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高原某地区生态产业化与产业生态化协同发展研究

2021-01-05吴景卿金爱民周洲郭隆郜华萍李庚

安徽农业科学 2021年24期
关键词:耦合协调度熵值法

吴景卿 金爱民 周洲 郭隆 郜华萍 李庚

摘要 基于高原某地区2014—2018年的相关数据,通过构建评价指标体系,采用熵值法与耦合协调度评价模型对高原某地区近5年生态产业化、产业生态化相关指标进行测量,计算出其耦合发展度。通过数据论证发现了该区域发展过程中暴露出的问题,提出现阶段该区域实现生态产业化与产业生态化协调发展的对策,即发展农业新生产力、强化信息产业、发展静脉集群产业园区、完善生态补偿机制等。

关键词 生态产业化;产业生态化;耦合协调度;熵值法

中图分类号 S-9  文献标识码 A  文章编号 0517-6611(2021)24-0097-05

doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2021.24.022

Research on the Coordinated Development of Ecological Industrialization and Industrial Ecologicalization in a Certain Area of the Plateau

WU Jing-qing1,JIN Ai-min2,ZHOU Zhou3 et al

(1.Faculty of Environmental Science and Engineering, Kunming University of Science and Technology,Kunming,Yunnan 650031;2. Yunnan CIC Science and Technology Development Co.,Ltd., Kunming,Yunnan 650000;3.Yunnan Xinyi Import and Export Trading Co., Ltd., Kunming,Yunnan 650000)

Abstract Based on the relevant data of a certain area of the plateau from 2014 to 2018, this paper used the entropy method and the coupling coordination degree evaluation model to measure the relevant indicators of ecological industrialization and industrial ecologicalization in a certain area of the plateau in the past 5 years by constructing an evaluation index system, and calculated its degree of coupling development. Through data demonstration, the problems exposed in the development process of the region were discovered, and the countermeasures for achieving the coordinated development of ecological industrialization and industrial ecologicalization in the region were proposed. That was, to develop new agricultural productivity, strengthen the information industry, develop venous cluster industrial parks, and improve the ecological compensation mechanism.

Key words Ecological industrialization;Industrial ecologicalization;Coupling coordination degree;Entropy method

作者简介

吴景卿(1997—),男,云南曲靖人,硕士研究生,研究方向:环境科学与工程类。*通信作者,研究员,硕士生导师,从事废气资源化利用研究。

收稿日期 2021-03-01

产业是人类经济活动的重要载体,产业系统与自然生态环境有着密切的联系。对于经济欠发达、自然资源禀赋较好的西部高原地区,如何协调好生态环境与经济发展之间的问题是发展新时代经济必须面对的挑战。国内目前对生态产业化和产业生态化的研究仍处于理论阶段,关于生态产业化与产业生态化之间的定量指标测定及耦合协调度研究较少。

生态产业化是基于环境承载力,将生态资源作为生产要素,实现生态资源的保值增值,将绿水青山变成金山银山,其关键在于把环境优势转化为生态农业、生态工业、生态服务业等生态经济优势[1]。生态产业化可分为直接途径和间接途径,直接途径即將优势生态资源禀赋转化为生态产品或服务,通过直接交易获取价值[2];间接途径则是根据区域的自然禀赋、区位优势、历史文化基础等条件发展相对优势的产业,形成具有竞争力的产业集群,实现生态资源的增值。产业生态化是对自然规律的服从和尊重[3],根据产业自然生态有机循环机理,在自然系统承载能力内,对特定地域空间内产业系统、自然系统与社会系统之间进行耦合优化,达到充分利用资源,减少环境破坏,协调自然、社会与经济的持续发展[4]。生态产业化与产业生态化的根本目标都是经济发展与资源节约、环境保护的双赢[5],两者之间协同发展需要将区域生态环境资源与产业布局有机融合,把产业活动纳入生态系统的循环之中,科学布局产业结构,实现产业活动与生态经济的良性循环与可持续发展。

笔者在借鉴其他学者的研究基础上,结合该区域的实际发展情况,根据生态环境与经济发展之间的相互性进行指标选取,采用客观赋权的熵值法,对生态产业化与产业生态化之间的关系进行科学定量计算,寻找其发展过程中暴露出的问题,为西部高原地区经济实现绿色发展提供决策支撑。

1 区域发展现状

该区域位于西部高原中部,地处昆曼、昆河经济走廊、泛亚国际大通道交汇点,面向南亚东南亚的国际枢纽,所辖面积461 km2。2011年5月该区域撤县设区,在实现城镇化进程加速的同时,产业结构也不断优化调整,2010—2019年产业结构从7.09∶55.67∶37.24调整为1.22∶40.40∶58.38,服务业占比大幅增大,由“二三一”逐步过渡为“三二一”的发展模式(图1)。

第一产业占比显著下降,农、林、渔、牧产值显著降低,城市化建设侵占农田是第一产业产值降低的主要因素,但也从侧面反映出第一产业链和生产方式较为单一;食品制造业、化学原料和化学制品制造业、医药制造业、非金属矿物制品业、有色金属冶炼和压延加工业、电气机械和器材制造业六大支柱行业占该区规模以上工业增加值的79.6%,电器机械和器材制造业、医药制造业的贡献率较大,起到了正向拉动作用。规模以上工业企业体量较小且较为分散,缺乏强有力的产业支撑,工业新增力量严重不足;第三产业产值占比显著增长,但以批发零售、住宿餐饮为代表的传统服务业占主导,金融、商务、研发、信息、教育、旅游等现代服务业发展滞后,该地区外向型经济发展缓慢,跨区域合作层次和水平不高,外贸依存度偏低,以花卉、蔬菜、铜铝等资源型产品为主

要的进出口产品,对外开放程度不高。

2 生态产业化与产业生态化耦合度模型

2.1 生态产业化指标构建及数据量化

为客观全面地反映高原某地区生态产业化与产业生态化发展的耦合关系,该研究借鉴徐静等[5-8]的研究成果,结合高原某地区近年来生态、经济发展状况与数据的可得性,遵循客观明确、科学主导和简便实用等原则进行指标选取,建立可操作性强、数据易于收集和整理的指标体系。指标体系建立生态产业化与产业生态化两大子系统,生态产业化指标选取生态农业产业化、生态林业产业化、生态养殖业产业化、生态旅游业产业化、生态环境污染水平、生态产业经济水平6个层面共20个指标(X1~X20),产业生态化指标选取产业化水平、生态环境水平、生态环境压力、生态抗逆能力、生态效率5个层面共17个指标(Y1~Y17)[6],如表1所示。生态产业化与产业生态化各项指标数据均来自该地区统计年鉴和政府公开文件。

2.2 生态产业化与产业生态化耦合度评价模型的构建方法

2.2.1 熵值法测算指标权重。

主观赋权法由于其依赖专家的经验知识,缺乏说服力;该研究选用客观赋权的熵值法完全根据数据计算以确定各指标权重,避免了客观影响因素,评估结果较为科学可靠[9]。

“熵”是对系统内无序程度的度量,系统内指标的信息熵反映了该指标在评估系统内所起的作用。指标的信息熵越大,则该指标在系统内的所占权重越大。若某项指标的指标值相同,则该指标在评价中不起作用[10]。

以该地区2014—2018年的各项指标数据作为样本,形成初始数据矩阵:Xij=X11…X1nXm1…Xmn

(0≤i≤m,0≤j≤n),式中,m代表测定年度;n代表指标个数;Xij表示第i年第j项评价指标的数值,正常情况下对具体指标贡献率程度与其时序差值成正比。

(1)初始指标数据标准化。由于各指标的量纲存在差异,需对各指标进行标准化处理:

x′ij=xij-xminxmax-xmin(1)

x′ij=xmax-xijxmax-xmin(2)

对于正向指标,选用公式(1);对于负向指标,选用公式(2)。xij表示第i年第j项评价指标的数值;xmax为第j项指标的最大值;xmin为第j项指标的最小值。

(2)数据标准化处理时出现计算结果为0,需将标准化的初始数据正向擴大0.000 01个单位[11],即

Zij=x′ij+0.000 01(3)

(3)计算第i年第j项指标所占测定年限的比重(Pij),其计算公式如下:

Pij=Zijmi=1Zij(4)

(4)计算指标熵值(Ej)。其计算公式如下:

Ej=-φ×mi=1Pij×lnPij (5)

式中,φ为常数,与选取年份有关,一般取φ=1/lnm。

(5)计算指标j的效应值(Dj),其计算公式如下:

Dj=1-Ej(6)

(6)计算指标j的权重(Wj),其计算公式如下:

Wj=Djnj=1Dj(7)

(7)计算生态产业化指数,其计算公式如下:

X=nj=1(Wj×x′ij)(8)

(8)计算产业生态化指数,其计算公式如下:

Y=nj=1(Wj×y′ij)(9)

2.2.2 耦合发展度计算。

对上述生态产业化与产业生态化指标评价体系中的各项数据进行计算,得出生态产业化与产业生态化指数分别记为X、Y。用其计算结果构建生态产业化与产业生态化复合系统发展耦合评价模型。耦合度是对生态产业化与产业生态化关联程度的度量,参照陈长[8]建立的生态产业化与产业生态化耦合模型,计算公式如下:

C=XY/X+Y22k (10)

式中,X为生态产业化指数;Y为产业生态化指数;C为生态产业化与产业生态化复合系统耦合度;k为层次系数,该研究所构建的指标体系含2个系统,故层次系数取2。

借鉴王成等[12]的研究成果并结合该研究的实际情况,将生态产业化与产业生态化耦合度划分为4个类型,如表2所示。

耦合度C客观反映出生态产业化与产业生态化各子系统间相互作用的程度,难以反映出各子系统之间相互作用的好坏[13],因此采用耦合协调度来评价各子系统之间的发展状态。评价系统间的发展状态需要引入耦合发展度评价模型,耦合协调度D是将耦合度和发展度同时结合起来,综合评价生态产业化与产业生态化的耦合发展水平的高低。生态产业化与产业生态化耦合协调度类型划分如表3所示,耦合协调度越高,说明生态产业化与产业生态化系统的耦合水平越高,二者处于较好的发展阶段,反之说明耦合发展水平越低,系统间反向作用力越明显,其计算方法如下:

D=C×F,F=αX+βY(11)

式中,D为生态产业化与产业生态化耦合协调度;C为生态产业化与产业生态化复合系统耦合度;X、Y分别为生态产业化指数和产业生态化指数;α和β分别为生态产业化与产业生态化系统在综合评价中的系数,在该指标体系中生态产业化与产业化同等重要,故取α=β=0.5[14]。

2.3 生态产业化与产业生态化耦合协调模型分析

运用“2.2”方法,对该地区2014—2018年生态产业化与产业生态化评价指标体系进行计算,得出该地区2014—2018年生态产业化与产业生态化耦合协调模型,为了直观地反映出其生态产业化与产业生态化的时序变化,依据计算结果形成图2~3。

从图2可以看出,5年间该区域生态产业化指数持续攀升,由2014年的0.284 7上升至2018年的0.686 3,该区域生态产业化水平不断提高,其中2014—2015年与2016—2017年增幅较大,分别达到49%和46%。但生态产业化的快速发展却缺乏产业功能支撑,生态约束补偿机制尚未完善,生态资源难以实现长期性的保值增值。

从图3可以看出,2014—2018年该地区产业生态化指数在0.434 2~0.505 4,呈“W”型振荡波动,该区域产业生态化建设存在一定的不稳定性,生态产业化水平仍处于中等水平,但有长期向好趋势。2011年该地区撤县设区,随着城镇化进程不断加快使得该区域从农业大县一跃成为城市新区。然而,快速城镇化背后却是由政府主导,产业链和生产方式较为单一的传统型产业,高能耗、高排放的产业比重较高,科技研发、金融、商务、信息、教育、旅游等现代产业发展滞后,在短时间内难以得到根本扭转,生态环境综合质量指数下降、生态环境压力加大[15],环境保护和生态建设任重道远。

从图4可以看出,2014—2018年该地区生态产业化与产业生态化系统耦合度处于协调耦合阶段,耦合协调度上升趋势明显。 自2014年起,该区域积极贯彻落实“生态文明建设”理念,通过政策约束,科学规划产业布局,积极修复生态环境,生态产业化发展迅猛并在系统内占优势地位,生态产业化与产业生态化之间良性共振耦合,发展方向趋于有序。

生态产业化与产业生态化系统耦合协调度处于中度协调阶段,生态产业化与产业生态化初具规模,生态环境修复效果明显。耦合协调度虽逐年上升,但仍处于中度协调阶段,生态产业化与产业生态化之间尚未实现良性互动,发展模式有待加强。

3 生态产业化与产业生态化发展对策

综上所述,2014—2018年西部高原某地区生态产业化与产业生态化处于不断优化的中度协调阶段。该地区是西部高原经济发展的中心,其生态产业化与产业生态化发展模式对西部高原其他地区有较好的借鉴推广作用,为促进西部高原地区生态产业化与产业生态化的发展,该研究提出以下对策。

3.1 调整产业结构

在自然系统承载能力内,耦合优化产业系统、自然系统与社会系统结构[16]。结合该地区独特的资源禀赋和生态环境条件,改变以往单一粗放的发展模式[17],将高新技术、新兴农业产业链、都市农业、农业产品电子商务化新商业模式融入农业发展。推动传统工业产业转变为生态工业产业,延长产业链,减少物质和能量消耗、废物的排放,建立实施清洁生产机制,可再生资源替代自然资源,用高新技术解决新型环境污染问题,促进技术进步和科技成果的转化,实现生态、环境、能源、经济、系统工程资源化和效益最大化效益。围绕生态修复保护建设,采用“湿地公园”保护的模式,以尊重自然为理念,科学、适度的人为干预,健全流域湿地文化生态旅游要素,抢抓健康养生产业迅猛发展的重大机遇,充分发挥该区域历史文化底蕴深厚、环境优美、交通便捷等优势,發展健康养生度假旅游;积极应对旅游散客时代、休闲时代,培育新型旅游业态,构建集花卉研发、旅游、文化、健康等为一体的健康旅游休闲产业体系。

3.2 优化产业布局

立足区域经济发展阶段和资源禀赋,以信息、大健康、文旅和高原特色农业作为主要产业载体,以产城融合、静脉集群发展为思路,坚持低碳发展理念,合理引导产业聚集,深入挖掘生态资产间共生功能;发挥大学城科研人才资源优势,建设产学研实训基地,全面打造出具有高水平人才、高发展前景的人才聚集地[18],推动科技成果工程化,促进科技和经济双重进步;依托信息产业园区的技术优势,创建产业大数据共享平台,加强产业联动性,实现园区内产品共享、资源循环利用。

3.3 加强生态环境建设,完善生态约束补偿机制

划定区域生态红线,调整生态保护分区,以促进区域生态功能的恢复;通过推动低影响开发在区域生态设计中的运用,控制城市和农村面源,对流域面源污染进行调查,建立分级评估范围,进行区域面源污染防治。从水质达标率、生物多样性、底泥质量、水资源保障能力、湖滨带生态系统完整性、环境管理能力、公众满意度等具体指标建立污染防治评估指标体系;制定考核制度、建立考核体系,加强对企业日常行为的监管,建立有奖有惩的生态补偿激励机制,以确保工业园区环境治理工作的有效实施。并将环境管理机构责任细化,建立一整套的监管体制,严格地监督生态补偿政策落实情况以及落实力度[19];将旅游发展与生态环境保护同规划同发展[20],加强历史文化环境管理,在景区内构建现代化设施的同时,充分发掘、保护和发展旅游地的传统特色和历史风貌;加强景区内环境卫生整治,营造优美、舒适、文明、卫生的旅游空间的同时保护景区内的生态环境;规范辖区内餐饮行业的投资建设运营,对餐饮行业的环保资质审批做到“严入严出”,切实保障餐饮行业周边的生态环境。

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