辽宁省生态环境保护与经济高质量发展耦合关系研究

管 岚

（信阳市环境监控信息中心，河南 信阳 464000）

0 引言

生态环境是维持生态环境安全并且逐渐成为促进国家经济不断增长的主要推动力［1］。为了保障国内经济稳定发展，我国制定并提出了当前国内经济转型发展的重要规划，同时还提出不注重生态环境保护将会给我国的经济提升、社会发展等方面造成极大的影响［2］。现阶段对于经济发展和生态保护两者的相关研究成果较多，而这两者之间的关联性也是重要的研究课题之一［3］。近年来，人们越来越重视生态治理工作，顺应经济发展需求的相关研究也更加深入［4］。Norgaard等［5］通过相关研究发现，经济发展与生态环境之间的协调关系所造成的影响较为多元化。周章伟等［6］在研究过程中对广东省当地生态环境效益等多方面予以综合分析，利用主成分分析等方法深入研究了经济效益和生态效益两者间存在的关联。由于耦合协调度模型能够分析多种不同的子系统，了解其协同效应，因此开展经济发展以及生态环境发展的相关研究较多。郑怡林等［7］对城市人口集聚的同群效应与规模效应进行了研究，结果表明，发展大城市有利于实现环保的目标。刘和东等［8］引用我国30个省域经济的相关数据信息，深入探讨了经济发展和创新驱动协调发展两者之间存在的关联性。孙继琼［9］运用多个相关指标构建了生态环境保护评价体系，结合灰色预测模型、耦合协调度模型等深入分析了两者之间协调发展的现状。当前，对经济发展和生态环境建设协调发展的研究大多面向大范围区域，探索有关局部地区城乡发展的生态环境保护和农村经济发展间耦合关系的研究较少。基于此，本文以辽宁省为研究对象，对其城镇的生态环境保护与农村经济高质量发展的耦合关系进行了研究。

1 研究区域概况

辽宁省地处我国北方，比邻黄海和渤海，与山东半岛隔海相望；其西北邻接我国内蒙古，西南和我国河北相邻，东南方向和朝鲜仅一江之隔。辽宁省总面积为14.8万km2，占我国国土总面积的1.5%左右。2021年，辽宁省生产总值为27584.1亿元，比2020年增长了5.8%；其一二三产业的增长值分别达到了2461.8亿、10875.2亿、14247.1亿元，全年人均地区生产总值为65026元。

2 数据来源及研究方法

2.1 数据来源

本研究中所应用到的各种相关数据均来源于2015—2021年《辽宁省统计年鉴》以及其他相关公报等。

2.2 研究方法

灰色关联分析法（GRA）指的是利用灰色系统理论作为研究基础而构建的相关分析方法［10］，利用该方法能够对某种事物的发展状态予以综合性量化分析，例如进行趋势分析可以更加精准地了解不同因素之间存在的相关亲疏程度。在应用过程中可以把研究者的研究意图和理念等进行模型化以及概念化，然后运用灰色系统使模型内各个因素之间的关联和结构更加清晰，从而深入了解在系统中不同因素之间存在的关联度［11］。该方法大多运用在计算相对简便、相关数据具有一般性的研究中，在经济、农业等相关分析中得到广泛应用［12］。

在实践应用中主要可分为以下几步：首先，确认分析序列。本研究过程中所涉及的分析序列可划分成生态环境序列组Yj以及经济发展序列组Xi2个不同组别。其次，对不同的分析序列开展无量纲化处理。由于在初始数据中所涉及的量纲之间通常存在一定差异，开展灰色关联分析之前必须要运用极差标准化方法对相关数据进行无量纲化处理，从而使各个数据能够进行横向和纵向比对分析。计算公式为：

然后，分析相应的关联系数。按照灰色关联公理，系统内所有行为序列都应当存在关联。通过偶对对称性发现，如果关联仅存在于2种不同序列中，那么就能够满足相应的两两对称性。因而，对2组序列进行比较，能够满足关联分析科学性、序列合理性的要求。计算公式为：

式（2）中，辽宁省管辖范围内不同地级市的t时间内，其第i经济发展以及第j生态环境指标两者所形成的关联系数能够达到ξij(t)；在辽宁各地级市t时刻， 可以看作是第i经济发展指标标准化值， 可以看作是第j生态环境指标标准化值；ρ为分辨系数，一般选择0.5。所形成的t时刻关联系数看作为ξij(t)。

最后，计算相应的耦合度和关联度。结合相关样本数k，计算相应的关联系数平均值，从而能够形成一个指标序列关联度矩阵，这一矩阵是生态环境和经济发展的耦合作用关系以及相互作用程度的反映，计算公式为：

式（3）中，样本数为k，一般会选择截面数据以及时间序列2种相关样本，在本研究中选择应用经济发展以及生态环境指标数2种样本。对于从指标所构成的关联度 根据其数值从大到小排列，能够了解到生态环境与经济发展两者耦合时不同因素之间形成的相互作用。如果 数值为1，那么代表着2个不同系统之中2种指标之间存在相似的曲线变化规律，这也意味着两者之间关联性相对较高，这2个指标有明显的耦合作用。根据众多学者的相关研究成果，可以把两者之间的耦合协调度划分为5个不同等级［13］（表1）。

表1 生态环境与经济高质量发展耦合协调度等级评价标准

式（4）中，经济发展系统中的第i指标以及生态环境系统内各个指标间的平均关联度可达到di，由此能够体现出这一指标和生态环境系统两者之间所形成的耦合作用程度；在生态环境系统之中的第j指标以及经济发展系统中各个指标间的平均关联度能够达到di，由此能够体现出这一指标和经济发展系统之间所形成的耦合作用程度；m、l分别表示为2个系统指标数。通过关联度耦合模型，从空间、时间的角度对2个系统的耦合协调程度进行定量评判，从总体角度对2个系统之间存在的耦合强度予以综合分析。计算公式为：

式（5）中，耦合度为C(t)；m为经济发展系统指标数；l为生态环境系统指标数。

3 基于经济发展与生态环境耦合指标体系的构建与分析

3.1 指标体系的构建

生态环境和经济发展这2个系统属于内部复杂的多因素系统［14］，在其耦合过程中，指标体系是耦合研究的基础，决定研究的可行性、科学性［15］。本研究借鉴生态环境和经济发展耦合的相关研究成果［16］，结合辽宁省的实际情况，从生态环境和经济发展2种不同系统深入探讨，形成相应的指标体系（图1）。

图1 辽宁省经济发展与生态环境耦合系统指标体系

3.2 经济发展与生态环境耦合的关联度分析

基于获取的原始数据，以经济发展的各指标为特征序列，以辽宁省地级市为研究单元，运用灰色关联分析法对相关数据予以综合分析，获得了2个系统之间的耦合作用关联度（表2）。

表2 2021年辽宁省经济发展与生态环境耦合的关联度

由表2、表3可知，辽宁生态环境与经济发展系统的各要素之间关系复杂，2个系统中不同指标之间的关联度基本上在0.5以上，达到了中等关联度水平，这说明生态环境与经济发展系统间有紧密联系。对于以上分析结果按照数值大小予以排序，能够获得2个不同系统中的重要因素。

表3 2021年辽宁省经济发展与生态环境耦合的关联度

经济发展的直接表现是人均GDP的增长、经济总体水平的提高。辽宁省以工业为主，其经济发展主要表现为工业产值的增加。在生态环境压力(Y2)与经济水平(X1)耦合过程中，两者关联性显著。其中关联度最高的指标是人均非农业生产总值(x2)与城市建成区面积(y5)，为0.864；与此同时和工业废水排放量(y4)等指标之间也存在较高的关联度，这表明随着工业的迅速发展，各种工业废弃物排放、工业发展规模的扩大等都会给生态环境造成很大影响。辽宁省作为东北地区重要的农业基地，也是我国重工业发展基地，在我国经济和社会发展中，其工业和农业发展占比较高，而环境污染大多来自非传统农业和重工业，因而和生态环境具有较高的关联度，表明合理产业结构是生态环境可持续发展的重要因素。在经济活力(X3)的子系统内，建成区域绿化覆盖率(y1)与全社会固定资产投资增长率(x5)之间的关联度相对较高，达到了0.718。这也意味着当经济技术达到一定水平时，随着社会固定投资额度的不断提升，会推动城市建设和经济发展的速度，同时也会给生态环境带来极大影响。

生态环境给经济发展造成的影响尤为显著，生态环境压力(Y2)与经济水平(X1)两者之间的关联度整体达到最大，达到0.822，表明当前水土资源利用状况会给当地经济发展造成直接影响。近年来，当地越来越重视环保工作，不同城市的三废排放都有所缓解，但是当地现有能源结构仍然以原煤居多，除此以外，冬季取暖会释放大量的SO2等污染物，从而给环境造成极大影响。环境污染是限制辽宁省经济发展的重要影响因素，恶劣的生态环境与城市经济发展之间产生了排斥效应，从而形成了生态环境负反馈作用［17］。目前，辽宁省因工业发展造成的能源过度利用、污染物排放产生的后果日益显现。从生态环境水平(Y1)来说，人均耕地面积(y2)与第一产业占GDP比重(x3)两者之间的关联度相对较高，达到了0.828，意味着，土地应用与生态环境建设与经济结构关系密切。

利用2021年的生态环境与经济发展数据，从经济发展与生态环境两者间不同指标所对应的关联度综合分析，达到中等关联度的指标所占比例为52.8%，表明生态环境与经济发展联系较为紧密。

3.3 经济发展与生态环境耦合度变化时序分析

对2015—2021年耦合度进行时序分析，进一步揭示辽宁省生态环境与经济发展耦合度的阶段性变化（图2）。

图2 辽宁省2015—2021年经济发展与生态环境耦合度的变化趋势

由图2可知，2015—2021年辽宁省经济发展与生态环境耦合度值介于0.658~0.671之间，呈现出先降低后升高的变化趋势，表明辽宁省的生态环境与经济发展具有较强的耦合性，关联密切。由表1可知，2015—2021年，辽宁省经济发展与生态环境耦合协调度属于较强耦合等级。结合辽宁省2015—2021年经济发展与生态环境耦合度波动特征可以把图2展现的耦合趋势划分成2个阶段：第一阶段为2015—2017年，该阶段耦合度呈下降趋势，在此期间，辽宁省的经济迅速发展，通过调整产业结构，不断提高生态环保重视程度，并引进大量清洁环保相关方面技术，降低了经济发展给生态环境人均负荷造成的影响，耦合度也表现为降低趋势。2018—2021年为第2个阶段，该阶段耦合度呈现出上升趋势，主要是因为2018年后，由于国家相关政策以及城镇化的迅速发展，当地经济在不断发展的过程中也反作用于生态环境，逐步影响到了资源能源利用、环境质量等方面，给城镇化发展速度以及经济发展带来了极大影响，部分城市开始出现水土资源缺乏、能源危机等情况，因此，应加大辽宁省环境保护工作的建设力度，促进经济发展与生态环境两者协调发展。

4 经济发展与生态环境耦合度发展建议

通过对辽宁省经济发展与生态环境两者之间耦合协调度进行综合分析，辽宁省的经济高质量发展、生态环境应重视3个方面：一是发展高效率、高技术的生态建设体系，加大开放利用洁净自然能源的力度，加快相关技术的发展应用速度，不断提升农业资源利用率、回收率以及工业排放的二次利用率等，通过加强自然资源管理能力、垃圾无害化处理能力，从根本上减少环境污染现象，提高各种清洁能源的应用推广效率。其次，逐步构建以环保、回收利用、绿色发展等多位一体的绿色低碳循环经济发展体系，将经济发展和生态环境保护等多项工作紧密结合，加大生态农业的管理力度，利用有机肥等推动生态农业发展，促进当地经济发展。最后，实现生态环保与经济发展两者之间的协调综合发展，经济发展必须要以生态环境管理和保护为前提，不断提升资源利用率，使两者能够相互协调、共同发展。

5 结论

本文以辽宁省为研究对象，采用灰色关联分析法，对其生态环境保护与经济高质量发展的耦合关系进行了研究，得出如下结论：

（1）经济水平与生态环境压力2种不同要素之间所形成的耦合关系十分复杂，而两者在耦合时的关联显著，其中人均非农业生产总值与城市建成区面积所形成的关联度最高，达到0.864。

（2）随着经济不断发展，其各项指标与生态环境的各种相关指标之间形成了一定的耦合关联，其中达到中等关联度的指标所占比例为52.8%，意味着生态环境与经济发展两者之间的相互关联较为密切。

（3）2015—2021年辽宁省经济发展与生态环境耦合度值介于0.658~0.671之间，呈现出先降低后升高的变化趋势。可分为2个发展阶段：第一阶段为2015—2017年，两者之间的耦合度逐渐降低，此期间，辽宁省的经济迅速发展，调整了产业结构，更加重视生态环境建设；2018—2021年为第2个阶段，两者之间的耦合度不断提升，发展速度也因此大幅度提升，说明其耦合协调性在提升。