武汉城市圈esre复合系统协调发展研究

武汉城市圈esre复合系统协调发展研究

“两型社会”建设的重点和核心是协调和发展经济。社会资源和环境（形态）的协调和发展。其中,资源是基础,环境是保障,经济发展是动力,社会发展是方向。四者构成一个相互耦合的复合系统(ESRE),表现为动态涨落、协同交互的自组织演进过程,其协调状态关系到一个国家(地区)社会经济可持续发展程度,相关研究受到广泛关注,形成理论与实证、定量与定性分析相结合的研究范式。ESRE系统协调理论体系架构。建立环境经济学、资源经济学和生态经济学等学科理论体系,耗散结构论、非线性协同论、内生经济增长论、环境承载力论、生态需要论、复合生态系统论、生态经济协调论等理论不断应用于ESRE系统协调发展研究。ESRE系统协调发展实证研究。研究区域以国家(省区)等大尺度和单体城市等小尺度为主,大尺度实例往往选择中国资源环境脆弱的西部地区、经济发展迅猛的东部沿海地区,小尺度主要关注资源型城市的产业升级与续接,对于城镇群体中的尺度空间,尤其是中部都市圈(群)的研究力度相对薄弱,仅见长三角、厦门湾、苏锡常、珠三角、河西走廊等城市群。ESRE系统协调度模型定量分析:一方面从环境经济学角度,对Leontief投入产出模型、“库兹涅茨倒U型”模型进行创新性争论与验证;一方面从生态经济学角度,建立生态—经济系统协调性模型,以生态—经济协调动力学模型、生态足迹模型、生态模拟和经济优化模型为代表;另一方面从资源经济学角度,重视资源的价值,建立SEEEA核算体系和ECCO评价框架。ESRE系统协调发展战略研究。ESRE系统协调发展是当今世界人地关系的焦点议题,许多学者建立“内涵界定—协调评价—调控路径”的研究范式,构建系列协调评价标准与模型,多学科多视角架构ESRE系统协调控制框架,如Norgaard(1990)的“反馈环”协调控制,林桂兰(2007)的“六位一体”调控框架等,提出许多建设性的发展战略:科技创新、政策调控、产业升级转型、空间重组、新型工业化、特色城市化等。从国内外经济—社会—资源—环境协调发展研究现状来看,ESRE系统协调发展研究已成为热点与前沿,但仍有待进一步深化:①研究尺度多集中于国家(省区)和城市,涉足中部都市圈(群)的实证研究有待加强;②研究范式多集中于“内涵界定—现状评价—发展对策”的问题—对策研究模式,ESRE系统协调发展的机理透析仍显薄弱;③研究视角上,以静态评价为主,评价与衡量标准缺乏动态性,空间发展演进研究力度不够;评价指标(群),较多描述客观现实状态,较少针对变动趋势的调控路径研究。当前,都市圈经济发展模式与运行体制处于深刻大转型期,城市问题日益突出,都市圈空间发展模式处于急剧变革中,亟待进行规律总结与规划创新研究。因此,多学科多角度,通过定量与案例分析,建立都市圈经济—社会—资源—环境复合系统协调发展评价模型,揭示ESRE复合系统协调发展机理,从经济转型—优化—重组角度探讨都市圈空间协调、持续和科学的发展模式,一定程度上可丰富与完善中国都市圈规划理论研究,为中国“两型社会”建设提供理论借鉴。1学习方法1.1研究技术方法1.2评价指标体系查阅1995—2008年间CNKI期刊相关论文,在专家征询、频度统计基础上,综合考虑数据可获得性,从目标—因子—指标三个层面,建立一般评价指标体系,通过数据标准化处理、主成分分析、独立性检验,计算相关系数和空间变异度归并评价指标,建立最终评价指标体系(表1)。1.3经济子系统和社会子系统经济、社会子系统经济、环境子系统之间的协调度借鉴效益理论与平衡理论,构造协调度模型:式中:C为系统的协调度,X为经济子系统的发展水平,Y为社会子系统的发展水平,Z为资源子系统的发展水平,W为环境子系统的发展水平,k为调整系数,一般取k=8。评价等级标准见表2。1.4引入协调发展模型为能真实反映经济、社会、资源、环境综合发展水平,在此构造协调发展度公式(度量标准见表3):2esr复合系统的协调发展评估2.1esre复合系统的协调评估根据公式(1)计算武汉城市圈ESRE系统协调度,同时参照协调度等级划分标准(表2),可得表4。分析表4可知:2.1.1武汉城市规划系统协调度存在显著差异2.1.2水平保持的一致性协调度等级由高到低依次为:黄冈、武汉、咸宁、孝感、仙桃、鄂州、黄石、潜江、天门,与城际经济发展水平保持较高的一致性。武汉、黄冈经济发展水平较高,为区域资源利用、生态保护和环境治理提供强大的经济技术支持,而黄石、鄂州、仙桃、潜江、天门5市协调度等级低的城市,其经济发展水平也相对落后,其资源环境与经济社会发展协调的矛盾比较明显,突出反映出经济发展水平对区域协调发展的重要支撑作用。2.2esre复合系统协调发展评估参照协调发展水平度量标准(表3),依据公式(2)计算得出武汉城市圈ESRE复合系统协调发展度数据(表5)。分析表5可知:2.2.1圈域间经济发展协调性不强整个城市圈ESRE系统协调发展平均水平为0.692228,不超过0.7,属于初级协调发展阶段。除武汉、黄冈、咸宁以外,其余城市协调发展水平均在0.7以下,整个圈域2/3的城市处于初级协调及其以下水平(图2)。一定程度表明,武汉城市圈在社会经济发展的同时,未能有效实现资源合理利用和生态环境保护,经济社会与资源环境系统发展协调性不强。主要原因是,武汉城市圈长期形成的“重型化”、粗放型的产业经济结构,工业经济发展以高能源消耗与重污染排放为代价的状况还没有明显改善,整个圈域规模较大、盈利较强的产业主要集中于能源开采加工、矿产开采、农副食品加工、纺织业、化工等高耗能、重污染的重化工业,规模较大工业企业万元的工业增加值能耗比超过全国平均水平。2.2.2不同层级复合系统发展的子系统特征第一等级板块——武汉,协调度高于0.85,属于良好协调发展等级,处于整个圈域第一等级,属于资源环境好—经济发展型。其经济社会发展水平明显领先于其他城市,具有较高首位度,主要表现在人均GDP、职工平均工资等各项指标上,产业结构层次较高,第二、三产业较发达,经济发展处于集约发展态。资源环境方面,在空气质量保持、能源使用效率、环境治理投资等方面,同样处于领先地位,经济社会发展与资源环境保护处于良性协调发展态。第二等级板块——黄冈、咸宁和孝感三市,协调度介于0.68—0.80间,属于中级协调发展等级,为第二等级,属于资源环境差—经济发展型。三个城市均与武汉相邻,其ESRE各子系统发展情况与武汉相比还有一定的差距,但相对于城市圈域其他城市而言,经济社会与资源环境子系统发展水平较高,经济发展速度较快,如黄冈的经济发展水平紧次于武汉,孝感的社会发展水平在整个城市圈中排名第二。但是这三个城市资源环境发展水平较弱,重工业等资本密集型行业投资规模较大,资源能源消耗大,单位GDP能耗、电耗及“三废”排放量均较大,经济社会与资源环境协调发展水平不高。因此在追求经济社会效益的同时,不能忽视资源环境问题的防治。第三等级板块——仙桃、天门、潜江三市,协调度介于0.60-0.67间,属于初级协调发展等级,为第三等级,属于资源环境好—经济滞后型。三市社会经济发展水平较落后,资源和环境发展处于较低发展态,影响复合系统整体协调发展程度。主要原因可能是产业结构不够完善,市场环境不够成熟,基础设施投入不足,招商引资能力较差,科技创新水平不高,污染型工业少,环境污染、生态恶化和资源衰竭等问题没有充分显现,表现出较好资源环境和较差经济社会发展态,整体协调发展等级不高。第四等级板块——黄石、鄂州二市,协调发展度在0.6以下,仅属于勉强协调等级,为第四等级,属于资源环境差—经济滞缓型。社会经济发展水平相对较高,但资源衰竭、环境污染、生态恶化等问题日益突出,经济社会发展的资源环境约束日益加剧,经济社会发展渐趋缓慢,整个复合系统处于濒临失调状态,表现出粗放型经济增长方式和恶化型的资源环境发展水平。两市产业经济主要以矿产加工、建筑、钢铁冶炼制造、金属冶炼加工等重型工业为主导,资源能源消耗大,利用率低,附加值高,经济发展是以数量增长为核心,表现为高投入、低产出、高耗能、重污染为特征的粗放型经济增长方式,综合效益低。当前城市发展的重点和关键是转变经济发展模式,实施产业经济转型,推动产业结构升级与接续,走“两型”城市化发展道路。2.2.3武汉城市圈的内在联系武汉城市圈在经济—社会—资源—环境耦合发展过程中,由于政治、经济、文化、历史等多方面原因,武汉率先发展起来,成为武汉城市圈的核心,而其他城市则因ESRE各子系统发展缓慢或协调程度不高,而成为武汉城市圈的边缘,空间上形成核心—边缘结构(图4)。武汉位于核心地位,随着产业结构不断优化调整,经济社会发展呈强劲势头,成为武汉城市圈的经济、政治和文化中心,现代服务业发达,智力资源高度密集,城市一体化水平高,交通区位条件优越,在人均GDP、社会消费品零售总额、职工平均工资等多项经济社会指标中占据领头羊位置,规模经济效应明显。黄石、鄂州、天门、仙桃等周边城市,系统协调发展水平与武汉相比,差距巨大,不断承接核心武汉经济社会发展的极化与扩散效应,成为边缘区,整个城市圈形成“一城独大,众星捧月”态势。3武汉城市圈esre复合系统协调发展的总体特征社会、经济、资源、环境各系统相互耦合,共同作用,具有非线性耦合性、时间动态性、空间分异性、可度量性、可模拟性特征,表现为一具耗散结构、自我平衡、协同演化的经济(Economy)、社会(Society)、资源(Resource)、环境(Environment)复合巨系统(ESRE)。武汉城市圈城际ESRE系统协调发展水平存在着明显的空间分异性,体现出武汉城市圈ESRE复合系统的协调关系和协调发展关系呈现空间上的失调至协调不同程度的地域分异特征。研究表明城市圈ESRE复合系统整体水平不高,基本处于初级水平,与城市自身的经济发展实力密切相关;ESRE复合系统协调发展度呈现四大等级板块式和中心—边缘式复合空间格局。协调度和协调发展度模型数据实证揭示良好的协调性不一定具有良好的协调发展性(如咸宁市)。因为ESRE复合系统协调发展是协调与发展概念的交集,具有层次性,表现为协调和发展两个层次。协调反映各子系统相互配合的贴近程度,而协调发展性则反映了各子系统相互促进的发展程度。协调发展是一种强调整体性、综合性和内在性的发展聚合,它不是单个系统或要素的“增长”,而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,其衡量根本标准是整个系统发展综合效益最大化。ESRE复合系统尽管是一非线性耦合系统,但具可度量性和模拟性。运用数理统计分析软件,所建立的一般评价指标体系将复合系统重构为经济、社会、资源、环境四个子系统,其中,经济发展系统内涵表现为规模、结构、效益和分布等4个维度特征;社会发展系统表现为水平、影响2个维度;资源支持系统表现为条件、耗用、生产3个维度;环境保障系统表现为水平、压力和抗逆3个维度,这些能客观地反映评价武汉城市圈ESRE复合系统协调发展特征,也对其他地区ESRE复合系统发展评价具有较好的普适性。本文虽然注重定量与实证分析,但仍然存在一些不足:协调发展模型仍然无法涵盖诸多系统耦合的不确定性问题,有待方法革新;建构ESRE复合系统仍然不够全面而系统;缺乏系统分析ESRE复合系统协调发展的时序动态演化特征、耦合作用机制和协调发展路径,有待进一步深化研究。黄冈协调度最高,接近1.0,武汉(0.920961)次黄冈协调度最高,接近1.0,武汉(0.920961)