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工业经济论文成稿 大气污染与工业经济发展耦合度分析

2018-11-21 10:19:15来源:组稿人论文网作者:婷婷

  摘要:近年来,由于工业地急速发展,我们的生活环境已经受到了越来越严重的影响。论文将运用耦合度分析模型,选择比较有代表性的指标来对河南省18个省辖市进行大气环境质量与工业经济发展的协调耦合度分析。研究结果表明:从整体上看,河南省18个省辖市的大气环境质量与工业经济发展系统的综合得分存在有较大差距,说明河南省在此方面存在较大的地区差异;河南省18个省辖市的大气环境质量-工业经济发展系统的耦合度大多都处于拮抗时期、综合协调耦合度整体上处于高度协调耦合状态,所以针对上述研究结果,我省应该更进一步调整工业结构,加大大气环境的保护和治理力度等,使我省的大气环境与工业经济系统的协调耦合度向着更好发方向发展。

  关键词:大气环境质量;工业经济发展;耦合度;协调度

  1 引言

  现今环境问题在我们的生活中已经越来越常见,环境状况的好坏直接关系到居民的身体健康及社会的可持续发展。虽然我国在发展初期就提出了要注重环境保护,坚决不走资本主义国家先污染后治理的老路,但是近几年随着经济地不断发展,我国的环境状况也将面临着巨大的挑战。大气污染事件及雾霾天气地频频出现,使大气环境问题逐渐走进人们的视野。

  2 河南省大气污染与工业经济发展现状分析

  2.1河南省概况

  河南省位于我国的中东部,地跨长江、黄河、海河、淮河四大流域。本省下辖18个地级市,10个省管市。全省总面积16.7平方公里,占全国总面积的1.73%。河南省地势西高东低,西部为伏牛山,中东部由黄淮海冲积平原组成,北部和南部分别是太行山和大别山。

  对于河南省而言,大气污染问题、雾霾现象依然严峻。近几年间,河南省大气工业二氧化硫、烟粉尘以及氮氧化物的排放量每年都几乎达到了总排放量的 90% 以上。这说明河南的大气污染、雾霾的贡献度,绝大部分来自当地的工业经济的发展。因此,研究河南省大气污染与工业经济发展的耦合度,对河南环境的发展具有重要的现实意义[1]。

  2.2大气污染现状

  2014年,18个省辖市城市环境空气首要污染物为可吸入颗粒物,其次为二氧化硫。信阳、开封、商丘、濮阳4个省辖市环境空气质量级别均为良,南阳、许昌、周口、洛阳、漯河、鹤壁、驻马店、三门峡、郑州、新乡、焦作、平顶山、济源、安阳14个省辖市环境空气质量级别均为轻污染。与上年相比,18个省辖市城市环境空气质量基本稳定[2]。

  2.3工业经济发展现状

  河南省地处中原,资源丰富,并且近几年在国家政策地大力支持下河南省经济有了较快发展,为我国经济的发展作出了巨大的贡献。从表1可知,近几年内河南省地区生产总值逐年增长。经济快速发展的同时伴随着第二产业的迅速推进。由于在我国工业是第二产业的重要组成部分[3],所以第二产业的迅速推进在一定程度上可以发映出工业经济的快速发展。

  表1 河南省地区生产总值、第二产业增加值及工业增加值

  数据来源:《河南省统计年鉴》

  3 研究方法和数据来源

  “耦合”是一个物理学名词,指两个(或两个以上)系统或运动形式通过各种相互作用而彼此影响的现象[4]。从协同学的角度来看,系统从无序走向有序的关键在于系统内部序参数之间的协同作用,因为它左右着系统相变的特征与规律。所以本文将运用耦合度的分析方法来研究环境质量与工业产值的相互关系及影响的程度。

  3.1大气环境质量与工业经济发展状况评价指标体系的建立

  根据评价指标的现实性意义,选取了具有代表性的指标分别来代表河南省的大气环境质量状况、地区经济实力几地区工业发展状况。(详见表2)

  表2 大气环境与工业经济发展子系统综合评价体系

  3.2研究对象与数据来源

  本篇论文主要以河南省18个省辖市为研究对象。近几年来河南省大气污染事件及雾霾天气频频出,以河南省18个省辖市为研究对象,可以直观地了解到河南省各个省辖市的大 气环境质量及工业经济发展现状,可以根据各个市的不同情况,有针对性的为各市现今存在大气污染问题提出相应的治理办法,并未以后工业经济的发展指明方向。

  本篇论文中用来评价大气环境质量的数据(各个省辖市的氨氮排放量、二氧化硫排放量、氮氧化物排放量、烟尘排放量、工业废气排放量)来自于2014年河南省环境统计年报,用来评价河南省地区经济实力及地区工业发展状况的数据(各个省辖市的生产总值、人均生产总值、第二产业生产总值、工业增加值、工业固定资产投资额以及规模以上工业企业个数)来自于河南省统计年鉴。

  3.3研究方法

  大气污染-工业经济发展是由大气环境质量和地区工业经济发展状况两个子系统组成的,而且每一个子系统都是由若干个不同的指标构成的。论文主要借助SPSS等软件平台,运用因子分析等方法来实现对数据的统计整理。过程如下:

  运用SPSS软件对河南省18个省辖市的大气环境质量和工业经济发展状况的各个指标数据进行因子分析,分别计算出2014年河南省18个省辖市大气污染与工业经济发展的综合得分。由于经过因子分析法算出的关于大气污染与工业经济发展综各指标的综合得分存在一些负值,而计算耦合度时需要把所得到的综合得分都为正值,所以在此采用了归一化方法将全部得分转换到[0,1]之间,同时为了避免在计算时出现0,本研究又采用了最大-最小规范化法将全部数据转换到[0.0001,0.9999]之间。计算公式为:

  U ={( X - min X)/(max X- min X)}×( Newmax X- Newmin X) + Newmin X (1)

  式中:U为规范化后的数据;X为原数据;max X和min X是原数据的最大最小值; New_max X和New_min X是新赋予的最大最小值即0.0009和0.0001[5]。分别将2014年河南省18个省辖市的大气环境质量和工业经济发展状况的综合得分进行转换,由公式(1)进行计算得出规范化后的大气环境质量和工业经济发展状况综合评价指数。

  3.4大气污染与工业经济发展的耦合度评价

  耦合是属于物理学的概念,是两个或者两个以上的系统相互作用影响。根据诸多国内外的相关文献,推导出了关于经济与环境的耦合度模型,其计算公式如下:

  式中:C是耦合度,耦合度C的值在0-1之间,U是子系统的综合得分[6]。由于本文研究的是大气污染与工业经济发展两个子系统的耦合关系,所以在这里n=2。当C =0 时,大气环境质量与工业经济发展系统耦合度极小,两个系统是无关联状态;当C =1 时,大气环境质量与工业经济发展两个系统的耦合度是最好的,处于最佳时期。由于本文中耦合度的两个极限值是取不到的,所以可以将耦合度C分为4种情况:(1)当0<C<0.3 时,大气环境质量与工业经济发展的耦合属于较低水平阶段;(2)当0.3<C<0.5 时,大气环境质量与工业经济发展耦合度处于拮抗时期;(3)当0.5<C<0.8时,大气环境质量与工业经济发展两个系统进入了磨合阶段,耦合关系也开始良性发展;(4)当0.8<C<1时, 大气环境质量与工业经济发展两个系统的耦合度到了高水平时期[7];但是有时候也会受到其他因素的的影响,例如法规、政策等,大气污染-工业经济发展系统之间的耦合水平可能出现一些跳跃或者退化现象。

  3.5大气污染与工业经济发展的协调度评价

  协调度体现的是系统与系统之间的一种和谐程度,体现要素系统之间是否处于一种和平发展的状态。协调度高就说明大气环境质量与工业经济发展之间相辅相成,互相影响,即工业经济的发展可以促进大气环境的保护,大气环境环境的质量提高也可以提高工业经济的发展水平。通过建立大气环境质量与工业经济发展之间的协调度模型,更好的发现经济发展与生态环境之间的协调水平,其计算公式如下:

  式中:D是协调度,C是耦合度,T是大气环境质量与工业经济发展的综合协调指数,α、β是待定系数[4],因为本研究认为大气环境质量与工业经济发展是同等重要的,所以在这里取α=β=0.5,、是大气环境与工业经济发展的综合得分。

  根据上面综合得分U数值的分布,可以得出协调度D的数值也在0-1 之间。根据前文的计算与处理,可以得出耦合度和协调度的数值越高,大气环境质量与工业经济发展两个子系统的对整个系统的功效也就更好,两个子系统的和谐程度也就越高。然后可以将大气环境质量与工业经济发展的协调度划分为4个类型:(1)当0< D< 0.3时,大气环境与工业经济发展处于低度协调耦合;(2)当0.3≦D< 0.5时,大气环境质量与工业经济发展处于中度协调耦合;(3)当0.5≦D< 0.8时,大气环境质量与工业经济发展处于高度协调耦合;(4)当0.8≦D< 1时,大气环境质量与工业经济发展处于极度协调耦合[8]。

  4 大气污染-工业经济发展系统耦合度、协调度结果与分析

  运用上述方法对河南省18个省辖市大气环境质量-工业经济发展各个子系统中的指标数据进行及计算与整理,得到河南省18个省辖市大气环境质量-工业经济发展系统的耦合度与协调度的结果(详见表3)。根据表3可知:(1)从大气环境质量系统来看,河南省18个省辖市中大气环境质量较好的有郑州市、洛阳市、安阳市等:(2)从工业经济发展系统来看,河南省18个省辖市中工业经济发展较好的有郑州市、南阳市、周口市、驻马店市等地区;(3)从大气环境质量-工业经济发展系统的耦合度来看,我省各省辖市大气环境质量-工业经济发展系统的耦合度大多都处于0.4-0.5之间,即大气环境质量与工业经济发展耦合度的拮抗时期,与高耦合度还有较大差距,说明还应进一步优化我省的大气环境质量-工业经济发展系统的耦合状态;(4)从大气环境质量-工业经济发展系统的协调度来看,我省各省辖市大气环境质量-工业经济发展系统的协调度大多都处于0.4-0.7之间,这说明我省的大多地区的大气环境质量-工业经济发展系统都处于中度协调水平;(5)从整个河南省大气环境与工业经济发展系统整体来看,地区与地区之间存在较大差距,而造成差距的主要原因可能是某些地区没有意识到大气环境保护的重要性,单纯地追求工业经济的快速发展,不重视大气环境的保护,没有积极调整该地区的工业产业结构,工业发展依然以牺牲环境为代价,更不注重对已经造成的大气污染的治理等。

  表3 河南省18个省辖市大气环境质量-工业经济发展系统耦合度、协调度综合表

  4.1河南省18个省辖市大气环境质量-工业经济发展系统的耦合度分析

  由表3(上表)和图1(下图)知在河南省18个省辖市中,大气环境质量与工业经济发展处于低水平耦合的地区有:漯河市和济源市;大气环境质量与工业经济发展处于拮抗时期的地区有:郑州市、开封市、洛阳市、平顶山市、安阳市、鹤壁市、新乡市、焦作市、濮阳市、许昌市、三门峡市、南阳市、商丘市、信阳市、周口市、驻马店市等。由上图可知耦合度大于0.5的地区不存在,即在河南省18个省辖市内大气环境质量-工业经济发展系统的耦合度还未有进入磨合阶段和高耦合阶段,说明河南省各省辖市的大气环境质量与工业经济发展系统的耦合度还有待优化,即应该在保证本地区的大气环境质量的前提下进一步加快工业经济的发展。

  图1 河南省18个省辖市大气环境质量-工业经济发展系统耦合度分布图

  从河南省各省辖市的耦合度分布表中可以看出,我省大多地区的大气环境质量与工业经济发展系统的耦合度都处于0.4--0.5之间,即大气环境质量与工业经济发展系统耦合度的都处于拮抗时期,针对上述现象,我省应该在做好大气环境保护各方面工作的前提下加速工业经济的发展,积极做好工业产业的良好转型,同时积极治理已经造成的大气环境污染,使大气环境质量与工业经济发展系统的耦合度向着更优化的方向发展。

  4.2河南省18个省辖市大气环境质量-工业经济发展系统的协调度分析

  上文已经分析了河南省18个省辖市大气环境质量与工业经济发展的耦合度变化,耦合度C说明的是系统之间有序向无序的转变,体现了系统内要素之间的影响和作用。此外还需要进一步说明系统内要素之间的协调程度。协调度D是把大气环境质量与工业经济发展系统的耦合关系当成一个整体来看待,因为把两个系统作为一个整体来看待,所以协调度的分析更加的全面合理。因此下文对河南省18个省辖市大气环境质量与工业经济发展的协调度变化进行分析。

  由表3(上表)和图2(下图)知:在河南省18省辖市中,大气环境质量与工业经济发展处于低协调耦合的有漯河市、济源市,此结果与耦合度的分布结果大体相同;大气环境质量与工业经济发展处于中度耦合的有:濮阳市;大气环境质量与工业经济发展处于高度协调耦合的有:郑州市、开封市、洛阳市、平顶山市、安阳市、鹤壁市、新乡市、焦作市、许昌市、三门峡市、南阳市、商丘市、信阳市、周口市、驻马店市等;由下图可知,在河南省18个省辖市中没有处于极度协调度耦合状态。虽然在协调度方面反映出河南省较多地方的协调耦合度都处于较高状态,但是河南省在以后的工业经济发展过程中也要时刻注重大气环境的保护,既要注意现有的工业产业结构的调整,从源头上减少大气环境的污染,也要同时注重对已经造成的大气污染的治理。

  图2 河南省18个省辖市大气环境质量-工业经济发展系统协调度分布图

  5 结论与分析

  论文以河南省18个省辖市为研究对象,通过构建地级单元的大气环境质量与工业经济发展的评价体系,运用因子分析和最大最小值规范化法得出河南省18个省辖市的大气环境质量与工业经济发展系统的综合得分,再根据构建的大气环境质量与工业经济发展耦合协调度模型运算出中部地区的经济与环境的耦合协调度数值,然后对河南省各地区的大气环境质量与工业经济发展耦合协调度数值进行分析,得到以下结论,结论有以下几个方面:

  从整体上看,河南省18个省辖市的大气环境质量与工业经济发展系统的综合得分存在有较大差距,说明河南省在此方面存在较大的地区差异;河南省18个省辖市的大气环境质量-工业经济发展系统的耦合度大多都处于拮抗时期(0.3<C<0.5)、综合协调耦合度整体上处于高度协调耦合状态(0.5<D<0.8),所以总的来说河南省在大气环境质量-工业经济发展系统方面的协调耦合处在一个不错的阶段,但是也有个别的地区的发展较差,所以针对上述结果,我省应该更进一步调整工业结构,加大大气环境的保护和治理力度等,使我省的大气环境与工业经济系统的协调耦合度向着更好发方向发展。

  通过划分大气环境质量-工业经济发展系统,选取一些指标,通过SPSS软件进行因子分析,虽然选取的指标具有一定的可参考性和科学性,但是大气环境质量-工业经济发展系统是一个庞大的系统,指标的选取还是带有不全面性,需要进一步的进行优化。另外本文通过耦合度模型仅仅分析了2014年河南省18个省辖市大气环境质量-工业经济发展耦合的协调度,耦合度协调度模型仅仅是通过具有代表的指标数值对大气环境质量与工业经济发展进行了分析,大气环境质量-工业经济发展是一个复杂的系统,内部要素之间还有更多的关系,分析更多要素的联系这也是研究需要加强的地方。

  5 河南省工业经济发展及大气污染的治理的措施

  5.1经济方面

  5.1.1调整工业产业结构

  由上文分析知,大气污染在本质上是与产业产能的高速发展分不开的[9]。虽然我国在很久之前就提出了科学发展、可持续发展、建设生态文明国家等发展方式,但是就目前河南省的现状来看,其发展仍然是西方发达国家发展初期的粗放式经济发展方式,重工业依然是发展的重点。随着经济的进一步发展,我们应该加大经济发展方式的转变,即积极调整我省的产业结构[],淘汰高污染、高能耗的产业,使原来粗放式的经济增长方式逐渐向集约式的经济增长方式发展。只有这样才能从源头上降低大气污染物的排放量,使大气环境质量从根本上得到改良。

  5.1.2调整工业能源结构

  目前我省的工业能源主要以煤炭消费为主,加快工业能源结构调整。在我省重点区域实施煤炭消费总量控制,对我省工业企业现有的燃煤设施进行改造,提高煤炭的利用效率,积极推进煤炭的清洁利用,鼓励工业企业多利用清洁能源,如:太阳能、风能、地热能、生物质能等,来减少我省因以煤炭消费为主而造成的大气污染。

  5.2政策方面

  《国家环境保护“十三五”规划基本思路》指出在“十三五”期间,建立环境质量改善和污染物总量控制的双重体系,实施大气、水、土壤污染防治计划,实现三大生态系统全要素指标管理;在既有常规污染物总量控制的基础上,新增污染物总量控制注重特定区域和行业;空气质量实行分区、分类管理,2020年,PM2.5超标30%以内城市有望率先实现PM2.5年均浓度达标。针对上述“十三五”期间我国总体的环境保护目标,我省应该在此基础上提出与此相适应的政策或者先关法规,来保证我省的大气环境质量。

  5.3技术方面

  近几年河南省在治理大气污染排放物上的投资较大,其中包括对大气污染排放物的综合治理,也包括对工业企业的技术改进等的硬件设施的投资。虽然现在技术进步在此方面的作用还不太明显,但是随着我国高新技术的不断发展,高新技术在此方面的作用将会越来越突出。目前我们正在大力推广清洁能源的开发使用,随着科学技术的不断进步,在将来绿色、清洁能源的开发使用将会成为河南省工业企业能源的主体,但是基于可开采的一次能源的储藏量中煤炭占了将近90%的现状,短期内改变我省的工业能源主要以煤炭消费为主还不太现实。

  5.4管理方面

  5.4.1加大工业排污“大户”管理

  2015年郑州在举办上合组织成员国总理第十四次会议期间,河南省采用部分工地停工、工业企业限产停产的措施,数据显示,河南省的在此期间的大气污染物的排放量大多都有一定程度的降低。这证明了只要政府加大此方面的管理,做到决策果断、政策执行到位,就可以从一定程度上治理大气污染,所以政府一定要加强对工业企业中的污染物的排放“大户”进行严格的管理。

  5.4.2政府提升对环保型工业的支持

  目前,我国大力支持环保型工业的发展,并且对“三高”企业加大了污染物排放的监管,鼓励并督促这类企业加大在环保方面的投入[11]。河南省也应该积极响应国家的号召,政府一方面严格监管污染工业企业,另一反面大力扶持环保型工业企业,使河南省的大气环境质量得到明显改善。

  5.4.3严格工业企业的准入标准

  政府应该加大对工业企业的的管理,严格新进工业企业的硬件标准及污染物排放标准等,强化工业企业的环保指标约束意识,以保证新进入的工业企业在以后的生产过程中可以实施清洁生产过程控制,尤其是在重污染行业更应加强此方面的管理[12]。

  6 结语

  论文通过对河南省18个省辖市的大气环境质量-工业经济发展系统进行耦合、协调度的分析,研究发现河南省的大气环境质量与工业经济发展耦合协调状态并不处在最佳状态,所以河南省应该在做到保护好大气环境的前提下大力发展工业经济,使河南省的大气环境质量得到根本的改善。

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