南水北调水源地环境保护与高端制造业培育协同发展研究
2017-06-05黄姝瑛余淑秀王诗文谭初凤沈锐高波
黄姝瑛 余淑秀 王诗文 谭初凤 沈锐 高波
(湖北汽车工业学院 经济管理学院，湖北 十堰 442002)
南水北调水源地环境保护与高端制造业培育协同发展研究
黄姝瑛 余淑秀 王诗文 谭初凤 沈锐 高波
(湖北汽车工业学院 经济管理学院，湖北 十堰 442002)
从环境保护与高端制造业培育协同发展的角度出发，以南水北调中线工程水源区2005—2014年十年数据为样本，构建环境保护评价与高端制造业培育评价指标体系，运用耦合协调度模型计算耦合度和耦合协调度来衡量环境保护与高端制造业培育的协调关系，进而提出符合两者协同发展目标的方案建议。研究表明:2005—2014年，南水北调地环境保护与高端制造业培育耦合度由濒临失调逐步过渡到勉强调和状态，但是仍属于低质量发展、环境保护滞后型，没有达到优质协调，且环境保护力度评价指数与高端制造业培育需求评价指数之差为负，并呈不断扩大趋势。
南水北调；环境保护；高端制造业；耦合协调
0 引言
十堰市是南水北调中线工程核心水源地之一，并且在以汽车产业为代表的传统制造业上取得了卓越的成就，然而传统制造业以牺牲环境为代价，具有能源消耗量大、污染严重等弊端。因此环境保护与产业发展的协同成为南水北调水源地面临的共同问题和必须实现的目标。要在保护环境的前提下发展制造业经济，实现制造业经济的生态化转型，调整产业形态，转变产业结构，从而最大限度地降低制造业经济运行对环境的影响。
调查南水北调水源地环境和制造业发展现状，分析该地区环境保护以及高端制造业培育所需的条件，并以此为基础，结合协同理论，构建环境保护与高端制造业培育协同发展基础的衡量指标体系，用以指导环境保护与高端制造业培育发展方向，协调好生态环境与经济发展的关系[1]37—61。
1 研究设计
1.1 功效函数
在数据分析之前，我们通常需要先将数据标准化，利用标准化后的数据进行数据分析。
正向指标：Uij′=(Uij-minUij)/(maxUij-minUij)
负向指标：Uij′=(maxUij-Uij)/(maxUij-minUij)
1.2 耦合度模型
耦合度是对模块间关联程度的度量。耦合的强弱取决于模块间接口的复杂性、调用模块的方式以及通过界面传送数据的多少[2]59。
借鉴物理学中容量耦合概念及容量耦合系数模型，得到n维系统相互作用耦合度原始模型：
设变量
Ui(i=1，2，3，…，m)，Uj(j=1，2，3，…，n)
(1)
式(1)中：Cn表示耦合度；Ui、Uj为子系统对总系统的序参量。
本文中只有生态环境保护和高端制造业培育需求两个子系统，经降维处理得到两者耦合度计算函数。
C2={(U1×U2)/(U1+U2)(U2+U1)﹜1/2
(2)
定义C2为生态环境保护与高端制造业培育需求的耦合度，由式(2)可知，C2介于0和1之间。当C2趋向于0时，则认为生态环境保护与高端制造业培育需求的耦合系统处于耦合失谐状态，即保护生态环境的同时并未能有效发展高端制造业需求培育；当C2趋向1时，则认为生态环境保护与高端制造业培育需求的耦合系统处于高效耦合状态，即在保护生态环境的同时，高端制造业的培育需求也能得到有效发展，两者高度耦合。
1.3 权重确定
在统计理论和实践中，权重是表明各个评价指标重要性的权数，表示各个评价指标在总体中所起的不同作用。计算权重通常采用的方法有专家咨询法、层次分析法等。本文采用熵权法计算各类指标的权重[3]。
熵权法的基本思路是根据指标变异性的大小确定客观权重。一般来说，若某个指标的信息熵Ej越小，表明指标值的变异程度越大，提供的信息量越多，在综合评价中起到的作用也越大，其权重越大。相反，某个指标的信息熵Ej越大，表明指标值的变异程度越小，提供的信息量也越少，在综合评价中起到的作用越小，其权重越小。
计算过程如下：
1.3.1 据标准化采用上文中介绍的极差法进行
1.3.2 求信息熵
根据信息论中信息熵的定义，一组数据的信息熵为：
Pij表示第j指标下的第i个子系统占该指标的比重，计算公式为：
(3)
1.3.3 计算权重
根据信息熵的计算公式，可求得各指标的信息熵Ej(j=1，2，3，…，n)，各指标的权重可采用下式计算：
(4)
1.4 协调度函数
根据前述模型可以计算出生态环境保护与高端制造业培育需求的耦合程度，对于判断生态环境保护与高端制造业培育需求耦合作用的强弱有重要意义。但耦合程度并不能反映两个子系统之间的整体协同发展情况。因此需要引入耦合协调度函数，通过计算两个子系统之间的协调程度，真实反映两个子系统间的协同发展情况。耦合协调度函数如下式：
D=(C×T)1/2
(5)
T=aU1+bU2
(6)
式(5)中，D为耦合协调度；T为生态环境保护与高端制造业培育需求的综合调和指数，反映两个系统间的整体协同效应；式(6)中，a、b为待定系数，考虑到生态环境保护与高端制造业培育需求对整个社会发展而言同等重要，因此a、b同取0.5。
参照相关研究成果，根据生态环境保护与高端制造业培育需求耦合协调度D以及两个子系统之间的关系，将耦合系统按照协调度的高低划分为4个一级分类层次和12个二级分类层次。
1.5 指标体系构建
“南水北调水源地环境保护与高端制造业培育协同发展指标体系”中指数选取及指标值设定以反映最新监管情况并兼顾指标选取为原则，其主要数据或指标来源：《十堰统计年鉴2015》《十堰年鉴2015》《中国工业统计年鉴2015》《十堰十三五规划草案》《十堰2049规划》以及近十年湖北省环境质量状况等文献。
根据十堰市的实际情况以及历年的相关统计资料，本文在遵循全面性、科学性、可操作性、简明性、连续性等原则基础上，兼顾考虑到环境保护工作的发展情况以及各指标数据的可获得性对指标进行分析和筛选。本文从环境质量指标、污染控制指标和环境建设指标等三方面共计9个指标衡量生态环境保护力度评价指数(U1)，从规模指标、经济发展指标和创新力指标等三方面共计9个指标衡量高端制造业培育需求评价指数(U2)，形成以下可选指标集[2]61。
表1 南水北调水源地环境保护与高端制造业培育耦合协调度分类
续表1
一级分类U1与U2的对比关系二级分类耦合阶段协调类型与特征0
表2 南水北调水源地环境保护与高端制造业培育协同发展指标体系
2 计算结果及分析
根据耦合度函数、协调度函数求得两个系统耦合度(C)、综合调和指数(T)、耦合协调度(D) (见表3)。将南水北调水源地近十年的数据进行耦合协调计算，分析南水北调水源地环境保护与高端制造业培育耦合协调度的变化特征。
表3 南水北调水源地环境保护与高端制造业培育耦合协调度计算结果
由表3可以看出2005—2009年期间，南水北调水源地环境保护与高端制造业培育耦合协调面临濒临失调状态。2010年政府开始进一步重视高端制造业发展并完善制造业发展与环境保护协调相关政策，使得两者耦合协调度趋好，成效不断显现。
从表3耦合协调分类来看，环境保护与高端制造业培育处于勉强调和状态，尚未达到优质协调状态。2010年后，环境保护力度评价指数(U1)与高端制造业培育需求评价指数(U2)之差为负，且呈不断扩大趋势。根据表1中协调类型与特征可以判断环保投入力度与高端制造业培育需求的耦合协调类型均为低质量发展环境保护滞后型，环保投入相对于高端制造业培育投入滞后，还需加大环保投入力度。《中国制造2025》针对高端制造业的未来发展方向，提出要朝绿色化、智能化、高端化方向发展，即高端制造业未来发展方向与环境保护发展方向是一致的，因此加大环保投入力度的同时使高端制造业发展，能够实现两者耦合协调度的提高并使耦合协调类型得到改善[4]。
3 对策建议
根据表1耦合协调分类来看，从2010年以来，南水北调水源地与高端制造业培育的耦合效应不佳，环境效益滞后于经济效益。因此，环保投入力度与高端制造业培育需求如何达到优质协调成为当前亟待解决的课题。鉴于此，提以下三点建议：
3.1 加大环保投入力度
目前，十堰市经济发展呈现低质量发展类环境保护滞后型，需要加大环保投入力度，强化约束性指标管理，对能源消耗与排放实行总量和强度双控。优良的生态本底是所有生态型地区共同的发展基点与核心竞争力。因此，为了中长期的发展，十堰应该积极坚持生态立市战略，要确立明确的生态建设目标和严格的生态保护原则，严守城市生态底线，真正建设成为生态文明示范地区，成为具有地域特色的绿色家园。同时，作为承载建设国家级生态文明示范区和南水北调中线工程核心水源区的重要功能的地区，十堰市还应率先探索将生态保护与合理开发利用生态财富作为崛起动力的新路径，最终实现“绿水青山就是金山银山”。
3.2 加快高端制造业培育
《中国制造2025》指出制造业是国民经济的主体，是立国之本、兴国之器、强国之基。然而，与世界先进水平相比，我国制造业仍然大而不强，在自主创新能力、资源利用效率、产业结构水平、信息化程度、质量效益等方面差距明显，转型升级和跨越发展的任务紧迫而艰巨。在贯彻落实国家政策的同时如何在已有基础之上选择合适的发展方式，是作为南水北调核心水源区以及全国商用车生产基地的十堰市亟需解决的重大课题。
十堰市政府根据本地工业特点布局“十三五”产业发展体系——一大支柱产业(即汽车及汽配产业)；三大战略性新兴产业(即高端装备制造、新材料、生物医药产业)；五大现代服务业(即汽车后市场服务、现代商贸物流、电子商务及会展、科技服务业和文化创意产业)，发挥十堰本地已较成熟的汽车产业(即装备制造业)的产业优势，将汽车产业价值链像两侧延伸扩展。十堰市培育高端制造业急需高技术科学人才来增强产品的自主研发和关键技术创新，因此在转变经济发展方式的同时也应加快高端制造业人才的培养，鼓励企业进行自主创新，加快高端制造业的培育。
3.3 促进环境保护与高端制造业达到优质协调状态
由于目前十堰市环境效益滞后于经济效益，因此政府需要对环境保护与高端制造业培育进行合理规划，走环境系统与经济系统协同发展之路，以使其经济系统适应并改善其环境系统，两者之间的耦合关系朝最佳耦合状态即优质协调方向发展。此外，要发挥科技第一生产力在环境保护领域的作用，加快先进环保科技成果转化为生产力，逐步形成环境保护技术研发体系，将环境保护与高端制造业培育协同发展作为新的经济增长点。
[1]孔蕾.浠水县经济发展与环境保护双优发展路径研究[D].武汉：华中师范大学,2015.
[2]蔡臣，李晓，赵颖文，等.新常态下四川省农业现代化建设与农村生态环境保护协同发展研究[J].农业经济与管理，2015(3)：58—65.
[3]陈艳艳，张瑞龙.上市公司经营绩效的熵权法综合评价模型及Excel实现[J].中国科技信息，2007(23)：192—193.
[4]尹肖妮，王国红，包荣成.高端装备制造业集聚与区域人才的耦合——以浙江省为例[J].中国科技论坛，2015(5)：116—121.
责任编辑：李增华
Study on Environmental Conservation and its Development in Coordination with High-end Manufacturing′s Cultivation in South-to-North Water Diversion Project
HUANG Shu-ying, YU Shu-xiu, WANG Shi-wen, TAN Chu-feng, SHEN Rui, GAO Bo
(Hubei University of Automotive Technology, Shiyan 442002, China)
Analyzing from the perspective of coordinated development of the environmental conservation and high-end manufacturing cultivation, taking the watershed areas of South to North Water Diversion Project′s data from 2005 to 2014 as samples, constructing the coordinated development index system of environmental conservation and the quo of high-end manufacturing. Using the coupling coordination degree model to calculate coupling and coupling coordination degree，and then measure the coordinated relationship between environmental protection and high-end manufacturing cultivation, finally, put forward a proposal to conform to the goal of the coordinated development of both. The research shows that from 2005 to 2014, coupling degree of environmental protection of the south to North Water Diversion Project and cultivating the high-end manufacturing industry had been gradually changing from the verge of disorder to the state of barely harmonious. However, it is still in the development of low quality and environmental protection lagged type and hasn′t achieved high quality coordination. The difference between the evaluation index of environmental protection and the demand index of cultivating high-end manufacturing industry is negative, and the growing trend is expanding unceasingly.
South-to-north Water Diversion project; Environmental conservation; High-end Manufacturing; Coupling coordination
10.3969/j.issn.1674-6341.2017.03.002
2017-03-21
2016年湖北汽车工业学院大学生创新训练计划项目“南水北调水源地环境保护与高端制造业培育协同发展基础调查研究”(SJ201655)
黄姝瑛(1996—)，女，湖南怀化人。研究方向：产业经济。通讯作者：余淑秀(1983—)，女，江西上饶人，讲师，博士研究生。研究方向：产业经济。
X171.1
A
1674-6341(2017)03-0005-04
