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摘 要：协调快速城镇化过程与生态环境之间的矛盾关系是我国下一阶段城镇化工作中的重点。基于广东省2005-2013年所构建的城镇化和生态环境的评价指标体系，进行实证分析，结果显示城镇化水平呈现快速上升趋势，而生态环境水平则存在区域间的发展差异。运用耦合协调度模型计算表明，广东省及各研究对象于2009年进入基本协调区间；结合灰色预测模型对2014-2018年的耦合协调度进行预测，结果显示广东省将率先进入高度协调区间，但粤西地区则呈现明显的落后趋势。该地区需重视对生态环境的保护，加大资金投入与政策倾斜，使城镇化进程与环境建设相协调，防止逐渐恶化的生态环境成为经济建设与社会发展的制约因素。
关键词：城镇化；生态环境；耦合关系；灰色预测；广东省
中图分类号：F323.22 文献标识码：A 文章编号：1009-9107（2016）04-0138-08
引 言
改革开放以来，我国经历了世界历史上规模最大并且速度最快的城镇化进程，城镇化率从1980年的19.5%增长至2013年的53.7%。国家新型城镇化规划（2014-2020年）中明确指出城镇化是保持我国经济持续健康发展的强大引擎，是促进社会全面进步的必然要求。然而，快速城镇化引发的资源耗竭、环境污染、人居环境恶化、居民健康等问题以及对城市生态基础设施和区域生态系统服务功能的胁迫[1]，却成为我国实现可持续发展所面临的重大挑战。一系列诸如耕地面积减少、耕地质量下降、濒危动植物种类增加、河流湖泊水质恶化、垃圾围城、雾霾锁城等的生态环境问题频发，不仅严重降低了国民的生活质量，也在一定程度上制约了经济建设的开展。在此背景下，党的十八大报告和中央经济工作会议连续提出要积极稳妥推进城镇化，着力提高城镇化质量，把生态文明理念和原则全面融入城镇化全过程。可见，能否在快速城镇化的进程中解决资源环境保障问题，使城镇化建设与资源环境承载能力相适应，协调经济发展与生态环境保护之间的矛盾关系，是决定我国未来几十年新型城镇化发展前景的基础性科学问题[2]。
城镇化是具有中国特色的产物，自20世纪80年代起，马世骏教授和王如松院士开创性地开展了对城镇化与生态环境互动关系的理论研究，并提出了“社会-经济-自然复合生态系统”的研究框架[3]；发展到21世纪初，针对城镇化与生态环境之间相互作用关系及机理的定量研究逐渐增多[4-6]。在相关研究中，存在“城镇化”与“城市化”概念混用的现象，有的学者以城市规模为划分界限，百万人口以上的为城市化，以下的则为城镇化[7]。我们认为，城镇化与城市化之间并没有本质的差异，都是反映了以传统农牧业为主的乡村社会向以第二、三产业为主的现代社会转变的过程，因此在本研究中统一使用城镇化这一概念，以与国家相关文件保持一致。在当前研究中较为常见的是对城镇化与生态环境之间的耦合度及协调度进行测度研究[8]以及运用EKC曲线验证两者之间的关系[9]，研究方法主要有系统分析法、计量经济法和预测法，研究尺度涵盖了国家、区域[10]及城市[11]，其中又以城市为研究重点。总体而言，当前研究呈现出由静态、定性分析转向动态、定量评价的趋势，为人们进一步研究城镇化与生态环境的关系奠定了基础。
广东省是我国快速城镇化地区的典型代表。针对广东省在经济社会建设过程中出现的各种环境问题，省政府自2005年以来制定了一系列有关环境保护、节能减排、产业升级等的文件及行动纲领，以实际行动建设和谐广东、绿色广东，最终实现统筹人与自然和谐发展，促进经济、社会与环境全面、协调、可持续发展的终极目标。本文借助物理学中的耦合概念，对广东省2005-2013年间城镇化与生态环境之间的关系展开分析，并运用灰色预测理论对其耦合协调度进行预测，为政府相关部门制定城镇化战略提供参考与借鉴。
一、城镇化与生态环境评价及耦合模型构建
（一）城镇化与生态环境之间的相互作用关系
目前人们惯用城镇化率来衡量某一地区的城镇化进程，在政府的工作报告中也常以此作为度量指标。然而，城镇化过程并不简单地表现为城镇人口占常住人口比重的增加，更多的是一个多要素综合变化、发展的过程。由于城镇人口的增加，伴随着城镇自然、人文景观的改变，产业结构的调整与升级，人民生活方式及观念的改变。基于此认识，我们用人口城镇化、空间城镇化、经济城镇化、社会城镇化这四个子要素来描绘城镇化的内涵[12]。其中，人口城镇化是其基础，在快速城镇化的进程中，迅速扩张的城镇人口会对生态环境产生严重的胁迫效应，主要体现为对自然资源的消耗及废弃物的过量排放。经济城镇化是其核心，正是由于城乡之间存在经济发展的差异，才导致越来越多的人口从农村地区流向城镇地区。经济城镇化存在正、负两方面的外部性，通常在经济发展的初级阶段表现为负外部性，意味着经济建设需要以牺牲环境为代价；当经济发展到一定程度时，充分的资金又可用于对环境的保育及建设，此为正外部性。空间城镇化是其外在表现，随着城镇区域面积的扩大及土地利用性质的改变导致人地矛盾日益突出，并进一步衍生出自然人文景观的破坏及交通拥堵等问题。社会城镇化是其终极目标，意图通过人们生活方式及消费观念的改变以确保经济建设与生态环境之间能保持和谐、可持续的良性发展关系，并且将城市现代文明的理念渗透到农村地区，使城乡协调均衡发展，是较高层次生态文明的追求，对城镇化过程有正向提升作用[13]。
总体而言，城镇化进程对生态环境会产生一定的胁迫作用，而生态环境也会对城镇化进程形成一定的约束作用。如果不对持续恶化的生态环境加以适当管治，则必然会出现资金外流及人口迁出等的“逆城市化”现象[14]。因此，对城镇化与生态环境之间的相互作用关系进行定量分析，有助于指导城镇化进程的健康、可持续开展。
（二）城镇化与生态环境评价模型构建
为了对城镇化与生态环境之间的相互作用关系进行分析，首先需要构建城镇化及生态环境的评价模型。本文采取频度统计法及专家咨询法进行模型的指标筛选，在中国知网中检索近10年间所有相关的文献，对其中出现的指标进行频度统计，选取高频指标构成初步的评价模型，再根据专家咨询的意见对指标进行调整，以形成最终的评价模型。其中，城镇化水平评价模型包含人口、经济、空间、社会城镇化4个子系统；生态环境水平评价模型借助PSR（pressure-state-response）理论进行构建，包括系统压力、系统状态、系统反应3个子系统。其中，压力指标表征人类活动给环境造成的压力，例如人口数量及各种污染物排放量等；状态指标表征特定时间阶段的环境状态和环境变化情况，包括生态系统与自然环境现状，人类的生活质量和健康状况等；响应指标指社会和个人如何行动来减轻、阻止、恢复和预防人类活动对环境的负面影响，以及对已经发生的不利于人类生存发展的生态环境变化进行补救的措施[15，16]
（三）权重的确定及无量纲化
权重是权衡被评价事物中若干因素相对重要程度的量值，唯有科学合理确定权重，才能使评价指标体系更科学、使评价更合理。常用的指标赋权方法有：主观赋权法、客观赋权法和组合赋权法。主观赋权法是指根据专家的知识、经验对指标赋予相应的权重，操作简单，但主观性大、数据的可重复性差；客观赋权法是指根据指标的原始数据计算处理后得到的各指标对应权重系数，但权重的分配受到样本数据的影响，导致数据的不可继承性。鉴于不同方法各自具有优缺点，有学者提出使用主观赋权法和客观赋权法的结合，即组合赋权法来确定权重[17]。本文同样采取组合赋权法来确定权重，首先向专家发放问卷，将各级评价指标的相对重要程度分为5个等级：非常重要（5分），重要（4分），一般（3分），不重要（2分），非常不重要（1分），在专家打分后，通过简单的计算以得到主观权重[18]；然后使用变异系数法并结合统计年鉴的数据以确定客观权重[19]。最终组合权重的计算公式为：W组合（i）=λW主（i）+（1-λ）W客（i）。其中，W组合（i）表示第i个指标的组合权重，W主（i）表示使用德尔菲法得到的第i个指标的主观权重，W客（i）表示使用变异系数法得到的第i个指标的客观权重，λ为偏好系数，且λ∈（0，1），在本研究中，λ取值0.5，计算结果如表1所示。
由于评价指标体系中各个指标的单位不一致，为方便后期数据的计算与评判，必须对每个指标进行无量纲化处理，即进行数据标准化。无量纲化处理过程中，评价指标包括正向指标和负向指标两种类型，其取值范围皆为[0，1]。正向指标式（1）和负向指标式（2）的计算公式如下[20]。
二、实证研究
（一）研究对象与数据来源
广东省地处中国大陆最南部，全境位于北纬20°09"～25°31"和东经109°45"～117°20"之间，省陆地面积17.98万平方公里，约占全国陆地面积的1.85%。广东是中国经济总量最大和发展最快的省份，其经济总量连续25年蝉联全国第一[22]，城镇化率也一直高居全国首位。据《2015年广东统计年鉴》，全国的城镇化率为 53.7% ，广东省的城镇化率为68.0%，在所有省份中位列第一。本文以广东省为研究对象，对其2005-2013年间城镇化与生态环境的耦合关系进行分析；同时分别以广州、河源、汕头、阳江作为粤中、粤北、粤东和粤西地区市代表，分析广东省内不同区域的发展差异。研究数据来源于广东省统计信息网（http：///）、广州统计信息网（http：///）、汕头统计信息网（http：//sttj.shantou.gov.cn/）、阳江统计信息网（http：///）、河源统计信息网（http：//stats.heyuan.gov.cn/）；广东省、广州、汕头、阳江、河源统计年鉴（2006-2014年）；广东省社会统计年鉴（2006-2014年）。
（二）城镇化水平分析
由表1中可看出，在城镇化评价指标体系中，经济城镇化（0.358 1）所占比重最大，其次为社会城镇化（0.291 6）、空间城镇化（0.190 3）和人口城镇化（0.159 9）。在具体的指标中，人均地方财政收入、人均社会消费品零售总额、城镇污水处理率、人均GDP和城镇居民人均可支配收入是累计贡献度最大的指标，该5个指标在所有21个指标中所占权重接近40%。可见，经济发展以及人民生活水平的提高是广东省城镇化进程的重要动力来源，在下一阶段的城镇化进程中，政府相关部门要继续坚持以经济发展为核心，同时注重社会保障与民生服务的供给，这样方可保证城镇化有序、健康、可持续地发展。
由图1可见广东省在2005-2013年间综合城镇化水平呈快速上升态势，这与我省的发展现状相吻合。这表明广东省在研究期限内保持了经济建设的快速增长，并逐步提高社会生活水平，城镇人口占常住人口的比例逐年增加，城市的区域范围也相应增大。在四个子系统中，经济与社会城镇化的上升速率较为一致，而人口与空间子系统的变化速率则相对平缓，与之前的权重分析相一致。在人口城镇化曲线中存在拐点，以2009年为界，之前的变化速率较为平缓，之后的变化速率略有提高，表明在2009年之后，人口城镇化对综合城镇化的贡献度有所增加。
表2展示的是广东省及四个代表城市在研究期限内的综合城镇化水平，从数据的变化趋势可看出，各城市之间的差距正在逐渐缩小，2005和2006这两年中各城市的得分还存在一定差距，自2008年起，数据则呈现较明显的集中态势，这表明尽管城市所处的区位有所不同，但都对城镇化给予了相当的重视，将其视为经济建设与社会发展的重要动力来源。
（三）生态环境水平分析
由表1可得，系统压力（0.402 0）在生态环境评价系统中所占比重最大，其次为系统反应（0.382 1）和系统状态（0.215 9）。在具体的指标中，节能保护支出占财政支出比重、人均工业固体废物排放量、城市集中污水处理率和城市人均公园绿地面积为累计贡献度最大的指标，该4个指标在所有17个指标中所占权重达到40%。可见广东省当前所面临的生态环境压力还是较大的，但也做出了相应积极的响应措施，今后要继续增加对节能环保的资金投入、做好对工业固废及城市污水的处理工作以及加大城市绿化工程的建设，方能保证生态环境与经济建设同步、协调发展。
图2显示了广东省生态环境总体水平以及各子系统在研究期限内的变化趋势。生态环境总体水平呈现明显的波动上升态势，自2008年开始进入快速上升通道，到2010年达到顶峰，此后经过一年的回落调整后继续上升。系统反应曲线的变化趋势与总体水平的最为相似，均呈现出以2010年为拐点的变动形态。系统压力则呈现匀速的下降趋势，与系统反应曲线相交于2009年并呈现出剪刀叉的形态，说明系统反应能力的提升是促使系统压力下降的重要因素。系统现状在研究期限内则保持了稳步的上升趋势，说明在系统压力与系统反应的综合作用之下，系统的总体趋势还是向好的。
由图3可见，不同城市的生态环境总体水平在研究期限内呈现出不同变动趋势，其中，广东省、广州市和河源市总体呈现上升态势，广州市的波动比河源市更为明显；汕头市的总体水平无明显变化，但在2009-2011年间的波动剧烈；阳江市则在2008年后呈现急剧的下降趋势，这与广东省政府自2008年实施的“腾笼换鸟”产业转型升级战略有关，一些劳动密集型企业以及高能耗、高污染企业，如石化厂、造纸厂、电镀厂等从珠三角地区搬迁至粤西地区，虽然有效促进了当地的二、三产业发展，但却给生态环境带来严重的破坏，这是政府相关部门值得警惕的。
（四）城镇化与生态环境耦合协调度及滞后程度分析
通过计算发现研究期限内所有研究对象的耦合度都落在0.3～0.5区间，表明广东省及各个代表城市都处于快速城镇化发展时期，需要大量的资金、资源及劳动力投入，对资源消耗需求的增加使得生态环境承载力下降。对于耦合协调度，0.5是区分系统之间是否协调发展的转折点。
由图4可见，自2009年起，各研究对象均开始转入协调发展阶段并保持稳步增长态势，且各研究对象的得分差距开始逐步缩小。在此过程中，阳江市耦合协调度的变动趋势有异于其他研究对象。在其他研究对象都表现出较一致的增长趋势时，阳江市却从2008年开始放缓了增长速率。进一步从表2和图3的原始数据看，阳江市的城镇化综合水平在研究期限内一直走高并领先于其他城市，但由于其生态环境水平的快速下降，正是由于两个系统的不同步发展导致其耦合协调度降低。此外，为进一步分析城镇化系统与生态环境系统在耦合协调过程中的相互作用，借用前面所提到的方法计算两个系统的相对滞后程度，结果如表3所示。由表3可见在2009年之前，城镇化系统大多滞后于生态环境系统的发展，这表明在该时期虽然城镇化一呈现快速发展的态势，但还未超出生态环境的承载范围；2009年之后，生态环境滞后的情况有所增多，从前文对城镇化综合水平的分析也可看出，这一时期城镇化曲线的斜率要大于前一时期，表明更高强度的城镇化进程给生态环境施加了更大的压力，致使出现生态环境滞后的现象。在5个研究对象之中，广州市出现协调的次数最多，表明广州市的城镇化系统与生态环境系统之间具有更好地自适应、自调节能力，这与广州市的中心城市的地位相吻合。
三、城镇化与生态环境耦合协调关系预测分析
（一）灰色预测模型
灰色预测模型适用于对小样本、贫信息、不确定性的系统进行时间序列的预测[23]，目前在社会、经济、科技等领域的决策分析中已得到广泛的应用，其中尤以GM（1，1）模型的应用最为广泛。本文选择该模型作为预测的理论工具，其建模的步骤如下[24]。
（三）预测结果
结合上述的预测模型，对广东省2014-2018年的城镇化与生态环境耦合协调度进行预测的结果如图5所示。其中2005-2013年的为实际数据，2014-2018年的为预测数据。
由前面对耦合协调度的区间划分可知，0.8是系统从基本协调到高度协调的区分点。从预测数据可见，在五个研究对象中，广东省将率先于2016年进入城镇化与生态环境高度协调的发展阶段，其次是广州市和河源市。协调度最低的是阳江市，自2014年起才进入基本协调区间，其后一直保持缓慢的增长幅度，从曲线的变化趋势来看，估计要到2022年前后才能进入高度协调区间，远远落后于其他城市。
四、结论和讨论
快速城镇化进程需要以大量的劳动力转移及资源供给为基础，势必给生态环境造成一定的负面压力，对城镇化与生态环境之间的相互作用关系进行定量度量有助于制定可持续发展的城镇化战略。本文构建了城镇化和生态环境的评价指标体系，以广东省为研究对象进行定量测度，以定量测度的结果为基础进行了城镇化与生态环境的耦合协调度分析及预测，得到结论如下：
1.从指标体系的权重来看，经济城镇化（0.358 1）在城镇化评价系统中所占比重最大，其次为社会城镇化（0.291 6）、空间城镇化（0.190 3）和人口城镇化（0.159 9）；系统压力（0.402 0）在生态环境评价系统中所占比重最大，其次为系统反应（0.382 1）和系统状态（0.215 9）。可见，经济发展作为广东省城镇化核心动力的同时也给生态环境造成了较大的压力。在下一阶段的城镇化进程中，政府相关部门要继续坚持以经济发展为核心，同时注重社会保障与民生服务的供给，加大对生态环境保育及恢复方面的资金投入与政策倾斜，这样方可保证城镇化可持续地发展。
2.2005-2013年间，广东省的城镇化整体水平快速提高，且地区差异不明显。生态环境水平则表现出地区差异，广东省、广州市、河源市呈现较一致的上升趋势，汕头市基本保持平稳，阳江市则急剧下降。说明阳江市在受益于产业转型升级政策的同时，也付出了巨大的生态环境代价。耦合协调度能反映区域之间城镇化与生态环境之间是否同步协调发展，结果表明，随着社会环保意识的增加，自2009年后所有研究对象均进入了基本协调的区间，且更多地表现出生态环境发展的落后。这说明目前城镇化建设的强度已超出了生态环境的承载范围，必须进一步重视对环境的保护和建设工作，如果两者之间的不均衡发展逐渐扩大，将会对经济建设形成制约作用。
3.运用GM（1，1）模型构建的预测方程具有较好的预测精度。从对2014-2018年的预测结果来看，广东省将率先进入高度协调发展阶段，其次是广州市和河源市，阳江市则呈现明显的落后趋势，阳江市的落后源于其在生态环境子系统得分的快速下降，导致与城镇化子系统发展不同步。因此，以阳江市为代表的粤西地区应尽快将经济建设的重心转向环境保护，使经济发展与生态改善两者间同步发展、良性互动，最终形成全面发展的良好局面。
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