京津冀經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)足跡的時(shí)空演變與耦合關(guān)系

李建龍，孫 鈺,，崔 寅

(1.天津商業(yè)大學(xué)公共管理學(xué)院，天津 300134；2.天津大學(xué)管理與經(jīng)濟(jì)學(xué)部，天津 300072)

引言

在京津冀協(xié)同發(fā)展戰(zhàn)略背景下，京津冀已然成為推動(dòng)我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要引擎，然而在其經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的過程中，資源約束趨緊、環(huán)境污染嚴(yán)重、生態(tài)承載力不足的生態(tài)困境卻成為阻礙京津冀經(jīng)濟(jì)社會(huì)持續(xù)發(fā)展的桎梏，妨礙了經(jīng)濟(jì)發(fā)展的穩(wěn)定性和可持續(xù)性。生態(tài)足跡(Ecological footprint)是指能夠容納人類所排放廢棄物的生物生產(chǎn)性土地(或水域)面積，它可以定量判斷某一地域的可持續(xù)發(fā)展程度。目前，國內(nèi)外學(xué)界關(guān)于經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)足跡的相關(guān)問題展開了大量的研究，主要聚焦于以下兩個(gè)方面：一是聚焦于生態(tài)足跡的發(fā)展現(xiàn)狀及其社會(huì)經(jīng)濟(jì)動(dòng)因的分析。如學(xué)者葉文偉、王立群、Luo Huan等就分別基于省域、市域的研究尺度研究了其生態(tài)足跡的現(xiàn)狀及其經(jīng)濟(jì)驅(qū)動(dòng)因素。任海軍、李少坤等還分析了生態(tài)足跡區(qū)域差異的影響因素，結(jié)果表明：經(jīng)濟(jì)發(fā)展差距是影響區(qū)域生態(tài)足跡不平等的重要因素。馬劍鋒等學(xué)者認(rèn)為，經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平與社會(huì)技術(shù)進(jìn)步的交替上升，使得我國整體生態(tài)足跡呈現(xiàn)出波動(dòng)變化的態(tài)勢，且不同區(qū)域間差異明顯，而提高能源利用效率、促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級并放緩城鎮(zhèn)人口化進(jìn)程是降低生態(tài)足跡、促進(jìn)城鎮(zhèn)化可持續(xù)發(fā)展的重要途經(jīng)。二是聚焦于生態(tài)足跡(生態(tài)環(huán)境)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)系探索。以王榮森、王剛毅等為代表的學(xué)者就研究了省域范圍內(nèi)生態(tài)足跡與城鎮(zhèn)化率和經(jīng)濟(jì)增長之間的關(guān)系，結(jié)果表明：生態(tài)足跡和生態(tài)承載力與城鎮(zhèn)化率明顯相關(guān)，且均隨著城鎮(zhèn)化率的提高而增長，即一定程度的經(jīng)濟(jì)增長導(dǎo)致了生態(tài)足跡水平的提升；Khan Irfan、Lu Wencheng、Chen Yang、傅春等還研究了生態(tài)足跡與旅游產(chǎn)業(yè)、貿(mào)易開放、人力資本和城市化、經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)等之間的關(guān)系；王德錄等還在研究區(qū)域生態(tài)足跡與經(jīng)濟(jì)發(fā)展關(guān)系的同時(shí)進(jìn)一步探究了其經(jīng)濟(jì)社會(huì)動(dòng)因。

從對上述文獻(xiàn)的梳理回顧來看，已有研究雖從多個(gè)方面豐富了經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)足跡等相關(guān)問題的探索，但本文認(rèn)為還需在以下三個(gè)方面進(jìn)一步完善：第一，在評價(jià)指標(biāo)方面，考慮到京津冀資源環(huán)境形勢嚴(yán)峻等地域?qū)嶋H，本文將“可持續(xù)發(fā)展”要素納入到經(jīng)濟(jì)發(fā)展系統(tǒng)的指標(biāo)體系之中，力求體現(xiàn)生態(tài)文明融入經(jīng)濟(jì)建設(shè)的要求。第二，在研究方法方面，對于某一地域生態(tài)足跡的測算，部分學(xué)者采用的是國際普遍均衡因子，并不符合京津冀的地域?qū)嶋H。第三，在測度區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)足跡時(shí)空演變特征的基礎(chǔ)上進(jìn)行兩者耦合關(guān)系及驅(qū)動(dòng)力因素的研究成果尚為鮮見。基于此，本文通過構(gòu)建體現(xiàn)京津冀發(fā)展特征的經(jīng)濟(jì)發(fā)展評價(jià)指標(biāo)體系，在對京津冀13個(gè)地級及以上城市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和生態(tài)足跡狀況進(jìn)行定量化評價(jià)的基礎(chǔ)上，分析并挖掘了兩系統(tǒng)之間的耦合協(xié)調(diào)關(guān)系及背后的驅(qū)動(dòng)力因素，以期為京津冀實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)共進(jìn)提出策略建議。

一、研究方法與數(shù)據(jù)來源

(一)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的評價(jià)指標(biāo)體系和區(qū)域生態(tài)足跡的測算

1.經(jīng)濟(jì)發(fā)展的評價(jià)指標(biāo)體系

我國經(jīng)濟(jì)已由高速增長轉(zhuǎn)向高質(zhì)量發(fā)展階段，在新形勢下評價(jià)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展水平，不應(yīng)僅僅統(tǒng)計(jì)經(jīng)濟(jì)數(shù)值的增長，也應(yīng)涵蓋社會(huì)發(fā)展、生態(tài)環(huán)境等方面，以達(dá)到全面評價(jià)的目的?；诖耍疚脑趨⒖及l(fā)展改革委印發(fā)的《綠色發(fā)展指標(biāo)體系》和相關(guān)學(xué)者研究的基礎(chǔ)之上，遵循指標(biāo)選取的可獲取性、代表性和科學(xué)性的原則，基于京津冀資源環(huán)境約束趨緊、經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式亟待轉(zhuǎn)型等的地域特征，從經(jīng)濟(jì)增長、人民生活和可持續(xù)發(fā)展三個(gè)方面選取指標(biāo)進(jìn)而構(gòu)建了經(jīng)濟(jì)發(fā)展的評價(jià)指標(biāo)體系，并用熵值法確定了各指標(biāo)的權(quán)重，見表1。其中，要素層“經(jīng)濟(jì)增長”由GDP增長率、人均GDP、人均地方財(cái)政收入、單位GDP能耗等指標(biāo)構(gòu)成；要素層“人民生活”由城鎮(zhèn)化率、居民人均可支配收入、建成區(qū)綠化覆蓋率、城鎮(zhèn)登記失業(yè)率等指標(biāo)構(gòu)成；要素層“可持續(xù)發(fā)展”由生活垃圾無害化處理率、工業(yè)固體廢棄物綜合利用率、人均二氧化碳排放量、人均工業(yè)粉塵排放量等指標(biāo)構(gòu)成。

表1 京津冀經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展指標(biāo)體系及權(quán)重

2.京津冀生態(tài)足跡的測算。

生態(tài)足跡的測算則在參考淳陽等研究的基礎(chǔ)上，結(jié)合京津冀生產(chǎn)消費(fèi)的實(shí)際情況，將其生態(tài)足跡賬戶分為生物資源性賬戶和能源消費(fèi)賬戶(見表2)。另外，由于不同類型土地的生產(chǎn)力以及不同地域的生態(tài)環(huán)境和技術(shù)水平存在差異，故在生態(tài)足跡的計(jì)算過程中不能進(jìn)行簡單的加總運(yùn)算，需要引入均衡因子對數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整處理，本文直接引用了學(xué)者劉某承等對北京、天津、河北的均衡因子的測算結(jié)果，具體見表3。

表2 京津冀生態(tài)足跡賬戶分類及權(quán)重

表3 京津冀三地六類土地類型的均衡因子

生態(tài)足跡的計(jì)算公式為：

(公式1)

式中，EF為總生態(tài)足跡，N為總?cè)丝跀?shù)，ef為人均生態(tài)足跡，ci為第i類生物資源人均消費(fèi)量。

(二)研究方法

1.利用熵值法確定各指標(biāo)權(quán)重并進(jìn)而計(jì)算兩系統(tǒng)的綜合評價(jià)得分。計(jì)算步驟如下：

第一步，計(jì)算第j項(xiàng)指標(biāo)第i個(gè)值的比重

(公式2)

第二步，計(jì)算第j項(xiàng)指標(biāo)的熵值

(公式3)

第三步，計(jì)算第j項(xiàng)指標(biāo)的熵權(quán)

第四步， 計(jì)算綜合評價(jià)得分。

(公式4)

(公式5)

上式中，ESI(e)、ESI(f)分別為經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生態(tài)足跡系統(tǒng)的綜合評價(jià)得分；wj、wjf分別為兩系統(tǒng)中指標(biāo)j的權(quán)重；Yij、Yijf分別為兩系統(tǒng)中第j項(xiàng)指標(biāo)第i個(gè)值的標(biāo)準(zhǔn)化值；m為指標(biāo)的個(gè)數(shù)。

2.基于兩系統(tǒng)的綜合評價(jià)得分，應(yīng)用耦合協(xié)調(diào)度模型分析兩系統(tǒng)間相互作用關(guān)系。本文構(gòu)建的經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)足跡系統(tǒng)的耦合協(xié)調(diào)度模型為：

C={[ESI(e)×ESI(f)/([ESI(e)+
ESI(f)]/2)2]k}(k≥2)
D=(C×T)1/2
T=α×ESI(E)+β×ESI(f)

(公式6)

上式中，C為耦合度，取值范圍為[0,1]， 數(shù)值越大，耦合度越高、兩系統(tǒng)的相互作用越強(qiáng)；ESI(e)、ESI(f)分別為經(jīng)濟(jì)發(fā)展系統(tǒng)和生態(tài)足跡系統(tǒng)的綜合評價(jià)得分；k為調(diào)節(jié)系數(shù)，本文取k=2。D為耦合協(xié)調(diào)度，取值范圍為[0,1]， 數(shù)值越大，表明兩系統(tǒng)的耦合協(xié)調(diào)度越高；T為綜合協(xié)調(diào)指數(shù)，α、β為加權(quán)系數(shù)且和為1，同時(shí)，本文認(rèn)為經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生態(tài)足跡的重要程度在該系統(tǒng)中相同，故α和β的均取值均為0.5。

3.基于兩系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)度的測算結(jié)果，運(yùn)用灰色關(guān)聯(lián)分析法來分析影響京津冀經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)足跡耦合協(xié)調(diào)度的影響因素，分析步驟如下：

第一步，確定該評價(jià)模型中的參考數(shù)列和比較數(shù)列。本文以2008—2017年京津冀經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)足跡系統(tǒng)的耦合協(xié)調(diào)度D為參考數(shù)列：X0=(X0(1),X0(2),…,X0(k))； 以人口數(shù)量、人均GDP、城鎮(zhèn)化率、人均公園綠地面積等10個(gè)影響因素構(gòu)成比較數(shù)列：Xi=(Xi(1),Xi(2),…,Xi(k))。

第二步，在對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行無量綱化處理之后，計(jì)算比較數(shù)列對參考數(shù)列在k時(shí)刻的灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)ξi(k)。 式中，ρ為分辨系數(shù)，取值為0.5。

(公式7)

第三步，計(jì)算關(guān)聯(lián)度ri。ri的值越大表明比較數(shù)列對參考數(shù)列的影響越大。

(公式8)

第四步，Pearson相關(guān)系數(shù)檢驗(yàn)。借鑒李瓊等的研究方法，為保證灰色關(guān)聯(lián)分析結(jié)果的客觀可靠性，采用Pearson相關(guān)系數(shù)進(jìn)行驗(yàn)證。若Pearson相關(guān)系數(shù)p通過顯著性檢驗(yàn)，則表明灰色關(guān)聯(lián)分析的結(jié)果可靠。Pearson相關(guān)系數(shù)p的取值范圍為[-1,1]，絕對值越大即相關(guān)性越高，0為完全不想關(guān)。其計(jì)算公式為：

(公式9)

(三)數(shù)據(jù)來源

本文的原始統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)均來自于《北京統(tǒng)計(jì)年鑒》《天津統(tǒng)計(jì)年鑒》《河北統(tǒng)計(jì)年鑒》、《中國農(nóng)村統(tǒng)計(jì)年鑒》和《中國能源統(tǒng)計(jì)年鑒》以及各城市的國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)。為力求數(shù)據(jù)的完整性和準(zhǔn)確性，對于無法收集到的缺省數(shù)據(jù)，以缺失值鄰近點(diǎn)的算術(shù)平均值進(jìn)行替代。

二、京津冀經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)足跡時(shí)空演變特征

(一)京津冀經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)足跡的時(shí)序演進(jìn)

從時(shí)間脈絡(luò)演進(jìn)發(fā)現(xiàn)，2008年到2017年，京津冀經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)足跡的綜合評價(jià)得分逐年增大(見圖1)，這表明，研究期內(nèi)京津冀的經(jīng)濟(jì)發(fā)展雖呈逐年增長的態(tài)勢，但其增長模式還是處在以土地?fù)Q發(fā)展的過程當(dāng)中，通過依賴土地的占用和能源的消耗來換取經(jīng)濟(jì)的高速增長，區(qū)域發(fā)展的可持續(xù)性不高。具體來說，就經(jīng)濟(jì)發(fā)展而言，京津冀經(jīng)濟(jì)發(fā)展綜合得分均值在研究期內(nèi)增長顯著，由2008年的0.3239增長到2017年的0.8199，其中，張家口、天津、北京、衡水等地的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平綜合得分增長最為明顯，分別增長了74%、68%、68%和66%；廊坊的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平綜合得分增幅最低，僅為7.3%。就生態(tài)足跡而言，京津冀人均生態(tài)足跡由2008年的3.09hm2/人增長到2017年的3.41hm2/人，增長了百分之十左右，其中，北京、秦皇島、張家口、天津等地的人均生態(tài)足跡增幅最大，分別為17.8%、14.9%、12.5%和11.3%；滄州、承德等地的增幅最小，均不足5%。

圖1 2008-2017年京津冀經(jīng)濟(jì)發(fā)展與人均生態(tài)足跡的發(fā)展?fàn)顩r

同時(shí)，本文利用變異系數(shù)CV來刻畫2008-2017年京津冀經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)足跡的變動(dòng)趨勢。由圖2可知，京津冀經(jīng)濟(jì)發(fā)展的變異系數(shù)整體呈下降的趨勢，由2008年的0.209下降到2017年的0.110，表明在研究期內(nèi)，京津冀經(jīng)濟(jì)發(fā)展的區(qū)域差異正在逐步減??；生態(tài)足跡的變異系數(shù)整體呈上升的趨勢，由2008年的0.033上升到2017年的0.061，表明京津冀在研究期內(nèi)生態(tài)足跡的區(qū)域差異正在逐步增大。

圖2 京津冀經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)足跡的變異系數(shù)

(二)京津冀經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)足跡的空間分異

應(yīng)用自然間斷點(diǎn)分級法，將2008年與2017年的京津冀經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)足跡的綜合評價(jià)得分歸為5大類，分別是經(jīng)濟(jì)發(fā)展低水平、較低水平、中等水平、較高水平和高水平；生態(tài)足跡低可持續(xù)發(fā)展水平、較低可持續(xù)發(fā)展水平、中等可持續(xù)發(fā)展水平、較高可持續(xù)發(fā)展水平和高可持續(xù)發(fā)展水平，并對其進(jìn)行了可視化呈現(xiàn)。

從圖3中我們可以看出，從2008年到2017年，京津冀的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平空間分布格局總體趨于穩(wěn)定，僅局部發(fā)生變化，大致呈現(xiàn)出東北部高、西南部低的分布特征，北京和天津在該區(qū)域內(nèi)的核心地位比較突出。具體來說，在2008年，北京、天津和唐山，是經(jīng)濟(jì)發(fā)展高水平城市；石家莊、廊坊、秦皇島、滄州等四地處于經(jīng)濟(jì)發(fā)展較高水平區(qū)域，這兩級別城市占到了京津冀城市數(shù)量的一半以上；而位于京津冀西南部地區(qū)的承德、邯鄲、衡水等地，則屬于經(jīng)濟(jì)發(fā)展較低水平城市；保定和邢臺(tái)，則位于京津冀各市經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的末端。到了2017年，唐山的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平略有下降，從2008年的高水平城市掉到了第二梯隊(duì)；承德由中等經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平城市上升到較高水平經(jīng)濟(jì)發(fā)展城市，邯鄲、衡水和張家口等由較低水平突圍到中等水平，同時(shí)，在該時(shí)間段內(nèi)，京津冀中等以上經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平城市已達(dá)11個(gè)，占區(qū)域內(nèi)城市數(shù)量的85%以上，區(qū)域整體的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平顯著提升。

圖3 京津冀2008年與2017年經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平區(qū)域差異

京津冀人均生態(tài)足跡的空間分布格局整體呈現(xiàn)“中部高、南北低”的分布特征(見圖4)，且在2008年—2017年研究期內(nèi)，區(qū)域整體生態(tài)足跡呈逐年上升的態(tài)勢，有一半以上的城市生態(tài)足跡變化顯著，京津冀各城市發(fā)展的可持續(xù)性正在走低。具體來說，處在京津冀北部邊緣地帶的承德市，作為區(qū)域內(nèi)著名旅游城市，其區(qū)域可持續(xù)發(fā)展水平最高；邯鄲、滄州、保定三地的生態(tài)足跡下降，由2008年的中等、較低、低可持續(xù)發(fā)展上升為2017年的中等可持續(xù)發(fā)展和較高可持續(xù)發(fā)展；廊坊、天津、石家莊、秦皇島、衡水和北京等地的生態(tài)足跡上升，可持續(xù)發(fā)展水平降低，其中以廊坊、天津、秦皇島和北京變化最為顯著，分別由高持續(xù)、較高可持續(xù)、中等可持續(xù)下降到中等、較低和低可持續(xù)水平；各分類級別城市數(shù)量總體呈現(xiàn)“中等可持續(xù)>較高可持續(xù)>較低可持續(xù)>低可持續(xù)>高可持續(xù)”的局面。

圖4 京津冀2008年與2017年生態(tài)足跡區(qū)域差異

三、京津冀經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)足跡的耦合關(guān)系研究

(一)京津冀經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)足跡的耦合互動(dòng)關(guān)系

通過對京津冀經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)足跡時(shí)空演變特征的分析發(fā)現(xiàn)，京津冀經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)足跡系統(tǒng)之間存在著聯(lián)系，即經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平高的某些地域，其生態(tài)足跡的值也相對較高，發(fā)展的可持續(xù)性較低，這也從一定程度上說明了經(jīng)濟(jì)發(fā)展對以生態(tài)足跡表征的生態(tài)環(huán)境具有負(fù)面的影響作用。為進(jìn)一步探究這種“聯(lián)系”，本文應(yīng)用耦合協(xié)調(diào)度模型測算了京津冀各市2008年、2012年和2017年經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展和生態(tài)足跡的耦合度和耦合協(xié)調(diào)度，并參考謝園園、梁麗英等的劃分標(biāo)準(zhǔn)，采取中值分段法對其進(jìn)行了等級劃分(見表4)。

表4 耦合度和耦合協(xié)調(diào)度的等級劃分

從圖5的計(jì)算結(jié)果來看，京津冀各市“經(jīng)濟(jì)發(fā)展—生態(tài)足跡”系統(tǒng)的耦合度C的平均值在0.61-0.65之間，且各城市耦合度C的值逐年升高，表明在研究期內(nèi)，該區(qū)域兩系統(tǒng)的相互作用影響程度正在逐步增強(qiáng)；而大部分城市的耦合協(xié)調(diào)度D的平均值在0.45-0.55之間，表明該區(qū)域在研究期內(nèi)位于瀕臨失調(diào)階段，區(qū)域發(fā)展的可持續(xù)性不高。

圖5 京津冀經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)足跡的耦合協(xié)調(diào)度

具體來說：(1)2008年，位于良好協(xié)調(diào)階段的城市只有張家口、承德兩市，耦合協(xié)調(diào)度D值分別為0.8524、0.8172；位于低度協(xié)調(diào)階段的城市有6市，包括北京、天津、唐山、廊坊、秦皇島、滄州等；位于中度失調(diào)階段的城市有石家莊、保定、衡水、邢臺(tái)和邯鄲等5市。(2)2012年，位于良好協(xié)調(diào)階段的城市只有承德，耦合協(xié)調(diào)度D值為0.7255，數(shù)量較上一統(tǒng)計(jì)年份有所下降；位于低度協(xié)調(diào)階段的城市有北京、天津、石家莊、唐山、廊坊、秦皇島、滄州、張家口等8市，數(shù)量較2008年有所增長；位于中度失調(diào)階段的城市仍為保定、衡水、邢臺(tái)、邯鄲等4市。(3)2017年，位于良好協(xié)調(diào)階段的城市有承德、廊坊、石家莊等3市，耦合協(xié)調(diào)度D的均值為0.7429；位于低度協(xié)調(diào)階段的城市有北京、天津、唐山、秦皇島、滄州、張家口、衡水等7個(gè)城市；位于中度失調(diào)階段的城市有保定、邢臺(tái)和邯鄲等3市。從對上述的分析結(jié)果來看，京津冀“經(jīng)濟(jì)發(fā)展—生態(tài)足跡”系統(tǒng)的耦合態(tài)勢整體變化平穩(wěn)，多數(shù)城市位于低度協(xié)調(diào)階段，各年份中均未出現(xiàn)嚴(yán)重失調(diào)的城市，承德市一直位于研究期內(nèi)的良好協(xié)調(diào)階段，而像北京、天津、石家莊、唐山等經(jīng)濟(jì)發(fā)展好、城鎮(zhèn)化水平高的城市則面臨經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境失衡的困局；但同時(shí)，中度失調(diào)城市數(shù)目的減少、低度協(xié)調(diào)和良好協(xié)調(diào)城市數(shù)目的增加也從側(cè)面反映了近年來京津冀地區(qū)整體“經(jīng)濟(jì)—生態(tài)”協(xié)調(diào)發(fā)展的改善。

(二)京津冀經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)足跡耦合協(xié)調(diào)的驅(qū)動(dòng)因素

通過對上述京津冀經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)足跡耦合協(xié)調(diào)的分析來看，雖然該區(qū)域在研究期內(nèi)位于瀕臨失調(diào)階段，但是其整體的耦合協(xié)調(diào)度正在逐年提高，表明區(qū)域內(nèi)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)與生態(tài)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)程度正在逐步改善。為進(jìn)一步探究其改善的原因，本文借鑒相關(guān)研究并在參考已建立的經(jīng)濟(jì)發(fā)展評價(jià)指標(biāo)中，選取了人口數(shù)量(X1)、人均GDP(X2)、城鎮(zhèn)化率(X3)、城鎮(zhèn)居民人均可支配收入(X4)、城鎮(zhèn)居民恩格爾系數(shù)(X5)、第二產(chǎn)業(yè)增加值占GDP比重(X6)、第三產(chǎn)業(yè)增加值占GDP比重(X7)、建成區(qū)綠化覆蓋率(X8)、人均公園綠地面積(X9)、環(huán)境污染治理占GDP比重(X10)等10個(gè)來綜合反映人口增長、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、綠化治理等因素的指標(biāo)構(gòu)成比較數(shù)列(Xi)，以測算其對參考數(shù)列耦合協(xié)調(diào)度的影響。

表5 灰色關(guān)聯(lián)度和Pearson相關(guān)系數(shù)

圖6 京津冀經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)足跡耦合協(xié)調(diào)改善的驅(qū)動(dòng)因素

總體來看，10個(gè)驅(qū)動(dòng)因素對京津冀經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)足跡的耦合協(xié)調(diào)影響程度大小依次為：人口數(shù)量(0.55)>第三產(chǎn)業(yè)增加值占GDP比重(0.54)>城鎮(zhèn)化率(0.51)>城鎮(zhèn)居民恩格爾系數(shù)(0.49)>第二產(chǎn)業(yè)增加值占GDP比重(0.49)>人均公園綠地面積(0.47)>城鎮(zhèn)居民人居可支配收入(0.38)>建成區(qū)綠化覆蓋率(0.35)>人均GDP(0.33)>環(huán)境污染治理占GDP比重(0.33)。

具體來說，以人口數(shù)量表征的人口因素，從Pearson相關(guān)系數(shù)來看，3個(gè)年份的相關(guān)系數(shù)均為負(fù)值且均在5%的水平下通過顯著性檢驗(yàn)，表現(xiàn)出較強(qiáng)的負(fù)相關(guān)性。從灰色關(guān)聯(lián)度的變化來看，3個(gè)年份的關(guān)聯(lián)度均在0.50以上，相關(guān)度較高，且這種關(guān)聯(lián)程度呈逐年增大的態(tài)勢。這表明，人口因素是阻礙京津冀經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)足跡耦合協(xié)調(diào)改善的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)力。2017年，京津冀常住人口突破11247萬人，比2008年增加了1311萬人；常住人口密度為519人每平方公里，是同期全國的3.6倍。人口數(shù)量的增加必然會(huì)引起糧食、能源等相關(guān)資源消耗的增加，使區(qū)域內(nèi)的生態(tài)壓力增大，從而不利于經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)足跡耦合協(xié)調(diào)的改善。

經(jīng)濟(jì)因素：人均GDP和城鎮(zhèn)化率。從Pearson相關(guān)系數(shù)來看，人均GDP在2008年和2012年均未通過顯著性檢驗(yàn)，2017年在10%的水平下通過顯著性檢驗(yàn)，相關(guān)性較低，且這三個(gè)年份的灰色關(guān)聯(lián)度也較低，這表明人均GDP對該系統(tǒng)耦合協(xié)度的改善影響程度不大；城鎮(zhèn)化率在3個(gè)年份均通過10%顯著性檢驗(yàn)，且相關(guān)系數(shù)均在0.50以上，表現(xiàn)出較強(qiáng)的相關(guān)性，灰色關(guān)聯(lián)度在0.50左右，且呈現(xiàn)逐年增大的態(tài)勢，這表明城鎮(zhèn)化率對京津冀經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展與生態(tài)足跡的耦合協(xié)調(diào)改善影響程度較大。城鎮(zhèn)化率是一個(gè)地區(qū)城鎮(zhèn)人口占總?cè)丝谝?guī)模的比率，通常認(rèn)為隨著城鎮(zhèn)化率的提高、城市化的擴(kuò)張將會(huì)降低人均生態(tài)足跡，加大生態(tài)壓力，但之所以會(huì)出現(xiàn)與現(xiàn)實(shí)相悖的實(shí)證結(jié)論，可能是由于城鎮(zhèn)化率的提高可能會(huì)帶來土地集約利用、能源高效利用上的優(yōu)勢。

財(cái)富水平：人均可支配收入、城鎮(zhèn)居民人居恩格爾系數(shù)。從Pearson相關(guān)系數(shù)來看，城鎮(zhèn)居民人均可支配收入在3個(gè)年份均沒有通過顯著性檢驗(yàn)，且灰色關(guān)聯(lián)度較低，這表明城鎮(zhèn)居民人均可支配收入對該系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)度的改善影響不大；城鎮(zhèn)居民人居恩格爾系數(shù)在2008年未通過顯著性檢驗(yàn)，在2012年和2017年均在10%的水平下通過顯著性檢驗(yàn)，表現(xiàn)出較強(qiáng)的相關(guān)性，灰色關(guān)聯(lián)度的數(shù)值也聚集在0.50左右，表明城鎮(zhèn)居民人居恩格爾系數(shù)對京津冀經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展與生態(tài)足跡的耦合協(xié)調(diào)程度的改善有著較大的影響。恩格爾系數(shù)是指食物消費(fèi)支出占個(gè)人消費(fèi)總支出的比重，從2008年到2017年，京津冀城鎮(zhèn)居民恩格爾系數(shù)(由各市恩格爾系數(shù)均值代替)由36.16%下降到27.70%，食物消費(fèi)比重的減少，精神層面和服務(wù)類消費(fèi)比重的增加，可在一定程度上降低區(qū)域生態(tài)足跡，減輕生態(tài)壓力，推動(dòng)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)足跡耦合協(xié)調(diào)的改善。

產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)因素：第二產(chǎn)業(yè)、第三產(chǎn)業(yè)增加值占GDP比重。從Pearson相關(guān)系數(shù)來看，第二產(chǎn)業(yè)增加值占GDP比重在2008年未通過顯著性檢驗(yàn)，在2012年和2017年均在5%的水平下通過顯著性檢驗(yàn)，第三產(chǎn)業(yè)增加值占GDP比重在這三個(gè)年份均通過5%顯著性檢驗(yàn)，表現(xiàn)出較強(qiáng)的正相關(guān)性。從灰色關(guān)聯(lián)度的變化來看，第三產(chǎn)業(yè)增加值占GDP比重在三個(gè)年份的灰色關(guān)聯(lián)度均值為0.54，相關(guān)度較高，且略大于第二產(chǎn)業(yè)增加值占GDP比重，并呈現(xiàn)逐年增大的態(tài)勢。這表明，第三產(chǎn)業(yè)、第二產(chǎn)業(yè)增加值占GDP比重是影響京津冀經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)足跡耦合協(xié)調(diào)改善的又一關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)力。2008年，京津冀第三產(chǎn)業(yè)增加值占GDP比重為49.1%，到了2017年，這一數(shù)值上升到60.1%，各類服務(wù)或商品創(chuàng)造的價(jià)值在GDP中所占比例上升；2008年，京津冀第二產(chǎn)業(yè)增加值占GDP比重為44.0%，到了2017年，這一數(shù)值下降到35.7%，工業(yè)生產(chǎn)創(chuàng)造的價(jià)值在GDP中所占比例下降。這一產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的變化，對于緩解經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中面臨資源約束趨緊、環(huán)境污染形式嚴(yán)峻的生態(tài)困境具有重要的意義。

綠化治理因素：建成區(qū)綠化覆蓋率、人均公園綠地面積和環(huán)境污染治理占GDP比重。從Pearson相關(guān)系數(shù)來看，建成區(qū)綠化覆蓋率在2008年和2012年均未通過顯著性檢驗(yàn)，2017年在5%的水平下通過顯著性檢驗(yàn)，相關(guān)性較低，且這三個(gè)年份的灰色關(guān)聯(lián)度也不高，這表明，雖然在研究期內(nèi)京津冀建成區(qū)綠化覆蓋率(由各市均值代替)由2008年的38.7%上升到2017年的42.15%，但該指標(biāo)因素對該系統(tǒng)耦合協(xié)度的改善影響程度不大。人均公園綠地面積除2008年外，其余兩個(gè)年份均通過顯著性檢驗(yàn)，雖呈現(xiàn)出正向相關(guān)性，但相關(guān)性并不強(qiáng)。環(huán)境污染治理占GDP比重僅在2008年通過顯著性水平檢驗(yàn)，相較于其他驅(qū)動(dòng)力因素，灰色關(guān)聯(lián)度數(shù)值偏低，這表明雖然研究期內(nèi)京津冀人均公園綠地面積由2008年的10.1(平方米/人)上升到2017年的14.7(平方米/人)，環(huán)境污染治理占GDP比重逐年升高，但上述因素并非是推動(dòng)京津冀經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)足跡的耦合協(xié)調(diào)改善的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)力。

四、結(jié)論與展望

(一)研究結(jié)論

1.京津冀整體的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較高，但不同城市間差異顯著，大致呈現(xiàn)東北部經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平高、西南部經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平低的空間分布格局；京津冀人均生態(tài)足跡在研究期內(nèi)呈逐年增長的態(tài)勢，表明區(qū)域發(fā)展的可持續(xù)性正在走低，且在地理位置上大致呈“中部高、南北低”的空間分布特征，同時(shí)各城市間生態(tài)足跡的差異正在逐步增大。

2.京津冀“經(jīng)濟(jì)發(fā)展—生態(tài)足跡”系統(tǒng)在研究期內(nèi)位于瀕臨失調(diào)階段，區(qū)域發(fā)展的可持續(xù)性不高，還未出現(xiàn)嚴(yán)重不協(xié)調(diào)的城市。

3.在影響京津冀經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)足跡協(xié)調(diào)發(fā)展的驅(qū)動(dòng)因素中，人口數(shù)量、城鎮(zhèn)化率、城鎮(zhèn)居民恩格爾系數(shù)、第三產(chǎn)業(yè)增加值占GDP比重等是關(guān)鍵的影響因素。

(二)策略建議

針對上述研究結(jié)論，本文從因地制宜優(yōu)化區(qū)域生態(tài)空間格局、加大生態(tài)環(huán)境的保護(hù)力度、采取有效措施合理控制外來人口的大量涌入等角度提出促進(jìn)兩系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展的策略建議：

1.因地制宜優(yōu)化區(qū)域生態(tài)空間格局。如北京、保定等可持續(xù)發(fā)展水平較低的城市應(yīng)大力開展觀賞性旅游生態(tài)建設(shè)；位于北部地界的承德、石家莊等可持續(xù)發(fā)展水平較高的城市要重點(diǎn)開展風(fēng)沙治理、荒山造林和平原造林等生態(tài)涵養(yǎng)區(qū)的建設(shè)，加強(qiáng)區(qū)域聯(lián)防聯(lián)控，彌合逐步增大的區(qū)域差異。另外，三地政府要在統(tǒng)一調(diào)配下，根據(jù)其人口規(guī)模、財(cái)力狀況和功能定位等區(qū)域差異建立合理的生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制，通過生態(tài)補(bǔ)償對生態(tài)環(huán)境進(jìn)行共建共享，實(shí)現(xiàn)京津冀3省市生態(tài)共享、經(jīng)濟(jì)互補(bǔ)和可持續(xù)發(fā)展。

2.加大生態(tài)環(huán)境的保護(hù)力度。從企業(yè)層面來講，要加大科技投入，引進(jìn)先進(jìn)的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，提高資源利用效率，降低單位產(chǎn)能能耗；從政府視角來看，要建立和完善生態(tài)環(huán)境保護(hù)法規(guī)體系，加大對污染行為的防控和預(yù)警，嚴(yán)格落實(shí)環(huán)境責(zé)任追究制度，同時(shí)京津冀三地政府還要繼續(xù)深化跨區(qū)域合作，施行聯(lián)防聯(lián)控、共同治理，建立京津冀生態(tài)建設(shè)專項(xiàng)資金，積極鼓勵(lì)和引導(dǎo)民間資本投入生態(tài)建設(shè)，推動(dòng)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)足跡耦合協(xié)調(diào)的改善。

3.采取有效措施合理控制外來人口的大量涌入，引導(dǎo)人口從生態(tài)脆弱、生態(tài)壓力大的地區(qū)向生態(tài)盈余地區(qū)遷移，緩解京津冀區(qū)域內(nèi)的生態(tài)足跡壓力，同時(shí)還要全面提升人口素質(zhì)，引導(dǎo)人們樹立綠色、低碳的生活方式和生態(tài)消費(fèi)觀念，建立生態(tài)消費(fèi)模式，減輕生態(tài)足跡壓力，為京津冀發(fā)展的可持續(xù)性創(chuàng)造良好的人口環(huán)境。