空间耦合协调度分析研究

1. 绪论
1.1 选题背景及意义
1.1.1 研究背景
20世纪60年代末，人类的环境意识觉醒，开始关注环境问题，提出了对全世界影响深远的 “可持续发展”观念。 可持续发展是一种系统的发展，要求全面、协调、可持续，不仅是对人类文明进程中所产生各种问题的反思与自省，而且是对其进行处理解决的最好途径，对人类活动与环境的关系，尤其是为经济生产活动与环境保护的协调发展指明道路，成为促进区域发展，处理区域发展过程中经济增长与生态环境问题等系统间协调关系的指导思想。
伴随着改革开放30多年来经济的飞速发展，我国旅游业也从一种外事接待方式逐渐成长为独立的经济业态，在经济持续增长的推动下得到迅猛发展，并在促进就业、扩大内需、增加财政收入、提升人民生活水平等方面发挥重大作用，有关经济与旅游业关系的探讨也一直是学术界研究的热点课题。然而，由于我国现代经济发展起步晚，底子薄，以及改革开放以来以经济建设为中心的指导思想，我国经济发展的奇迹在相当长时期内是以牺牲环境为代价的，旅游业长期以来也是作为一种经济增长手段而被重视，在经济增长和旅游业发展过程中长期倾向经济回报效益以及在区域发展过程中旅游、经济与环境各系统间关系的脱节，已经造成严重的环境损害。
近年来沙尘暴、干旱、雾霾等严重影响生产生活的有害、极端天气现象，以及因环境破坏而造成的生态危机、环境污染等，都在警示人们要正确处理好人类活动与环境的关系，特别是协调好经济发展与环境的关系。因此，在一些旅游业发达，对经济增长贡献率大拉动作用强的区域，正确处理旅游、经济与环境三者之间的关系，做到在旅游业与区域经济得到大力发展的同时，良好协调区域经济、旅游与当地生态环境的关系，使三者相互促进，有效提升区域旅游、经济、环境三系统之间的耦合协调度，促进区域更好更快发展，成为当前各地区需要着力研究和解决的重要课题。
1.1.2 研究意义
随着大众旅游的兴起，旅游业与经济发展之间的关系引起广泛关注[1]，同时一直被认可的旅游业“无烟产业”的地位亦日益受到质疑，粗放型经济发展导致的“三废”污染问题已使国民焦虑，不合理的旅游规划开发及无序的旅游经济活动无疑使原本脆弱的生态环境更是雪上加霜。区域经济、旅游业与生态环境是相互作用，相互影响，构成彼此耦合的交互体，对三者关系中任何一方面的忽略，必然会对区域经济、旅游业与生态环境之间真实关系的认识产生偏颇和误差[2]。
旅游-经济-环境系统是多层次的复合系统，各子系统之间及系统内部要素之间相互影响、相互制约。良好的环境是实现旅游与经济可持续发展的基础；高速发展的经济为旅游开发与环境保护提供强有力的支撑；旅游开发成为拉动各行业经济增长、平衡国际收支以及改善环境质量的动力，忽略或者过度重视任何一方面都会使整个系统失衡。因此，定量化测度区域旅游-经济-环境系统协调发展程度，分析、预测其时空演变规律，为区域可持续发展服务，将对社会主义和谐社会及生态文明建设具有重要意义。
山东省是我国东部沿海地区社会经济、旅游业发达的省份之一，目前正处于工业化中后期阶段，重化工业所占比重依然较大，全省以煤为主的能源结构短期内不会发生较大变化，经济结构战略性调整和发展方式的根本转变仍需较长时间，经济长期快速发展与环境承载力之间的矛盾依然十分尖锐。城镇化进程进一步加快，人口、产业将持续向城市聚集，社会公众日益增长的环境需求与环境现状之间有很大差距；山东省也是中国自然、人文旅游资源最为丰富的地区之一，2010年旅游总收入实现第三个千亿元跨越，增长23%，超过同期GDP 增长10个百分点，占全省生产总值的比重达到7.25%，占服务业增加值的比重达到21.7%，对财政的贡献率达到7.9%，在接待国内游客人次、接待入境游客人次、旅游总收入三大主要指标分别高出“十一五”规划41.7%、24.6%和42.9%。2013年旅游总收入更是突破5000亿元大关，全省旅游总收入在全国的位次，2008年超过上海，2009年超过北京，由第6位跃升到第4位，2013年超过浙江位列第三，标志着山东成为名副其实的中国旅游大省。在经济总量飞速上升，旅游业蓬勃发展的同时，山东省也同时面临着严峻的环境问题：主要污染物排放总量仍处于较高水平,是全国环境保护、污染治理任务较重的省份之一；结构性污染问题突出；水资源短缺和水质污染问题仍很严重；城市环境质量处于较低水平；放射性和危险废物污染形势严峻；废水、废气、废渣等工业污染物排放日益增加；生态环境十分脆弱[3]。
鉴于上述区域旅游、经济与环境三者之间的复杂关系，本文旨在根据山东省旅游、经济、环境三个系统间的作用机制，主要探究三个方面的问题：
一、山东省旅游、经济及环境三者关系是否协调，即旅游-经济-环境耦合协调度，从而准确客观评价现阶段旅游、经济及环境三者关系是否协调。
二、引入空间权重矩阵，探索山东省旅游-经济-环境耦合协调度是否具有空间相关性，分析三者耦合协调度的空间相关性特征。
三、对未来几年内山东省旅游-经济-环境三个子系统的耦合协调度进行模拟与预测分析，以期为山东省经济社会持续健康发展提供有益借鉴。
1.2 国内外研究现状综述
1.2.1 区域旅游-经济耦合协调关系研究
目前，国外学者对区域旅游-经济系统之间的关系研究，主要集中在旅游产业与经济增长之间的相互影响方面。在旅游产业对区域经济增长的影响上，法国学者莫日内认为旅游业的发展对经济发展起推动作用，旅游业作为综合型行业通过影响国家活动的各个部门带动相关行业增加收益[1]。Khan，Phang& Toh和Lee & Kwon把协整理论运用于对旅游业与经济增长关系的研究中，验证了旅游业发展对国民经济增长的促进作用[4-5]。Jacint等提出旅游主导型经济增长假说理论，并同Dritsakis等通过对西班牙等地的实证分析来论证这一观点[6-7]。在区域经济增长对旅游产业的影响上，Chi-Ok Oh运用协整分析与Granger因果检验方法，通过对韩国旅游收入与经济增长之间均衡关系的实证研究，得出经济增长对旅游业具有单向推动作用的结论[8]。
近年来，国内学者对区域旅游-经济系统之间的耦合协调关系进行了深入研究。生延超、钟志平通过探讨旅游产业与区域经济相互协调发展的作用机理，得出旅游产业与区域经济之间存在着交互耦合关系，协调好旅游产业与区域经济发展之间的耦合关系是旅游产业与区域经济良性发展的基础，并建立耦合协调度模型，通过对湖南省旅游产业与区域经济发展耦合协调发展的实证研究，来检验旅游产业与区域经济耦合协调的作用机理，发现湖南省旅游产业的关联效应并没有得到发挥，旅游资源大省向旅游强省的转变还需要时日[9]。谢丁从系统协同论思想出发，借鉴物理学中的耦合度函数，通过构建区域旅游-经济系统耦合关系评价模型，对凤凰县县域旅游产业与经济发展的耦合协调状况进行了实证研究，得出两者之间具有良好的耦合反馈促进作用，正逐步朝着优质协调方向前进[10]。
丁红梅以黄山市为研究区域，运用耦合协调度模型实证分析了2004-2011年黄山市旅游产业与区域经济的耦合发展状况，得出黄山市旅游产业与区域经济发展水平逐年提升，但仍处于初级协调状态，黄山市应努力发挥旅游资源优势不断促进旅游业发展，使旅游产业与区域经济发展的耦合协调水平得到进一步提升[11]。姜嫣、马耀峰在分析区域旅游产业与经济间的互动发展关系的基础上，建构了旅游产业系统与区域经济系统的耦合协调度模型，并以东部地区的辽、冀、京、津、鲁、苏、沪、浙、闽、粤等十省（市）为样本，对2001—2010年该区域旅游产业系统与区域经济系统耦合协调状况进行了实证分析，结果表明两系统耦合互动效应明显，只有粤一省达到高度耦合协调，京、鲁、苏、沪、浙五省（市）仅达到了中度耦合协调，而辽、冀、津、闽则呈现出低度耦合协调[12]。杨松茂、任燕以陕西省为样本区域，选取了23个反映旅游产业和区域经济有序发展水平的指标，运用耦合协调发展度模型，对2000-2010年陕西旅游产业与区域经济之间耦合协调有序发展状况进行了实证分析，研究得出陕西省旅游产业与区域经济之间存在着复杂的耦合协调关系二者耦合协调发展度总体呈上升趋势，属于耦合
发展优质协调良好的状态，旅游产业的发展一直优于区域经济，但旅游产业对区域经济发展的驱动效应一直逊于区域经济对旅游产业的支持作用[13]。刘金栋、郑向敏在分析旅游产业和区域经济相互协调、相互促进关系的基础上，借鉴物理学耦合协调度函数构建了旅游产业和区域经济耦合协调度评价模型与评价体系，并以此对31个省、自治区、直辖市旅游产业和区域经济的耦合协调度进行了对比分析，研究表明国内旅游产业和区域经济的耦合协调度整体上处于“东高西低”的“两极分化”状态[14]。赖声伟以江苏省为研究对象，定量研究了江苏旅游产业与区域经济的耦合协调度，借鉴物理学中的藕合协调度函数，设计了易操作的江苏省旅游产业和区域经济耦合协调发展的指标体系，建立了旅游产业与区域经济藕合协调发展评价模型，进而对江苏省旅游产业和区域经济的耦合协调度进行评价，提出了促进江苏省旅游产业和区域经济耦合协调发展的对策建议[15]。赵恬琛借助物理学中的耦合度函数建立了新疆巴州地区旅游产业与区域经济耦合协调度的指标体系、计算方法及模型，并对巴州地区 2004—2011 年旅游产业与区域经济协调度进行分析，说明巴州地区旅游业发展的带动作用比较明显且潜力巨大，旅游产业和区域经济之间耦合协调度呈现越来越好，越来越优化的趋势[16]。何成进选择安徽省作为研究对象，从耦合协调度的视角，用定量与定性相结合的方法来探究安徽旅游产业与区域经济的发展关系，在分析安徽省旅游产业和区域经济发展现状的基础上，设计易操作的指标体系，建立旅游产业与区域经济的耦合协调度模型，论证安徽省旅游产业与区域经济耦合协调发展的作用机理，对安徽省及16个地市的旅游产业和区域经济的耦合协调度进行实证分析与评价[17]。刘定惠、杨永春在阐述旅游产业与区域经济相互作用机理的基础上，建立了旅游产业与区域经济耦合协调度的指标体系、模型和计算方法，并对安徽省17个地级市的耦合协调度进行了分析，研究表明合肥市旅游产业与区域经济处于良好协调发展，安庆、芜湖旅游产业与区域经济处于勉强协调发展，黄山、宣城、马鞍山、滁州、六安、蚌埠巢湖，阜阳等8个城市旅游产业与区域经济处于轻度失调，池州、铜陵、淮南，宿州等4个城市旅游产业与区域经济处于中度失调，亳州市与淮北市旅游产业与区域经济分别处于严重失调和极度失调[18]。
1.2.2 区域旅游—环境耦合协调关系研究
旅游业是一种环境依赖性很强，其发展以既定的环境资源为基础的产业，旅游对生态环境的影响一直是国内外学术界关注的热点。国外学者对旅游—环境系统关系的研究，始于关注旅游开发、旅游活动等旅游业态对生态环境的影响，特别是负面影响，研究内容主要包括旅游对生态环境的影响和生态环境对旅游的影响这两个方面，并且主要集中在旅游对生态环境的所产生的消极影响上。Wall和Wright最先探讨了旅游对环境影响的概念、研究方法及环境要素间的联系，论证了旅游活动对生态环境的影响机制[19]。Stephen从土壤、植物、动物、水、噪声等五个方面研究旅游发展对自然环境产生的影响，认为旅游发展对目的地生态环境同时存在消极和积极两种作用[20]。Zabinski从土壤微生物群落的结构、功能及土壤种子库等方面进行定性分析研究，探讨了旅游活动对其产生的影响[21-22]。Conlin Hunter在2002年最早提出旅游生态足迹的概念，将生态足迹引入旅游研究中，并对生态足迹方法在旅游可持续发展中的意义进行了探讨[23]。在环境对旅游活动的承受程度方面，美国学者韦格(wagar,1964)在其学术专著《具有游憩功能的荒野地的环境容量》中首次提出了旅游环境承载力概念，认为游憩环境承载力是一个游憩地区能够长期维持产品品质的游憩使用量[24]。