王 怡

（1.陕西师范大学 国际商学院，西安 710119；2.商洛学院 经济管理学院，陕西 商洛 726000）

0 引言

丝绸之路经济带是国家主席习近平于2013年在哈萨克斯坦提出的新概念，源于古代的丝绸之路，是我国“一带一路”发展战略的重要组成部分，主要包括西北五省和西南四省共九个省级行政单位。西部大开发战略的实施大大推动了西部地区经济增长，但同时也给西部地区的生态环境造成很大的承载压力，经济增长和生态环境之间的关系出现较为明显的不协调现象。为了保持丝绸之路经济带的可持续发展，国家相继出台一系列政策加大对西部地区的生态补偿投入，2016年8月国务院办公厅公布《关于加大西部地区生态补偿力度的通知》，地方政府也对本地区的生态补偿高度重视。那么丝绸之路经济带经济发展效益和生态环境质量之间的关系究竟如何？本文通过构建丝绸之路经济带的耦合模型进行实证研究。

1 模型构建

耦合是来自物理学的一个重要概念，指处于系统中的不同个体通过各种方式相互作用相互影响，这种动态的互动状态称为耦合效应，良性健康的耦合效应可以实现个体之间的协调发展，推动系统的正常动态循环运行。因此不同的耦合效应决定了事物发展的不同状态，关系协调就会出现良性发展，关系冲突则表现为发展停滞甚至倒退。这一概念提出以来得到学者们的广泛应用，耦合效应突破了物理学领域，在生态学、经济学、社会学、心理学等领域都受到学者们的青睐。本文利用这一概念分析经济发展效益和生态环境质量之间的耦合性，揭示子系统之间的动态相关关系，为经济增长和生态环境的协调发展提供理论依据。基于耦合效应的基本原理首先构建功效函数，对经济发展效益和生态环境质量两个子系统的功效进行表述。假设经济发展效益子系统的序参量为U1，生态环境质量的序参量为U2，uij表示子系统i中第j个统计指标的观测值，则子系统i和子系统j的功效函数为：

其中λij表示子系统i中第j个统计指标的权重，且满足以下条件：

μij表示子系统i中第j个统计指标的标准化值，该值需要通过标准化处理，处理公式包括正向标准化μ1和逆向标准化μ2，公式分别是：

基于功效函数构建单纯定量的耦合度模型，n维耦合度模型的一般化表达方式为：

由于本文中涉及到子系统只有经济发展效益和生态环境质量，因此可以得到以下两个子系统的耦合度模型：

其中C表示子系统之间的耦合度，该值的范围为[0,1],值越小表示耦合度越低，子系统之间的协调性越差，系统的整体发展趋势是无序状态；值越大表示耦合度越高，子系统之间的协调性越好，系统整体朝有序状态发展。

为了反映系统的整体功效和协调功效，需构建耦合协调度函数，以测度不同区域经济发展效益和生态环境质量之间的耦合程度，耦合协调度函数H的表达式为：

其中D表示子系统经济发展效益和生态环境质量的耦合协调度，C表示子系统经济发展效益和生态环境质量的耦合度，T表示子系统之间的调节系数，k、α和β是参数，k的值为0.5，α和β根据经济发展效益和生态环境质量的重要程度可以取不同的值，这里本文假设二者处于同等重要地位，则α和β的值均为0.5。

根据丝绸之路经济带经济发展效益和生态环境质量的关系可以分为协调发展和失调发展两大类，其中协调发展根据协调度的大小分为协调度优、协调度良、协调度中三个等级，失调发展包括协调度弱和协调度差两个等级，具体如表1所示。

表1 丝绸之路经济带协调度分类情况

2 指标选取及权重计算

选取合适的度量指标是测度结果准确性的重要前提，指标体系选取过程应坚持科学性、可得性、可测性、系统性等原则，既能把指标用定性的方式进行表述，又能通过量化的方法用具体数值表述出来，并进行指标数值的比较研究。经济发展效益从经济总体规模、经济发展速度、地区经济结构和经济发展可持续性四个方面进行指标设定。生态环境质量从森林质量、农田质量、沙漠化程度和河流质量四个方面选取相应的指标。具体指标设定及含义如表2所示。

由于指标的重要程度存在较大差异，在进行系统耦合分析前需要对各指标加权处理。德尔菲法和层次分析法是目前学者们常用的加权分析法，但由于该方法在进行加权处理时具有较强的主观性，可能会产生一定误差，因此本文使用“熵权法”对各指标进行加权处理，“熵权法”是一种基于客观事物变异系数的加权方法，具有较强的客观性，计算步骤主要有：

表2 指标设定及含义

（1）对各指标原始值进行标准化处理

标准化处理的公式是：

其中Y表示标准化处理后的值，是变量的均值，其公式为，S是标准差，其公式为：

标准化处理后使不同的变量数据具有相同的均值和方差，可以进行直接比较。

（2）计算标准化处理后的指标在子系统中所占的比例

计算公式为：

其中pij表示子系统i中指标j的标准化值在子系统中的比重，uij表示子系统i中指标j的标准化值。根据公式计算子系统i中指标j的熵值ej：

其中k表示协调参数，其值由以下公式决定：

（3）计算子系统i中j指标的变异系数

变异系数g的计算公式为：

其中Ee的值由以下公式求出：

（4）计算子系统i中指标j的权重w

计算公式为：

使用该方法计算出的丝绸之路经济带各统计指标的权重结果见上文表2。

3 耦合度测算

丝绸之路经济带由国家主席习近平于2013年首先提出，源于古代的丝绸之路，自古以来我国就与丝绸之路沿线国家保持着良好的文化往来和经贸合作。由于新的丝绸之路经济带地域辽阔，连接亚太经济圈和欧洲经济圈，是一个非常具有发展潜力的区域。目前新丝绸之路经济带主要包括西北五省和西南四省：陕西、青海、新疆、甘肃、宁夏、重庆、广西、云南、四川。本文分析样本为上述九个省（市、自治区），原始数据来源于2000—2016年各省级行政单位《统计年鉴》，分析年限为2000—2016年。

首先对原始数据进行标准化处理，然后利用“熵权法”计算的权重把相应指标数值代入功效函数，得到丝绸之路经济带经济发展效益和生态环境质量的功效值，利用耦合模型计算耦合度值C、耦合协调值D及耦合协调等级计算结果如表3、表4和表5所示。表3是丝绸之路经济带的耦合度值C，根据前述耦合度函数，C值的范围是从0到1，值越小表示耦合度越低，值越大表示耦合度越高。从表3计算结果可以看出，丝绸之路经济带经济发展效益和生态环境质量的耦合度普遍较低，所有值均在0.3以下，表示该区域经济发展和生态环境之间出现较为明显的不协调现象。但从2000—2016年的发展趋势来看，基本呈现波动式上升的趋势，表示丝绸之路经济带经济发展效益和生态环境质量之间的协调度在逐年提高。

表4报告了丝绸之路经济带九个省级行政单位2000—2016年的耦合协调值D，从计算结果来看，九个省级行政单位的协调值相似度很大，这些区域经济发展效益和生态环境质量之间的关系基本处于一个层次。重庆在丝绸之路经济带中协调值相对较高，可能与国家的政策支持有关，财政经费投入较多，在经济发展的同时注重生态环境的保护。横向对比来看，没有很明显的差异；纵向发展来看，总体处于从发展不协调向协调发展的趋势逐步转化。

表3 丝绸之路经济带耦合度值C计算结果

表4 丝绸之路经济带耦合协调值D计算结果

利用表3和表4的计算结果本文可以得到丝绸之路经济带的耦合协调等级，见下页表5。从等级测度结果来看，丝绸之路经济带九个省级行政单位的协调度存在较大差异，总体来看丝绸之路经济带经济发展效益和生态环境质量出现较为严重的不协调现象，“西部大开发”提出以后这一状况稍有好转。处于协调发展等级的只有陕西、重庆和四川，陕西从2014年开始进入协调发展等级，重庆从2009年开始进入协调发展等级，四川从2012年开始进入协调发展等级，但是协调发展等级相对较低，陕西和四川到目前为止最高等级为协调度中度，重庆从2013—2016年进入协调度良好等级，属于丝绸之路经济带经济发展效益和生态环境协调度最高的地区。其他地区均处于经济发展效益和生态环境不协调的等级，从2008年开始所有地区都已实现从协调度差到协调度弱的跨越，今后应该加快实现丝绸之路经济带向更高协调度等级的发展。

为了更清晰地反映丝绸之路经济带经济发展效益和生态环境质量协调度发展趋势，对五个不同等级进行赋值(B=20,C=15,D=10,E=5),并把2000—2016年的总体发展趋势用图形表述出来（见图1）。从图1可以看出丝绸之路经济带的协调度在缓慢提升，其中新疆的提升速度相对较慢，重庆的提升速度相对较快。

表5 2000—2016年丝绸之路经济带耦合协调等级

图1 2000—2016年丝绸之路经济带协调度发展趋势

4 结论

本文借鉴物理学中的耦合效应使用功效函数构建耦合度模型，根据协调度的大小分为协调度优、协调度良、协调度中、协调度弱和协调度差五个等级。把研究对象分为经济发展效益和生态环境质量两个子系统，经济发展效益从经济总体规模、经济发展速度、地区经济结构和经济发展可持续性四个方面进行指标设定，生态环境质量从森林质量、农田质量、沙漠化程度和河流质量四个方面选取相应的指标。实证研究了丝绸之路经济带九个省级行政单位经济发展效益和生态环境质量之间的耦合关系，得出以下主要结论：

（1）丝绸之路经济带经济发展效益和生态环境质量总体协调度较低。2003年之前所有样本的协调度等级均处于E级（协调度差等级），2004年开始开始向D级发展（协调度弱等级），这两个等级均是不协调发展的状态，目前只有陕西、重庆和四川发展到协调发展的等级，其他地区依然处于不协调发展的状态，国家必须加大对该地区的生态补偿投入，提升协调度的层级。（2）丝绸之路经济带经济发展效益和生态环境质量协调度具有波动式上升趋势。丝绸之路经济带经济发展效益和生态环境质量2000—2016年协调度的测度结果显示，所有地区的协调度数值都处于上升发展趋势，虽然部分年份有所波动，但总体趋势是上升的。这种逐年上升的发展趋势表明，经济发展和生态环境之间的关系越来越和谐，可持续发展将会成为今后的重要方向。（3）丝绸之路经济带经济发展效益和生态环境质量协调度具有横向发展不平衡特征。从横向对比来看，九个省级行政单位的发展具有一定不均衡性，虽然在分析年限的起点2000年基本处于同一层次，但到2016年重庆已经发展到B级，陕西和四川发展到C级，其他六个省级行政单位依然处于D级。因此国家在制定生态补偿政策时应考虑地区之间的差异，以实现丝绸之路经济带整体的协调发展。

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