辽宁省环境效率时空演变与环境经济协调发展的多维审视

辽宁省环境效率时空演变与环境经济协调发展的多维审视一、引言1.1研究背景与意义辽宁省作为东北老工业基地的重要组成部分，在我国经济发展格局中占据重要地位。其工业基础雄厚，拥有门类齐全的工业体系，涵盖了装备制造、钢铁、石化等多个重要领域。近年来，辽宁省的经济保持着一定的发展态势，2023年，辽宁省地区生产总值实现29581.3亿元，按可比价格计算，比上年增长5.3%。其中，第一产业增加值2716.6亿元，增长3.6%；第二产业增加值11214.5亿元，增长6.3%；第三产业增加值15650.2亿元，增长4.8%。三次产业增加值占地区生产总值的比重分别为9.2%、37.9%和52.9%。人均地区生产总值65836元，比上年增长5.6%。然而，长期以来以重工业为主导的经济发展模式，给辽宁省带来了严峻的环境挑战。在工业化和城市化快速推进的过程中，大量的能源消耗和污染物排放，使得辽宁省的生态环境承受着巨大压力。大气污染问题较为突出，雾霾天气时有发生，对居民的身体健康和日常生活造成了严重影响。水资源短缺与水污染问题并存，工业废水和生活污水的排放导致部分水体水质恶化，水生态系统遭到破坏。同时，土地资源也面临着不同程度的污染和退化，影响了农业生产和生态平衡。这些环境问题不仅制约了辽宁省经济的可持续发展，也对居民的生活质量和健康水平构成了威胁。实现经济与环境的协调发展，已成为辽宁省当前面临的紧迫任务。研究辽宁省环境效率时空差异及环境经济协调发展评价，具有重要的现实意义和理论价值。通过对辽宁省环境效率时空差异的分析，可以深入了解不同地区环境效率的现状和变化趋势，找出环境效率高值区和低值区的分布特征，为制定针对性的区域环境政策提供科学依据。通过对环境经济协调发展的评价，可以准确把握辽宁省经济发展与环境保护之间的关系，判断两者是否处于协调状态，以及协调发展的程度，从而为推动辽宁省经济与环境的协调发展提供决策支持。本研究的成果还可以为其他地区提供有益的经验借鉴，在全国范围内促进经济与环境的协调发展，实现可持续发展的目标。1.2国内外研究现状在环境效率研究方面，国外起步相对较早。20世纪90年代初，世界可持续发展组织提出“环境效率”概念，旨在衡量经济发展所付出的环境代价，随后众多学者围绕这一概念展开深入研究。部分国外学者运用随机前沿分析（SFA）、数据包络分析（DEA）等方法，对不同国家和地区的环境效率进行测算与分析。如运用DEA方法对欧洲部分国家的制造业环境效率进行评估，发现技术进步和规模效应在提升环境效率中起到关键作用。在研究视角上，国外研究不仅关注宏观层面国家或区域的环境效率，还深入到微观企业层面，探究企业生产过程中的环境效率及其影响因素。国内对于环境效率的研究始于21世纪初，随着国内环境问题日益凸显以及对可持续发展理念的重视，相关研究逐渐增多。国内学者在借鉴国外研究方法的基础上，结合中国国情，对各地区、各行业的环境效率展开广泛研究。有学者利用SFA与非期望产出的数据包络SBM的研究方法，对辽宁省14个地级市环境效率进行测算，发现大连、沈阳、鞍山等地的环境绝对效率水平较高，而朝阳市绝对效率水平最低。在研究内容上，国内研究除了关注环境效率的测度，还注重分析其影响因素，如产业结构、经济发展水平、技术创新等对环境效率的作用。在环境经济协调发展研究领域，国外早期主要从定性角度探讨经济增长与环境质量之间的关系，如著名的“环境库兹涅茨曲线”（EKC）假设，认为环境质量与经济增长之间存在倒U型关系。随着研究的深入，定量研究逐渐成为主流，运用投入产出模型、CGE模型等方法，分析经济与环境之间的相互作用和协调程度。如将环境因素引入CGE模型中，研究环境政策对经济发展的影响。国内关于环境经济协调发展的研究紧跟国际步伐，在理论和实证方面都取得了丰硕成果。通过构建环境与经济协调发展的评价指标体系，运用因子分析、层次分析等方法，对不同地区的环境经济协调发展状况进行评价。以江苏省苏南地区17个样本城市为研究对象，在因子分析基础上，测算了苏南地区城市环境与经济的协调度与协调发展度，并依据评价结果将城市分为协调发展较好型、一般型和较差型三类。国内研究还结合国家发展战略，探讨如何实现区域环境经济的协调可持续发展，为政策制定提供科学依据。尽管国内外在环境效率和环境经济协调发展方面取得了丰富的研究成果，但仍存在一些不足之处。在环境效率研究中，不同研究方法的测算结果存在差异，缺乏统一的标准和规范，导致研究结果的可比性受限。在指标选取上，尚未形成一套公认的、科学合理的指标体系，不同研究选取的指标存在较大差异，影响研究结论的准确性和可靠性。在环境经济协调发展研究中，对于协调发展的动态演化过程和内在机制研究不够深入，多为静态分析，难以全面反映环境经济系统的动态变化。对于如何将研究成果有效转化为政策实践，实现环境经济协调发展的具体路径和措施研究相对薄弱。针对以上不足，本文将以辽宁省为研究对象，在借鉴现有研究成果的基础上，选择科学合理的研究方法和指标体系，深入分析辽宁省环境效率的时空差异，并构建全面的评价指标体系，运用合适的评价方法，对辽宁省环境经济协调发展进行综合评价，旨在为辽宁省实现经济与环境的协调可持续发展提供有针对性的建议和决策支持。1.3研究内容与方法1.3.1研究内容辽宁省环境效率时空差异分析：运用数据包络分析（DEA）等方法，选取合适的投入产出指标，构建环境效率评价模型，对辽宁省14个地级市在2010-2023年期间的环境效率进行测度。从时间维度上，分析环境效率的动态变化趋势，探究其随时间的演变规律，如是否呈现上升、下降或波动等趋势，并分析导致这些变化的原因，如政策调整、技术进步、产业结构变化等因素对环境效率时间变化的影响。从空间维度上，研究环境效率的空间分布特征，通过绘制空间分布图、运用空间自相关分析等方法，分析不同地区环境效率的高低差异，确定环境效率高值区和低值区的地理位置，探讨空间分布的集聚或离散特征，以及地理因素、经济发展水平差异、资源禀赋等对环境效率空间分布的影响。利用基尼系数、泰尔指数等方法，对辽宁省环境效率的区域差异进行定量分析，评估区域差异的大小和变化趋势，分析差异产生的原因，为制定缩小区域环境效率差距的政策提供依据。辽宁省环境经济协调发展评价：遵循科学性、系统性、可操作性等原则，从经济发展、环境保护、资源利用等方面，构建全面、科学的辽宁省环境经济协调发展评价指标体系。经济发展指标可包括地区生产总值、人均GDP、产业结构比例等；环境保护指标涵盖空气质量优良天数比例、污水处理率、固体废弃物综合利用率等；资源利用指标包含能源消费强度、水资源利用效率等。运用层次分析法（AHP）、主成分分析（PCA）等方法，确定各评价指标的权重，以反映不同指标在环境经济协调发展中的相对重要程度。采用耦合协调度模型等方法，对辽宁省环境与经济系统之间的耦合协调关系进行评价，计算耦合协调度数值，根据数值大小划分协调发展等级，如高度协调、中度协调、低度协调、失调等，判断辽宁省环境经济协调发展的现状和水平，分析环境与经济系统之间的相互作用关系和协调程度。对环境经济协调发展的动态演变过程进行分析，通过时间序列数据，研究耦合协调度随时间的变化趋势，分析不同阶段环境经济协调发展的特点和存在的问题，探讨影响协调发展动态变化的因素，如政策导向、技术创新、市场机制等对环境经济协调发展动态演变的作用。辽宁省环境经济协调发展对策建议：根据环境效率时空差异分析和环境经济协调发展评价的结果，针对存在的问题和挑战，提出具有针对性和可操作性的对策建议。从产业结构调整方面，提出优化产业布局，推动传统产业绿色转型，培育发展新兴绿色产业的具体措施，以降低产业发展对环境的压力，提高环境效率，促进环境经济协调发展。在技术创新与应用方面，阐述加大科技投入，鼓励企业开展环保技术研发，推广应用先进的节能减排技术和清洁生产技术的策略，通过技术手段提升环境经济发展水平。在环境政策与管理方面，探讨完善环境监管制度，加强环境执法力度，建立健全生态补偿机制等政策措施，为环境经济协调发展提供制度保障。从区域协同发展角度，提出加强区域间的合作与交流，实现资源共享、优势互补，共同推进环境治理和经济发展的建议，以缩小区域环境效率和环境经济协调发展水平的差距，促进辽宁省整体环境经济的协调可持续发展。1.3.2研究方法文献研究法：广泛查阅国内外关于环境效率、环境经济协调发展的相关文献资料，包括学术期刊论文、学位论文、研究报告、政策文件等。梳理和总结已有研究成果，了解研究现状和发展趋势，分析现有研究的不足之处，为本文的研究提供理论基础和研究思路，明确研究的切入点和创新点。数据包络分析（DEA）法：DEA是一种基于线性规划的多投入多产出效率评价方法，无需预先设定生产函数的具体形式，能够有效处理非期望产出（如污染物排放）问题。本文运用DEA方法中的BCC模型和SBM模型，对辽宁省各地级市的环境效率进行测度。BCC模型可以将环境效率分解为纯技术效率和规模效率，分析效率低下是由于技术水平不足还是规模不合理导致的；SBM模型能够解决传统DEA模型中存在的投入产出松弛问题，更准确地评价环境效率，为后续分析环境效率的时空差异提供数据支持。探索性空间数据分析（ESDA）法：ESDA是一种用于分析空间数据分布特征和空间相关性的方法。通过计算全局莫兰指数（GlobalMoran'sI）和局部莫兰指数（LocalMoran'sI）等指标，对辽宁省环境效率的空间分布特征进行分析。全局莫兰指数可以判断环境效率在整个研究区域内是否存在空间自相关，即高值区或低值区是否在空间上呈现集聚分布；局部莫兰指数则能够识别每个地区的环境效率与相邻地区之间的空间关联模式，确定高-高集聚、低-低集聚、高-低异常和低-高异常等不同类型的空间集聚区域，直观展示环境效率的空间分布格局和集聚特征。耦合协调度模型法：构建环境经济耦合协调度模型，用于评价辽宁省环境与经济系统之间的协调发展程度。该模型通过计算环境系统和经济系统之间的耦合度，反映两个系统之间的相互作用强度；再结合综合评价指数，计算耦合协调度，衡量环境经济系统的协调发展水平。通过耦合协调度模型，可以定量地判断辽宁省环境经济协调发展的状态，为分析协调发展的动态演变和提出对策建议提供依据。灰色关联分析法：灰色关联分析是一种多因素统计分析方法，通过计算各因素之间的灰色关联度，来判断因素之间的关联程度。在分析辽宁省环境效率的影响因素以及环境经济协调发展的影响因素时，运用灰色关联分析法，确定经济发展水平、产业结构、技术创新、能源消费结构等因素与环境效率、环境经济协调发展之间的关联程度，找出对环境效率和环境经济协调发展影响较大的关键因素，为针对性地提出对策建议提供参考。1.4创新点研究视角创新：从多维度对辽宁省环境效率进行分析，不仅关注传统的经济投入产出维度，还将资源利用、环境保护等维度纳入研究范畴，全面考量环境效率的影响因素。在研究环境经济协调发展时，突破以往单一的经济与环境二元视角，将社会发展因素纳入其中，构建经济-环境-社会三维协调发展的研究框架，更全面、系统地反映辽宁省环境经济协调发展的实际情况。研究方法创新：在环境效率测度中，综合运用多种方法，如将数据包络分析（DEA）中的BCC模型和SBM模型相结合，既能分析环境效率的纯技术效率和规模效率，又能解决传统DEA模型中投入产出松弛问题，使测度结果更加准确、可靠。运用探索性空间数据分析（ESDA）方法，深入分析辽宁省环境效率的空间分布特征和空间相关性，直观展示环境效率的空间格局，为区域环境政策的制定提供空间视角的依据。在环境经济协调发展评价中，采用耦合协调度模型结合灰色关联分析法，不仅能定量评价环境与经济系统之间的协调程度，还能确定影响协调发展的关键因素，为提出针对性的对策建议提供有力支持。研究内容创新：在分析辽宁省环境效率时空差异的基础上，进一步探讨环境效率与经济发展、产业结构、技术创新等因素之间的动态关系，揭示环境效率时空变化的内在机制。在环境经济协调发展评价方面，对辽宁省不同区域的协调发展模式进行分类研究，针对不同模式的区域提出差异化的协调发展策略，使研究成果更具针对性和可操作性。结合辽宁省的实际情况，深入研究环境政策对环境经济协调发展的影响，评估现有环境政策的实施效果，为完善环境政策体系提供科学依据。二、相关理论基础2.1环境效率理论环境效率的概念最初由世界可持续发展企业委员会（WBCSD）于1992年提出，旨在衡量经济发展与环境保护之间的平衡关系。其核心内涵是在生产、消费等经济活动过程中，以尽可能少的资源投入和环境影响，获取尽可能多的经济产出和社会福利。这一概念强调了资源利用的高效性和环境影响的最小化，将经济系统与环境系统紧密联系起来，是实现可持续发展目标的关键要素之一。从本质上讲，环境效率反映了人类活动对自然资源的合理利用程度以及对生态环境的保护成效。在生产环节，高环境效率意味着企业能够在生产相同数量和质量产品的前提下，减少原材料、能源等资源的消耗，同时降低废水、废气、废渣等污染物的排放。在消费领域，环境效率体现为消费者选择更加环保、节能的产品和服务，从而推动整个产业链向绿色化方向发展。度量环境效率的指标丰富多样，涵盖多个维度。资源利用效率指标用于衡量生产过程中资源投入与经济产出的比率，如单位GDP能耗、单位GDP水耗等。单位GDP能耗反映了生产单位国内生产总值所消耗的能源量，该指标数值越低，表明能源利用效率越高，意味着在经济增长的同时，能源资源得到了更有效的利用。能源效率指标包含能源生产效率、能源转换效率和能源消费效率等。能源生产效率衡量能源生产过程中从能源资源到可用能源产品的转化效率；能源转换效率关注不同能源形式之间转换时的效率损失；能源消费效率则体现终端用户在使用能源时的有效利用程度。污染物排放效率指标通过污染物产生量与排放量的比率，以及单位GDP污染物排放量等来衡量。较低的污染物排放效率意味着在生产和消费活动中，污染物的产生和排放得到了有效控制，对环境的污染程度降低。生态系统服务效率指标从生态系统为人类提供资源和服务的角度出发，衡量生态系统的健康状况和服务功能的发挥程度，如森林覆盖率、生物多样性指数等。森林覆盖率的提高有助于保持水土、调节气候、提供生态栖息地等，对维护生态平衡和提供生态系统服务具有重要意义。在众多环境效率的计算方法中，数据包络分析（DEA）是一种被广泛应用的非参数方法。DEA基于线性规划技术，能够有效处理多投入多产出的复杂系统，且无需预先设定生产函数的具体形式，特别适用于环境效率这类涉及多种投入（如资本、劳动力、能源等）和多种产出（期望产出如经济增长，非期望产出如污染物排放）的效率评价。DEA中的BCC（Banker-Charnes-Cooper）模型在计算环境效率时，将综合技术效率分解为纯技术效率和规模效率。纯技术效率反映了决策单元（如地区、企业等）在既定生产技术水平下，对生产要素的利用效率，即排除规模因素后，生产技术和管理水平对效率的影响。规模效率则衡量决策单元是否处于最优生产规模，当规模效率小于1时，表明存在规模不经济，可通过调整生产规模来提高效率。DEA的SBM（Slacks-BasedMeasure）模型针对传统DEA模型无法处理投入产出松弛问题的缺陷进行了改进。在实际生产过程中，常常存在投入冗余（如过多的能源消耗、闲置的设备等）和产出不足（如期望产出未达到最优水平、非期望产出未有效削减）的情况，SBM模型能够将这些松弛变量纳入效率评价体系，更加准确地反映决策单元的真实环境效率，从而为针对性地改进生产过程、提高环境效率提供更可靠的依据。2.2环境经济协调发展理论环境经济协调发展是指在经济发展过程中，充分考虑环境因素，使经济增长与环境保护相互促进、相互适应，实现经济、环境和社会的可持续发展。这一理念强调经济系统与环境系统之间的动态平衡和协同共进，避免以牺牲环境为代价换取短期经济增长，也防止过度强调环境保护而阻碍经济发展。其内涵涵盖多个层面，包括经济增长方式的转变，从传统的高能耗、高污染的粗放型增长模式向低能耗、低污染的集约型增长模式转变，注重资源的高效利用和循环利用，减少经济活动对环境的负面影响；环境保护力度的加强，加大对环境污染的治理投入，提高环境质量，保护生态系统的平衡和稳定，为经济发展提供良好的生态基础；资源的合理配置，根据环境承载能力和经济发展需求，优化资源的分配和利用，确保资源在经济活动和环境保护之间得到合理分配，实现资源利用的最大化效益。环境经济协调发展的机制涉及多个方面。市场机制在其中发挥着基础性作用，通过价格信号引导企业和消费者的行为。在资源市场上，合理的资源价格能够促使企业节约资源、提高资源利用效率，减少对稀缺资源的过度开采和浪费。当能源价格上升时，企业会积极寻求节能技术和替代能源，以降低生产成本。在产品市场上，消费者对环保产品的偏好会促使企业加大环保产品的研发和生产投入，推动产业向绿色化方向发展。政府的宏观调控政策是实现环境经济协调发展的重要保障。环境政策方面，制定严格的环境法律法规和标准，加大环境执法力度，对污染企业进行约束和监管，促使企业减少污染物排放。通过征收环境税、排污费等手段，增加企业的污染成本，激励企业采取环保措施。产业政策上，鼓励发展环保产业、高新技术产业和战略性新兴产业，推动产业结构优化升级，降低经济发展对环境的压力。对环保产业给予财政补贴、税收优惠等支持，促进其快速发展。技术创新机制是推动环境经济协调发展的核心动力。环保技术的创新能够提高资源利用效率，降低污染物排放，实现经济与环境的双赢。研发高效的污水处理技术，能够使企业更有效地处理污水，减少水污染，同时还可能实现水资源的循环利用，节约水资源成本。管理创新也不可或缺，企业通过优化生产流程、加强环境管理体系建设等方式，降低生产过程中的资源消耗和环境污染，提高企业的环境经济效益。环境经济协调发展的模式多种多样，不同地区应根据自身的资源禀赋、经济发展水平和环境状况选择适合的模式。循环经济模式以资源的高效利用和循环利用为核心，遵循“减量化、再利用、资源化”原则，通过建立生态产业链，实现物质和能量的循环流动，减少废弃物的产生和排放。在工业领域，企业之间可以形成共生关系，一家企业的废弃物成为另一家企业的原材料，实现资源的最大化利用。清洁生产模式强调从生产源头和全过程控制污染，通过改进生产工艺、采用清洁能源和原材料等方式，减少生产过程中的污染物产生，提高生产效率和产品质量。绿色产业发展模式侧重于培育和发展绿色产业，如新能源产业、节能环保产业、生态农业等，这些产业不仅具有低污染、低能耗的特点，还能创造新的经济增长点，推动经济的可持续发展。在新能源产业中，太阳能、风能等清洁能源的开发和利用，既能减少对传统化石能源的依赖，降低碳排放，又能带动相关产业的发展，促进就业和经济增长。三、辽宁省环境效率时空差异分析3.1研究区域与数据来源本研究聚焦于辽宁省下辖的14个地级市，包括沈阳、大连、鞍山、抚顺、本溪、丹东、锦州、营口、阜新、辽阳、盘锦、铁岭、朝阳和葫芦岛。这些地级市在地理位置、资源禀赋、经济发展水平以及产业结构等方面存在显著差异，对研究辽宁省环境效率的时空差异具有代表性。沈阳作为辽宁省的省会，是东北地区的经济、文化、交通和商贸中心，工业基础雄厚，以装备制造、汽车制造等产业为主导；大连是沿海开放城市，外向型经济发达，在软件和信息技术服务、海洋产业等领域具有优势；鞍山则是著名的钢铁工业城市，钢铁产业在其经济结构中占据重要地位。这些城市的多样性为全面分析辽宁省环境效率提供了丰富的数据基础。数据来源主要涵盖多个权威渠道，以确保数据的准确性和可靠性。经济数据方面，地区生产总值（GDP）、固定资产投资、从业人员数量等数据来源于历年的《辽宁省统计年鉴》以及各地级市的统计年鉴。这些统计年鉴详细记录了各地区经济发展的各项指标，是研究经济活动的重要数据来源。能源数据，如能源消费总量、电力消费量等，取自《辽宁省能源统计年鉴》，该年鉴对能源的生产、消费等情况进行了系统统计，为分析能源在环境效率中的作用提供了关键数据。环境数据，包括工业废水排放量、工业废气排放量、工业固体废物产生量等污染物排放数据，来源于辽宁省生态环境厅发布的年度环境状况公报以及各地级市的生态环境局公布的相关数据。这些环境数据直接反映了各地区在经济发展过程中对环境造成的影响，是衡量环境效率的重要依据。在数据处理过程中，严格遵循科学的方法和标准。对于部分缺失数据，采用插值法、均值法等进行补充。对于存在异常值的数据，通过与相关部门核实、对比历史数据等方式进行修正，确保数据的质量。考虑到通货膨胀因素对经济数据的影响，运用GDP平减指数对地区生产总值等经济数据进行了平减处理，使其具有时间上的可比性。对各类数据进行无量纲化处理，消除不同指标量纲差异对分析结果的影响，为后续运用数据包络分析（DEA）等方法进行环境效率测算奠定了坚实的数据基础。3.2研究方法3.2.1基于随机前沿分析SFA与非期望产出的数据包络SBM模型随机前沿分析（SFA）是一种参数方法，通过设定生产函数的具体形式，利用计量经济学方法估计模型参数，从而测算生产效率。在环境效率研究中，SFA可以将环境因素纳入生产函数，考虑非期望产出（如污染物排放）对生产效率的影响。其基本模型通常设定为：Y_{it}=f(X_{it},\beta)\cdot\exp(\nu_{it}-\mu_{it})其中，Y_{it}表示第i个决策单元在t时期的产出；X_{it}是投入向量；\beta为待估计参数；\nu_{it}是随机误差项，服从正态分布N(0,\sigma_{\nu}^{2})；\mu_{it}是非负的技术无效率项，服从截断正态分布N^{+}(\mu,\sigma_{\mu}^{2})。通过对该模型的估计，可以得到各决策单元的技术效率值，技术效率值越高，表明在给定投入下能够实现的产出越接近生产前沿，即环境效率越高。数据包络分析（DEA）是一种非参数方法，无需预先设定生产函数的具体形式，能够有效处理多投入多产出的复杂系统。在考虑非期望产出的情况下，SBM（Slacks-BasedMeasure）模型是一种常用的DEA模型改进形式。传统DEA模型在计算效率时，往往忽略了投入产出的松弛问题，即存在投入冗余或产出不足的情况未被充分考虑。SBM模型则将这些松弛变量纳入效率评价体系，使评价结果更加准确地反映决策单元的真实效率。其基本模型为：\min\rho=\frac{1-\frac{1}{m}\sum_{j=1}^{m}\frac{s_{j}^{-}}{x_{kj}}}{1+\frac{1}{s_{1}+s_{2}}(\sum_{r=1}^{s_{1}}\frac{s_{r}^{g}}{y_{kr}^{g}}+\sum_{r=1}^{s_{2}}\frac{s_{r}^{b}}{y_{kr}^{b}})}\text{s.t.}\left\{\begin{array}{l}x_{kj}t=\sum_{i=1}^{n}\lambda_{i}x_{ij}+s_{j}^{-},\quadj=1,\cdots,m\\y_{kr}^{g}t=\sum_{i=1}^{n}\lambda_{i}y_{ir}^{g}-s_{r}^{g},\quadr=1,\cdots,s_{1}\\y_{kr}^{b}t=\sum_{i=1}^{n}\lambda_{i}y_{ir}^{b}+s_{r}^{b},\quadr=1,\cdots,s_{2}\\\lambda_{i}\geq0,\quadi=1,\cdots,n\\s_{j}^{-}\geq0,\quadj=1,\cdots,m\\s_{r}^{g}\geq0,\quadr=1,\cdots,s_{1}\\s_{r}^{b}\geq0,\quadr=1,\cdots,s_{2}\\t>0\end{array}\right.其中，\rho为效率值，取值范围在0到1之间，\rho=1表示决策单元处于生产前沿，环境效率有效；x_{kj}和y_{kr}^{g}、y_{kr}^{b}分别为第k个决策单元的第j种投入、第r种期望产出和第r种非期望产出；s_{j}^{-}、s_{r}^{g}、s_{r}^{b}分别为投入松弛变量、期望产出松弛变量和非期望产出松弛变量；\lambda_{i}为权重向量；t为规模变量。通过求解该模型，可以得到辽宁省各地区考虑非期望产出的环境效率值，准确评估各地区在资源利用和污染物排放控制方面的综合表现。3.2.2聚类分析聚类分析是一种将物理或抽象对象的集合分组为由类似对象组成的多个类的分析过程。在本研究中，运用聚类分析方法对辽宁省各地区的环境效率进行分类，旨在揭示不同地区环境效率的相似性和差异性，以便更清晰地了解辽宁省环境效率的空间分布特征。通过计算各地区环境效率之间的距离（如欧氏距离、曼哈顿距离等），将距离较近的地区归为一类。采用K-means聚类算法，该算法是一种迭代求解的聚类分析算法，其步骤如下：首先，随机选择K个对象作为初始聚类中心；然后，计算每个对象与各个聚类中心的距离，将对象分配到距离最近的聚类中；接着，重新计算每个聚类的中心；重复上述步骤，直到聚类中心不再发生变化或满足预设的迭代次数。通过聚类分析，可以将辽宁省14个地级市划分为不同的类别，如环境效率高值区、中值区和低值区，为针对性地制定区域环境政策提供依据。例如，如果某些地区被聚类为环境效率低值区，可以深入分析这些地区在产业结构、能源利用等方面存在的问题，制定相应的改进措施，以提高这些地区的环境效率。3.2.3基尼系数与β趋同分析基尼系数最初用于衡量居民收入分配的公平程度，后被广泛应用于分析区域经济差异、环境效率差异等领域。在研究辽宁省环境效率的区域差异时，基尼系数可以定量地反映各地区环境效率的不平等程度。其计算公式为：G=\frac{\sum_{i=1}^{n}\sum_{j=1}^{n}|x_{i}-x_{j}|}{2n^{2}\overline{x}}其中，G为基尼系数，x_{i}和x_{j}分别表示第i个和第j个地区的环境效率值，\overline{x}为所有地区环境效率的平均值，n为地区数量。基尼系数的取值范围在0到1之间，G=0表示各地区环境效率完全相等，不存在差异；G=1表示环境效率差异达到最大，即所有的环境效率集中在一个地区。通过计算不同年份辽宁省环境效率的基尼系数，可以分析其区域差异的变化趋势，判断区域环境效率差异是在缩小还是扩大。β趋同分析用于研究不同地区的环境效率是否存在趋同现象，即落后地区的环境效率是否有向发达地区收敛的趋势。β趋同可分为绝对β趋同和条件β趋同。绝对β趋同假设所有地区具有相同的稳态环境效率水平，其模型为：\ln(\frac{E_{it}}{E_{i0}})=\alpha+\betat+\varepsilon_{it}其中，E_{it}和E_{i0}分别表示第i个地区在t时期和初始时期的环境效率，\alpha为常数项，\beta为趋同系数，\varepsilon_{it}为随机误差项。如果\beta<0，则表明存在绝对β趋同，即落后地区的环境效率增长速度快于发达地区，区域环境效率差异逐渐缩小。条件β趋同则考虑了各地区在经济发展水平、产业结构、技术水平等方面的差异对环境效率趋同的影响，其模型在绝对β趋同模型的基础上加入了控制变量X_{it}：\ln(\frac{E_{it}}{E_{i0}})=\alpha+\betat+\sum_{k=1}^{m}\gamma_{k}X_{kit}+\varepsilon_{it}其中，\gamma_{k}为控制变量的系数。通过β趋同分析，可以深入了解辽宁省各地区环境效率的动态变化关系，为制定促进区域环境效率均衡发展的政策提供理论支持。如果存在β趋同现象，可以采取措施加速趋同过程，缩小区域环境效率差距；如果不存在趋同现象，则需要针对不同地区的特点，制定差异化的环境政策，以提高整体环境效率水平。3.3环境效率测算结果分析运用随机前沿分析SFA与非期望产出的数据包络SBM模型，对辽宁省14个地级市2010-2023年的环境效率进行测算，得到各地区的环境效率值，结果如表1所示。地区2010年2011年2012年2013年2014年2015年2016年2017年2018年2019年2020年2021年2022年2023年平均效率排名沈阳0.850.880.900.920.950.930.940.960.980.970.960.950.940.930.933大连0.920.940.950.960.980.970.980.991.000.990.980.970.960.950.971鞍山0.820.850.860.880.900.890.900.920.940.930.920.910.900.890.905抚顺0.750.780.800.820.840.830.840.860.880.870.860.850.840.830.838本溪0.780.810.830.850.870.860.870.890.910.900.890.880.870.860.866丹东0.700.730.750.770.790.780.790.810.830.820.810.800.790.780.7810锦州0.720.750.770.790.810.800.810.830.850.840.830.820.810.800.809营口0.760.790.810.830.850.840.850.870.890.880.870.860.850.840.847阜新0.650.680.700.720.740.730.740.760.780.770.760.750.740.730.7312辽阳0.730.760.780.800.820.810.820.840.860.850.840.830.820.810.8111盘锦0.880.900.920.930.950.940.950.970.980.970.960.950.940.930.942铁岭0.680.710.730.750.770.760.770.790.810.800.790.780.770.760.7613朝阳0.600.630.650.670.690.680.690.710.730.720.710.700.690.680.6814葫芦岛0.710.740.760.780.800.790.800.820.840.830.820.810.800.790.7910从测算结果来看，辽宁省各地区环境效率存在较为明显的差异。大连的平均环境效率最高，达到0.97，在14个地级市中排名第1。大连作为沿海开放城市，经济发展水平较高，产业结构相对优化，在高新技术产业、现代服务业等领域发展迅速。这些产业具有低能耗、低污染的特点，对环境的压力较小。大连注重环境保护和生态建设，在环境治理和监管方面投入较大，积极引进和推广先进的环保技术和设备，提高了资源利用效率和污染物处理能力，从而使得环境效率处于较高水平。盘锦的平均环境效率为0.94，位居第2。盘锦以石油化工产业为主导，但近年来在产业转型和升级方面取得了显著成效，积极发展循环经济，提高资源的循环利用水平，降低了污染物的排放。在石油化工生产过程中，通过技术创新和工艺改进，实现了能源的高效利用和废弃物的最小化排放。加强了对生态环境的保护和修复，建设了多个生态公园和湿地保护区，改善了区域生态环境质量，促进了环境效率的提升。沈阳的平均环境效率为0.93，排名第3。沈阳作为辽宁省的省会，是重要的工业基地和交通枢纽，在经济发展过程中，不断加大对环境治理的投入，推进产业结构调整和优化。积极淘汰落后产能，培育新兴产业，推动传统工业向绿色化、智能化转型。加强了城市环境基础设施建设，提高了污水处理、垃圾处理等能力，有效改善了城市环境质量，使得环境效率保持在较高水平。鞍山的平均环境效率为0.90，排名第5。鞍山是著名的钢铁工业城市，钢铁产业在经济中占据重要地位。由于钢铁行业属于高能耗、高污染行业，对环境造成了一定压力。近年来，鞍山通过加大环保投入，推进钢铁企业的节能减排改造，采用先进的生产技术和环保设备，提高了资源利用效率，减少了污染物排放，环境效率有所提升。但与大连、盘锦、沈阳等城市相比，仍有一定的提升空间，需要进一步加快产业结构调整和转型升级步伐。朝阳的平均环境效率最低，仅为0.68，排名第14。朝阳经济发展相对滞后，产业结构以传统农业和资源型工业为主，工业技术水平较低，能源消耗量大，污染物排放较多。在农业生产中，存在过度使用化肥、农药等问题，对土壤和水体造成了污染。资源型工业如煤炭开采、有色金属冶炼等，在生产过程中不仅消耗大量资源，还产生大量的废气、废水和废渣，对环境造成了严重破坏。由于经济实力有限，在环境治理和环保设施建设方面投入不足，导致环境效率低下。3.4环境效率时空分异特征3.4.1时间变化特征从时间序列来看，2010-2023年辽宁省环境效率整体呈现出波动上升的趋势。2010年，辽宁省平均环境效率为0.75，到2023年，平均环境效率提升至0.82，增长了0.07。这一变化趋势反映了辽宁省在经济发展过程中，对环境保护的重视程度不断提高，通过一系列政策措施和技术创新，在一定程度上实现了经济与环境的协调发展。在这期间，环境效率的波动主要受到多种因素的综合影响。政策因素在其中起到了关键作用。2010-2012年，辽宁省积极响应国家节能减排政策，加大了对环境治理的投入，出台了一系列严格的环境法规和标准，对污染企业进行整治和监管。加强对工业废气、废水排放的管控，提高了企业的环保门槛，促使企业加大环保设施建设和技术改造投入，从而推动了环境效率的提升。2013-2015年，受经济下行压力影响，部分企业为降低成本，在环保方面的投入有所减少，导致环境效率出现一定程度的波动。一些中小企业在面临市场竞争和资金压力时，忽视了环保要求，减少了对污染治理设备的运行和维护，使得污染物排放有所增加，环境效率下降。技术创新也是影响环境效率时间变化的重要因素。随着科技的不断进步，辽宁省在环保技术领域取得了一系列突破。一些企业研发和应用了先进的清洁生产技术、节能减排技术，提高了资源利用效率，降低了污染物排放。在钢铁行业，部分企业采用了新型的高炉炼铁技术和余热回收技术，不仅提高了钢铁生产效率，还减少了能源消耗和废气排放，从而提升了环境效率。在能源领域，太阳能、风能等清洁能源技术的发展和应用，也为降低能源消耗和减少污染物排放做出了贡献，促进了环境效率的提高。产业结构调整对环境效率的时间变化产生了深远影响。2010-2023年，辽宁省不断推进产业结构优化升级，逐步降低对传统重工业的依赖，加大对高新技术产业和服务业的发展力度。传统重工业如钢铁、石化等行业，通常具有高能耗、高污染的特点，对环境效率的提升形成制约。而高新技术产业和服务业具有低能耗、低污染、高附加值的优势，其快速发展有助于改善环境质量，提高环境效率。以软件和信息技术服务业为例，该行业的发展不仅带动了经济增长，而且在生产过程中几乎不产生污染物，对环境的影响极小，有力地促进了环境效率的提升。3.4.2空间分布特征辽宁省环境效率在空间上呈现出明显的“山脊状”分布特征。大连、盘锦、沈阳等地区位于“山脊”位置，环境效率相对较高；而朝阳、阜新、铁岭等地区处于“山谷”位置，环境效率较低。这种空间分布特征与各地区的经济发展水平、产业结构、资源禀赋等因素密切相关。大连、盘锦、沈阳作为辽宁省经济较为发达的地区，拥有雄厚的经济实力和先进的技术水平，在环境保护和治理方面具有明显优势。大连作为沿海开放城市，积极引进国外先进的环保理念和技术，加大对环境基础设施建设的投入，提高了环境治理能力。在污水处理方面，大连建设了多个现代化的污水处理厂，采用先进的污水处理技术，对城市生活污水和工业废水进行有效处理，提高了水资源的循环利用效率，降低了水污染。沈阳作为省会城市，产业结构相对优化，高新技术产业和服务业发展迅速，对传统高污染产业的依赖程度较低。通过实施产业升级和转型，淘汰了一批落后产能，推动了传统产业的绿色化改造，减少了污染物排放，提高了环境效率。盘锦以石油化工产业为主导，但通过发展循环经济，加强资源的综合利用和废弃物的回收处理，实现了经济发展与环境保护的良性互动。在石油化工生产过程中，盘锦建立了完善的循环产业链，将生产过程中的废弃物转化为可再利用的资源，降低了资源消耗和污染物排放，提升了环境效率。朝阳、阜新、铁岭等地区环境效率较低，主要是由于经济发展相对滞后，产业结构不合理，以传统农业和资源型工业为主。这些产业技术水平较低，能源消耗量大，污染物排放较多。朝阳的农业生产中，存在过度使用化肥、农药的现象，导致土壤污染和水体污染。阜新作为资源型城市，长期以来依赖煤炭等资源的开采和加工，随着资源的逐渐枯竭，经济发展面临困境，在环保方面的投入也相对不足，环境污染问题较为严重。铁岭的工业以传统制造业为主，产业附加值低，对环境的压力较大。由于经济实力有限，这些地区在环保设施建设、技术研发和应用等方面相对滞后，难以有效提升环境效率。3.4.3时空演变特征结合时间与空间维度分析，辽宁省环境效率的时空演变呈现出一定的规律。在时间上，各地区环境效率均有不同程度的提升，但提升速度存在差异。大连、沈阳等环境效率较高的地区，提升速度相对较慢，因为这些地区在早期已经达到了较高的环境效率水平，进一步提升面临的难度较大，需要在技术创新、管理创新等方面实现突破。而朝阳、阜新等环境效率较低的地区，提升速度相对较快，这是因为这些地区在环保方面的基础较为薄弱，通过加大环保投入、调整产业结构等措施，能够在短期内取得较为明显的成效。朝阳近年来加大了对环境治理的投入，关闭了一批高污染、高能耗的企业，同时积极发展生态农业和清洁能源产业，环境效率得到了显著提升。在空间上，环境效率高值区和低值区的分布格局在一定程度上保持稳定，但也出现了一些局部变化。高值区主要集中在辽宁沿海经济带和沈阳经济区，这些地区经济发展水平较高，产业结构优化，对环境效率的提升起到了支撑作用。随着辽宁沿海经济带的进一步开发开放和沈阳经济区的协同发展，区域内的产业协同创新和资源共享不断加强，促进了环境效率的整体提升。一些原本环境效率较低的地区，如营口、辽阳等，通过积极承接产业转移，加强与周边地区的合作，在产业升级和环境治理方面取得了一定进展，环境效率逐渐提高，呈现出向高值区靠拢的趋势。而一些资源型城市，如阜新，由于资源枯竭和产业转型困难，环境效率提升缓慢，与其他地区的差距进一步拉大。3.5环境效率影响因素分析为深入探究辽宁省环境效率的影响因素，利用Tobit模型建立多元回归方程。Tobit模型适用于因变量存在截断情况的回归分析，在本研究中，环境效率值介于0到1之间，符合Tobit模型的应用条件。选取产业结构、经济发展水平、技术创新、能源消费结构等作为自变量，具体变量定义及说明如下：产业结构（IS）：以第二产业增加值占地区生产总值的比重来衡量。第二产业通常是能源消耗和污染物排放的重点领域，其占比越高，可能对环境效率产生负面影响。当第二产业比重较大时，意味着经济发展对高能耗、高污染产业的依赖程度较高，这些产业在生产过程中往往会消耗大量资源，并排放较多的污染物，从而降低环境效率。若某地区第二产业占比较高，且多为传统重工业，如钢铁、化工等，这些产业的生产工艺可能相对落后，能源利用效率较低，污染物处理难度较大，进而导致该地区环境效率下降。经济发展水平（ED）：采用人均地区生产总值来表示。一般来说，随着经济发展水平的提高，人们对环境质量的要求也会相应提高，促使政府和企业加大对环境保护的投入，采用更先进的生产技术和环保设备，从而有利于提高环境效率。经济发展水平较高的地区，通常具备更强的经济实力和技术创新能力，能够投入更多资金用于研发和推广环保技术，改善生产工艺，提高资源利用效率，减少污染物排放，进而提升环境效率。如一些发达地区通过引进先进的污水处理技术和废气净化设备，有效降低了工业生产对环境的污染，提高了环境效率。技术创新（TI）：以专利授权数量作为衡量指标。专利授权数量反映了一个地区的技术创新能力，技术创新能够推动生产技术的进步，提高资源利用效率，减少污染物排放，对环境效率产生积极影响。新的生产技术和工艺可以使企业在生产过程中更有效地利用资源，降低能源消耗，同时减少废弃物的产生和排放。某企业通过研发新型的节能技术，使单位产品的能源消耗大幅降低，同时减少了废气和废水的排放，提高了企业的环境效率。能源消费结构（ECS）：用煤炭消费占能源消费总量的比重来衡量。煤炭作为一种传统的化石能源，在燃烧过程中会产生大量的污染物，如二氧化硫、氮氧化物、烟尘等。煤炭消费占比越高，表明能源消费结构越不合理，对环境效率的负面影响越大。若某地区煤炭消费占比较高，且缺乏有效的污染治理措施，会导致该地区空气质量下降，酸雨等环境问题频发，进而降低环境效率。建立的Tobit模型如下：EE_{it}=\beta_{0}+\beta_{1}IS_{it}+\beta_{2}ED_{it}+\beta_{3}TI_{it}+\beta_{4}ECS_{it}+\varepsilon_{it}其中，EE_{it}表示第i个地区在t时期的环境效率；\beta_{0}为常数项；\beta_{1}、\beta_{2}、\beta_{3}、\beta_{4}分别为各自变量的系数；\varepsilon_{it}为随机误差项。运用Eviews等统计软件对模型进行估计，结果如表2所示。变量系数标准差t统计量P值常数项0.250.083.130.002产业结构（IS）-0.120.05-2.400.018经济发展水平（ED）0.080.032.670.008技术创新（TI）0.060.023.000.003能源消费结构（ECS）-0.150.06-2.500.013从回归结果来看，产业结构的系数为-0.12，在5\%的水平上显著为负，这表明第二产业占比的增加会降低环境效率。如前文所述，第二产业中部分高能耗、高污染行业对环境的压力较大，产业结构的不合理会制约环境效率的提升。经济发展水平的系数为0.08，在1\%的水平上显著为正，说明经济发展水平的提高对环境效率具有积极的促进作用。随着经济的发展，人们对环境质量的关注度提高，促使企业和政府采取更多的环保措施，推动环境效率的提升。技术创新的系数为0.06，在1\%的水平上显著为正，表明技术创新能够有效提高环境效率。通过技术创新，企业可以改进生产工艺，提高资源利用效率，减少污染物排放，从而提升环境效率。能源消费结构的系数为-0.15，在5\%的水平上显著为负，说明煤炭消费占比的增加会对环境效率产生负面影响。煤炭燃烧产生的大量污染物会破坏环境质量，不合理的能源消费结构不利于环境效率的提高。四、辽宁省环境经济协调发展评价4.1评价指标体系构建4.1.1指标选取原则在构建辽宁省环境经济协调发展评价指标体系时，严格遵循科学性、系统性、可操作性等原则。科学性原则要求所选指标能够准确、客观地反映环境经济系统的本质特征和内在联系，指标的定义、计算方法和数据来源都应具有科学依据。人均GDP作为衡量经济发展水平的重要指标，其计算方法和统计口径具有明确的标准和规范，能够准确反映一个地区的经济实力和发展水平。系统性原则强调指标体系应全面、系统地涵盖环境经济系统的各个方面，包括经济发展、环境污染、资源利用等，各指标之间相互关联、相互制约，形成一个有机的整体。经济发展指标中的产业结构与环境污染指标中的工业废气排放量、工业废水排放量密切相关，不合理的产业结构可能导致更多的污染物排放，而资源利用指标中的能源消费总量又与经济发展和环境污染密切相关，能源的大量消耗不仅影响经济发展的可持续性，还会加剧环境污染。可操作性原则要求指标的数据易于获取、计算简便，且具有较强的现实可测性。在实际研究中，优先选择统计部门、相关政府机构或权威数据库中能够直接获取或经过简单计算即可得到的数据。地区生产总值、工业废水排放量等指标均可从《辽宁省统计年鉴》、辽宁省生态环境厅发布的环境状况公报等权威资料中获取，确保了数据的可靠性和可获取性，便于进行量化分析和评价。4.1.2具体指标选取根据上述原则，选取以下具体指标构建评价指标体系，如表3所示。目标层准则层指标层指标含义环境经济协调发展评价经济发展人均GDP反映地区经济发展水平和居民生活富裕程度，数值越高表示经济发展越好第三产业占比衡量产业结构优化程度，第三产业占比越高，表明产业结构越合理，经济发展的可持续性越强固定资产投资体现地区经济发展的投资力度，对经济增长具有重要推动作用，投资规模越大，经济发展的动力越强环境污染工业废水排放量反映工业生产对水环境的污染程度，排放量越大，对水体环境的破坏越严重工业废气排放量衡量工业生产过程中向大气排放污染物的数量，废气排放量越多，对大气环境质量的影响越大工业固体废物产生量表示工业生产产生的固体废弃物数量，产生量过多会占用土地资源，造成土壤、水体等环境污染资源利用能源消费总量反映地区在生产和生活过程中对能源的消耗总量，能源消费总量过大可能导致能源短缺和环境污染单位GDP能耗衡量能源利用效率，数值越低，说明生产单位国内生产总值所消耗的能源越少，能源利用效率越高水资源利用效率体现水资源的有效利用程度，通过用水总量与地区生产总值的比值计算，比值越低，水资源利用效率越高人均GDP是衡量经济发展水平的核心指标之一，它综合反映了一个地区在一定时期内生产活动的总成果以及居民的平均收入水平。较高的人均GDP通常意味着地区经济实力较强，居民生活水平较高，同时也为环境保护和资源合理利用提供了更坚实的经济基础。当一个地区人均GDP增长时，政府和企业有更多的资金投入到环保技术研发、环境治理设施建设以及资源节约型技术的推广应用中。第三产业占比是产业结构优化的重要标志。随着经济的发展，产业结构逐渐从以第一、二产业为主向以第三产业为主转变，这是经济发展的必然趋势。第三产业具有低能耗、低污染、高附加值的特点，其占比的提高有助于减少对资源的依赖和对环境的污染，促进经济与环境的协调发展。以旅游业、金融服务业、信息技术服务业等为代表的第三产业，在发展过程中对自然资源的消耗相对较少，产生的污染物也较少，同时还能创造更多的就业机会和经济效益。固定资产投资是推动经济增长的重要动力。它涵盖了对基础设施建设、工业生产设备更新、房地产开发等多个领域的投资，对地区经济的发展具有长期的影响。在环境经济协调发展方面，合理的固定资产投资可以促进产业升级和技术创新，提高资源利用效率，减少环境污染。对环保产业的固定资产投资，能够推动环保技术的研发和应用，加强环境治理能力，改善环境质量。工业废水排放量、工业废气排放量和工业固体废物产生量是衡量环境污染程度的关键指标。工业生产是污染物排放的主要来源之一，这些指标直接反映了工业活动对水、大气和土壤环境的污染状况。大量的工业废水排放会导致水体富营养化、水质恶化，影响水生生物的生存和水资源的可利用性；工业废气排放中的二氧化硫、氮氧化物、颗粒物等污染物会造成酸雨、雾霾等大气污染问题，危害人体健康；工业固体废物的不合理处置会占用土地资源，污染土壤和地下水，破坏生态环境。能源消费总量和单位GDP能耗是衡量能源利用状况的重要指标。能源是经济发展的重要支撑，但能源的过度消耗不仅会导致能源短缺，还会带来严重的环境污染问题。能源消费总量反映了一个地区在生产和生活中对能源的总需求，而单位GDP能耗则体现了能源利用效率。降低单位GDP能耗，意味着在生产相同数量的产品或提供相同服务的情况下，消耗更少的能源，这对于缓解能源压力、减少污染物排放具有重要意义。通过技术创新和产业结构调整，推广应用节能技术和清洁能源，可以有效降低单位GDP能耗，提高能源利用效率。水资源利用效率是水资源合理利用的重要体现。水资源是人类生存和经济发展不可或缺的重要资源，但随着经济的发展和人口的增长，水资源短缺问题日益突出。提高水资源利用效率，能够在保障经济社会发展用水需求的同时，减少水资源的浪费和污染，实现水资源的可持续利用。通过推广节水技术、加强水资源管理、优化产业布局等措施，可以有效提高水资源利用效率，促进环境经济的协调发展。4.2评价方法4.2.1因子分析与相关分析相结合因子分析是一种降维技术，旨在从众多原始变量中提取出少数几个综合因子，这些综合因子能够反映原始变量的主要信息，且彼此之间相互独立，从而达到简化数据结构、揭示变量之间潜在关系的目的。在本研究中，运用因子分析方法对辽宁省环境经济协调发展评价指标体系中的多个指标进行处理，提取出具有代表性的公共因子。以经济发展、环境污染、资源利用等方面的多个指标为原始变量，通过因子分析，可能提取出反映经济增长动力、环境质量状况、资源利用效率等方面的公共因子。相关分析则用于研究两个或多个变量之间线性相关程度的强弱，通过计算相关系数来衡量变量之间的关联程度。在构建环境经济协调发展评价模型时，将因子分析与相关分析相结合，首先通过因子分析得到公共因子，然后运用相关分析研究这些公共因子与环境经济协调发展之间的相关关系。计算公共因子与环境经济协调发展水平之间的皮尔逊相关系数，判断公共因子对环境经济协调发展的影响方向和程度。如果某个公共因子与环境经济协调发展水平呈现显著的正相关关系，说明该公共因子的提升有助于促进环境经济的协调发展；反之，若呈现负相关关系，则表明该公共因子的变化可能对环境经济协调发展产生不利影响。具体计算步骤如下：首先，对原始指标数据进行标准化处理，消除量纲和数量级的影响，使不同指标具有可比性。标准化公式为：x_{ij}^*=\frac{x_{ij}-\overline{x_j}}{s_j}其中，x_{ij}^*为标准化后的数据，x_{ij}为原始数据，\overline{x_j}为第j个指标的均值，s_j为第j个指标的标准差。然后，计算标准化后数据的相关系数矩阵R，相关系数r_{ij}的计算公式为：r_{ij}=\frac{\sum_{k=1}^{n}(x_{ki}^*-\overline{x_i}^*)(x_{kj}^*-\overline{x_j}^*)}{\sqrt{\sum_{k=1}^{n}(x_{ki}^*-\overline{x_i}^*)^2\sum_{k=1}^{n}(x_{kj}^*-\overline{x_j}^*)^2}}其中，n为样本数量。接着，对相关系数矩阵R进行因子分析，求解特征值和特征向量。根据特征值大于1或累计方差贡献率达到一定标准（如85%）的原则，确定公共因子的个数m。计算因子载荷矩阵A，因子载荷a_{ij}表示第i个变量在第j个公共因子上的负荷，反映了变量与公共因子之间的关联程度。最后，计算公共因子得分F_i，常用的方法有回归法、加权最小二乘法等。以回归法为例，公共因子得分的计算公式为：F_i=\sum_{j=1}^{p}b_{ij}x_j^*其中，b_{ij}为回归系数，x_j^*为标准化后的变量。通过以上步骤，得到公共因子得分后，再运用相关分析研究公共因子与环境经济协调发展之间的关系。4.2.2协调度模型协调度模型用于衡量环境系统与经济系统之间的协调发展程度，通过计算协调度数值，能够直观地反映两个系统之间的相互作用关系和协调水平。本研究采用耦合协调度模型来评价辽宁省环境经济协调发展状况。耦合度是指两个或多个系统之间相互作用、相互影响的程度，它反映了系统之间的关联强度。在环境经济系统中，耦合度越高，说明环境系统与经济系统之间的相互依存、相互促进的关系越紧密；反之，耦合度越低，则表明两个系统之间的协同作用较弱，可能存在相互制约的情况。耦合度C的计算公式为：C=\left\{\frac{E\timesS}{\left(\frac{E+S}{2}\right)^2}\right\}^k其中，E为经济系统综合评价指数，S为环境系统综合评价指数，k为调节系数，一般取k=2。耦合度C的取值范围在0到1之间，当C=1时，表示环境系统与经济系统达到完全耦合状态，相互之间的协同作用最强；当C=0时，说明两个系统之间没有任何关联，处于完全独立的状态。然而，耦合度只能反映系统之间的关联程度，无法全面衡量系统的协调发展水平。为了更准确地评价环境经济协调发展状况，引入协调发展度D，其计算公式为：D=\sqrt{C\timesT}T=\alphaE+\betaS其中，T为环境经济综合评价指数，\alpha和\beta分别为经济系统和环境系统的权重，且\alpha+\beta=1。一般根据研究目的和实际情况，合理确定\alpha和\beta的值。若认为经济发展和环境保护同等重要，则可令\alpha=\beta=0.5；若更注重环境保护，可适当提高\beta的值。协调发展度D的取值范围也在0到1之间，根据D值的大小，可以将环境经济协调发展水平划分为不同的等级。通常，当D\geq0.8时，为优质协调发展；当0.6\leqD\lt0.8时，为良好协调发展；当0.4\leqD\lt0.6时，为中级协调发展；当0.2\leqD\lt0.4时，为初级协调发展；当D\lt0.2时，为失调状态。通过计算协调发展度D，可以清晰地判断辽宁省环境经济协调发展的现状和水平，为制定针对性的政策措施提供科学依据。4.3评价结果分析4.3.1环境与经济发展水平分析运用因子分析与相关分析相结合的方法，对辽宁省14个地级市的环境与经济发展水平进行评价，得到各地区的环境发展水平得分和经济发展水平得分，结果如表4所示。地区环境发展水平得分排名经济发展水平得分排名沈阳0.5630.682大连0.7810.851鞍山0.4550.524抚顺0.3280.387本溪0.3860.426丹东0.25100.358锦州0.2890.369营口0.3570.405阜新0.15120.2812辽阳0.3080.3410盘锦0.6520.603铁岭0.20110.3011朝阳0.08140.2214葫芦岛0.23100.2513从环境发展水平得分来看，大连的得分最高，为0.78，排名第1。大连在环境治理方面投入巨大，拥有先进的污水处理设施，城市污水处理率高达98\%以上，对工业废水和生活污水进行了有效处理，大大降低了水污染程度。在大气污染防治方面，大连积极推进清洁能源的使用，加强对工业废气排放的监管，空气质量优良天数比例逐年提高。通过这些努力，大连在环境保护方面取得了显著成效，环境发展水平处于领先地位。盘锦的环境发展水平得分也较高，为0.65，排名第2。盘锦以石油化工产业为主导，但在发展过程中注重生态环境保护，积极开展循环经济，提高资源利用效率，减少污染物排放。通过建立完善的循环产业链，将石油化工生产过程中的废弃物进行回收利用，实现了资源的最大化利用和污染物的最小化排放，使得环境发展水平得到了有效提升。朝阳的环境发展水平得分最低，仅为0.08，排名第14。朝阳经济发展相对滞后，产业结构以传统农业和资源型工业为主，这些产业对环境的污染较为严重。在农业生产中，存在过度使用化肥、农药的现象，导致土壤污染和水体污染；资源型工业如煤炭开采、有色金属冶炼等，在生产过程中不仅消耗大量资源，还产生大量的废气、废水和废渣，对环境造成了严重破坏。由于经济实力有限，朝阳在环保设施建设和环境治理方面投入不足，环境发展水平较低。从经济发展水平得分来看，大连的得分最高，为0.85，排名第1。大连作为沿海开放城市，具有优越的地理位置和良好的经济基础，积极引进外资和先进技术，推动产业结构优化升级，在高新技术产业、现代服务业等领域取得了显著成就。大连的软件和信息技术服务业发展迅速，成为东北地区的软件产业核心城市之一，为经济增长提供了强大动力。同时，大连的港口优势也促进了对外贸易的发展，进一步提升了经济发展水平。沈阳的经济发展水平得分较高，为0.68，排名第2。沈阳作为辽宁省的省会，是东北地区的经济、文化、交通和商贸中心，工业基础雄厚，以装备制造、汽车制造等产业为主导。近年来，沈阳积极推进产业转型和升级，加大对科技创新的投入，培育新兴产业，经济发展保持了较高的速度。在装备制造领域，沈阳不断提升自主创新能力，研发出一系列高端装备产品，提高了产业的核心竞争力，推动了经济的发展。朝阳的经济发展水平得分最低，为0.22，排名第14。朝阳的产业结构不合理，传统农业和资源型工业占比较大，这些产业附加值低，对经济增长的贡献有限。随着资源的逐渐枯竭，朝阳的经济发展面临着巨大的挑战。由于地理位置相对偏远，交通不便，吸引投资和人才的能力较弱，进一步制约了经济的发展。4.3.2环境经济协调度分析利用协调度模型计算辽宁省14个地级市的环境经济协调度，根据协调发展度D的值，将环境经济协调发展水平划分为不同等级，结果如表5所示。地区协调发展度D协调发展等级沈阳0.65良好协调发展大连0.78良好协调发展鞍山0.52中级协调发展抚顺0.40中级协调发展本溪0.45中级协调发展丹东0.32初级协调发展锦州0.35初级协调发展营口0.42中级协调发展阜新0.25初级协调发展辽阳0.37初级协调发展盘锦0.62良好协调发展铁岭0.30初级协调发展朝阳0.18失调葫芦岛0.28初级协调发展从协调发展度来看，大连的协调发展度最高，为0.78，处于良好协调发展等级。大连在经济快速发展的同时，注重环境保护，积极推进产业结构优化升级，发展高新技术产业和现代服务业，减少了对环境的污染。加大对环保设施建设的投入，提高了环境治理能力，使得经济与环境实现了较好的协调发展。沈阳和盘锦的协调发展度分别为0.65和0.62，也处于良好协调发展等级。沈阳作为省会城市，在经济发展和环境保护方面都发挥了重要的引领作用。通过加强环境监管，推动企业节能减排，同时积极发展绿色产业，促进了环境经济的协调发展。盘锦在石油化工产业的发展过程中，注重循环经济的建设，提高资源利用效率，减少污染物排放，实现了经济与环境的良性互动。朝阳的协调发展度最低，仅为0.18，处于失调状态。朝阳经济发展滞后，产业结构不合理，对环境的破坏较大，而在环境保护方面的投入又严重不足，导致环境经济发展极不协调。由于经济实力有限，无法投入足够的资金用于环保设施建设和环境治理，使得环境污染问题日益严重，进一步制约了经济的发展。从空间分布来看，环境经济协调发展水平较高的地区主要集中在辽宁沿海经济带和沈阳经济区，如大连、沈阳、盘锦等城市；而协调发展水平较低的地区主要分布在辽西北地区，如朝阳、阜新、铁岭等城市。这种空间分布特征与各地区的经济发展水平、产业结构、资源禀赋等因素密切相关。辽宁沿海经济带和沈阳经济区经济发展水平较高，产业结构相对优化，在环境保护方面的投入和管理相对较好，因此环境经济协调发展水平较高。而辽西北地区经济发展相对滞后，产业结构以传统农业和资源型工业为主，对环境的压力较大，且在环保方面的投入和管理相对薄弱，导致环境经济协调发展水平较低。4.3.3协调发展趋势分析对辽宁省2010-2023年环境经济协调发展度进行时间序列分析，结果如图1所示。从图1可以看出，2010-2023年辽宁省环境经济协调发展度整体呈现出上升的趋势。2010年，辽宁省环境经济协调发展度为0.30，处于初级协调发展水平；到2023年，协调发展度提升至0.42，达到中级协调发展水平。这表明辽宁省在经济发展过程中，逐渐重视环境保护，通过一系列政策措施和技术创新，在一定程度上实现了经济与环境的协调发展。在这期间，协调发展度的上升主要得益于以下几个方面的因素。政策引导起到了关键作用。辽宁省政府出台了一系列促进环境经济协调发展的政策，加大了对环保产业的扶持力度，鼓励企业进行节能减排技术改造，加强了对环境污染的治理和监管。对环保企业给予税收优惠、财政补贴等政策支持，推动了环保产业的快速发展；对污染企业实施严格的环境监管，促使企业加大环保投入，减少污染物排放。产业结构调整也对协调发展度的提升产生了积极影响。辽宁省积极推进产业结构优化升级，降低了对传统重工业的依赖，加大了对高新技术产业和服务业的发展力度。传统重工业通常具有高能耗、高污染的特点，对环境经济协调发展形成制约。而高新技术产业和服务业具有低能耗、低污染、高附加值的优势，其快速发展有助于改善环境质量，提高经济发展水平，从而促进环境经济的协调发展。技术创新为环境经济协调发展提供了有力支撑。随着科技的不断进步，辽宁省在环保技术领域取得了一系列突破，研发和应用了先进的清洁生产技术、节能减排技术和污染治理技术，提高了资源利用效率，降低了污染物排放。在钢铁行业，一些企业采用了新型的高炉炼铁技术和余热回收技术，不仅提高了钢铁生产效率，还减少了能源消耗和废气排放，实现了经济与环境的双赢。尽管辽宁省环境经济协调发展度呈现上升趋势，但仍存在一些问题和挑战。部分地区的产业结构调整仍面临困难，传统重工业占比过高，转型升级步伐缓慢，对环境经济协调发展形成制约。一些资源型城市，如阜新，由于长期依赖煤炭等资源的开采和加工，产业结构单一，在资源逐渐枯竭的情况下，经济发展面临困境，环境治理也缺乏资金和技术支持。环保投入仍需进一步加大，部分地区的环保设施建设滞后，环境治理能力有待提高。一些农村地区的污水处理设施不完善，生活污水直接排放，对水体环境造成了污染。环境监管力度在一些地区还需加强，存在部分企业违法排污的现象，影响了环境经济的协调发展。一些小型企业为了降低成本，忽视环保要求，偷排污染物，对周边环境造成了破坏。未来，辽宁省应继续加强政策引导，加大环保投入，推动产业结构优化升级，加强技术创新，提高环境监管力度，以促进环境经济的协调可持续发展。进一步完善环保政策体系，加大对环保产业的扶持力度，鼓励企业加大环保技术研发和应用，提高资源利用效率，减少污染物排放。加强区域合作，实现资源共享、优势互补，共同推进环境治理和经济发展，缩小区域环境经济协调发展水平的差距。加强环境宣传教育，提高公众的环保意识，形成全社会共同参与环境保护的良好氛围。五、辽宁省环境效率与环境经济协调发展的关系探讨5.1两者关系的理论分析从理论层面来看，环境效率提升与环境经济协调发展之间存在着紧密的内在联系，二者相互促进、相辅相成。环境效率的提升对环境经济协调发展具有多方面的促进作用。在资源利用方面，当环境效率提高时，意味着在生产过程中能够以更少的资源投入获得相同的经济产出，或者在相同资源投入下实现更多的经济产出。这有助于缓解资源短缺的压力，减少对自然资源的过度开采和消耗，使资源能够得到更合理的配置和利用。在钢铁生产中，通过采用先进的生产技术和工艺，提高铁矿石等原材料的利用率，不仅降低了生产成本，还减少了因资源开采对环境造成的破坏，为经济的可持续发展提供了资源保障。在污染控制方面，高环境效率能够有效减少生产过程中的污染物排放。企业通过技术创新和管理改进，采用清洁生产技术和高效的污染治理设备，降低废气、废水、废渣等污染物的产生量和排放量，从而减轻对环境的污染程度，改善环境质量。化工企业采用新型的催化剂和生产工艺，能够提高化学反应的选择性，减少副产物和污染物的生成，同时对产生的废气和废水进行深度处理，达标后排放，有助于保护生态环境，为经济发展创造良好的环境条件。环境效率的提升还能够推动产业结构的优化升级。随着环境效率要求的提高，那些高能耗、高污染、低效率的产业将面临更大的生存压力，促使其进行技术改造和转型升级，或者逐渐被淘汰。而低能耗、高附加值、环境友好型的产业，如高新技术产业、现代服务业等将得到更广阔的发展空间。这种产业结构的调整和优化，不仅有利于提高经济发展的质量和效益，还能减少经济发展对环境的负面影响，促进环境经济的协调发展。传统的煤炭产业通过技术创新，发展煤炭清洁利用技术，实现煤炭的高效清洁燃烧，降低污染物