汉中市旅游—经济—生态环境耦合协调发展水平分析与预测

何红

摘要以地处秦巴腹地的汉中市为例，构建旅游、经济与生态环境评价系统，运用耦合协调发展度模型对2000—2014年汉中市旅游、经济、生态环境的耦合协调水平进行测度，并基于测度数据，结合灰色预测模型对2016—2020年的耦合协调度进行预测。研究结果表明：2000—2014年三系统综合效益指数均呈现出不同程度的上升趋势。旅游产业与经济发展、生态环境关联度较高，旅游效益、经济效益指数交替平稳增长，生态环境效益指数波动较大。系统耦合协调度基本呈稳步增长态势，经历了衰退失调（2000—2009年）、濒临失调（2010—2012年）和勉强协调（2013—2014年）发展阶段。模型预测结果显示，未来6年耦合协调度分别为0.621、0.674、0.730、0.791、0.855、0.924，发展态势良好，系统步入协调发展阶段。

关键词旅游产业；社会经济；生态环境；耦合协调

中图分类号F59文献标识码A文章编号0517-6611（2017）14-0165-06

AbstractTaking Hanzhong City as an example，which is located in Qinling and Ba Mountains，this paper firstly constructed an evaluation system of Tourism industry-Regional economy-Ecological environment，and then evaluated the development level of these three systems based on the statistics data of Hanzhong City from the year 2000 to 2014.Secondly，the paper analyzed the coupling coordination level of Hanzhong City.Lastly，the paper predicted the coupling coordinative degree of Tourism industry-Regional economy-Ecological environment from the year 2016 to 2020 by GM （1，1） forecasting model.The results show that the index for comprehensive benefit has been on the rise in varying degrees from the year 2000 to 2014.The index values of tourism benefits，economic returns，ecologic benefits and comprehensive benefits increased year by year.Tourism industry is related with regional economy and ecological environment.There is alternative growth between tourism industry and regional economy.The benefit index of ecological environment fluctuates obviously.The coupling coordination level of Tourism industry-Regional economy-Ecological environment presents a steady-state rising trend continuously.The coupling coordination index of the three systems is in a serious imbalance from the year 2000 to 2009.It is close to the maladjustment from the year 2010 to 2012.From the year 2013 to 2014，the coupling coordination index of the three systems is in a barely coordination.In the following six years，the coupling coordination index is respectively 0.621，0.674，0.730，0.791，0.855 and 0.924.The coupling coordinative degree of Tourism industry-Regional economy-Ecological environment will come into harmonious development.

Key wordsTourism industry；Regional economy；Ecological environment；Coupling coordination

旅游、經濟、生态环境三者之间的关系问题一直是学术界研究的热点。早在20世纪50年代，国外学者Mathison &Wall就提出旅游乘数的概念，认为旅游业对经济发展、就业、外汇收入等方面起着积极作用[1]，经济发展对旅游业也存在推动作用[2]。旅游对生态环境同时存在消极和积极两种影响[3-6]，学者们利用环境库茨涅茨曲线、投入-产出模型、CGE模型、社会-生态模型等[7-10]探讨区域旅游活动与生态环境之间的关系，为后续研究提供了思路。国内有关旅游-经济-生态环境三者关系的研究起步于20世纪90年代，学者杨士弘[11]在研究城市环境与经济发展之间的关系时首次引入物理学上的协调度概念；廖重斌[12]又对其进行了发展，引用耦合度以及耦合协调度对研究区的旅游-经济-生态环境3个系统之间的关系进行了研究，有很大的创新性。此后，学者们运用生态足迹法[13]、耦合度模型[14-16]、灰色模型[17]、模糊隶属函数法等对宏观尺度的省域[18-19]、城市圈[20]、经济带[21]，中观尺度的城市[22-23]以及典型旅游区[24]等地域进行实证研究，无论在理论方法还是在实证研究方面均取得了长足进展。目前，对旅游-经济-生态环境三者之间耦合协调关系的研究已较为丰富，但对西部典型生态功能区、秦巴集中连片特困区和禁止（限制）开发区的相关研究在纵向动态演变方面略显不足。笔者以地处秦巴腹地的汉中市为例进行实证分析，在构建区域旅游-经济-生态环境耦合协调评价指标体系基础上，以汉中市2000—2014年的相关数据为样本单元，对汉中旅游-经济-生态环境之间的耦合协调关系进行测度，并借助广义灰色预测GM（1.1）模型对汉中市未来几年的发展趋势进行预测，以期为该区域旅游产业、经济社会发展及生态环境保护提供决策依据。

1研究区域概况

汉中市地处秦巴腹地，汉水上游，是国家历史文化名城和我国优秀旅游城市。汉中市战略地位突出，自古以来就是我国南北交通要冲，它北接丝绸之路经济带，南连长江经济带，以丰富的两汉三国文化遗存和优美的自然生态环境享誉全国。近年来，在国家生态功能区限制发展和集中连片特困区突破发展的双重作用下，旅游经济发展被赋予了特殊使命，旅游产业发展如火如荼。据统计，汉中市国内外旅游人数由2000年的452.51万人次增加到2014年的2 628.40万人次。国内外旅游收入也由2000年的4.07亿元增长到2014年的132.42亿元，年均增幅31.61%。旅游总收入占GDP的比重持续增长，由2000年的4.51%增加到2014年的14.04%。然而在旅游经济高速增长的同时，旅游发展对区域经济发展的影响和贡献有多大，旅游发展是否对区域生态环境造成一定的威胁和压力，汉中能否确保旅游、经济、生态环境的协调发展和未来的可持续发展，上述一系列问题促使用科学的方法深入分析其内在的关系与影响。

2评价体系构建与数据来源

借鉴前人研究成果，笔者构建旅游-经济-生态环境耦合协调发展综合评价系统，用国内旅游收入、国际旅游收入、国内旅游人数、入境旅游人数、旅游总收入占GDP比重及星级酒店数量和旅行社数量7个指标来表征汉中旅游产业发展状况；用GDP、人均GDP、社会消费品零售总额、第二产业生产总值、第三产业生产总值占GDP比重及全员劳动生产率6个指标来表征城市社会经济子系统发展状况；用工业废水排放量、工业二氧化硫排放量、工业烟（粉）尘排放量、工业固体废弃物综合利用率、城市污水集中处理率、生活垃圾无害化处理率、工业烟（粉）尘排放量、三废综合利用产值及建成区绿化覆盖率8项指标表征城市生态环境子系统发展现状（表1）。

原始数据主要来源于《陕西统计年鉴》（2000—2014）、《中国城市统计年鉴》（2000—2014）、《汉中市统计年鉴》（2000—2014）及汉中市国民经济与社会发展统计公报（2010—2014）等。部分缺失数据由课题组在林业局、环保局、旅游局、发改委等相关职能部门调研所得。

3研究方法與过程

3.1数据处理与指标权重确定为了消除原始数据量纲不同和指标数值存在数量级的明显差异，运用极差法对获取的各指标数据进行正向化和无量纲化处理，其中正向指标用公式X′ii=（Xii-Ximin）/（Ximax-Ximin）来代替；逆向指标用公式X′ii=（Ximax-Xii）/（Ximax-Ximin）来代替，X′ii、Xii、X′imax和X′imin分别为标准化后的数据、样本数值及其最大值和最小值。方法的优点在于可以明显地消除原始数据的级差，并统一量纲。

熵值赋权法是通过分析各指标之间的关联程度及各指标所提供的信息量，测算各子系统及构成要素指标的权重。由于熵值赋权法由各个样本的实际数据求得最优权重，能够有效反映指标信息熵值的效用价值，避免了主观影响因素，具有客观性强、可信度高等特点，在各个领域得到了广泛应用。

3.2耦合协调度模型系统耦合来源于物理学中的容量耦合（Capacitive Coupling）概念，是指两个或两个以上的系统通过相互作用而彼此影响以致协同的现象。耦合协调模型被广泛应用于生态、经济、资源等领域。该研究参考廖重斌研究方法，利用城市旅游产业发展指数、城市社会经济发展指数和城市生态环境发展指数进行耦合，计算汉中市旅游-经济-生态环境发展的耦合协调度。其计算公式如下：

式中，f（x）、g（y）、h（z）分别为城市旅游产业、城市社会经济和城市生态环境系统的效益指数；C为旅游-经济-生态环境的耦合程度；C∈[0，1]，C值越大，耦合程度越高，表明各子系统间相互作用程度越强，系统达到良性共振耦合，反之，则系统耦合程度越弱。P为旅游-经济-生态环境三系统的综合协调指数，它反映旅游-经济-生态环境的整体协同效应和贡献；φ、γ、η为待定系数，鉴于国家倡导丹江口库区及其上游地区“生态优先，兼顾发展”的发展理念和旅游在该区域经济发展中占有越来越大的份额，取φ=0.35、γ=0.3、η=0.35。其耦合协调度计算公式如下：

式（3）中，D为协调度，D∈[0，1]，D值越大，表明旅游-经济-生态环境协调程度越好。借鉴前人研究成果，并根据研究区实际情况，将耦合度划分为4个等级：低度耦合C∈（0，0.4]、中度耦合C∈（0.4，0.6]、高度耦合C∈（0.6，0.8]和极度耦合C∈（0.8，1.0]；将耦合协调度等级划分为衰退失调型D∈（0，0.4]、瀕临衰退失调型D∈（0.4，0.5]、勉强协调型D∈（0.5，0.6]和协调发展型D∈（0.6，1.0]四大类。

3.3灰色GM（1，1）预测模型灰色预测是一种对含有不确定因素的系统进行预测的有效方法，具有样本需求量小、预测精度高、计算简便、检验方便等优点。自19世纪80年代提出以来，其在工业、农业、社会、经济等众多领域得到了广泛应用，解决了生产、生活和科学研究中的大量实际问题。常用的灰色预测模型为基于累加生成数列的GM（1，1）模型，其原理是利用离散随机数经过生成变为随机性被显著削弱并且较有规律的生成数，从而建立起的微分方程形式的模型，具有便于对数列的变化过程进行研究和描述的特点。

设时间序列x（0）={x（0）（1），x（0）（2），…，x（0）（n）}是要预测的原始数据列。累加生成新序列x（1）={x（1）（1），x（1）（2），…，x（1）（n）}，x（1）满足dx（1）1dt+ax（1）=u，式中a为发展灰数，u为内生控制灰数。设[a1u]为待估参数向量，利用最小二乘法可求得[au]T=（BTB）-1BTYn。一般地，当-a≤0.3时，可用于中长期预测；当0.3 <-a≤0.5时，可用于短期预测。

由此得到累加数列x（1）的灰色预测模型为：

4研究結果分析

4.1主要影响因素分析评价分析权重值能有效反映三子系统中各影响因素的重要程度（表1）。当前对汉中市城市旅游发展子系统影响较为明显的因素为国内旅游收入和国际旅游外汇收入，其权重值分别为0.083和0.071。旅游总收入占GDP比重（0.036）、星级酒店数量（0.024）和旅行社数量（0.031）对城市旅游经济的影响并不明显；在城市社会经济子系统中，第二产业生产总值（0.062）、人均GDP（0.060）和社会消费品零售总额（0.060）是影响社会经济发展的主要因素。城市生态环境发展的主要影响因素为生活垃圾无害化处理率（0.060）、三废综合利用产值（0.059）和工业烟（粉）尘排放量（0.053），工业废水排放量（0.019）和工业二氧化硫排放量（0.015）对生态环境子系统的影响并不显著。

4.2旅游-经济-生态环境及其综合发展水平分析运用上述研究方法，计算出2000—2014年汉中市旅游、经济、生态环境三系统的效益指数及其综合效益发展水平（表3，图1）。

（1）从三系统综合发展水平来看，除2003年综合效益指数P（0.031）稍有下降外，2000—2014年汉中旅游-经济-生态环境综合效益呈现出较大幅度持续增长态势，从2000年的0.018增长至2014年的0.297，表明15年间汉中市旅游-经济-生态环境综合发展水平良好。从发展曲线来看（图1），旅游产业、经济发展与生态环境发展水平及变化趋势较为一致，三者之间相辅相成，相互作用明显。

（2）旅游效益呈阶段式波动发展特征，旅游效益指数从2000年的0.017增长至2014年的0.319，15年间增长将近20倍。图1可以看出，以2004年为界，2004年前旅游效益指数有增有降，2004年后实现平稳提升。具体来看，2000—2002年旅游效益开始呈现增长势头，旅游效益指数从2000年的0.017增长到2002年的0.034，增长幅度为2倍；受“非典”影响，2003旅游效益指数出现大幅度下降，由2002年的0.034下降到2003年的0.018。2004年旅游效益指数再度增长至0.039，增长幅度为1.167；2004年后旅游效益稳步提升，增速减缓，特别是2008以后旅游效益增长速度明显减缓，发展比较稳定。

（3）2000—2014年汉中市社会经济持续增长，经济效益指数由初始期的0.022增长到末期的0.300。除2004年出现小幅度降低外，基本呈现平稳增长态势。从年经济效益增长幅度来看，2000—2006年经济效益指数增长平缓，增长幅度不大；2006年后呈现出平稳增长趋势，2010年后出现缓慢减速发展阶段。

（4）2000—2014年汉中市生态效益波动幅度较大，2000—2008年生态效益指数总体呈上升发展趋势，其中2000—2004年生态效益平稳提升，2005—2008年出现急剧增长发展，生态效益指数从2005年的0.057增至2008年的0.234。2009—2011年生态效益指数出现下降趋势，2012年开始又重新进入缓步增长阶段。总体趋势来看，2004—2012年生态环境效益指数均高于社会经济效益指数和旅游发展效益指数，2013年开始生态效益指数低于社会经济指数和旅游发展指数，发展具有不稳定性。

4.3旅游-经济-生态环境耦合协调度分析由图2可知，2000—2014年汉中市旅游-经济-生态环境三系统耦合水平较高且基本保持较为平稳的耦合发展态势，说明2000年以来汉中市旅游产业、经济发展与生态环境之间关联度高，相互作用明显。与其耦合度相比，2000—2014年汉中市旅游-经济-生态环境三系统的耦合协调度在较低的水平上呈阶梯式上升发展态势：2000—2003年基本处于严重失调发展阶段；2004—2006年步入中度失调阶段；2007—2009年处于轻度失调发展阶段；2010—2012年处于濒临失调阶段；2013—2014年进入勉强协调发展阶段，说明考察期内汉中市旅游-经济-生态环境总体上向良性协调方向发展。

4.4旅游-经济-生态环境耦合协调发展预测以2000—2014年汉中市旅游-经济-生态环境三系统的耦合协调度为原始数据，运用广义GM（1，1）模型，借助MALAB2009软件进行耦合协调度拟合。经过计算，其中，-a=0.094 1≤0.3，表明可以进行中长期预测。经过对模型进行残差检验和后验差检验，得到c=0.167，p=1，由表4可知，模型（1）（t+1）=[（0）（1）-u1a]e-st+u1a=1.740 2e0.094 1t-1.607 2具有较好的预测精度，测试发现模型拟合度较高（表4，图3），可以对2015—2020年這6年的耦合协调度进行预测，预测结果分别为0.621、0.674、0.730、0.791、0.855、0.924（表5）。

5结论与讨论

5.1主要结论对2000—2014年汉中市旅游-经济-生态环境系统的耦合协调度进行分析，在此基础上，利用灰色预测模型对系统2015—2020年的耦合协调度进行了预测。结果表明：旅游-经济-生态环境3个子系统效益指数均呈现出不同程度的上升趋势。经济效益指数持续增长，2010年后增速减缓；旅游效益指数呈阶段式波动发展特征，受客观因素影响较为明显；生态效益指数波动较大，具有不稳定性。总体来看，2000—2014年汉中市旅游-经济-生态环境三系统耦合水平较高且基本保持较为平稳的发展态势；从协调度来看，系统协调度在较低的水平上呈阶梯式上升发展态势：2000—2003年基本处于严重失调发展阶段；2004—2006年步入中度失调阶段；2007—2009年处于轻度失调发展阶段；2010—2012年处于濒临失调阶段；2013—2014年进入勉强协调发展阶段。从模拟预测结果来看，模型拟合度较高，未来6年耦合协调度分别为0.621、0.674、0.730、0.791、0.855、0.924，发展态势良好，步入协调发展型行列。

5.2讨论通过上述分析可以看出，15年间汉中旅游、经济、生态环境基本保持了增长发展态势，系统耦合协调度逐年提高。旅游产业与社会经济实现交替稳步提升发展。生态环境波动较大，2013年后生态环境指数增速明显减缓，且显著低于旅游与经济效益指数。由于汉中地处秦巴集中连片特困区，经济发展极为迫切。而汉中国家生态功能区的定位要求该区域经济发展必须建立在环境保护基础之上。要使汉中旅游、经济与生态环境始终保持持续协调发展，需要做到以下3方面。

（1）继续扶持以旅游业为龙头的服务产业。在实施全域旅游背景下，尽可能健全各旅游要素，构建全面的旅游服务体系，延长旅游产业链，做大旅游产业规模，增强旅游业的抗击风险能力。

（2）继续转变经济发展方式，不断优化调整经济结构，积极发展绿色产业。提升特色农业产业比重，加速农业与服务业、第三产业的融合；坚持二产的创新发展和循环发展，提升资源的高效利用和生态环境保护；积极扶持绿色服务业，加快改造和升级住宿、餐饮、交通运输等传统服务业，积极扶持金融、保险、信息、物流等现代服务业。

（3）建立生态环境保护市场准入规范和门槛，编制生态环境保护规划，提倡发展使用清洁能源，减少碳排放，鼓励植树造林。建立排污权交易制度，通过市场手段解决大气污染等环境问题。

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