向阳?罗胤晨?于哲浩?周润星

摘 要：利用《中国环境统计年鉴》《重庆统计年鉴》等数据，以成渝城市群制造业为研究对象，通过构建耦合关系指标体系，并采用耦合度模型、耦合协调度模型等方法，对2008—2017年成渝城市群制造业集聚与生态环境的耦合关系进行分析研究。结果表明：①从时空维度对成渝城市群制造业集聚特征进行分析，得到2008—2013年，制造业产业在成渝城市群的优势呈现逐年增强，而2014—2017年，重庆市区位熵维持在1.15（其中2014年为1.14），其余十五市州区位熵呈现倒“U”型变化，总体上成渝城市群制造业产业处于较优势状态;②成渝城市群制造业具有“前期集聚、后期分散”特征;③成渝城市群生态环境水平总体呈现上升趋势，在2010—2015年间处于“促进—抑制”波动状态，2015年后总体生态环境水平上升幅度较大;④成渝城市群制造业集聚与生态环境的耦合协调度总体呈现逐年增加的状态，而资阳市和内江市的耦合协调度呈倒“U”型。

关键词：耦合关系;制造业集聚;生态环境;成渝城市群;长江经济带

中图法分类号：F427                  文献标志码：A                 DOI：10.19679/j.cnki.cjjsjj.2020.0213

改革開放以来，长江经济带已发展成为我国综合实力最强、发展潜力最大的区域之一[1]。而成渝城市群地处长江上游重要位置，是国家“两屏三带”生态安全屏障的重点区域之一，是国家重点经济区——成渝经济区和国家级城市群——成渝城市群的承载地，是西部大开发的重要平台，是我国重要的人口、城镇、产业集聚区，是引领西部地区加快发展、提升内陆开放水平、强化对“一带一路”建设与长江经济带发展的重要支撑，也是国家推进新型城镇化的重要示范区[2]。成渝城市群同时承担着建设中国未来经济增长的“第四级”和“长江上游生态安全保障区”的双重重要国家战略任务，成渝城市群必须探索适合区域特色的制造业集聚与生态环境协调发展道路[3]。对成渝城市群近十年制造业集聚与生态环境耦合关系评价展开研究，一方面，有利于了解成渝城市群制造业发展质量和生态环境质量;另一方面，采用符合区域特色的评价指标体系和评价模型计算近十年成渝城市群制造业集聚与生态环境耦合度和耦合协调度，判断成渝城市群制造业集聚与生态环境的耦合关系与主要特征，对成渝城市群实现双重国家战略和解决成渝城市群生态环境问题具有重要意义。

1 文献综述

集聚化是制造业发展的必经之路，明确制造业集聚与环境污染之间的关系，评价制造业集聚的环境效应是实现制造业绿色发展目标的重要前提[4]。

目前，针对城市群复杂的复合生态系统研究主要采用综合指标评价法、聚类分析法、模糊评价法、因子分析法等。刘登娟（2017）[3]构建成渝城市群环境与经济协调发展评价指标体系，得到2003—2014年成渝城市群环境质量和经济质量双提升。黄寰（2018）[5]利用熵权TOPSIS模型对成渝城市群2006—2015年复合生态系统进行综合评价，得到成渝城市群16市复合生态地区差异较大，呈现以成都和重庆为两极的“双核联动”区域特点。朱邦耀（2017）[6]采用模糊综合评价方法对吉林省中部城市群的发展阶段进行计算与分析，结果表明吉林省中部城市群处于成长阶段的中期，城市群内城市化发展总体水平较高。肖义（2018）[7]构建成渝城市群生态承载力评价指标，分析成渝城市群2006—2015年生态承载力的空间差异演变，得到生态承载力在空间上呈现地区差异的随机分布特征，生态支撑力对生态承载力具有主导影响。胡锡琴（2016）[8]运用因子分析法对四川省四大城市群竞争力进行定量评价，提出建立“一核多极”“以点带面”的城市群发展新格局。

本文借鉴已有研究，试图在以下3个方面有所创新：一是补充制造业产业与生态环境的耦合关系研究;二是依据成渝城市群特点建立制造业集聚与生态环境综合评价指标体系;三是分析2008—2017年成渝城市群制造业集聚与生态环境耦合度和耦合发展度基本特征，并提出进一步促进该区域制造业产业与生态环境协调发展的政策建议。

2 研究区域与数据来源

2.1 研究区域

根据2016年《成渝城市群发展规划》，成渝城市群具体范围包括重庆市的渝中、万州、黔江等27个区（县）以及开县、云阳的部分地区，四川省的成都、自贡、泸州等15个市，总面积18.5万km2，占全国面积的2.49%，2015 年成渝城市群常住人口9 819万人，地区生产总值为4.82万亿元，经济增长速度提升21.81%，高于全国平均水平16.46%。因区县数据获取较困难，本文将研究区域定为重庆、成都、自贡、泸州、德阳、绵阳、遂宁、内江、乐山、南充、眉山、宜宾、广安、达州、雅安和资阳，总计十六个市州（以下简称十六市州）。

2.2  数据来源

本文研究时段为2008—2017年，处于“十一五”

“十二五”和“十三五”这三个五年计划发展阶段，指标数据的时间跨度为10年。相关指标的原始数据分别来自于2008—2017年的《中国统计年鉴》《中国环境统计年鉴》《中国科技统计年鉴》《中国制造业经济统计年鉴》《中国林业统计年鉴》《重庆市统计年鉴》《四川省统计年鉴》等。本文中相关图表的数据来源，将不再另行标注。部分年份所缺失的数据，笔者利用时间序列趋势外推预测法补齐。

3 研究方法与指标体系构建

3.1 研究方法

（1）区位熵指数

区位熵指数是衡量产业集聚程度的一种指标，该指数也能反映地区产业的专业化程度及比较优势，其计算公式为：

上式中，N1为研究区域某行业产值;A1为研究区域所有行业产值;N0为全国范围内某行业产值;A0为全国范围内所有行业产值。区位熵值与制造业集聚程度呈正相关关系，即区位熵越大，制造业在该地区集聚程度越高。区位熵大于1，则制造业在研究区域内的优势明显，呈现出制造业集聚现象。如果制造业区位熵大于1.5，则该产业在全国就具有显著的集聚优势。

本文中区位熵的计算结果将被运用于制造业集聚指标体系评价系统，作为衡量成渝城市群地区制造业集聚程度的指标之一。

（2）耦合度模型

耦合是源于物理学的概念，具体指两个或两个以上的系统或运动方式之间通过相互作用而彼此影响以致联合起来的现象，是在各子系统间的良性互动下，相互依赖、相互协调、相互促进的动态关联关系。耦合度反映了各系统之间的影响程度以及系统之间相互作用、相互影响的强弱程度，即子系统之间的耦合程度。耦合度的计算公式为：

上式中，C为耦合度，k为调节系数，本文中的k取值为4。C∈[0，1]，当 C=0时，系统之间不存在耦合关系;当C=1时，系统之间耦合度达到最大。耦合度值的大小和耦合程度成正比，耦合度越大，系统之间的关系就越有序。

首先，建立的制造业集聚综合评价函数z（x）公式为：

其中，i为制造业集聚指标系统中的指标个数，ai为指标权重，xi为制造业集聚指标系统中第i个指标的标准化值。z（x）值越大表明制造业集聚的总体情况越好，反之则越低。

其次，建立的生态环境综合评价函数h（y）公式为：

其中，i为生态环境指标系统中的指标个数，bi为指标权重，yi为生态环境指标系统中第i个指标的标准化值。h（y）值越大表明生态环境的总体状况越好，反之则越差。

（3）耦合协调度模型

然而，由于耦合度只能说明各个子系统间相互作用程度的强弱，无法反映十六市州制造业集聚与生态环境协调发展水平的高低，故本文继续引入耦合协调度加以分析。耦合协调度能较好地反映出，成渝城市群制造业集聚与生态环境两个子系统之间的协调程度，构建模型如下：

其中，R为耦合协调度，C为耦合度，P为制造业集聚与生态环境的效益综合评价指数。在P的运算公式中，α为制造业集聚发展水平权重，β为生态环境发展水平权重，由于考虑到两者处于同等重要的地位，故本文中取α=β=0.5。

R的取值范围为0≤R≤1，R值越大，制造业集聚与生态环境发展的综合水平越高，两个系统之间的耦合关系越和谐;R值越小，则制造业集聚与生态环境发展的综合水平越低，两个系统之间的耦合关系越矛盾。

3.2  耦合关系指标体系构建

为反映成渝城市群制造业集聚演变与生态环境之间的耦合程度，本文借鉴肖月洁、唐宏等（2018）[2];吴朋、李玉刚等（2018）[9]和钱晓英、王莹（2016）[10]的做法，分别从集聚要素、集聚规模、集聚结构与集聚效益四方面构建了制造业集聚子系统，以及生态要素、生态压力、生态状态和生态响应四方面构建了生态环境子系统，两者合计共有24个指标。具体的指标评价体系，如表1所示。

在指标类型一栏中，数值越大越促进系统发展的视为正效应指标;反之，数值越小对系统越有利的视为负效应指标。在上述二级指标中，不同指标的单位存在差异，不能直接进行比较。为消除不同量纲所造成的影响，本文采用极差标准化方法进行数据的标准化处理，同时利用熵值法来确定指标权重。

（1）极差标准化

极差标准化方法是经济统计分析中对正负指标标准化的一种处理方法，公式为：

（i=1，2，…，p个指标;t=1，2，…，n年）

其中，Xit為指标i历年标准化后的结果;Xit为指标i历年的原始数据;Ximax表示指标i在选取时段的最大值;Ximin表示指标i在选取时段的最小值。

（2）熵值法

熵值法是一种定量计算指标权重的方法，它通过考虑各因素提供的信息量的大小来确定权重。因为熵值法属于客观赋权法，能够在确定权重过程中避免主观因素带来的偏差，能够客观地反映各指标在综合指标体系中的重要性[11]。本文首先确定指标的正负效应，其次建立数值矩阵进行计算，最后得到各指标所占的权重。具体计算方式如下：

首先，对数据进行标准化处理，对于正向指标进行标准化处理时将其与最小值的差除以本指标数据的极差，对于负向指标进行标准化处理时将该指标数据的最大值与该值的差除以该指标数据的极差;

其次，在十六市州中分别计算第j个指标在研究的i年份范围内占该指标的比重，共计24个指标：

第三，计算第j项指标的熵值：

其中，>0，常数与样本数m有关，一般令，本文取。

第四，计算第j项指标的差异系数，对于j项指标，指标值Xij的差异越大，熵值就越小。

最后，计算各个指标所占的权重，其中指标所占的权重越大，则说明对两个子系统的影响越大;反之，指标所占的权重越小，则说明该指标对两个子系统的影响越小。

4  研究结果分析

4.1  区位熵演变特征分析

由图1可知，从总体来看，成渝城市群2008—2017年制造业区位熵基本处于0.74～1.74范围之内，说明制造业产业在成渝城市群所有产业中处于较优势状态。具体而言，综合时空维度来看，以2013年为界，分为2个不同的演化阶段：第一阶段为2008—2013年，制造业产业在十六市州的优势呈现逐年增强，其中自贡、泸州、广安和达州的区位熵变化范围最大，平均增加了0.41。第二阶段为2014—2017年，其中2014年重庆市区位熵为1.14，2015—2017年重庆市区位熵维持在1.15，说明重庆市的制造业行业优势已经达到较佳状态，其余十五市州区位熵呈现倒“U”型变化，十五市州的制造业行业优势均在2015年达到最佳状态，其中泸州和内江的区位熵均达到1.74，十五市州区位熵均在2017年达到1.14，制造业行业优势稍弱于重庆。

4.2  耦合度演变特征分析

（1）制造业集聚总体情况呈现倒“U”型趋势

由图2可知，成渝城市群总体制造业集聚水平呈现倒“U”型趋势，说明总体制造业集聚水平前期处于集聚发展阶段，后期处于分散发展阶段。具体来看，以2014年为界，第一阶段为2008—2014年，制造业集聚水平呈现上升阶段，因为处于“十一五”全面发展经济阶段以及“十二五”由重经济过度重生态阶段;第二阶段为2015—2017年，正处于“十三五”共抓大保护、不搞大开发，全面发展制造业绿色化阶段，总体制造业集聚水平下降，特别是资阳和内江两市下降幅度是十六市州最快，但重庆、成都、绵阳、遂宁、宜宾、广安、达州、雅安在2017年的制造业集聚水平呈现上升状态，说明制造业绿色化发展在这八个市州得到一定成功。

（2）生态环境的总体状况逐渐出现上升趋势

由图3可知，成渝城市群生态环境水平总体呈现上升趋势，说明2008—2017年之间总体生态环境水平得到一定提升。具体而言，十六市州生态环境水平在2010—2015年间处于上下波动状态，但整体的促进作用大于抑制作用，形成十六市州生态环境水平促进状态;自十八届五中全会（2015年10月）到党的十九大（2017年10月），把生态文明建设放在突出地位，自2015年以来，成渝城市群总体生态环境水平上升幅度较大，说明实施生态优先建设起到作用，促进了生态环境水平发展。

（3）两者耦合度呈现多样化特征

由图4可知，成渝城市群大部分地区制造业集聚与生态环境的耦合度存在“先增强、后弱化”特征，而少部分地区则是“M”型、“N”型和“S”型，造成十六市州制造业集聚与生态环境的耦合度多样化特征的根本原因是十六市州各地区的发展计划不同，如：重庆市发布的《重庆市环保产业集群发展规划（2015—2020年）》，提出大力推动重庆市环保产业集群发展，加快建成国家重要环保产业基地，故两者耦合度呈现“S”型;眉山市发布的《眉山市环境保护“十三五”规划》，提出推动制造业转型升级、助力绿色发展，故两者耦合度呈现“N”型。

4.3  耦合协调度演变特征分析

因耦合度不能反映出成渝城市群制造业集聚与生态环境协调发展水平高低，本文将利用耦合协调度继续加以分析。为更清晰反映重庆、成都、自贡、泸州、德阳、绵阳、遂宁、内江、乐山、南充、眉山、宜宾、广安、达州、雅安和资阳十六市州制造业集聚与生态环境间的耦合协调程度，本文对耦合协调度（R）进行了等级划分，其数值越大，表明协调水平越高，反之则越低。本文借鉴方大春、马为彪（2019）[12]为基础对耦合协调度进行等级划分，如表2所示。

（1）制造业集聚与生态环境的耦合协调度总体呈现逐渐增强状态

由图5可知，成渝城市群制造业集聚与生态环境的耦合协调度总体呈现逐年增加的状态，说明制造业集聚与生态环境之间的关系是相互促进发展。具体而言，十六市州只有资阳市和内江市制造业集聚与生态环境的耦合协调度呈倒“U”型，在2013—2015间取得最大值，之后处于下滑状态，根本原因是两市都重视生态环境发展，把生态文明建设放在首位，因此制造业产业没有得到更多的发展。

（2）制造业集聚与生态环境的耦合协调等级存在空间分异

十六市州耦合协调度总体上处于协调等级，在2011年后多数地区处于“初级协调—中级协调—良好协调”三个等级，其中重庆、成都、绵阳、遂宁、南充和广安耦合协调度等级都非常稳定，维持在中级协调等级及其以上，说明这六市州的制造业集聚与生态环境处于相互促进发展状态;资阳和内江两市耦合协调度虽在中期阶段（2011—2015年）处于中级协调等级和良好协调等级，但是前期和后期階段却处于濒临失调等级和勉强协调等级。

5 研究结论与政策建议

5.1 研究结论

本文以2008—2017年为研究时段，以成渝城市群十六市州为研究区域，分别构建12个制造业集聚指标和12个生态环境指标，运用极差标准化、熵值法、耦合度、耦合协调度等方法，研究成渝城市群制造业集聚演变及其对生态环境的影响，研究得到以下四方面结论。

首先，从时空维度对成渝城市群十六市州制造业集聚演变特征进行研究分析，研究表明，以2013年为界，分为两个不同的演化阶段：第一阶段为2008—2013年，制造业产业在十六市州的优势呈现逐年增强，其中自贡、泸州、广安和达州的区位熵平均增加了0.41。第二阶段为2014—2017年，其中重庆市区位熵为均衡变化，基本持平在1.5，其余十五市州区位熵呈现倒“U”型变化，其中泸州和内江的区位熵在2015年达到1.74，十五市州区位熵均在2017年达到1.4，总体上成渝城市群制造业产业处于较优势状态。

其次，成渝城市群总体制造业集聚水平呈现倒“U”型趋势，说明成渝城市群制造业具有“前期集聚，后期分散”的特征。具体而言，以2014年为界，第一阶段为2008—2014年，处于“十一五”全面发展经济阶段以及“十二五”经济与生态协同发展阶段，制造业集聚水平呈现上升阶段。第二阶段为2015—2017年，正处于“十三五”共抓大保护、不搞大开发，全面发展制造业绿色化阶段，导致总体制造业集聚水平下滑。

第三，成渝城市群生态环境水平总体呈现上升趋势。具体而言，十六市州生态环境水平在2010—2015年间处于“促进—抑制”波动状态，但整体的促进作用大于抑制作用。自2015年10月十八届五中全会到2017年10月党的十九大，均强调绿色发展、生态文明建设，2015年后总体生态环境水平上升幅度较大。

第四，成渝城市群制造业集聚与生态环境的耦合协调度总体逐年增加，并且协调等级处于勉强协调等级之上。具体，十六市州只有资阳和内江两市的制造业集聚与生态环境的耦合协调度呈倒“U”型，两市耦合协调度在中期阶段（2011—2015年）虽然处于中级协调等级和良好协调等级，但前期和后期阶段却处于濒临失调等级和勉强协调等级。而重庆、成都、绵阳、遂宁、南充和广安耦合协调度等级都非常稳定，维持在中级协调等级及其以上。

5.2 政策建议

（1）全面优化制造业产业布局，深化制造业产业集聚优势

建立全域制造业产业集聚发展机制，科学布局调整制造业生态空间，加强城市群内各城市各制造业产业的协同发展。产业结构上，依托各城市主导产业和基础产业的发展，合理发展新兴产业。产业布局上，打破原有行政区划限制，采取点、线、面相结合的布局方式，形成多层次、网络化的产业空间布局体系[13]。城市群内各城市充分利用新型城镇化建设、乡村振兴等战略，将城市、城镇和乡村的各制造业产业协调发展，并且发挥城市群核心城市对产业的集聚效应及对周边的扩散效应，也要发挥乡镇特色产业，使城市群内产业集聚的发展得到城镇基础设施、生产要素及市场的支撑。

（2）以制造业生态化集聚为支撑，打造成渝城市群发展新势力

制造业生态化集聚是城市群发展的方向，成渝城市群的发展必须立足制造业产业集群与生态环境协同发展，发挥各城市制造业产业集群间的互动发展效应，加强制造业集聚和生态环境相融合，推动开发区、工业园区等平台之间的协同发展，打造跨园区“飞地经济”，通过区域间园区平台的生态项目协作、绿色技术转移等形式[14]，推动各城市优势特色制造业产业绿色化转型升级，形成优势互补、分工明确、绿色环保的成渝城市群制造业生态化集聚发展体系，推动成渝城市群融入长江经济带绿色发展之中。

（3）对资阳和内江两市实施“制造业产业、环境一体化”发展

2017年10月，党的十九大提出全面深化制造业产业绿色化发展与生态文明建设一体化协同发展。首先，摸清资阳和内江两市生态资源“家底”是重中之重。其次，掌握两市全域空间范围内的自然资源和人文资源等生态本底[15]。第三，加快实施制造业产业与生态环境协同发展，以及形成“政府推动、市场引导、企业主体、全民参与”的循环经济发展长效机制[3]，推动经济持续、稳定、绿色增长。

（4）加强城市群内政府间合作，协同发展绿色制造业产业

首先，建设成渝城市群内各城市间协同发展政策与协商机制平台，打破区域间封锁对立的状态[7]，以成渝城市群一体化进行规划与政策引导，促进各城市间制造业产业的联系，为成渝城市群制造业集聚的发展创造良好的政策环境和市场环境。其次，成渝城市群内各城市间需要通力协作，共同创建制造业产业与生态环境协同发展机制，加强制造业产业绿色化发展，以协调机制处理制造业产业与生态环境间的利害冲突，促进成渝城市群内各城市制造业产业绿色化转型升级，发展形成整体优势明显的制造业生态化集聚群。

参考文献：

[1]吴传清，黄磊.长江经济带绿色发展的难点与推进路径研究[J].南开学报（哲学社會科学版），2017（03）：50-61.

[2]肖月洁，唐宏，杨中牮.成渝城市群城镇化与生态环境协调发展时空演变[J].江苏农业科学，2018，46（15）：269-274.

[3]刘登娟，吕一清.长江经济带成渝城市群环境与经济协调发展评价[J].经济体制改革，2017（02）：36-42.

[4]余昀霞，王英.中国制造业产业集聚的环境效应研究[J].统计与决策，2019，35（03）：129-132.

[5]黄寰，肖义，王洪锦.成渝城市群社会-经济-自然复合生态系统生态位评价[J].软科学，2018，32（07）：113-117.

[6]朱邦耀，宋玉祥，李汝资.吉林省中部城市群发展阶段评价与分析[J].国土资源科技管理，2017，34（01）：1-8.

[7]肖义，黄寰，邓欣昊.生态文明建设视角下的生态承载力评价——以成渝城市群为例[J].生态经济，2018，34（10）：179-183+208.

[8]胡锡琴，李刚磊，瞿伟.基于因子分析法的城市群综合竞争力研究——以四川省四大城市群为例[J].国土资源科技管理，2016，33（05）：50-57.

[9]吴朋，李玉刚，管程程，肖春晖.基于ESDA-GIS的成渝城市群人居环境质量测度与时空格局分异研究[J].中国软科学，2018（10）：93-108.

[10]钱晓英，王莹.京津冀地区产业集聚与生态环境间的耦合关系[J].统计与决，2016：103-106.

[11]李雪松，龙湘雪，齐晓旭.长江经济带城市经济-社会-环境耦合协调发展的动态演化与分析[J].长江流域资源与环境，2019，28（03）：505-516.

[12]方大春，马为彪.中国区域创新与产业结构耦合协调度及其经济效应研究[J].当代经济管理，2019，41（07）：50-58.

[13]张新帅，黄寰.产业集聚对成渝城市群发展影响的思考[J].决策咨询，2019（02）：37-40.

[14]罗胤晨，文传浩，滕祥河.破除长江上游“重化工围江”困境[N].中国环境报，2019-02-01（003）.

[15]吴华安，罗胤晨.在推进长江经济带绿色发展中发挥示范作用[N].重庆日报，2019-05-08（005）.

Manufacturing Industry Agglomeration and Growth in the Yangtze River Economic Belt Evaluation of Coupling Relations of State Environment

——Taking Chengdu-Chongqing Urban Agglomeration as an Example

Xiang Yang  Luo Yinchen  Yu Zhehao  Zhou Runxing

（School of Economics，Rongzhi College of Chongqing Technology And Business University，

Chongqing，400067 China）

Absrtact：Using the data of China Environmental Statistics Yearbook and Chongqing Statistical Yearbook，the manufacturing industry of Chengdu-Chongqing City Group is taken as the research object. By constructing the coupling relationship index system and adopting the coupling degree model and the coupling coordination degree model，etc. In 2017，the research on the coupling relationship between manufacturing clusters and ecological environment of Chengdu-Chongqing urban agglomeration was carried out. The results show that：（1） From the time and space dimension，the characteristics of manufacturing clusters of Chengdu-Chongqing urban agglomeration are analyzed. From 2008 to 2013，the advantages of manufacturing industry in Chengdu-Chongqing urban agglomeration are increasing year by year，and in 2014-2017，the bit entropy of Chongqing urban area is balanced and changing. It is flat at 1.15，and the entropy of the remaining fifteen cities and states shows an inverted ‘U type change. In general，the manufacturing industry of Chengyu City Group is in a more dominant state;（2） Chengdu-Chongqing urban agglomeration manufacturing industry has the characteristics of ‘pre-aggregation and later dispersion;（3） The ecological environment level of Chengdu-Chongqing urban agglomeration is generally on the rise. Specifically，it is in a ‘promotion-suppression volatility between 2010 and 2015. After 2015，the overall ecological environment level has increased significantly;（4） The coupling degree of manufacturing clusters and ecological environment of Chengdu-Chongqing urban agglomeration is generally increasing year by year，while the coupling coordination degree of Ziyang City and Neijiang City is inverted ‘U type.

Keywords：Coupling relationship;Manufacturing agglomeration;ecological environment;Chengdu-Chongqing urban agglomeration;Yangtze River Economic Belt

收稿日期：2019-09-29

基金項目：国家社会科学基金青年项目（18CJL031）

作者简介：向阳，男，主要从事区域经济及社会发展研究。E-mail：TongSun712@163.com