邢小军 孙利娟

（安徽财经大学，安徽 蚌埠 233030）

一、引言

“皖江城市带承接产业转移示范区”的建立是中国区域发展的重要战略，也是安徽乃至中部地区经济发展的契机。与此同时，皖江城市带是我国的鱼米之乡，重要的水产品基地，秀山丽水，拥有黄山、九华山、巢湖、太平湖等重要自然景观，并且是扬子鳄、白鳍豚等国家重点保护珍稀动物的重要生活区域，环境保护尤其重要。

考虑到工业产业的发展往往会给环境带来一定的破坏，皖江城市带承接产业转移示范区的规划明确禁止高能耗、高污染的产业转入[1]，但是皖江城市带承接产业转移示范区肩负着探索经验的任务，其建设过程中环境保护状况如何？经济和社会的发展状况如何？有哪些经验和教训？皖江城市带下一步的发展战略是什么？这些问题急需深入研究。

针对上述问题，很多学者进行了大量的研究，取得了丰硕的研究成果并有了许多有益的发现。如董梅生（2011）采用DEA模型和Malmquist指数研究皖江城市带高新技术产业的效率，发现自主创新不足制约了皖江城市带高新技术产业的发展。伍万云（2011a）使用因子分析和聚类分析方法研究皖江城市带现代服务业发展状况，认为皖江城市带的现代服务业呈带状分布，沿江的马芜铜一带发展前景良好，与长三角现代服务业具有一定的梯度性。[2]巩斌（2011）利用SWOT分析和因子分析等方法，分析了皖江城市带生态城市的建设水平，发现皖江城市带生态城市建设水平参差不齐，合肥最高而六安最低。有关实证研究的对象还包括皖江城市带的城乡协调发展（郇恒飞等，2011），产业转移（孟丽，潘理权，2010；王立人，2011），旅游业发展（陆林，丁德光，2010；王珍，2011），FDI利用（张艳萍，2010），耕地资源管理（张平平，2011），人力资源开发（李保伍，2011），城市间协调发展（赵越，2011）和全要率生产率增长及收敛性（宋峰等，2011）等。还有很多实证研究。如伍万云（2011b）分析了宣城承接产业选择的因素，发现宣城示范区与长三角存在产业发展层次的互补性，并提出打破体制机制约束，突破行政区划界限和利益分配格局，打造工业集中区，有选择的承接主导产业等建议；[3]类似的研究还有方大春（2010）[4]，丁家云（2010）[5]等。这些文献从各个角度对皖江城市带的发展状况进行了实证分析，有利于了解皖江城市带的发展现状。但是关于皖江城市带生态环境等方面的研究较少，有待进一步补充。

生态环境是皖江城市带发展必须遵守的制约条件，也是皖江城市带可持续发展的保障。所以，皖江城市带的发展目标必须包括生态文明的目标。

生态文明是指人类发展的同时保护生态环境，使得人类社会和自然共处共融，互相促进，和谐发展，其特点是强调环境的保护与区域可持续发展。黄爱宝（2006）在对“生态”概念的辨析解读基础上，探析了生态型政府的内涵与意义；毕思勇（2011）提出绿色营销是实现生态文明建设目标的有效途径；另外，部分学者分别应用马克思主义原理（张首先，2011；陈会伟，2011），技术的社会形成(SST)理论（李建华，2010），西方生态社会主义理论（朱玲，2011）研究了生态文明问题；还有部分学者对特定地区的生态文明问题进行实证研究，如哈文和汪志国（2009）总结了安徽近年来生态省建设的主要做法，并提出了创新文化、制度、科技，推进生态文明的建议，类似的研究还有张云云（2010）等。

上述研究为中国的生态文明建设开拓了思路，也提出了很多建议，但没有针对皖江城市带的研究，因而对皖江城市带生态建设的借鉴意义较弱；而且上述研究美中不足的是没有涉及到产业升级方面，而产业升级是建设生态文明的重要举措。

本文认为，区域的发展不仅仅是经济的发展，而是涉及到社会、能源、环境等多个系统的均衡发展。所以文章应用系统动力学的方法，对皖江城市带的社会、能源、环境、经济等多个系统进行仿真研究，从生态文明的视角分析皖江城市带承接产业转移的发展，以期为皖江城市带的进一步建设和其他地区承接产业转移工作提供借鉴。

二、皖江城市带生态文明建设的系统动力学模型的建立

生态文明建设是将资源节约、环境保护和生态和谐等理念融入经济社会发展理念，实现经济、社会、自然和谐发展，生态良性循环，从而保障绿色发展和可持续发展的重要工作。而系统动力学以控制和信息论理论为基础，辅以计算机仿真工具的研究复杂巨系统的模拟方法和技术[6]，利用信息反馈系统，仿真模拟研究区域生态文明建设。虽然利用数学分析等分析类工具能够得到更加精确的解，但是区域生态文明建设属于复杂巨系统，难以通过分析方法建立和求解模型，因而系统动力学就成为了比较合适的工具。

考虑到系统动力学方法的特点，文章使用系统动力学研究皖江城市带生态文明建设的流程如图1所示。

图1 系统动力学分析皖江城市带生态文明建设流程图

在图1中，第一步将系统划分为若干模块，这是由于在解决复杂巨系统问题时，常常将其拆解成若干个互相独立而又紧密联系的子系统。在现实中的区域发展和规划往往将“区域发展复杂巨系统”划分为能源、经济、环境等若干个紧密相关但又自成体系的子系统，而这恰好符合EEE模型的内涵。EEE模型，即能源-经济-环境（Energy-Economy-Environment，）模型。EEE模型能够用来评价区域发展中能源、经济、环境等子系统的现状，方便进一步分析区域发展状况。所以，构建区域发展评价指标时，如果依据EEE模型选取指标，往往能够使得所构建的指标体系层次分明且结构清楚，有利于明晰每个指标在指标体系中的地位和作用。

在实践中，由于人类认识的不断提高，区域发展的目标也逐渐从单纯的追求经济发展目标，逐渐扩展到了社会、经济、环境和能源等许多子系统，从而使得以EEE模型为基础，衍生出了很多其他模型，如FEEEP（Food-Energy-Economy-Environment-Population，食物-能源-经济-环境-食物）模型、REEES（Relation-Energy-Economy-Environment-Society，外联-能源-经济-环境-社会）模型（邢小军等，2010）等。

与FEEEP系统相比，REEES模型将区域发展分成内部系统和外部系统两部分。外部系统是区域外的其他区域组成的区域发展的外部环境，其发展目标是在发展中与其他区域合作共赢，能够充分地利用外部的资金、技术等资源促进区域发展，使得区域内部和外部在经济、能源、环境、社会等子系统都能够紧密协作。内部系统则由经济、能源、环境和社会等子系统组成。可见，REEES模型增加了社会子系统，且将FEEEP模型中的食物系统和人口系统内生化，由于食物生产属于第一产业而将食物系统并入经济系统，由于人口是社会的重要组成部分而将人口系统并入社会系统，而且在开放的条件下分析区域的发展，从而更加全面且接近实际。

与这种思想很接近，石永林和王要武（2003）、毛峰和朱高洪（2008）、文宗川和崔鑫（2009）等人在评价区域生态文明时，也是将区域发展复杂系统分成了经济、社会、环境和资源等子系统，认为各子系统之间、各子系统与外部环境之间通过物质、资本、能量和信息的交换而互相影响（李春发等，2009）。这种建模思想与REEES模型不谋而合。基于REEES模型的各区域发展子系统及其关系如图2所示。

图2 开放条件下区域发展社会-经济-环境-资源系统关系图

在开放条件下，区域不停的与区域外部进行物质、能量和信息的交换。在图2中，区域内部的社会、经济、环境和能源组成了一个互相影响的关系环。区域外部的社会、经济、环境和能源也组成了互相影响的系统，而区域内部和外部则通过货物进出口、资金流动、人员流动、文化信息传播、自然生态环境的交互影响等各种流通渠道在各个系统间都进行着交互作用。

皖江城市带各子系统的系统动力学因果关系如图3所示。对经济子系统而言，考虑到皖江城市带承接产业转移示范区的经济发展主要表现为承接长三角工业和服务业产业转移，也就是利用区域外资金，所以在图3中，GDP的影响因素设定为工业产值和服务业产值，而影响因素设定为皖江城市带的主要优势，分别为劳动力成本，政策和环境承载力（包含了土地因素）。其中政府政策不仅能直接影响利用外资的水平，而且还会影响科技水平和教育，进而影响劳动力成本、利用外资水平和工业产值。利用外资或者说承接产业转移的结果是提高了服务业产值和工业产值，这会进一步提高GDP。工业产值的增加会提高三废（废水、废气、废渣）排放，影响环境子系统。GDP的提高会影响消费水平，这将反过来劳动服务业产值。消费水平的提高还会影响能源消费、影响生活质量和人口迁出，和能源系统和社会系统发生联系。

图3 皖江城市带各子系统因果关系图

对环境子系统而言，主要的影响因素是工业产值、科技水平、能源消费和政府政策。政府政策将影响环保投入和科技水平，进而影响三废排放。工业产值和能源消费也显然能够影响三废排放。三废排放还将会影响区域外的环境系统，从而和区域外部发生联系。环保投入还将影响环境质量，进而影响居民生活质量。

对能源子系统而言，工业产值和消费水平将影响能源消费，而能源价格这不仅影响能源消费，还会影响能源生产和能源进出口，进而和区域外部能源系统发生联系。但是能源价格受政府政策的影响较大。能源生产和能源消费会影响三废排放，从而影响环境系统。能源价格能够影响生活质量，从而影响社会系统。

对社会系统而言，政府政策将影响教育，从而影响劳动力成本和生活质量。消费水平、能源价格和环境质量都能够影响生活质量，进而和消费水平共同影响人口流动。

三、变量设定、流程图和系统方程式

生活质量和科技水平等变量确实影响很大，但是难以度量，所以本文利用净迁入人数和科技投入两个变量代替，这是因为生活质量会决定居民迁入或迁出的意愿（用脚投票），而科技投入则说明了区域对科技的重视程度，能够从一定程度上反映科技水平。政府政策的影响也非常大，但是政策多种多样，同样无法度量，因而文章将其与能源净进出口、区域外能源系统、区域外环境系统、区域外经济系统、区域外社会系统都视为外生变量。环境承载力需要建立指标体系进行评估，较为繁琐，本文使用空气质量指标中的“空气质量达到及好于二级天数”指标代替。文章的变量设定如表1所示。

表1 系统变量说明表

各个变量组成的系统流程图如图4所示。

图4 皖江城市带各系统流程图

根据图4所示的流程图，可以建立皖江城市带各系统的方程式。j，k，l分别表示不同的时期，L、R和A分别表示状态方程，速率方程和辅助方程。

式（1-7）是经济子系统方程组。其中，GDPzr表示GDP增长率，SECINDzr和THRINDzr分别表示第二产业拉动率和第三产业拉动率，foc2和foc3分别表示外资对第二产业和第三产业拉动率的影响，fti2表示科技投入对第二产业拉动率的影响，fpop3表示人口总量对对第三产业拉动率的影响，flcs和flct分别表示劳动对第二产业拉动率和第三产业拉动率的影响，ftio，fago和fgo分别表示科技投入、环境（空气质量达到及好于二级天数）和政府政策对吸引外资的影响。fpl和feil分别表示人口数和教育对劳动成本的影响，fge表示政府对教育的投入。

式（8-11）是社会子系统方程组。fagn表示消费水平对人口净流入率的影响，ftgn表示环境对人口净流入率的影响。c 是消费倾向，ftct，fect，fept和 fgt分别表示科技投入、能源消费、能源生产和政府政策对三废排放的影响。

式（12-14）是环境子系统方程组。ravegre是空气质量达到及好于二级天数增长率，fppa，feia和ftga分别表示人口数，环保投入和三废排放对环境的影响。

式（15-17）是能源子系统方程组。fecp表示能源供需差额对能源价格的影响，fsie和fcle分别表示第二产业产值和消费水平对能源消费的影响。各个参数采用算术平均值、趋势外推法等方法给定，并参照2001-2011年数据进行调整。

四、模型检验及模拟调控

建模过程中的相关分析表明模型的结构与实际系统的知识相符合，系统的内部的因果关系决定反馈流图的设计，因而模型能够通过结构检验。另外，选择系统中最具代表性的变量，即GDP和人口数作为模型的检验变量，进行模型参考行为测试。结果如图5所示。

图5 GDP和人口数模拟值与历史值比较图

从图5可以看出，模拟值能够基本反映历史值的变化情况。根据公式：误差=（模拟值-历史值）/历史值可以得到历年模拟值和历史值之间的误差，结果显示出最大误差为9.332%，低于10%。

根据图4所示的模型因果关系，选择教育投入，外资引进力度，科技投入，环境保护力度和能源价格管制等因素作为调控参量进行模拟调控。调控参量及代表性的情景设定如表2所示。

表2 皖江城市带调控参量及代表性情景设定方案表

方案1是“以GDP为纲”型发展方案，强调外资引进力度，并压低能源等原材料价格，不注重教育、科技投入和环境保护，注重经济发展。

方案2则与方案1截然不同，注重教育、科技的投入，而且对外资的限制非常严格，注重环境保护，甚至不惜抬高能源等原材料价格。

方案3和方案4则采取了平衡型的发展策略，在教育、科技投入、环境保护、外资利用、能源价格等方面都采取中间的策略，既不激进，也不保守。

方案5注重科技和环境保护，而方案6采取了全面赶超的发展策略，力求在经济发展、环境保护等各方面都做到最好。

各方案的模拟结果如表3所示。

表3 典型方案运行结果表

五、结果分析与结论

通过表3可以看出，方案1注重吸引外资，短期内对经济的拉动较大，在近期（2015年）经济规模迅速增加，达到了21597.18亿元，但是对环境保护重视不够，因而环境有下降的趋势，这导致人口迁出，从而使得社会发展水平呈现波动下降的趋势。方案2重视环境保护，严格限制外资引进的环保质量，这使得环境水平快速提高，人口迁入，再加上对教育科技的重视，经济虽然初期发展缓慢，在近期（2015年）远远落后于方案1，但是发展后劲足，在远期2030年已经基本和方案1持平，预计将来必定能够超越方案1的经济发展程度。方案3和方案4的仿真结果在各方面都很接近。其经济发展在近期（2015年）落后于方案1，但高于方案2；社会人口数在近期和远期都高于方案1，环境发展则远高于方案1但是稍逊于方案2。方案5比较重视科技和环保，所以其环境发展较好，仅次于方案3，较好的环境也吸引了人口的迁入，但是其利用外资的程度较低，使得其经济发展较为缓慢。方案6在经济发展方面一枝独秀，远远超过其他方案，但是经济发展和环境保护存在一定的冲突，所以尽管方案6的环保投入也较高，甚至通过抬能源价格等手段控制能源消费，但是其环境依然不如方案3和方案5。但是经济的发展依然吸引了人口的迁入，这使得方案6的模拟人口数也较高，仅次于方案5。

通过以上分析，可以得到以下结论：

第一，利用外资程度在近期对皖江城市带经济的拉动作用较大，但是在远期则效果不明显。远期科技投入、教育投入等能够更加显著的决定经济的发展。即资金在短期对经济发展作用较大，但是科技、人力资本等在远期对经济更具有决定作用。

第二，决定人口迁徙的主要原因是经济发展水平。即经济发展水平较高使得区域消费水平较高，从而能够吸引人才的流入。但是同时环境、教育等都能够在一定程度上影响人口的迁徙。

第三，经济发展和环境保护之间存在一定程度的冲突。由于皖江城市带更多的在承接产业转移，很少进行产业向外转移，所以区域经济高速发展且环境不断改善的情形难以达到。这客观上解释了皖江城市带大部分地区虽然环保投入不断增加，但是在经济高速发展的同时环境质量仍然出现一定水平下降的情况。在短期没有重大技术进步和产业向外转移时，区域管理部门在建设皖江城市带生态文明时须注意平衡经济发展和环境保护之间的关系。

[1]国务院.国务院关于进一步推进长江三角洲地区改革开放和经济社会发展的指 导意见[EB／OL].国发[2008]30号，中央政府门户网站http：//www.gov.cn.,2009-09-07.

[2]伍万云.皖江城市带承接现代服务业梯度转移研究[J].江淮论坛，2011，（5）：49-55.

[3]伍万云.皖江城市带承接产业转移示范区研究[J].北京行政学院学报，2011，（2）：89-93.

[4]方大春.皖江城市带示范区产业承接的风险研究[J].安徽师范大学学报(人文社会科学版)，2010，38（6）：648-653.

[5]丁家云,雷勋平.皖江城市带打造承接产业转移示范区对策研究[J].铜陵学院学报，2010，（2）：54-57.

[6]贾仁安，丁荣华.系统动力学——反馈动态性复杂分析[M].北京：高等教育出版社，2002.