東北三省經濟一體化與生態(tài)環(huán)境的耦合協調度研究

谷國鋒，張媛媛，姚　麗

(東北師范大學 地理科學學院，吉林 長春 130024)

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東北三省經濟一體化與生態(tài)環(huán)境的耦合協調度研究

谷國鋒，張媛媛，姚麗

(東北師范大學 地理科學學院，吉林 長春 130024)

在經濟一體化和生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展日益成為當下熱點問題的背景下，如何協調二者關系反映一個國家或地區(qū)能否實現可持續(xù)發(fā)展。研究基于兩系統17個指標構成的評價指標體系，通過熵值法和耦合協調度模型，分析了2003—2014年東北三省經濟一體化系統與生態(tài)環(huán)境系統時序變化狀態(tài)。結果顯示，近10年來東北三省經濟一體化水平呈不斷上升的趨勢，生態(tài)環(huán)境水平呈現“上升—下降—上升—下降”的循環(huán)波動趨勢，而二者的耦合協調度逐漸穩(wěn)步提高；從空間角度對東北三省36個城市2014年的經濟一體化系統與生態(tài)環(huán)境系統以及二者的耦合協調度進行分析，結果表明，地區(qū)耦合協調狀態(tài)分布不平衡，空間分布呈現集聚分布模式。

經濟一體化；生態(tài)環(huán)境；耦合協調度；東北三省

一、引　言

經濟一體化與生態(tài)環(huán)境問題是區(qū)域發(fā)展的兩大問題，二者之間存在復雜的動態(tài)關系。近年來，許多學者對于經濟一體化和生態(tài)環(huán)境系統進行了研究。Viner[1]45-56、Makower[2]33-49和Meader[3]23-34等提出經濟一體化的判斷標準；美國經濟學家Friedman J[4]37-40提出經濟一體化演進階段理論；20世紀60年代，經濟學家?guī)齑哪澨岢龊饬可钯|量的“庫茨涅茲曲線”，以這一理論為依據，90年代Grossman等通過計算分析，發(fā)現經濟發(fā)展和環(huán)境狀態(tài)存在類似的此消彼長的關系，提出“環(huán)境庫茲涅茲曲線(EKC)”理論[5]353-377；此外Lewis[6]55-59、Henderson[7]156-169分別研究了經濟一體化結構對生態(tài)環(huán)境的影響。近年來我國學者也對此命題進行了相關研究[8]134-140[9]3-17[10]1075-1096[11]13-16[12]34-39，揭示了經濟一體化與生態(tài)環(huán)境演變的相互關系。

隨著“東北老工業(yè)基地振興”戰(zhàn)略的實施，東北三省經濟一體化趨勢更加明顯，經濟發(fā)展總體較快，但隨之也帶來一系列的生態(tài)環(huán)境問題。經濟一體化和生態(tài)環(huán)境相互關系已經成為研究東北地區(qū)經濟發(fā)展的核心問題之一。趙儒煜、馬秀穎對于東北三省的經濟一體化狀態(tài)進行了研究，認為長吉圖地區(qū)是整個東北地區(qū)相互鏈接、加強合作、推進融合的關鍵鏈接部分[13]126-130；郭鳳城、邸煥雙圍繞東北經濟一體化的目標和原則、主要內容、推進方式等問題進行探討東北地區(qū)的分工協作，以實現促進地區(qū)經濟協調發(fā)展[14]25-29；姚麗、谷國鋒采用定量方法對于吉林省區(qū)域經濟一體化的生態(tài)環(huán)境響應演變及其影響因素進行了研究，尋求區(qū)域經濟空間一體化對于生態(tài)環(huán)境影響增加的內部因素[15]464-471?？傮w來說，學者們對東北地區(qū)經濟一體化與生態(tài)環(huán)境系統等問題的研究取得了一定成果。但理論應用和定量分析尚需進一步探討，本文基于耦合協調度模型，研究東北三省一體化與生態(tài)環(huán)境系統的耦合協調關系及其時序演變，并結合ArcGIS等空間分析軟件，研究其空間分布差異。

二、研究方法介紹和模型構建

利用熵值法分別對東北三省2003—2014年經濟一體化發(fā)展和生態(tài)環(huán)境進行綜合評價。從可持續(xù)發(fā)展觀的角度，構建以區(qū)間聯系度、區(qū)域基礎設施網絡、區(qū)域產業(yè)布局和區(qū)間生產要素流動為代表的4個評價層次，評價東北三省的經濟一體化發(fā)展水平；構建以資源能源消耗、環(huán)境污染、環(huán)境容量為代表的3個評價層次，評價東北三省的生態(tài)環(huán)境水平。構造二者的協調發(fā)展度模型，從時空角度分析東北三省經濟一體化與生態(tài)環(huán)境的協調發(fā)展關系。

(一)協調度模型構建

借鑒物理學中的耦合概念，其計算公式如下：

(1)

(二)協調發(fā)展度模型

在耦合度的基礎上，構造經濟一體化發(fā)展與生態(tài)環(huán)境協調發(fā)展度函數，以更全面地反映經濟一體化發(fā)展與生態(tài)環(huán)境協調發(fā)展水平的高低，其計算公式如下：

(2)

式中，D為協調發(fā)展度，CVK為耦合度；T為經濟發(fā)展與生態(tài)環(huán)境的綜合協調發(fā)展指數，反映了經濟發(fā)展與生態(tài)環(huán)境的整體協同效應；w1和w2為權重，考慮到經濟發(fā)展與生態(tài)環(huán)境同等重要，w1和w2取值都為0.5。

為反映東北三省經濟一體化系統與生態(tài)環(huán)境系統協調發(fā)展狀態(tài)的動態(tài)趨勢，引入生態(tài)環(huán)境—經濟系統的總體協調發(fā)展狀態(tài)趨勢指數，計算公式如下：

(3)

式中，Dt為第t年經濟一體化系統與生態(tài)環(huán)境系統的協調發(fā)展度，此公式表明，當θt<1時，在t-1到t年的這段時間內，經濟一體化系統與生態(tài)環(huán)境系統的協調度指數越來越小，說明兩個系統的耦合協調狀態(tài)處于衰減趨勢。反之，亦然。

(三)經濟一體化發(fā)展與生態(tài)環(huán)境協調度評價的指標體系構建

基于東北三省經濟一體化與生態(tài)環(huán)境的耦合度以及協調度的計算公式，從經濟一體化系統和生態(tài)環(huán)境系統兩方面選取評價指標，如表1所示。

表1　東北三省經濟一體化系統與生態(tài)環(huán)境系統的綜合評價指標體系

三、東北三省經濟一體化發(fā)展與生態(tài)環(huán)境耦合協調度的時序變化特征

基于以上評價指標體系以及耦合協調度模型的計算，結果如表2。

從表2可以看出，2003—2014年東北三省經濟一體化水平呈不斷上升的趨勢，由2003年的0.060上升到2014年的0.901，表明2003年以來東北三省經濟一體化進程加快，除2005年略有小幅下降。地區(qū)經濟一體化進程速度加快，說明2003年東北老工業(yè)基地振興戰(zhàn)略實施促進了東北區(qū)域經濟一體化的快速發(fā)展。從經濟一體化系統的內部分析，近10年來，區(qū)間聯系度(X1)和基礎設施網絡(X2)得分上升速度較快，說明東北三省區(qū)域聯系加強，基礎設施建設發(fā)展迅速；而產業(yè)布局(X3)和生產要素流動(X4)得分上升速度較慢，說明東北三省產業(yè)結構亟待調整，生產要素流動發(fā)展緩慢。

從生態(tài)環(huán)境角度看，2003—2012年東北三省的生態(tài)環(huán)境水平呈現“上升—下降—上升—下降”循環(huán)趨勢，但總體還是呈現下降趨勢，得分數值從2003年的0.660下降到2014年0.255，說明東北三省的生態(tài)環(huán)境水平向好的方向發(fā)展。從生態(tài)環(huán)境系統內部要素看，區(qū)域資源能源消耗指數(Y1)得分呈下降趨勢，環(huán)境污染指數(Y2)得分下降趨勢較明顯，而環(huán)境容量指數(Y3)得分呈逐年增長趨勢，說明東北三省的生態(tài)環(huán)境整體得到改善。

表2　2003—2012年東北三省經濟一體化發(fā)展與生態(tài)環(huán)境的綜合評價結果

根據系統總體協調發(fā)展趨勢指數計算公式，結合東北三省近年來經濟一體化與生態(tài)環(huán)境耦合協調度得分值，得到2014年東北三省生態(tài)環(huán)境—經濟系統的總體協調發(fā)展趨勢指數：θ2014=1.085 5>1，說明從2003年到2014年這段時間，東北三省經濟一體化發(fā)展與生態(tài)環(huán)境的總體協調發(fā)展水平處于增長趨勢。

四、經濟一體化發(fā)展與生態(tài)環(huán)境耦合協調度的空間差異

(一)空間差異的總體演變特征

根據東北三省36個城市2014年相關數據，計算得出36個城市經濟一體化發(fā)展與生態(tài)環(huán)境系統的耦合協調度(見表3)。

從表3可以看出，36個城市的內部耦合協調狀態(tài)處于高水平且存在差異。大連的經濟環(huán)境協調度最高，協調值為0.929，排在第二、三位的分別是盤錦和營口，協調值分別為0.927和0.916；協調度排在最后三位的城市分別是大興安嶺、綏化和黑河，協調值分別為0.717、0.700和0.693，這說明協調度較高的城市和較低的城市存在一定的差距。而按照耦合協調度的大小可將耦合協調狀況劃分為3大類：即失調衰退類[0.00，0.39]、過度類[0.40，0.59]、耦合協調類[0.60，1.00]。因此，東北三省36個城市均屬于生態(tài)環(huán)境—經濟系統的協調度可接受區(qū)間(即耦合協調類)，說明東北三省的經濟一體化系統和生態(tài)環(huán)境系統的耦合協調狀態(tài)較好，經濟和環(huán)境初步實現協調發(fā)展。

表3　東北三省36個城市經濟一體化發(fā)展與生態(tài)環(huán)境耦合協調度評價

(二)空間差異的集聚特征

運用GeoDa軟件計算出東北三省36個城市的全局自相關值(Moran’s I)并檢驗其顯著性，分析東北三省經濟一體化發(fā)展與生態(tài)環(huán)境耦合協調度的空間集聚特征。

1.全局空間自相關檢驗

計算結果如表4所示，2014年東北三省經濟一體化系統的評價值的Moran指數為0.352，Z統計值為8.93，明顯大于在Z統計量檢驗在顯著性水平為1%時的臨界值(2.58)，說明東北三省經濟一體化發(fā)展水平空間集聚狀態(tài)明顯，區(qū)域總體經濟一體化發(fā)展呈現不均衡狀態(tài)，即經濟一體化較高水平的地區(qū)其周邊地區(qū)的水平較高，而較低水平地區(qū)周邊地區(qū)的水平較低。2014年東北三省生態(tài)環(huán)境系統的Moran指數值為0.118，Z統計量的值為1.12，沒有通過Z統計量1%的顯著性檢驗，說明東北三省各城市的生態(tài)環(huán)境水平的空間分布是隨機的。2014年東北三省經濟—環(huán)境系統耦合協調度的Moran指數值為0.389，Z統計值為7.63，通過Z統計量1%的顯著性檢驗。說明各城市間的耦合協調度分布不平衡，空間分布呈現集聚分布模式。

表4　2014年各指標評價值的Moran’s I 值

2.Moran散點圖及LISA集聚圖

為了更好地顯示這種空間集聚特征，采用Moran指數散點圖和LISA集聚圖檢驗空間集聚特征及其顯著性，分別如圖1和圖2所示。

通過分析圖1和圖2，得出以下結論：

從圖1(a)可以看出，2014年，東北三省36個城市經濟一體化系統的空間集聚特征顯著。高-高類型區(qū)和低-低類型區(qū)的城市較多，說明東北三省經濟一體化水平分布不均衡，存在較強的馬太效應。

從圖1(b)可以看出，東北三省36個城市生態(tài)環(huán)境系統存在集聚性，位于H-H和L-L類型區(qū)的城市較多，位于H-H類型區(qū)的城市大多位于吉林省和黑龍江省，而位于L-L類型區(qū)的城市大多位于遼寧省。

從圖1(c)可以看出，東北三省36個城市經濟一體化系統與生態(tài)環(huán)境系統的耦合協調度存在空間集聚性特征。從Moran指數散點圖可以看出，位于H-L和L-H類型區(qū)的城市數量較少，觀測值具有非典型性，通過對LISA集聚圖的統計分析得出，位于H-L和L-H類型區(qū)的城市的P值檢驗均不顯著。

(a)經濟一體化系統(b)生態(tài)環(huán)境系統(c)協調度

圖1東北三省經濟一體化系統與生態(tài)環(huán)境系統及其協調度的Moran散點圖(2014年)

(a)經濟一體化系統(b)生態(tài)環(huán)境系統 (c)協調度

圖2東北三省經濟一體化系統與生態(tài)環(huán)境系統及其協調度的LISA集聚圖(2014年)

注：上圖中白色部分均表示具有非典型的地區(qū)。

五、結　論

本文通過耦合協調度模型對2003—2014年東北三省經濟一體化發(fā)展與生態(tài)環(huán)境耦合協調發(fā)展的時序特征進行了實證分析。表明：東北三省經濟一體化水平呈不斷上升的趨勢，生態(tài)環(huán)境水平呈現“上升—下降—上升—下降”的循環(huán)波動趨勢，經濟一體化發(fā)展與生態(tài)環(huán)境系統之間的耦合度和協調度逐年上升。即近10年來東北三省經濟一體化與生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展實現了穩(wěn)定和持續(xù)提高，其總體協調發(fā)展水平處于增長態(tài)勢。從空間角度看，東北三省36個城市經濟一體化發(fā)展與生態(tài)環(huán)境的耦合協調較好且存在地域差異。城市間耦合協調度分布不平衡，空間分布呈現集聚分布模式，遼寧省的耦合協調程度普遍高于吉林省和黑龍江省。這說明經濟發(fā)展水平的高低是影響經濟—環(huán)境系統耦合協調程度的重要因素，耦合協調度的區(qū)域分布與該區(qū)域的經濟發(fā)展水平之間存在很高的空間對應關系。目前東北三省經濟一體化與生態(tài)環(huán)境耦合協調發(fā)展度差異較大，要改變此現狀，東北三省需要依據各自的經濟發(fā)展方式與生態(tài)環(huán)境耦合協調程度，及時采取相應的政策措施，進行宏觀調控，以實現經濟一體化與生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。

[1] Viner J. The customs union issue[Z].Carnegie Endowment for International Peace，New York，1950.

[2] MakowerH.A contribution towards a theory of Customs Union [J].Economic Journal，1953，63(249).

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[4] Friedamn J. Regional development Policy：a case study of Venezuela[M] Cambridge：MIT Press，1966.

[5] Grossman G.Krueger A. Economic Growth and the Environment [J].Quarterly Journal of Economics，1995，110(2).

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[7] V.Henderson，J.F. Thisse. Handbook of regional and urban economics: cities and geography[Z]. Elsevier，2004.

[8] 景楠，顏波.東北區(qū)域物流與經濟的空間自相關和空間聚類分析[J]. 東北師大學報：哲學社會科學版，2015(1).

[9] SandraPONCET.中國市場正在走向“非一體化”？——中國國內和國際市場一體化程度的比較分析[J].世界經濟文匯，2002(1).

[10] 徐現祥，李郇，王美今.區(qū)域一體化、經濟增長與政治晉升[J].經濟學(季刊)，2007(4).

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[13] 趙儒煜，馬秀穎.東北地區(qū)經濟一體化與長吉圖開發(fā)開放先導戰(zhàn)略[J].社會科學輯刊，2010(4).

[14] 郭鳳城，邸煥雙.加強分工協作與協調推進東北經濟一體化[J].經濟縱橫，2005(7).

[15] 姚麗，谷國鋒.吉林省區(qū)域經濟空間一體化的生態(tài)環(huán)境響應演變及其影響因素[J].地理科學，2014(4).

[責任編輯：秦衛(wèi)波]

Analysis on the Coupling and Coordinating Degree of Regional Economic Integration and Ecology-Environmental Stress in Three Northeastern Provinces

GU Guo-feng，ZHANG Yuan-yuan，YAO Li

(School of Geographical Sciences，Northeast Normal University，Changchun 130024)

In the case of regional economic integration and the ecological environment of space development of these two issues increasingly become a hot topic in the background， how to coordinate the relationship between the two comes to a country or region can achieve sustainable development，the coupling between the two develop a more coordinated is the core of sustainable development.Based on 17 indicators evaluation system consisting of two systems by entropy method and coupling coordination degree model， first from the timing perspective，from 2003 to 2014 the level of integration and economic environment to evaluate the level of the three northeastern provinces， the results show over the past decade the level of integration of the three northeastern provinces of the economy showed a rising trend， showing the level of ecological environment “up-down-up-down” cycle fluctuation trend，and the degree of coupling between the two coordinate growth and steadily improving ; from the point of view of space， the level of economic integration and ecological level in 2014 as well as the degree of coupling coordination northeast 36 cities of both analyzed results showed that the coupling between cities to coordinate distribution uneven spatial distribution cluster distribution pattern， showing the degree of coupling is generally higher than the coordination pattern of Liaoning Province， Jilin Province and Heilongjiang Province.

Economic Integration;Ecological Environmental Levels;Coupling Coordination Degree;Three Northeastern Provinces

2015-04-07

國家社科基金一般項目(16BJL032)；教育部人文社科項目(15YJA790018)。

谷國鋒(1966-)，男，吉林農安人，東北師范大學地理科學學院教授，博士生導師；張緩緩(1991-)，女，安徽阜陽人，東北師范大學地理科學學院碩士研究生；姚麗(1986-)，女，河南商丘人，東北師范大學地理科學學院博士研究生。

F127.3

A

1001-6201(2016)05-0117-06

[DOI]10.16164/j.cnki.22-1062/c.2016.05.021