，研究结果显示：两序列耦合协调度并未达到高水平耦合，片面的城市化会对生态环境承载力带来威胁，因此必须加强生态环境建设，才能确保二者的耦合协调关系得以持续。最后提出促进生态环境建设和城市化协同发展的政策建议，为陕西省走上集约、智能、绿色、低碳的新型城市化发展道路提供了政策参考。

【关键词】城市化;生态环境;耦合协调度模型;陕西省

20世纪60年代以来，随着世界经济的快速发展，城市化水平不断得以提高，而与此相伴的是全球生态环境的日益退化，极端天气和自然灾害的频发成为人类面临的现实威胁。我国正处在迅速城市化阶段，强烈的现代化需求、密集的人类活动、快速的结构性增长对城镇及区域生态环境的胁迫效应以正反馈形式发展。以陕西省为例，在陕西省的城市化发展水平方面，据陕西省统计局发布的2016年人口发展报告显示，全省的城镇化率继续提升，伴随着城镇化率的变化，产业集聚、人口集聚同步发展。2016年陕西省的城镇化率达到55.34%，提升速度位居西部地区前列，高于全国同期1.22%的平均增幅。2016年，全省人口出生率为10.64‰，是2010年以来的最高水平;出生人口达到40.46万人，其中“二孩”达到14.39万人，占比达到三分之一。在陕西省的生态环境方面，因为第二产业发展仍占据陕西省经济的主导地位，在第二产业中，矿产资源相关产业又占据着重要的地位，2017年陕西省能源生产总量为51542万吨标准煤，其中原煤为40404万吨，矿产资源开发和加工、运输等环节，难以避免会带来一定的环境污染问题，而且这种环境污染随着城市化的发展将越来越严重。

因此，正确认识城市化与生态环境的内在关系，协调两者的矛盾，是实现陕西省可持续发展的一大难题。

一、生态环境与城市化耦合关系模型的建立

1、指标体系的构建

本文基于陕西省城市化与生态环境的现实情况，遴选符合研究条件的指标，从而确定本文的指标体系。城市化耦合指标体系划分为经济城市化、人口城市化及社会城市化三个部分，其中经济城市化主要采用人均GDP、人均地方财政收入、城镇人均可支配收入、人均固定资产投资占GDP比重、第三产业产值比重;人口城市化主要采用城镇化率、城镇人口密度、每万人中受高等教育人数;社会城市化主要采用公共财政支出比例、公共财政支出比例、人均城市道路面积、农民人均纯入、财政支农资金等。生态环境耦合指标体系划分为环境水平、污染治理、生态压力和生态资源四个部分，采用所匹配的二级指标人均公园绿地面积、建成区绿化物覆盖率、空气优良率、固体废弃物综合利用率、城市污水集中处理率、固体废弃物综合利用率、城市污水集中处理率、单位GDP能耗、工业固体废物产生量、耕地面积、地面积森林面积等指标来判别两个子系统间的协调耦合关系。

2、城市化与生态环境耦合模型

城市化与生态环境之间的交互耦合关系主要表现在两个方面：一方面是在城市化发展的进程中，社会经济发展水平由于人口、产业聚集效应的以快速发展，文化教育以及人口素质会得以提升。与此同时，城市化的发展也会带来资源消耗快速增长、环境污染、人口迁徙、区域发展不均衡等一系列问题，并会对生态环境造成严重的负面影响;另一方面是随着绿色发展理念的普及，政府对生态环境保护的政策收紧，减少资源消耗、降低能源消费、加强环境治理、严格环保执法、提高投资门槛等一系列举措对于城市化原有的粗犷发展模式形成制约力，生态环境在政府各项政策的落地同时也对城市化的发展速度产生一定的影响。

（1）功效函数

设定本文研究对象为城市化和生态环境兩个子系统。在这两个子系统中，如果某一指标要素相对于城市—生态环境耦合度越大，则说明其反映的作用也就越好，并将其定义为正功效指标，反之则定义为负功效指标。

城市化与生态环境系统的驱动功效为：

（1）

公式中：为变量对系统功效贡献的大小，也说明了各指标达到目标满意程度的反应。

鉴于城市化与生态环境两个子系统之间是互为影响的，本文采用加权的方法对系统内各个因素的有序程度进行集成，以反映城市—社会—环境系统内各指标要素间的协同作用。

（2）

公式中主要涉及子系统对总系统的贡献度及各指标因子的权重，本文采用改进后的熵权法确定各指标的权重。

（2）耦合度函数

依据物理学中耦合的概念，借鉴其原理得到城市化与生态环境的耦合度函数。

（3）

因此，可以得到城市化与生态环境两个子系统的耦合函数为：

（4）

公式中k为调节系数，由于本文中城市化与生态环境两个子系统重要