矿业城市经济发展与资源环境的协调性分析——以河北唐山为例5045

矿业城市经济发展与资源环境的协调性分析以河北唐山为例5045第32卷2013正第2期2月技术经济TECHNOLOGYECONOMICSV0132。NO2FEB，2O13矿业城市经济发展与资源环境的协调性分析以河北唐山为例闫军印，秦延芬石家庄经济学院，石家庄050031摘要以典型的矿业城市唐山为研究对象，在全面分析城市发展消耗水平子系统、矿产资源保障能力子系统和生态环境支撑能力子系统之间的复杂耦合关系及作用机理的基础上，采用定量评价模型，对19982O1O年唐山经济发展一资源环境复合系统中各予系统的协调性进行了分析测评。结果表明19982010年唐山市的矿产资源保障能力、生态环境支撑能力呈上升趋势，城市发展消耗水平呈下降态势；矿产资源保障能力、生态环境支撑能力与城市发展消耗水平的演变速度具有非同步性，其中矿产资源保障能力稳步上升、生态环境支撑能力先降后升、城市发展消耗水平持续下降；19982O10年唐山市的经济发展与矿产资源保障能力、生态环境支撑能力的协调度均呈不断提升态势，城市经济发展与资源环境呈现出可持续发展的良好态势。最后提出积极调整产业结构，实现资源产业链的纵深延伸，提高资源利用效率，加大生态环境的保护和治理力度，是唐山市未来发展的重要使命。关键词矿业城市；经济发展；资源环境中图分类号F290文献标识码A文章编号1002980X2O1302003405矿业城市是依托矿产资源开发而新建或发展起来，以矿产资源的开采、加工和利用为主导或主要产业构成，具备向社会提供矿产品及其初加工产品功能的城市。矿业城市的产业构成特征决定了其在实现城市经济发展的同时，必然会大量消耗矿产资源、干扰和破坏生态环境。从“经济发展一资源环境”这一矿业城市复合大系统协调运行的角度，以系统科学理论为基础，深入剖析矿业城市复合系统的构成要素和耦合特征，建立全面、科学的评价指标体系，运用定量分析评价模型来准确分析和评判矿业城市经济发展的资源、环境协调运行动态演变态势，对于准确把握矿业城市经济发展的资源、环境运行状况，科学规划城市发展战略具有重要的现实意义。1矿业城市经济发展一资源环境复合系统的构成要素及作用机理根据系统理论，系统是由相互联系、相互依赖、相互作用的事物或过程组成的具有整体功能和综合行为的统一体，它反映了客观事物存在和发展的本质特征。该系统概念实际上包括三方面的内涵一是系统的构成要素或称系统元它是系统构成34的最基本单元，具有明显的层次性，构成了系统不同层次的子系统；二是各系统要素之间的耦合关系它决定了系统的结构和功能；三是各系统要素在确定耦合关系的条件下质和量方面的协调性一一这种质和量的协调性差异确定了系统在既定的功能性质基础上系统势效状态即系统效率发挥水平的差异性_1。因此，分析系统运行状况的协调性，实际上就是分析在既定构成特征及耦合关系的条件下，各系统构成要素在数量、质量、时空等方面的资源配置水平，是对区域社会经济系统的规划管理绩效进行评定。矿业城市的经济发展一资源环境复合系统由矿产资源保障能力子系统SMSC、生态环境支撑能力子系统SESC和城市发展消耗水平子系统SCOU构成，该复合系统表现出较强的开发性、非线性和自组织性特征。1矿产资源保障能力。该能力是矿业城市实现经济发展的基础，为城市发展特别是城市资源产业发展提供了资源保障。矿产资源保障能力由城市发展所需的矿产资源禀赋状况S和资源供应状况S所反映。矿产资源禀赋反映的是地区可供开发利用的矿产资源储备规模和质量条件；收稿日期2O1212一O5基金项目国家社会科学基金项目“基于循环经济的矿产资源产业链技术发展路径研究”11BJY057；河北省社会科学基金项目“河北省环首都经济圈国土资源生态化开发技术体系研究”HB11YJ065作者简介闫军印1963一，男，河北石家庄人，石家庄经济学院科技处处长、教授，硕士生导师，博士，研究方向区域资源与环境技术经济及管理，中国技术经济学会会员登记号IO30500232S；秦延芬1984，女，河北邯郸人，石家庄经济学院研究生学院硕士研究生，研究方向企业技术创新与战略管理。闫军印等矿业城市经济发展与资源环境的协调性分析资源供应反映的是地区将资源转化为工业发展所需矿产品的能力和水平。2生态环境支撑能力。该能力是矿业城市实现经济发展的条件，为城市发展提供环境容量支撑。生态环境支撑能力由环境质量状况SQ和环境治理状况S所反映。环境质量反映的是地区生态环境支撑城市发展的容量潜力；环境治理反映的是地区在改善生态环境方面的投入力度，客观上体现了地区生态环境质量改善的可能速度和水平。3城市发展消耗水平。它反映的是矿业城市在经济发展过程中对地区矿产资源和生态环境的消耗和依赖程度，由城市发展压力状况SDG和城市经济发展消耗状况S所反映。城市发展压力反映的是城市人口增长、经济发展对地区资源与环境的需求程度；城市经济发展消耗体现的是城市在经济发展过程中的资源消耗和环境影响水平。矿业城市的发展过程实质上就是城市发展消耗水平子系统、矿产资源保障能力子系统、生态环境支撑能力子系统三者相互依存、相互作用、相互影响、不断发展演化的过程见图1L_3J。图1矿业城市经济发展一环境资源复合系统的构成要素及其作用机制矿业城市经济发展一资源环境复合系统中3个子系统的内部存在复杂的相互作用关系，各子系统之间也同样具有相互促进和制约的复杂耦合关系。矿产资源保障能力子系统是矿业城市发展消耗水平子系统的“源系统”，解决了城市发展消耗水平子系统长期持续发展和短期稳定运行的资源保障问题。资源禀赋状况的改善为城市经济长期持续发展提供了雄厚的资源储备；资源供应水平的不断提高为城市经济的稳定运行提供了现实的初级矿产品，满足了城市发展对矿产品的直接需求。生态环境支撑能力子系统是矿业城市发展消耗水平子系统的“汇系统”，该子系统接纳和处理城市经济运行的“三废”排放，并运用自身的净化和治理功能，为城市发展提供一定的生态容量和空间。城市经济的持续稳定发展，能够使城市的经济和社会综合实力不断提高，同时会增强对矿产资源勘查、矿产品生产、环境治理的投入力度，进而能够提升矿产资源保障能力子系统和生态环境支撑能力子系统对城市发展消耗水平子系统的保障和支撑能力，实现各子系统之间的良性协调运行，强化矿业城市经济发展一资源环境复合大系统协调运行的能力和水平。反之，矿业城市在经济发展过程中对地区矿产资源过度开发、粗放式利用，大规模地进行“三废”排放和环境破坏，突破地区生态环境容量阈值，就会造成地区矿产资源的匮乏和生态环境的恶化，从而导致城市经济发展一资源环境复合系统出现恶性循环甚至崩溃。因此，矿业城市的经济发展一资源环境复合大系统中的各子系统之间、各子系统内部构成要素之间的复杂耦合关系，具有交互胁迫、相互依存的客观特征，它们共同刻画了矿业城市经济发展一资源环境复合系统的发展趋势和演化态势。2研究样本与研究方法21研究样本与数据来源河北省唐山市是一座依托煤炭、铁矿石、非金属建材类矿产等自然资源的开采和加工而逐步发展起来的具有100多年历史的沿海矿业城市。经过长期发展，唐山已形成以“铁矿及冶金辅料矿产开采加工一钢铁冶炼及加工一机械制造”的铁矿资源产业链，“煤炭开采和洗选一煤电、炼焦、煤化工等”的煤炭资源产业链，“水泥灰岩、石英砂岩、陶瓷土等资源开采加工一水泥、陶瓷、玻璃及石材”的建材类矿产资源产业链为主体的资源型产业集群和产业链集群，它们构成了该市工业经济的主体。19982O10年期间，唐山的GDP从7811610。元增至44690810。元，工业总产值从4719210元增至2427401O。元，年均增长率为345，其经济呈现出强劲的发展态势。本文所用数据来源于19992O11年唐山统计年鉴以及各年的“唐山国民经济和社会发展统计公报”。22指标体系及模型构建依据矿业城市经济发展一资源环境复合系统的构成特征，遵循系统性、科学性和可操作性的原则，本文构建如表1所示的评价指标体系。为了统一各指标的量纲、缩小指标间的数量级差异，通过极差标准化方法对原始数据进行标准化处理。如下，FXIJ一,27IMM五一XI耐正效应61五一XIJA一一XIMM负效应式1中为某指标的标准化值；为某指标的原始值；276为指标最大值；ZI为指标最小值。将专家评议法DELPHI和层次分析法相结合，确定准则层及指标层的各项指标权重值见表1。在明确矿业城市经济发展一资源环境复合系统中不同层次要素的相互作用关系的基础上，建立矿35技术经济第32卷第2期业城市经济发展一资源环境复合系统协调性的评价模型E。表1矿业城市经济发展一资源环境复合系统协调性评价指标及权重目标层准则层指标层资源禀赋人均煤炭资源量O300矿产资源状况MR人均铁矿资源量O300保障能力0500人均水资源量0400MRSC资源供应状况煤炭产量0667RS05O0铁矿石产量O333环境质量固体废弃物产生量0250状况EQ工业废水排放量0250二氧化硫排放量0250生态环境0500C0D排放量0250支撑能力环保投资O300ESC环境治理固体废弃物综合利用率0200状况E1工业废水处理率O20005O0工业废气处理率0200矿山土地复垦率O1OO城市发展压力GDP年均增长率0300状况DG工业增加值年均增长率O200人口总量O300城市发展0333人口自然增长率O200消耗水平万元工业产值铁矿资源消耗量O125CDUL城市经济发展万元工业产值能耗O275消耗状况EU万元工业产值废水排放量O2000667万元工业产值废气排放量0200万元工业产值固废排放量02001矿产资源保障能力、生态环境支撑能力和城市发展消耗水平的评价模型。FMRSC一I1，2，6，；FESC一6Y一1，2，6，；FCDUL一CH一1，2，6，。其中FMRSC表示矿产资源保障能力；FESC表示生态环境支撑能力；FCDUL表示城市发展消耗水平；、Y，和分别表示各子系统的评价指标；N、B，和C分别表示各子系统评价指标的权重。2各子系统的演化状态和演化速度模型。ADF百MRSC一AFMRSC，VA一DT；DB一DFESC一PFESC，VBDBC一一7FCDUL，V。一DCI,DJUL。一一一。一。其中A、B、C、V、V和V。分别表示矿产资源保障能力子系统、生态环境支撑能力子系统、城市发展消耗水平子系统的演化状态和演化速度；T为时6间因素；其他字母的含义同前。3系统协调性状态评价模型。在研究矿业城市经济发展一资源环境复合系统的协调性时，可依据、和的测评结果建立矿业城市经济发展消耗水平子系统与矿产资源保障能力子系统、生态环境支撑能力子系统的协调性状态评价模型一一VAVB。NNVC其中A表示矿业城市发展消耗水平子系统与矿产资源保障能力子系统的协调程度；6表示城市发展消耗水平子系统与生态环境支撑能力子系统的协调性程度。3评价结果分析31城市系统要素演变规律分析19982010年唐山市的矿产资源保障能力、生态环境支撑能力及城市发展消耗水平总体上均呈波动上升态势。矿产资源保障能力从1998年的03765上升到2010年的07243。其中，19982006年为稳定提升时期，2006年达到04225，2007年开始下降，2008年达到最低03217，随后又快速上升。生态环境支撑能力总体上也呈上升趋势，从1998年的02627上升到2010年的07553。其中，19982003年为持续提升期，2003年达到06211，2004年明显下降04463，之后又呈持续增长态势。城市发展消耗水平除在个别年份2001年、2004年、2007年、2009年出现小幅下降外，总体上呈不断增长态势，由1998年的01642上升到2010年的06904见图2。L0O8060402年柑一资源保障能力，1二一生态环境支撑能力【2一城市发展消耗水平厂3图219982010年唐山市经济发展一资源环境复合系统中3大子系统的发展变化曲线32城市经济发展的资源环境协调性分析协调性是矿业城市经济与资源、环境可持续发展的重要表征，是反映矿业城市经济发展一资源环境复合系统各构成要素之间协调性状况的综合性指标_5。唐山市经济发展与资源、环境的协调性主要由城市经济发展消耗水平子系统与矿产资源保障能闫军印等矿业城市经济发展与资源环境的协调性分析力子系统、生态环境支撑能力子系统之间的耦合与胁迫状况所反映。通过对19982010年唐山市三个子系统的演变轨迹进行拟合，得到城市矿产资源保障能力子系统、生态环境支撑能力子系统和城市发展消耗水平子系统的演化状态模型A、B、C，据此计算3个子系统的演化速度VA、V、V和协调程度。一。A0306E0344TJAVA一00105264E0344T；DB00021T。一00442T02718T00805，JDVB一一00063T000884T02718；DC一01824T。JVC一一01042598T跗。D119982010年唐山市3个子系统的演化速度表现出非同步性见图3。矿产资源保障能力子系统的演化速度呈持续增长趋势，从1998年的001137上升到2010年的002949；生态环境支撑能力子系统的演化速度则表现为先降后升，从1998年的01897下降为2005年的一00322，之后又快速提升，于2010年达到01879；城市发展消耗水平子系统V。的演化速度呈持续下降趋势，从1998年的01043下降到2010年的003476，年均下降速度为053。19982010年唐山市的矿产资源保障能力子系统表现出持续增长态势，城市发展消耗水平子系统呈不断下降趋势。然而，由于城市发展消耗水平的起点较高，因此虽然近十多年来消耗水平在不断下降，但其绝对消耗速度仍高于矿产资源保障能力子系统的增长速度。两者在2010年的演化速度基本接近，预期未来矿产资源保障能力将出现高于城市发展消耗水平的良好态势。生态环境支撑能力子系统与城市发展消耗水平子系统的关系有一个明显的转变过程2004年之前，片面强调城市经济发展，特别是资源产业快速发展，客观上造成城市生态环境不断恶化；2004年以后，城市经济发展开始注重生态环境保护和资源合理配置，生态环境支撑能力得到了快速提升。219982010年唐山市的城市发展消耗水平子系统与矿产资源保障能力子系统的协调性呈稳步提升态势，城市发展消耗水平子系统与生态环境支撑能力子系统的协调性则呈近U型的变化特征见图4。城市发展消耗水平子系统与矿产资源保障能力子系统的协调度由1998年的114提高到2010年182，年均增长速度为52；而城市发展消耗水平子系统与生态环境支撑能力子系统的协调度先由1998年的347下降为2004年的077，年均下降速度为386，之后快速增长，于2010年达到93O，年均增长速度达14217，生态环境支撑能力大幅度提升。唐山市作为传统的矿业城市，多年来一直延续着以资源产业为主体的经济发展模式，从而造成其矿产资源保障能力不足、生态环境不断恶化。近年来，随着城市产业结构的调整和转型，唐山市的资源产业链不断向纵深方向延伸，城市经济发展对资源的依赖程度不断降低，对生态环境的影响和破坏程度也发生了明显改变，城市发展消耗水平子系统与矿产资源保障能力子系统、生态环境支撑能力子系统之间呈现出协调发展的演变趋势。R一。年份一资源保障能力一生态环境支撑能力一城市发展消耗水平图319982010年唐山市经济发展一资源环境复合系统中3大子系统的演化速度曲线年份与协调度一与协调度图419982010年唐山市经济发展一资源环境复合系统中3大子系统系统的协调性变化曲线4结论119982010年唐山市的城市发展消耗水平、矿产资源保障能力和生态环境支撑能力均呈波动性增长态势，但矿产资源保障能力和生态环境支撑能力的增幅总体上低于城市发展消耗水平。这说明唐山的矿产资源保障能力、生态环境支撑能力与城市经济发展消耗的需求要求仍有一定差距。219982010年唐山市呈现出矿产资源保障能力子系统和生态环境支撑能力子系统的演化速度不断提高生态环境支撑能力子系统2004年之前为37技术经济第32卷第2期下降、城市发展消耗水平子系统的演化速度持续下降的良好态势。这说明唐山市在经济发展中产业结构转型和升级的效果得到初步体现。319982010年唐山市城市经济发展与资源、环境的协调性不断提升，呈现出城市经济增长与资源、环境协调发展的良好态势。今后需要进一步转变经济增长方式，使资源产业链向纵深方向发展，提高资源利用效率，不断加大资源勘查和环境治理投资力度，提升矿产资源保障能力和生态环境支撑能力，实现城市经济与资源、环境的可持续发展。口E2参考文献闫军印，赵国杰区域矿产资源开发生态经济系统及其模拟分析刀自然资源学报，2009，24813341342关海玲，孙玉军我国省域低碳生态城市发展水平综合评价EJ技术经济，2012，3179198张富刚，刘彦随，王介勇沿海快速发展地区区域系统耦合状态分析以海南省为例J资源科学，2007，291162O李清彬，金相郁，张松林要素适宜度与中国区域经济协调内涵与机制J中国人口资源与环境，2010，2075559乔标，方创琳城市化与生态环境协调发展的动态耦合模型及其在干旱区的应用J生态学报，2005，251130033009李静，李雪明大连市城市化与城市生态环境发展协调性评价与分析EJ现代城市研究，200822935苏伟广西近海环境与经济可持续发展水平及协调性分析EJ3海洋环境科学，2007，266591593陈长杰，马晓微，魏一鸣，等基于可持续发展的中国经济6资源系统协调性分析EJ系统工程，2004，2233439杨威，金凤君，王成金两广地区工业一资源一环境系统性协调分析EJ地理科学进展，2010，298913919ANALYSISONCOORDINATIONBETWEENECONOMICDEVELOPMENTANDRESOURCEENVIRONMENTINMININGCITYCASEOFTANGSHANYANJUNYIN，QINYANFENSHIJIAZHUANGUNIVERSITYOFECONOMICS，SHIJIAZHUANG050031，CHINAABSTRACTTAKINGTANGSHAN，TYPICALMININGCITY，ASTHERESEARCHOBJECT，THISPAPERANALYZESTHECOUPLINGRELATIONSHIPAMONGCITYDEVELOPMENTCONSUMPTIONLEVELSUBSYSTEM，MINERALRESOURCESAFEGUARDCAPABILITYSUBSYSTEMANDECOLOGICALENVIRONMENTSUPPORTCAPABILITYSUBSYSTEM，ANDEVALUATESANDANALYZESTHECOORDINATIONBETWEENTHREESUBSYSTEMSOFTANGSHANFROM1998TO2010BYUSINGTHEQUANTITATIVEANALYSISMODE1THERESULTSSHOWASFOLLOWSDURING19982010，INTANGSHAN，MINERALRESOURCESAFEGUARDCAPABILITYANDECOLOGICALENVIRONMENTSUPPORTCAPABILITYTAKEONTHERISINGTREND，ANDCITYDEVELOPMENTCONSUMPTIONLEVELHASDECLINED；THEEVOLUTIONSPEEDSOFTHREESUBSYSTEMSARENOTSYNCHRONIZED；THECOORDINATIONBETWEENECONOMICDEVELOPMENTANDMINERALRESOURCESAFEGUARDCAPABILITYASWELLASECOLOGICALENVIRONMENTSUPPORTCAPABILITYHAVEGROWUP。WHICHINDICATESTHATCITYSECONOMICDEVELOPMENTANDRESOURCEANDENVIRONMENTSHOWGOODSITUATIONFINALLY，ITPUTSFORWARDTHEIMPORTANTMISSIONFORTANGSHANADJUSTINGINDUSTRIALSTRUCTUREACTIVELYTOREALIZETHEDEEPEXTENSIONOFRESOURCEINDUSTRYCHAIN；ENHANCINGRESOURCEUTILIZATIONEFFICIENCY；STRENGTHENINGTHEPROTECTIONANDREGULATIONOFECOLOGICALENVIRONMENTKEYWORDSMININGCITY；ECONOMICDEVELOPMENT；RESOURCEANDENVIRONMENT上接第23页EMPIRICALRESEARCHONRELATIONSHIPBETWEENCARBONEMISSIONANDEXPORTINJIANGSUPROVINCEXIESHOUHONG，XUXIYUANSCHOOLOFBUSINESS，JIANGNANUNIVERSITY，WUXIJIANGSU214122，CHINAABSTRACTTHISPAPERCALCULATESTHECARBONEMISSIONOFJI