上海市城市化與環(huán)境保護(hù)協(xié)調(diào)耦合關(guān)系研究

石 亞 朝

(同濟(jì)大學(xué)，上海 200092)

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上海市城市化與環(huán)境保護(hù)協(xié)調(diào)耦合關(guān)系研究

石 亞 朝

(同濟(jì)大學(xué)，上海 200092)

介紹了上海市的區(qū)域概況，遴選出上海市城市化與環(huán)境保護(hù)協(xié)調(diào)耦合作用評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，根據(jù)耦合關(guān)系模型對(duì)2006年—2015年城市化與環(huán)境保護(hù)協(xié)調(diào)耦合程度進(jìn)行了分析，結(jié)果表明：10年間，上海市城市化與環(huán)境保護(hù)耦合度值穩(wěn)定在0.5左右，基本處在拮抗階段。

環(huán)境保護(hù)，城市化，協(xié)調(diào)耦合作用，評(píng)價(jià)指標(biāo)

1 研究區(qū)域概況

上海市是中國(guó)大陸第一大城市和重要的經(jīng)濟(jì)、金融、貿(mào)易和航運(yùn)中心。上海市自建國(guó)以來，環(huán)境保護(hù)工作隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展而發(fā)展，由消極治理轉(zhuǎn)向積極防治，取得了一定的成果[1]。上海工業(yè)規(guī)模龐大，能耗、物耗高，污染物排放總量大，城鄉(xiāng)環(huán)境形勢(shì)仍很嚴(yán)峻，環(huán)境保護(hù)與持續(xù)、快速發(fā)展的經(jīng)濟(jì)和全市人民提高生活質(zhì)量的迫切要求還不相適應(yīng)。因此，本文針對(duì)上海城市化和環(huán)境保護(hù)的協(xié)調(diào)耦合作用展開了一定的研究。

2 指標(biāo)體系構(gòu)建、數(shù)據(jù)處理

表1 上海市城市化發(fā)展與環(huán)境保護(hù)協(xié)調(diào)耦合模型評(píng)價(jià)指標(biāo)

2.1 指標(biāo)體系

城市化發(fā)展的評(píng)價(jià)因素主要涉及經(jīng)濟(jì)、人口、社會(huì)、空間建設(shè)等方面；環(huán)境保護(hù)的評(píng)價(jià)可以從環(huán)境保護(hù)措施和環(huán)境保護(hù)壓力兩方面來考慮。根據(jù)上海市的城市化發(fā)展和環(huán)境保護(hù)實(shí)際情況以及資料的可獲取性，選取評(píng)價(jià)指標(biāo)如表1所示。

2.2 數(shù)據(jù)處理

為了使城市化和環(huán)境保護(hù)子系統(tǒng)具有可比較性，必須對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)的數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，本文采用極差法處理[2]。其中原始正向指標(biāo)數(shù)據(jù)按式(1)處理，原始負(fù)向指標(biāo)數(shù)據(jù)按式(2)處理。

(1)

(2)

其中，Vij和vij分別為第i年的j指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化值和初始值;max{vj}和min{vj}分別為2006年—2015年j指標(biāo)的最大值和最小值。

考慮到每個(gè)指標(biāo)層對(duì)目標(biāo)層的貢獻(xiàn)度不同，必須對(duì)每個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)賦予合理的權(quán)重值，本文中認(rèn)為人口、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、空間對(duì)城市化發(fā)展系統(tǒng)X具有相同的貢獻(xiàn)度，即權(quán)重WXn=0.25，其中n=1,2,3,4；同理，環(huán)境保護(hù)措施和環(huán)境保護(hù)壓力對(duì)環(huán)境保護(hù)系統(tǒng)Y具有相同的貢獻(xiàn)度，即WYn=0.5，其中n=1,2。各二級(jí)指標(biāo)對(duì)一級(jí)指標(biāo)的權(quán)重值，本文采用客觀賦值的變異系數(shù)法來確定，具體方法如下：

(3)

(4)

其中，αj,Dj,Vj′,φj分別為j指標(biāo)的變異系數(shù)、均方差、均值和權(quán)重，其中n取10。根據(jù)各指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化值和權(quán)重值，加權(quán)求和分別計(jì)算2006年—2015年上海市的城市化綜合指數(shù)f(x)和環(huán)境保護(hù)綜合指數(shù)g(y)。

3 研究方法

耦合作為物理學(xué)的概念，指兩個(gè)或多個(gè)體系或運(yùn)動(dòng)形式通過各種相互作用而彼此影響的現(xiàn)象，耦合度則用來描述系統(tǒng)或要素相互影響的程度[3]，計(jì)算公式如下：

(5)

耦合度C∈[0，1)，C值越大，系統(tǒng)內(nèi)各要素將有序發(fā)展，系統(tǒng)之間將相互促進(jìn)，呈現(xiàn)良性耦合。根據(jù)C值的不同，城市化與環(huán)境保護(hù)交互耦合作用存在著明顯的階段特征，表2中分析了不同耦合階段城市化與環(huán)境保護(hù)兩系統(tǒng)的交互耦合特征及其表現(xiàn)。

表2 城市化發(fā)展與環(huán)境保護(hù)耦合程度分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)

4 結(jié)果分析

4.1 城市化與環(huán)境保護(hù)綜合指數(shù)水平分析

如圖1所示，自2006年以來，上海市城市化綜合指數(shù)f(x)總體呈上升趨勢(shì)，在2006年—2009年增長(zhǎng)速度較快，此時(shí)人口城市化水平和城市建設(shè)正處在加速發(fā)展的過程中，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)慢慢趨向合理化，第二、三產(chǎn)業(yè)比重逐年擴(kuò)大，對(duì)環(huán)境保護(hù)的壓力較大；2010年以后城市化綜合指數(shù)增長(zhǎng)放緩，主要是受到上海市人口趨于飽和的影響,上海市GDP總量和工業(yè)總產(chǎn)值增長(zhǎng)開始變的緩慢；2013年以后由于中國(guó)(上海)自由貿(mào)易試驗(yàn)區(qū)的設(shè)立，大批企業(yè)涌入，給上海城市發(fā)展注入新的動(dòng)力，上海城市化綜合指數(shù)增長(zhǎng)速率表現(xiàn)出增大的趨勢(shì)。

環(huán)境保護(hù)系統(tǒng)綜合指數(shù)g(y)曲線表現(xiàn)出波動(dòng)增長(zhǎng)的變化特征，2008年—2009年增長(zhǎng)較快，這是由于環(huán)境保護(hù)投資額顯著增加、城市綠化面積大幅增長(zhǎng)的原因；2011年—2012年隨著垃圾產(chǎn)生量、工業(yè)“三廢”排放量的增加以及垃圾處理率的放緩，環(huán)境保護(hù)綜合指數(shù)開始驟降；2012年以后由于上海市環(huán)保政策的加強(qiáng)和公眾意識(shí)的提高，環(huán)境保護(hù)綜合指數(shù)開始上升。

從圖1中還可以看出，2011年是一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，2011年以前環(huán)境保護(hù)綜合指數(shù)大于城市化綜合指數(shù)，屬于城市化發(fā)展滯后型；2011年之后則相反，屬于環(huán)境保護(hù)滯后型。

4.2 城市化與環(huán)境保護(hù)系統(tǒng)耦合度分析

2006年—2015年上海市城市化和環(huán)境保護(hù)交互耦合度變化曲線如圖2所示，兩系統(tǒng)的耦合度值大體處在接近0.5的位置，即處在拮抗階段，城市處于快速發(fā)展時(shí)期，給環(huán)境保護(hù)帶來巨大的壓力，不能完全消除城市發(fā)展帶來的影響。但是在2006年耦合度數(shù)值較小，說明城市化發(fā)展與環(huán)境保護(hù)交互耦合作用強(qiáng)度不大，相互帶動(dòng)性不強(qiáng)。2007年以來，耦合度值穩(wěn)定在接近0.5的位置，雖然耦合程度較低，但整體呈現(xiàn)出平穩(wěn)的發(fā)展趨勢(shì)?？梢灶A(yù)計(jì)在不久的將來，只要在城市快速發(fā)展的同時(shí)，加大環(huán)境保護(hù)投資額、控制工業(yè)“三廢”排放量，耦合度值將突破0.5轉(zhuǎn)而進(jìn)入磨合階段，城市化發(fā)展和環(huán)境保護(hù)系統(tǒng)將開始進(jìn)入良性耦合。

5 結(jié)語

通過對(duì)上海市2006年—2015年城市化發(fā)展與環(huán)境保護(hù)綜合指數(shù)、耦合度的分析表明：上海市2006年—2011年屬于城市化發(fā)展滯后型；2011年—2015年屬于環(huán)境保護(hù)滯后型；當(dāng)前，上海市城市化發(fā)展與環(huán)境保護(hù)已經(jīng)進(jìn)入關(guān)鍵時(shí)期，從2007年到2015年間，兩個(gè)系統(tǒng)的耦合度值始終穩(wěn)定在接近0.5的位置，單純地追求城市經(jīng)濟(jì)社會(huì)快速發(fā)展或者環(huán)境保護(hù)過于苛刻，都會(huì)造成一方超前于另一方的發(fā)展，破壞城市化發(fā)展和環(huán)境保護(hù)的耦合平衡，進(jìn)而扭轉(zhuǎn)良好的發(fā)展勢(shì)頭，使城市化發(fā)展和環(huán)境保護(hù)耦合系統(tǒng)向著低階段退化。因此，如何突破0.5這個(gè)界限值使城市化和環(huán)境保護(hù)耦合度值進(jìn)入磨合階段是上海市有關(guān)部門工作的重中之重。參考文獻(xiàn):

[1] 朱銀龍.上海首次發(fā)布——《上海市環(huán)境狀況公報(bào)》[J].中國(guó)環(huán)保產(chǎn)業(yè),1997(4):38.

[2] 王新民,王弋博,王莉霞,等.天水市城市化與生態(tài)環(huán)境交互耦合關(guān)系研究[J].蘭州大學(xué)學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版),2014(1):133-136.

[3] 馬利邦,牛叔文,李怡欣.甘肅省城市化與生態(tài)環(huán)境耦合的量化分析[J].城市發(fā)展研究,2010(5):52-58.

OncoordinativecouplingrelationshipbetweenurbanizationandenvironmentprotectioninShanghai

ShiYachao

(TongjiUniversity,Shanghai200092,China)

The paper introduces the regional survey of Shanghai, selects the system of the evaluation indexes for the urbanization and environment protection coordinative coupling in Shanghai, analyzes the urbanization and environment protection coordinative coupling during 2006 and 2015 according to the coupling relation models, and proves by the result that the value of the urbanization and environment protection coupling is kept above 0.5, which is at the phase of antagonism.

environment protection, urbanization, coordinative coupling, evaluation index

1009-6825(2017)16-0196-02

2017-03-30

石亞朝(1990- )，男，在讀碩士

F205

A