黃河流域城市經濟韌性與生態韌性的耦合協調關系研究

劉同超 吳丹

摘 要：城市是黃河流域高質量發展的重要載體，提升城市經濟韌性與生態韌性是城市高質量發展的重要內容。為了給黃河流域生態保護和高質量發展重大國家戰略的全面實施提供參考，選擇沿黃６７ 個地級市作為研究對象，以２０１０ 年、２０１５ 年、２０２０ 年為時間節點，在分析黃河流域城市經濟韌性與生態韌性耦合機理的基礎上，運用ＷＳＲ 理論構建黃河流域城市經濟韌性與生態韌性評價指標體系，采用耦合協調度模型分析二者耦合協調演變趨勢，運用地理探測器分析耦合協調度的主要影響因子，結果表明：１） 黃河流域城市經濟韌性與生態韌性耦合協調度在２０１０—２０２０ 年整體上先升后降但變化幅度不大，在空間上呈現下游高于中游、中游高于上游的態勢；２）黃河流域城市經濟韌性與生態韌性耦合協調度整體較低，對６７ 個城市按良好協調、勉強協調、輕度失調、嚴重失調進行聚類的城市數量分別為４、７、４１、１５ 個；３）黃河流域城市經濟韌性與生態韌性耦合協調度在不同時期的主要影響因子有所不同，除經濟韌性指標中的城鎮登記失業人數、專利授權數和生態韌性指標中的園林綠地面積一直是主要影響因子外，ＧＤＰ 在前期屬主要影響因子而后期為非主要影響因子，建成區綠化率、工業廢水排放量、工業ＳＯ２ 排放量等生態韌性指標在前期屬非主要影響因子而后期為主要影響因子，整體上看，經濟韌性指標的影響力由強變弱，而生態韌性指標的影響力由弱變強。

關鍵詞：經濟韌性；生態韌性；ＷＳＲ 理論；耦合協調度；黃河流域

中圖分類號：Ｆ２９；Ｘ１７１；ＴＶ８８２．１ 文獻標志碼：Ａ ｄｏｉ：１０．３９６９／ ｊ．ｉｓｓｎ．１０００－１３７９．２０２４．０３．００２

引用格式：劉同超，吳丹．黃河流域城市經濟韌性與生態韌性的耦合協調關系研究［Ｊ］．人民黃河，２０２４，４６（３）：６－１１．

２０２０ 年以來，城市經濟發展變緩，提升城市經濟韌性與生態韌性成為城市高質量發展的重要內容。踐行可持續發展理念可以有效提高城市經濟韌性和生態韌性、促進城市生態經濟發展，但這對于城市發展過程中的生態資源利用有較高要求。城市經濟韌性和生態韌性研究一直備受業界矚目。在城市經濟韌性研究方面，Ｓｉｍｍｉｅ 等［１］ 認為經濟韌性分析應重視系統動態演變的過程，Ｍａｒｔｉｎ 等［２］ 認為經濟韌性研究應從經濟系統受到沖擊及恢復的過程進行分析，彭榮熙等［３］ 分析了中國東部沿海城市的經濟韌性發展狀態、產業結構對城市經濟韌性的影響，杜文瑄等［４］ 分析了金融風險擾動對長三角地區城市經濟韌性的影響，劉同超［５］ 分析了黃河流域城市經濟效率與城市經濟韌性之間的耦合關系，王奇珍等［６］ 分析了２００８ 年以來中國城市經濟韌性演變規律及影響因素，趙紅梅等［７］ 分析了城市經濟韌性與生態承載力的關系。在生態韌性研究方面，Ｈｏｌｌｉｎｇ［８］ 認為生態韌性是指生態系統從一種狀態變成另一種狀態的最大能級；Ｆｏｌｋｅ 等［９］ 認為提升生態韌性應重視生態系統的動態改變，而不是追求生態系統的均衡化；夏楚瑜等［１０］ 研究了杭州市生態韌性在１９９５—２０１５ 年的演變規律；孟海星等［１１］ 從城市生態防災角度分析了城市生態韌性建設的主要措施。

關于城市經濟韌性和生態韌性的已有研究主要聚焦于單一城市經濟韌性及其受生態韌性的影響，較少涉及城市經濟韌性與生態韌性的正負反饋關系和耦合協調狀態。鑒于城市是黃河流域高質量發展的重要載體，本文首先分析黃河流域城市經濟韌性與生態韌性的耦合機理，然后運用物理－事理－人理（Ｗｕｌｉ－Ｓｈｉｌｉ－Ｒｅｎｌｉ，簡稱ＷＳＲ）理論構建黃河流域城市經濟韌性與生態韌性評價指標體系，采用耦合協調度模型分析二者耦合協調演變趨勢，運用地理探測器分析耦合協調度主要影響因子，以期為黃河流域生態保護和高質量發展重大國家戰略的全面實施提供參考。

１ 城市經濟韌性與生態韌性耦合機理

經濟韌性是指經濟系統通過調整經濟結構和發展模式，應對系統內外部干擾、抵御沖擊，實現經濟可持續發展的能力，其對于經濟遭受沖擊后出現萎靡不振還是高速發展有關鍵作用，具體內容包括經濟的抵御恢復能力（抵御沖擊能力和遭受沖擊后的恢復能力）、適應調整能力和創新轉型能力。生態韌性是指生態系統對系統內外部擾動的轉化能力，其對于生態保護和可持續發展有重要作用，具體內容包括生態的抵御恢復能力、適應調整能力和創新轉型能力。

城市發展過程中經濟與生態相互影響，二者的變化影響著經濟韌性和生態韌性。城市經濟韌性以資源利用帶來的經濟變化結果進行測度，城市生態韌性以經濟發展過程中帶來的生態變化結果進行測度。從經濟韌性與生態韌性耦合的構成要件來看，城市經濟韌性通過生產、人口、創新３ 個層面體現經濟的抵御恢復能力、適應調整能力和創新轉型能力，通過資源利用改變生態韌性；城市生態韌性主要通過園林、面積和污染３ 個層面體現生態的抵御恢復能力、適應調整能力和創新轉型能力，生態韌性的變化會影響生態經濟，進而影響經濟韌性。提升城市經濟韌性和生態韌性的關鍵是遵循可持續發展理念的資源利用和生態經濟發展，在經濟發展中合理利用生態資源，以提高生態韌性、促進生態經濟發展、提高經濟韌性，從而形成良性循環。城市經濟韌性與生態韌性耦合機理如圖１ 所示。

２ 研究方法

２．１ 研究對象和時間節點

黃河流經青海、四川、甘肅、寧夏、內蒙古、山西、陜西、河南、山東九?。▍^），但并非九?。▍^）的所有地級市都屬于黃河流域，且屬于黃河流域的部分地級市數據缺失較多，因此參考相關研究［１２－１５］ ，選擇沿黃６７ 個地級市作為本文研究對象（見表１）。

在時域方面，考慮數據的可獲得性和時效性，選?。玻埃保?年、２０１５ 年、２０２０ 年３ 個時間節點進行城市經濟韌性與生態韌性耦合協調研究。本研究所用數據主要來源于《中國城市統計年鑒》，其缺失的部分數據主要依據各?。▍^）、市統計年鑒予以彌補，個別無法獲取的缺失數據采用插值法予以補充。

２．２ 基于ＷＳＲ 理論的評價指標體系

ＷＳＲ 理論是由顧基發等［１６］ 提出的，其主要思想是以東方哲學觀為基礎融合中國人民智慧方法的系統思維，核心內涵為懂物理、明事理和通人理。ＷＳＲ 理論有如下主要特點：一是綜合性，ＷＳＲ 為一種綜合性方法，即多種方法的集成，也可以適當嵌入一些別的方法和思想；二是系統性，物理、事理和人理構成一個完整的系統，在系統內部通過這３ 個方面相互作用來維持系統的運行；三是迭代性，ＷＳＲ 理論認為在系統內部物理、事理和人理的相互作用能夠不斷改進系統，提升系統的適應性和先進性，從而保障系統始終處于迭代狀態。目前，ＷＳＲ 理論主要在風險管理領域運用，通過系統風險分析，降低系統事故發生概率和損失。

系統韌性可作為風險管理的重要內容，ＷＳＲ 理論用于系統韌性分析具有一定的適用性，其中：物理代表韌性中的抵抗能力，事理代表韌性中的調整轉型能力，人理代表韌性中的恢復能力。因此，運用ＷＳＲ 理論分析城市經濟韌性和生態韌性是完全可行的，通過物理、事理和人理３ 個方面設置城市經濟韌性和生態韌性評價指標體系（見表２）。城市經濟韌性設置６ 個指標，物理對應生產層面，包括ＧＤＰ 和人均ＧＤＰ 兩個指標；事理對應創新層面，包括專利授權數和高等學校人數兩個指標；人理對應人口層面，包括人口總數和城鎮登記失業人數兩個指標。城市生態韌性也設置６ 個指標，物理對應園林層面，包括園林綠地面積和建成區綠化率兩個指標；人理對應面積層面，包括區域總面積和建成區面積占比兩個指標；事理對應污染層面，包括工業廢水排放量和工業ＳＯ２排放量兩個指標。

３ 結果與分析

３．１ 城市經濟韌性與生態韌性耦合協調時空演變情況

黃河流域城市經濟韌性與生態韌性耦合協調度計算結果見表４（受篇幅所限，表中僅列出了耦合協調度大小排序前１０ 位和后１０ 位城市的耦合協調度，以及上游、中游、下游、流域均值）。

從２０１０ 年、２０１５ 年、２０２０ 年３ 個時間節點看，黃河流域城市經濟韌性與生態韌性耦合協調度在２０１０—２０２０ 年整體上先升后降（這可能與經濟韌性與生態韌性的提升速度不同有關，２０１０—２０１５ 年經濟韌性與生態韌性趨于一致，２０１５—２０２０ 年經濟韌性提升速度較生態韌性提升速度慢導致二者在２０２０ 年差異加大），但變化幅度不大。

從空間上看，黃河流域各城市經濟韌性與生態韌性耦合協調度差異較大，２０１０ 年、２０１５ 年、２０２０ 年大小極值比分別達６．６、５．７、７．７，大小排序前１０ 位均值分別是后１０ 位均值的３．８ 倍、３．７ 倍、４．０ 倍，耦合協調等級屬協調的城市較少（其中只有西安、青島、鄭州、濟南四市耦合協調等級維持在中等協調或良好協調），多數城市處于瀕臨失調及以下等級。從上、中、下游城市經濟韌性與生態韌性耦合協調度均值看，下游城市＞中游城市＞上游城市，原因可能是上游城市經濟韌性與生態韌性均較低、中游城市經濟韌性高于生態韌性、下游城市經濟韌性與生態韌性均較高。

從各?。▍^）城市經濟韌性與生態韌性耦合協調度來看，省會城市或經濟發展水平較高的城市相對較高。其中：河南各城市中鄭州耦合協調度最高且逐年上升（已達到良好協調等級），洛陽次之（屬于勉強協調等級），其他城市大都處于輕度失調等級；山東各城市耦合協調度整體較高但有下降趨勢，其中青島耦合協調度最高（已達到良好協調等級），其次是濟南（已達到中等協調等級），再次是淄博和濰坊（處于勉強協調等級），其他城市大都處于瀕臨失調等級；山西只有太原達到勉強協調等級，多數城市處于中度失調或輕度失調等級，且耦合協調度有下降趨勢；內蒙古各城市中呼和浩特和鄂爾多斯耦合協調度較高但有下降趨勢，包頭耦合協調等級從勉強協調下降到了輕度失調，其他城市耦合協調等級處于中度失調；陜西各城市中西安處于良好協調等級，其他城市大都屬于輕度失調及以下等級；甘肅各城市中蘭州耦合協調度最高（屬于勉強協調等級），其他城市則處于嚴重失調或中度失調等級；青海西寧屬輕度失調等級，海東屬嚴重失調等級；寧夏各城市中銀川屬瀕臨失調等級，石嘴山屬中度失調等級，其他城市屬嚴重失調等級。

３．２ 城市經濟韌性與生態韌性耦合協調聚類分析

運用ＳＰＳＳ ２６ 軟件對黃河流域城市經濟韌性與生態韌性的耦合協調等級進行聚類分析，把６７ 個城市劃分為良好協調、勉強協調、輕度失調、嚴重失調４ 類，見表５。

良好協調類城市只有分布在黃河中下游的濟南、青島、鄭州、西安４ 個城市，這４ 個城市經濟韌性和生態韌性均較高，尤其鄭州市經濟發展勢頭迅猛、經濟韌性和生態韌性均較高。

勉強協調類城市有７ 個，主要分布在黃河中下游地區，這些城市經濟韌性和生態韌性較為一致但都不高，需進一步提升經濟韌性和生態韌性，進而提高經濟韌性和生態韌性耦合協調度。

輕度失調類城市達４１ 個，主要分布在黃河上中游地區，這些城市經濟韌性和生態韌性均低于勉強協調類城市的，其中多數城市經濟韌性稍低于生態韌性、少數城市經濟韌性稍高于生態韌性，因此應重視經濟韌性與生態韌性的協調發展，補齊經濟韌性與生態韌性的短板。

嚴重失調類城市有１５ 個，大都為黃河上游的非省會城市，這些城市的共性是經濟韌性遠低于生態韌性，因此應在保持和提升生態韌性的前提下提升經濟韌性，以進一步提升城市經濟韌性和生態韌性耦合協調度。

３．３ 耦合協調度各因子影響力分析

黃河流域城市經濟韌性與生態韌性耦合協調度１２ 個影響因子（指標）的影響力計算結果見表６。把影響力≥０．８００ 且達到極顯著水平的因子作為黃河流域城市經濟韌性與生態韌性耦合協調度的主要影響因子，則２０１０ 年的主要影響因子有５ 個，即ＧＤＰ、城鎮登記失業人數、專利授權數、建成區面積占比、園林綠地面積，其中有３ 個是經濟韌性指標、有２ 個是生態韌性指標，表明經濟韌性指標對耦合協調度的影響略大于生態韌性指標的影響；２０１５ 年的主要影響因子有ＧＤＰ、城鎮登記失業人數、專利授權數，均為經濟韌性指標，表明耦合協調度主要受經濟韌性指標影響；２０２０ 年的主要影響因子有９ 個，即城鎮登記失業人數、專利授權數、高等學校人數、園林綠地面積、建成區綠化率、區域總面積、建成區面積占比、工業廢水排放量、工業ＳＯ２排放量，其中有３ 個是經濟韌性指標、有６個是生態韌性指標，表明耦合協調度主要受生態韌性指標影響，經濟韌性指標對耦合協調度的影響力明顯減弱。

對比不同年份各因子影響力可知：經濟韌性指標中的ＧＤＰ 在２０１０ 年和２０１５ 年均為主要影響因子，在２０２０ 年影響力明顯減弱、變為非主要影響因子，說明ＧＤＰ 對黃河流域城市經濟韌性與生態韌性耦合協調度的作用在下降，過度追求ＧＤＰ 的效果越來越不明顯，因此經濟發展應從高速度向高質量轉變；而建成區綠化率、工業廢水排放量、工業ＳＯ２排放量等生態韌性指標的影響力顯著增強，從非主要影響因子變為主要影響因子，因此應進一步加強黃河流域生態保護和污染防治。此外，經濟韌性指標中的城鎮登記失業人數、專利授權數一直是黃河流域城市經濟韌性與生態韌性耦合協調度的主要影響因子，對于經濟韌性而言，體現創新的專利授權數是驅動力、而城鎮失業人口是抵抗力；生態韌性指標中的園林綠地面積有２ ａ 是主要影響因子、有１ ａ 也可作為主要影響因子，其對生態韌性而言是主要的抵抗力。

４ 結論與策略

４．１ 結論

１）黃河流域城市經濟韌性與生態韌性耦合協調度在２０１０—２０２０ 年整體上先升后降但變化幅度不大，在空間上呈現下游高于中游、中游高于上游的態勢。

２）黃河流域城市經濟韌性與生態韌性耦合協調度整體較低、各城市極差較大，其中鄭州、青島、濟南、西安四市耦合協調度在０．７ 以上，有２６ 個城市耦合協調度在０．３ 以下，對６７ 個城市按良好協調、勉強協調、輕度失調、嚴重失調進行聚類的數量分別為４、７、４１、１５ 個。

３）黃河流域城市經濟韌性與生態韌性耦合協調度在不同時期的主要影響因子有所不同，除經濟韌性指標中的城鎮登記失業人數、專利授權數和生態韌性指標中的園林綠地面積一直是主要影響因子外，ＧＤＰ在前期屬主要影響因子而后期為非主要影響因子，建成區綠化率、工業廢水排放量、工業ＳＯ２排放量等生態韌性指標在前期屬非主要影響因子而后期為主要影響因子，整體上看，經濟韌性指標的影響力由強變弱，而生態任性指標的影響力由弱變強。

４．２ 策略

１）重視經濟高質量發展和生態保護，在生態保護中合理利用資源，構建良好的經濟韌性與生態韌性協調發展模式。從微觀角度看，經濟韌性提升需要合理利用生態資源，生態韌性的提升需要經濟發展作為支撐；從宏觀角度看，經濟韌性與生態韌性的良好協調需要政府制定相應政策和機制，如禁止高排污高污染企業入駐、加強科技成果轉化、扶持新能源高科技企業發展、大力發展生態經濟等。

２）實施區域差異化發展策略，盡力提高上中游城市經濟韌性與生態韌性的耦合協調度、縮小上下游發展差距。黃河上游多數城市經濟韌性與生態韌性嚴重失調、經濟韌性顯著較生態韌性差，應充分利用生態韌性的優勢，重點發展生態經濟，提高科技支撐能力，加大人才吸引力度，從抵抗力、恢復力和調整轉型力三方面提升經濟韌性。

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【責任編輯 張智民】