基于GM（1，1）模型的区域社会经济与生态环境协调发展评价

2023.03.26

摘要：社会经济与生态环境的协调发展是当前我国面临的重要议题。联合协调发展度与GM（1，1）模型可分析已发生时间点区域经济、环境协调发展关系的同时，对受制当前约束下两者未来的协调发展趋势进行预测探讨。以珠三角城市中山市为例，研究结果表明：受持续严格的产业结构调整政策、环境污染管控措施影响，中山市经济、环境协调发展度由2007-2008年的初级协调逐步增进为2018-2020年的优质协调，中山市可持续发展水平显著提升；2007-2020年间，中山市整体属于环境滞后型发展类型，但随着各类政策的有效执行，预计国家“十四五”期间，中山市将实现环境经济同步型发展。该研究的成果可为区域经济、环境政策的下一步调整提供理论支撑。
关键词：GM（1，1）；社会经济与自然环境；协调发展度
中图分类号：X171.1 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2017）03-0258-03
DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2017.03.143
Abstract：Research on coordination between socio-economy and eco-environment is an issue in China. GM （1，1） gray model associated with coordination degree were carried over into this problem. With the modeling， coordination between socio-economy and eco-environment could be discussed of the past， as well as the future. Take Zhongshan City for instance， the results showed as follow： through the period of 2007-2008 to 2018-2020 （forecast）， the coordination degree between socio-economy and eco-environment presented a trend from primary to perfect based on the strict policy of industrial restructuring and pollution-control； Zhongshan City was remain in the state of environmental-lag during the year of 2007 to 2020， but it tended to be economic and environment synchronous considering the effective implementation of various policies in 2020s. The results of this study could provide theoretical support for the adjustment of regional economic-environmental policy in future.
KeyWords：GM（1，1）；socio-economy and eco-environment；coordination degree
近年來，经济的快速发展使中国成为全球最有影响力的国家之一，然而短时间内经济的突飞猛进也使得中国部分城市在生态环境上付出了惨重的代价。如何协调社会经济与生态环境的共同发展是我国当前面临的重要议题，而两者协调发展的定量评定也是该议题研究的前提[1]。
协调发展是一种强调整体性、综合性和内在性的发展聚合，是多系统或要素在协调这一有益的约束和规定之下的综合发展[2]。由廖崇斌提出的协调发展度在综合了“协调度”与“发展水平”两个因素的基础上，可对社会经济与生态环境给予较好的定量评价，目前该方法已在多个区域有效应用[3-6]。纵观已有实践研究，多将协调发展度用于现状及过去时间段的经济、环境关系探讨，而对区域未来的发展趋势预测较少。本文在此基础上引入了GM（1，1）模型，结合该模型可对参数变化定量预测的模式，进行在受制当前约束下的区域经济、环境未来协调发展趋势研究，进而为区域下一步的产业结构调整、环保措施制定提供理论支撑。
1 研究方法
社会经济与自然环境是影响人类生存的、并行的两个系统，两者的协调发展是实现可持续发展的重要途径。社会经济系统与自然环境系统又各自包含多个子系统，两者的协调发展也是各自子系统的综合协调性研究。通过对经济、环境子系统的指标细化，为定量化研究区域的可持续发展提供了途径[2]。
GM（1，1）是一种灰色预测理论的基本模型，可通过对部分已知信息的生成、开发，提取有价值的信息，实现对系统运行行为、演化规律的正确描述，进而实现对其未来变化的定量预测[7]。将GM（1，1）模型引入社会经济与自然环境协调发展评价，可在收集已有年份指标数据的基础上，预测未来指标数值，从而在时间跨度上对区域的协调发展评价研究有了进一步延伸。
1.1 社会经济与生态环境协调发展评价模型
社会经济系统、生态环境系统在遵循系统性、代表性、有效性、科学性和可比性原则下，并考虑数据的可得性、可操作性等多种因素进行各指标的选取[1]。其中，可将经济社会子系统指标预设为，生态环境子系统指标预设为，分别代表示第j项指标第i年的具体数值。
1.1.1 数据标准化处理
2 基于GM（1，1）预测模式的经济社会与生态环境协调发展评价——以中山市为例
2.1 区域简介
中山市位于珠江口西岸，地理位置为东经113°9′至113°46′，北纬22°11′至22°47′，市域面积1800 km2，属于珠三角核心区。随着近30年来的工业发展积累，中山市社会经济发展迅速，人民生活水平明显提高，但与之而来的是以环境为代价的河涌污染、大气污染物升高等，资源、环境问题突出。因此，开展中山市社会经济与生态环境协调发展度研究，探寻二者协同发展趋势就显的十分必要。该研究的成果可为未来中山市调控经济发展，改善区域环境质量带来理论依据。
2.2 社会经济与生态环境评价指标选取及数据来源
通过收集2007-2014年《中山统计年鉴》、《中山市环境指标报告书》等相关资料，本文共选取了14个指标进行中山市经济与环境协调发展度研究，其中经济、环境指标各7个。参考区域协调发展评价领域的相关研究成果[9]，将经济指标归为区域经济、经济结构、能源消耗、居民生活水平四大类，并将环境指标归为环境压力、污染防治和生态水平三个方面。在指标收集的基础上，采用德尔菲法对所选指标进行权重附值，详见表3。
2.3 结果与分析
2.3.1 基于GM（1，1）模型的预测结果与分析
采用2007-2014年各经济、环境指标原始数据进行于GM（1，1）模型建模，获得还原值后进行模型精度检验，得到结论为：14个指标中，6个指标α<0.01，达到一级精度，8个指标α<0.05，达到二级精度；14个指标均有C<0.35，符合一级精度；14个指标均有>0.95，符合一级精度。经验证，模型具有较高的精度和可靠性，可用于2015-2020年各指标的数值预测。预测后，对2007-2020年经济、环境各指标数据进行标准化处理，详见表4。
2.3.2 社会经济与自然环境协调发展评价
依据上述（3）～（7）计算公式，获得中山市经济社会综合指标、生态环境综合指标及两者协调发展度系数，详见图1。2007-2014年间及随后预测的2015-2020年间中山市经济社会综合发展指数、生态环境综合指标、协调发展度均呈现连年走高的趋势，这与近年来广东省对珠三角城市加大产业结构调整、强化环境污染综合治理是密不可分的，各项政策的实施初显成效。其中协调发展度由2007-2008年的初級协调逐步发展为2009-2014年的中级协调；按照现有政策控制力度，未来2015-2017年间，协调发展度将继续增进为良好协调，2018-2020年间达到优质协调，中山市可持续发展水平显著提升。
根据图1结果显示，2007-2020年间中山市经济社会综合指标始终高于生态环境综合指标，中山市属于环境滞后型发展类型，但随着中山市产业调整、环境保护政策的有效执行，生态环境综合指标有逐渐向社会经济综合指标追平的趋势，预计在2020年后，即国家“十四五”期间，中山市将实现达到环境经济同步型发展类型。
3 结论
将GM（1，1）模型引入社会经济与生态环境协调发展度定量评价，分析已发生时间点经济、环境协调发展关系的同时，对受制当前约束下的未来区域经济、环境协调发展趋势进行了预测探讨。以珠三角城市中山市为例，研究结果表明：受持续严格的产业结构调整政策、环境污染综合治理措施影响，中山市经济、环境协调发展度由2007-2008年的初级协调逐步增进为2018-2020年的优质协调，中山市可持续发展水平显著提升；2007-2020年间，中山市整体属于环境滞后型发展类型，但随着各类政策的有效执行，预计2020年后，国家“十四五”期间，中山市将实现环境经济同步型发展。由于协调发展度评定所需指标选取及其相应权重赋值主观性较大，直接影响分析结果，可作为下一步工作重点；同时，如何提高GM（1，1）建模精度也是未来本研究努力的方向。
参考文献
[1]叶友华，孙芳芳，张原等.快速城市化区域经济与环境协调发展动态评价——以深圳宝安区为例[J].生态环境学报，2014，23（12）：1996-2002.
[2]廖重斌.环境与经济协调发展的定量评判及其分类体系——以珠江三角洲城市群为例[J].热带地理，1999，19（2）：171-177.
[3]塔娜，宁小丽.乌海市生态环境与经济协调发展评价[J].干旱区资源与环境，2017，31（5）：94-99.
[4]柴春梅，王宏卫，樊永红等.干旱地区经济社会生态复合系统协调发展研究[J].人民黄河，2017，39（2）：56-60.
[5]檀菲菲，张萌，李浩然.基于集对分析的京津冀区域可持续发展协调能力评价[J].生态学报，2014，34（11）：3090-3098.
[6]王辉，郭玲玲，宋丽.辽宁省14市经济与环境协调度定量研究[J].地理科学进展，2010，29（4）：463-470.
[7]邓聚龙.灰色控制系统[M].武汉：华中工学院出版社，1985：302-318.
[8]刘思峰，谢乃明.灰色系统理论及其应用[M].北京：科学出版社（第五版），2010：122-125.
[9]谢高地，甄霖，鲁春霞等.中国发展的可持续性状态与趋势——一个基于自然资源基础的评价[J].资源科学，2008，30（9）：1349-1355.
收稿日期：2017-05-08
作者简介：陈媛（1983-），女，博士，工程师，研究方向为环境规划管理与污染防治。