基于灰色系统模型的广州城市环境与经济协调发展研究

基于灰色系统模型的广州城市环境与经济协调发展研究

“可持续发展”是92年全球发展大会的基本要点。环境保护与经济发展相协调,是人类社会持续发展的必由之路,也是我国实现社会主义现代化的客观需要。广州是祖国的南大门,华南地区的经济、金融中心,改革开放的前沿阵地。目前一个新的建设高潮正在掀起。如何使环境与经济协调发展,已引起国内外人士的广泛关注。下面就广州城市环境与经济协调发展的问题作探讨。1根据城市环境与经济协调发展的理论依据本文对广州城市环境与经济发展两者之间的协调状况的评价,是建立在以下理论基础之上的。1.1提高和改善城市环境质量,体现出“发展”的基“协调”与“发展”是两个完全不同的概念。“协调”是指系统之间或系统内要素之间和谐一致、配合得当的关系,是描述事物之间良性相互关系的概念;“发展”则是指系统或系统内要素本身的变化过程,是描述事物运动变化的概念。产值增加,产品结构的优化,都是发展的表现,而环境质量的提高和改善,同样也是发展的具体表现。在城市生态系统中,发达的经济与优美的环境,则是协调和谐的表现。诚然,某一系统或要素的发展,可能是以其他系统或要素的破坏甚至毁灭作为其发展的条件或代价。显然这不是我们所倡导的发展。“协调发展”是在发展过程中系统之间或系统内要素之间和谐一致。配合得当,良性循环的基础之上,从简单到复杂,从无序到有序的总体变化过程。可见协调发展不是单一的发展,而是一种多元发展。“协调发展”是一种强调“整体性”“综合性”“内生性”的发展聚合。它不是单个系统或要素的“增长”,而是多系统、多要素发展的综合协调。城市是一个人工建造的高度复杂的自然、经济、社会复合巨系统,既受自然环境的制约,又受人类活动的约束。因此,要使城市能持续发展,必然调整人类行为,使城市自然环境与社会经济发展相协调。1.2综合环境效益综合评价函数协调度是度量系统之间或系统内要素之间协调状况好坏程度的定量指标,用于度量城市(或区域)在不同发展阶段环境与经济协调状况。根据协调和协调度的定义。在城市环境经济系统中,可给出协调度计算公式如下:式中C为协调度;x为描述城市环境特征的指标,f(x)为城市综合环境效益函数(或综合环境函数);y为描述城市经济特征的指标,g(y)为城市综合经济效益函数(或综合经济函数);K为调节系数,K≥2;α与β为权数。公式(1)反映在环境与经济综合效益或发展水平一定的条件下,为使复合环境经济效益或发展水平最大,环境效益组合协调的数量程度。协调发展表现在环境效益和经济效益保持在某一希望协调水平的条件下,环境-经济综合效益持续提高的过程。显然,0≤C≤1,这样可使协调度C取值在0～1之间,C等于1为最佳协调状态,C越小则越不协调。在城市生态系统中,希望协调水平C不宜小于0.6。为此,可设定如下协调度等级。由此可知,结合环境经济综合效益及其协调度的分析,可以判别环境-经济系统的发展态势,这里既有协调而不发展的态势,又有发展而不协调的模式,前者为“零增长”发展模式,后者为“无极限增长”,显然这两种模式都不是我们所追求的,只有既协调同时又发展的协调发展模式才是我们所追求的。2广州环境与经济协调发展现状2.1评价指标体系的确定指标体系是评价协调发展状况的基础,要能综合反映城市环境经济效益。从理论上说,评价城市环境与经济发展状况的指标越多越好,但在实际工作中却难于实现,因此,在制定评价指标体系中抓主要矛盾,力求用尽量少的指标反映尽量多的信息。根据可能掌握的资料以及广州城市环境与经济发展的特点,选择并构造了表2的评价指标体系。2.2“指标”标准评价标准是度量城市环境与经济发展状况的相对尺度。可用国家规定的环境质量标准和经济发展水平标准,也可用某一城市或若干城市择优选出的相应指标值作评价标准。本文考虑到城市发展的需要,根据文献中的资料和参考“广州市环境保护十年规划和‘八·五’计划”。该标准反映我国中长期规划目标,国家一级环境质量标准,也是目前世界的平均水平或先进水平(表4)。2.3指标权重和协调度计算城市综合环境质量指数(或综合环境评价函数)和综合经济发展指数(或综合经济评价函数),其计算公式为:式中f(x)、g(y)分别为城市的综合环境质量指标和综合经济发展指数;xi为第i个指标的参数值;yj为第j个指标的参数值;ai、bj分别为相应的指标权重。在制定表2的指标体系,确定各类指标数量时已考虑各类指标在评价中的权重,故用均权进行评价。的取值由下式给出式中λmax、λmin为相应于指标xi的规划值、期望值或对比标准值。的取值依次类推。环境与经济综合评价指数用[f(x)+g(y)]/2表示。协调度按公式(1)计算。考虑到城市经济的发展与环境质量的改善和提高同等重要,因而权重相等。故公式(1)中K=2。计算结果见表5。由表5可知,1985～1990年期间,广州城市综合经济发展指数不高,呈逐年上升趋势,以年平均3.7%的速率递增,环境质量指数也不高,呈逐年下降的趋势,以年平均0.7%的速率下降。所以环境经济综合指数呈逐年上升趋势。两者的协调度在0.87以上,属优质协调水平。相比之下,经济发展相对超前,环境质量相对滞后,故可称为协调发展环境滞后型。3分布预测结果分析预测是决策和调控的依据,它为人类实现某一既定目标提出预警性建议或直接为决策提供具体选择方案,也可展示某种现象的宏观趋势而提供方向性的识别。我们对广州城市环境与经济的协调发展现状有了一个基本的认识之后,为了对广州城市环境与经济的协调发展进行超前性调控提供决策依据,有必要对广州城市环境与经济发展在未来20年内的协调状况作出预测。为此,应用现状评价的结果,采用灰色系统GM(1,1)模型进行预测。首先预测广州城市环境质量指数f(x)、经济发展水平指数g(y)、协调度C,预测结果经精度检验,后验差比值C均小于0.35,小误差概率P均等于1,属一级预测精度。然后用环境质量指数,经济发展指数的预测值按(1)式计算协调度,计算结果与直接用1985～1990年的协调度进行的GM(1,1)预测结果比较,两者相差甚微,取二种预测结果的平均值作为分析的依据(表6)。由表6的预测结果可知,按目前的经济发展政策,环境保护政策以及生产技术条件等运作机制发展,广州城市环境与经济发展协调状况的变化将从现在(以1990年代表)的优质协调水平(协调度0.87),1995年下降到良好协调水平(协调度0.76);本世纪末(2000年)下降到中等协调水平(协调度0.64);到下世纪初的十年,将从勉强协调跌落到偏离协调发展的范畴,出现中等失调状况。由此可见,要使广州城市环境与经济持续协调发展,必须根据各时期的状况,调整经济发展与环境保护的政策、策略和做好超前性的调控。4广州环境保护与经济协调发展政策的制定4.1环境质量现状从表5、表6的分析可见,经济发展指数与环境质量指数的变化方向相反,说明经济越发展对环境的损耗和破坏越大,环境经济越不协调。但1985～1992年期间,广州城市环境与经济发展的协调度均大于0.8,属优质协调等级。事实上“七·五”期间,广州市国民生产总值平均增速12%,工业总产值增长了84.7%,而市区环境质量趋于稳定,部分指标有所改善,如市区大气降尘下降了24.5%;水环境的氨氮含量下降了39.2%,一类有害物质污染得到控制,符合国家规定的标准;交通干线噪声下降了2.3分贝,建城区环境噪声也略有下降。原因是重视环境保护与经济发展相协调,随着城市生产的发展,经济实力增强、环境意识提高,广州市环境建设有较大的投入,使解决城市环境问题的能力有明显的加强。“七·五”期间用于环境建设投资累计达28亿元,环境保护投资占同期国民生产总值的2.65%。老企业污染源治理和新污染控制的投资9.74亿元。因此,广州市在经济迅速发展的同时环境质量没有同步恶化,城市环境与经济发展协调得比较好。但是此期间的环境经济综合指数均小于0.60,所以从总体上说仅是协调初步发展型。因为与发达国家相比,与“亚洲四小龙”相比,其经济发展水平仍较低,环境质量指数也不高。因此,加强经济发展,提高经济发展水平与改善环境质量同等重要。只有发展经济,才能提高治理环境的能力;只有城市环境质量改善,才能保证经济的持续发展。使经济发展指数与环境质量指数同步提高,协调发展。4.2从发展经济的角度来看,城市环境的污染依然存在由表5表6可知,广州城市环境与经济综合发展指数,在1990年之前小于0.57,本世纪未达0.67,下世纪初的10年也仅达0.8左右,可见环境经济综合发展指数不高。到本世纪末,广州市经济发展指数达0.97。接近目前世界较先进的水平。由于经济的发展,一大批能源、钢铁、冶金、原材料工业和交通运输业相继上马,排放污染物的绝对数量增加,有的甚至有较大辐度的增加,势必对环境造成压力,使得城市环境质量指数有进一步下降的趋势,一方面影响城市环境经济综合指数提高,另一方面也影响协调度发展。因此,要提高环境经济的综合实力,需要在发展经济的同时,注意改善城市环境,努力提高环境质量指数,以求得总体益效的进一步提高。具体要求是环境投资需与经济增长同步。城市环境保护工作除继续执行“三同时”制度之外,还可通过合理布局,搬迁严重污染扰民的企业,采取先进的污染防治技术,要以治理废水污染,废气污染和噪声污染为重点,加快城市污水处理系统的建设和垃圾清运、填埋、焚烧工程的建设,加强城市基础设施建设,综合整治城市环境,通过对老企业的技术改造、降低各种消耗,提高资源利用率,做好固体废物的回收处理和综合利用,防治结合,控制城市工业污染的发展。搞好城乡绿化建设、加强自然保护和城市自然保护区建设,防止生态破坏,维护城市生态平衡。达到提高环境与经济的综合实力。4.3以科技为突破,破解环境污染治理难题广州是一个沿海老工业城市,人口密度大,工业布局欠合理,加上设备陈旧,工业工艺技术落后,使环境污染比较严重,从上述表3,表4可以看出,广州城市环境质量的下降主要原因有以下几个方面:第一是工业废水污染严重,一方面万元工业产值新鲜水消耗量过大,给城市用水增加压力,另一方面也使工业废水排放量大增;第二是大气SO2浓度较高,污染也较严重。从1985～1990年,SO2年日平均浓度均超过国家二级标准;第三是区域环境噪声扰民,年日均值在60dB(A)以上;第四是城市绿化水平不高,绿化覆盖率较低,1985年仅达26%,从预测结果可知,进入下个世纪的最初十年,由于经济的高速发展,已达到较高的水平,对环境的压力更为加大,使环境质量指数进一步下降,尽管环境经济综合指数有所提高,但经济发展与环境质量的协调度下跌到中等失调状态。显然,经济发展是以环境质量的下降为代价的。从上面的分析不难看出改善和提高城市环境质量是促进协调发展的关键。为此提出如下对策和措施:(1)依靠科技进步,紧抓工业污染防治如前所述,影响本市环境质量的污染物主要来源于工业生产、技术落后、设备阵旧、资源能源消耗量大。因此,工业企业和主管部门要按国家产业政策和技术经济政策的要求,依靠科技进步,推动企业技术改造和工业污染防治。近期抓好和完善12个水污染大户,42家工厂的污水和12个大气污染大户,45个大气重点污染源的限期治理,对严重污染扰民又缺乏就地治理条件的工厂,实行易地改造。采用先进的无污染、少污染的新工艺、新技术改造落后的工业设备,把污染消除在生产工艺过程,开展综合利用作为经营管理的重要内容、加强管理。企业单位无论新建、扩建、改建和技术改造项目,都要求高技术起点,尽量采用能耗物耗少的,排放污染物少的先进工艺,使污染物的排放量降低到最少;对工艺落后,布局不当、污染环境的项目不得批准建设。在迎接“进关”大力发展海外市场过程中,要积极引导企业生产绿色标志产品。积极发展环境保护产业,加强污染防治能力,装备工业污染治理设施,提高治理投资效益。(2)适时调整城市总体规划和工业布局从长远来看适应发展的需要,遵照城市规划法,认真修订城市总体规划,同时配套搞好环境规划。从经济效益,社会效益,环境效益出发,通过合理布局,充分利用黄埔地区、珠江后航道的新造地区和南沙地区的环境容量发展工业,实现工业布局向东南移的规划目标。以保证经济发展与环境协调。环境规划要坚持区域综合治理和污染集中控制的方向,要按照划定的水环境功能区、声环境功能和大气环境质量控制区等环境功能区的管理要求,实行分区管理。通过合理布局,保护水源。尤其是珠江广州河段,属感潮河,潮流上下激荡影响更大。因此,调整工业和水厂布局,吸水点必须远离排污口,划出水源保护区,加强保护。(3)合理调整产业结构,重点发展经济效益高污染少的高新技术产业环境污染与产业结构、工业部门结构直接相关。因此,提高城市环境质量指数,必然要依靠调整产业结构、工业部门结构。广州市可重点发展高科技轻型工业、交通运输业、商业、金融保险业、建筑房地产业、旅游服务业等六大产业。使它们成为城市的经济支柱。对现代化高技术大型企业,如石油化学工业、化学工业、钢铁工业、造船工业、能源工业等,布局需特别慎重,排放物要严加处理,达到排放标准后才能排放。适当限制耗水量大的工业发展。(4)加快城市基础设施建设,提高城市环境综