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基本信息

項目名稱:
都市圈經(jīng)濟—資源—環(huán)境系統(tǒng)耦合的時空結(jié)構(gòu)與情景模擬——以武漢城市圈為例
小類:
經(jīng)濟
簡介:
鑒于以往研究對都市圈經(jīng)濟-資源-環(huán)境系統(tǒng)間的復(fù)雜耦合協(xié)調(diào)較少,研究方法單一,研究視角存在一定“重靜態(tài),輕動態(tài),重評價,輕預(yù)判,重實證,輕規(guī)范”的趨勢。本文通過構(gòu)建系統(tǒng)耦合作用和動力學(xué)模型,對都市圈ERE復(fù)合系統(tǒng)的時空結(jié)構(gòu)及動力機制進行理論總結(jié),并對武漢城市圈經(jīng)濟—資源—環(huán)境系統(tǒng)發(fā)展進行多情景模擬。對武漢城市圈“兩型社會”建設(shè)面臨結(jié)構(gòu)性問題(表象),提出ERE復(fù)合系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展路徑(控制)。
詳細介紹:
遵循理論和實證、定性和定量分析相結(jié)合的研究范式。首先,運用SPSS17.0/Matlab7.0數(shù)理統(tǒng)計分析,建立了都市圈ERE復(fù)合系統(tǒng)評價指標體系和耦合作用模型,以武漢城市圈為例,從時空角度揭示了武漢城市圈耦合作用的時空規(guī)律,并進行區(qū)域類型劃分。 (1)時間演化上,ERE復(fù)合系統(tǒng)耦合度發(fā)展曲線為S型,呈動態(tài)螺旋上升趨勢,劃分為:緩慢上升、緩慢下降、快速上升三個階段;協(xié)調(diào)度呈劇烈波動變化態(tài)勢,劃分為:快速上升、停滯不前、劇烈震蕩、波動上升四個階段;協(xié)調(diào)發(fā)展度增長迅猛,整體呈直線上升態(tài)勢,劃分為:快速上升、迅速下降、直線上揚三個階段。時序上,整個ERE復(fù)合系統(tǒng)內(nèi)部系統(tǒng)或要素之間不斷交互作用,與外界環(huán)境不斷進行熵流交換,呈現(xiàn)一開放的、漸變與突變、自組織與他組織相互交織演替的遞嬗過程,發(fā)展函數(shù)上表現(xiàn)為一動態(tài)的螺旋上升曲線,是一個開放的復(fù)雜巨系統(tǒng)。 (2)空間分異上,ERE復(fù)合系統(tǒng)耦合-協(xié)調(diào)作用整體水平不高,耦合等級規(guī)模結(jié)構(gòu)失衡成“串形”結(jié)構(gòu);協(xié)調(diào)作用城際差異明顯,協(xié)調(diào)度呈“紡錘形”等級規(guī)模分布,表現(xiàn)出一定的空間聚集效應(yīng),與城際經(jīng)濟實力相關(guān),武漢市核心優(yōu)勢明顯,協(xié)調(diào)度呈“首位城市”分布;協(xié)調(diào)發(fā)展水平不高,區(qū)域差異顯著,形成“等級板塊”和“核心-邊緣”的復(fù)合結(jié)構(gòu)。這種空間結(jié)構(gòu)分異是城市歷史基礎(chǔ)、自然條件、政策規(guī)劃及經(jīng)濟社會發(fā)展等多種因素共同作用、相互耦合、互相影響的結(jié)果,是城市自組織與他組織機制共同作用的“空間指示器”。 (3)整個圈域耦合的作用強度、協(xié)調(diào)程度和協(xié)調(diào)發(fā)展水平,空間上不具有對應(yīng)性。依據(jù)耦合度、協(xié)調(diào)度和協(xié)調(diào)發(fā)展度的組合分異,可將整個圈域劃分為:磨合良好協(xié)調(diào)(孝昌、應(yīng)城、英山、黃州、孝南、云夢、團風(fēng))、磨合瀕臨失調(diào)(青山、大冶)、拮抗優(yōu)質(zhì)協(xié)調(diào)(咸安、江夏、蔡甸、武穴、東西湖、赤壁)、拮抗良好協(xié)調(diào)(浠水、大悟、嘉魚、黃梅、新洲、通城、漢南、紅安、蘄春、安陸、羅田、江岸、崇陽)、拮抗中級協(xié)調(diào)(通山、硚口、江漢、武昌)、拮抗初級協(xié)調(diào)(陽新、漢陽、黃陂、洪山、麻城)、拮抗勉強協(xié)調(diào)(漢川、鄂州、潛江、天門、仙桃)七大類型。 接著,借用系統(tǒng)動力學(xué)構(gòu)建SD模型,確定控制參量并借助Vensim7.0軟件完成模型檢驗,根據(jù)ERE復(fù)合系統(tǒng)耦合特性設(shè)計四種耦合發(fā)展模式:自然演變發(fā)展模式、經(jīng)濟加速發(fā)展模式、資源環(huán)境保護發(fā)展模式、協(xié)調(diào)穩(wěn)定發(fā)展模式,對武漢城市圈未來近10年的政策調(diào)控進行實驗?zāi)M:自然演變發(fā)展模式,經(jīng)濟發(fā)展遲緩,資源環(huán)境問題突出,綜合效益較差;經(jīng)濟加速發(fā)展模式,經(jīng)濟發(fā)展迅猛的背后蘊藏著巨大的資源環(huán)境壓力;資源環(huán)境保護模式,資源環(huán)境得到有效地保護,但經(jīng)濟發(fā)展過慢;而協(xié)調(diào)發(fā)展模式規(guī)避上述發(fā)展模式缺陷的同時,成功實現(xiàn)經(jīng)濟又好又快發(fā)展,經(jīng)濟、資源和環(huán)境科學(xué)協(xié)調(diào)有序,是都市圈ERE復(fù)合系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展的路徑選擇。 最后,針對武漢城市圈經(jīng)濟-資源-環(huán)境系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)發(fā)展的結(jié)構(gòu)性問題,從空間可持續(xù)和協(xié)調(diào)發(fā)展視角,提出了“兩點三線四面”的立體化ERE復(fù)合系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展路徑:以資源節(jié)約和環(huán)境保護為出發(fā)點和落腳點,以經(jīng)濟結(jié)構(gòu)調(diào)整、循環(huán)經(jīng)濟和低碳經(jīng)濟建設(shè)為主線,以兩型社會意識、政治體制改革、經(jīng)濟結(jié)構(gòu)調(diào)整和科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新為支持體系。

作品專業(yè)信息

撰寫目的和基本思路

運用SPSS17.0/Matlab7.0/Vensim7.0/ArcGIS9.3軟件,建立都市圈經(jīng)濟—資源—環(huán)境系統(tǒng)的評價指標體系,構(gòu)建耦合—協(xié)調(diào)數(shù)學(xué)模型,定量揭示和圖示表達都市圈經(jīng)濟—資源—環(huán)境系統(tǒng)耦合作用的時空結(jié)構(gòu);運用系統(tǒng)動力學(xué)模型,揭示經(jīng)濟—資源—環(huán)境系統(tǒng)耦合作用的動力機制,進行多情景模擬,提出“兩點三線四面”的立體化ERE協(xié)調(diào)發(fā)展路徑。

科學(xué)性、先進性及獨特之處

科學(xué)性:建立定量與定性、理論與實證分析相結(jié)合的研究框架,以武漢城市圈為實證對象,注重定量分析和數(shù)據(jù)解讀。先進性:融SPSS軟件數(shù)理統(tǒng)計分析、Matlab7.0軟件信息熵賦權(quán)、Vensim7.0軟件系統(tǒng)動力學(xué)和ArcGIS9.3圖示表達于一體,實現(xiàn)計量方法的優(yōu)勢互補。獨特處:創(chuàng)造性構(gòu)建ERE系統(tǒng)耦合作用模型,引入系統(tǒng)動力學(xué)模型和結(jié)構(gòu)主義研究框架,構(gòu)建多情景模擬,突破傳統(tǒng)的問題-對策分析思路。

應(yīng)用價值和現(xiàn)實意義

一、理論意義:通過定量與定性、理論與實證分析相結(jié)合,定量揭示都市圈經(jīng)濟—資源—環(huán)境系統(tǒng)(ERE)耦合作用的時空發(fā)展機理和作用機制,在一定程度上豐富與完善中國都市圈空間發(fā)展理論研究,為都市圈科學(xué)、協(xié)調(diào)發(fā)展提供理論借鑒。 二、現(xiàn)實意義:結(jié)合理論研究有針對性的提出促進都市圈耦合發(fā)展的戰(zhàn)略框架,為中國都市圈空間可持續(xù)發(fā)展提供一定的決策參考,為當(dāng)前武漢城市圈“兩型社會”建設(shè)提供有力的實踐指導(dǎo)。

作品摘要

遵循理論和實證、定性和定量分析相結(jié)合的研究范式。首先,運用SPSS17.0/Matlab7.0數(shù)理統(tǒng)計分析,建立都市圈ERE系統(tǒng)評價指標體系和耦合作用模型,以武漢城市圈為例,從時空角度揭示了武漢城市圈耦合作用的時空規(guī)律,并進行區(qū)域類型劃分:(1)時間演化上,ERE系統(tǒng)耦合度曲線為S型,呈動態(tài)螺旋上升趨勢;協(xié)調(diào)度呈劇烈波動變化態(tài)勢;協(xié)調(diào)發(fā)展度整體呈直線上升態(tài)勢。(2)空間分異上,整個圈域呈現(xiàn)不對應(yīng)性。ERE系統(tǒng)耦合等級規(guī)模結(jié)構(gòu)失衡成“串形”結(jié)構(gòu);協(xié)調(diào)度呈“紡錘形”等級規(guī)模分布;協(xié)調(diào)發(fā)展呈“等級板塊”和“核心-邊緣”的復(fù)合結(jié)構(gòu)。整個圈域依據(jù)耦合度、協(xié)調(diào)度和協(xié)調(diào)發(fā)展度的組合分異,分為七大類型。接著,借用系統(tǒng)動力學(xué)構(gòu)建SD模型,確定控制參量并借助Vensim7.0軟件完成模型檢驗,根據(jù)ERE系統(tǒng)耦合特性設(shè)計四種耦合發(fā)展模式:自然演變發(fā)展模式、經(jīng)濟加速發(fā)展模式、資源環(huán)境保護發(fā)展模式、協(xié)調(diào)穩(wěn)定發(fā)展模式,對武漢城市圈未來近10年的政策調(diào)控進行情景模擬。最后,針對武漢城市圈經(jīng)濟-資源-環(huán)境系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)發(fā)展的結(jié)構(gòu)性問題,從空間可持續(xù)和協(xié)調(diào)發(fā)展視角,提出了“兩點三線四面”的立體化ERE系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展路徑。

獲獎情況及評定結(jié)果

1、作品的“時序發(fā)展特征”部分以“武漢城市圈經(jīng)濟—資源—環(huán)境耦合的演化性分析”的題目發(fā)表于《經(jīng)濟地理》2011年第7期; 2、作品的“情景模擬”部分以“武漢城市圈經(jīng)濟—資源—環(huán)境耦合作用的系統(tǒng)動力學(xué)模擬”的題目提交《地理研究》(三審中); 3、作品的“時空結(jié)構(gòu)”“部分以“武漢城市圈經(jīng)濟—資源—環(huán)境耦合作用的時空結(jié)構(gòu)”的題目擬發(fā)表于《人文地理》(已錄用,待刊) 4、作品于2011年6月3日在湖北省第八屆“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽中榮獲一等獎。

參考文獻

一、數(shù)據(jù)來源: 1、湖北省統(tǒng)計年鑒 (1978~2010年) 2、中國統(tǒng)計年鑒 (1981~2010年) 3、中國城市統(tǒng)計年鑒(1990~2010年) 二、參考文獻: [1]黃金川,方創(chuàng)琳.城市化與生態(tài)環(huán)境交互耦合機制與規(guī)律性分析[J].地理研究,2003,22(2):211-220. [2]Gayl D. Ness, Michael M. Low. Five Cities: modeling Asian urban population-environment dynamics[M]. London: Oxford University Press, 2000. [3] Cedric Pugh. Sustainable cities in developing countries theory and practice at the millennium[M]. London: Earth scan Publications Ltd, 2000. [4] 劉耀彬,李仁東. 江蘇省未來城市化進程中資源環(huán)境效應(yīng)的多情景模擬[J]. 地理與地理信息科學(xué), 2007,(02) :105-122. [5]雷明.資源-經(jīng)濟一體化核算研究(Ⅰ)——整體架構(gòu)、連接帳戶設(shè)計[J].系統(tǒng)工程理論與實踐,1996,(9):42-63.

調(diào)查方式

親臨實踐;報刊刊物;統(tǒng)計報表;集體組織

同類課題研究水平概述

經(jīng)濟—資源—環(huán)境發(fā)展是當(dāng)今世界人地關(guān)系的焦點問題,資源是基礎(chǔ)支撐,環(huán)境是限制條件,經(jīng)濟發(fā)展是動力與方向。一方面,經(jīng)濟發(fā)展通過產(chǎn)業(yè)建設(shè)、資源消耗和地域擴張對資源環(huán)境產(chǎn)生脅迫(襲奪);另一方面,資源環(huán)境通過環(huán)境選擇、人口驅(qū)逐、資源爭奪和政策干預(yù)對經(jīng)濟發(fā)展產(chǎn)生制約(抗逆)。ERE耦合協(xié)調(diào)機理研究已受到學(xué)術(shù)界和決策界廣泛關(guān)注。 (1)國外ERE耦合研究歷經(jīng)萌芽發(fā)展、理論探索、深化發(fā)展和全面發(fā)展四階段,研究領(lǐng)域不斷深化、成果不斷涌現(xiàn),形成理論與實證、定量與定性相結(jié)合的研究范式: ①研究方法上,大量計量模型涌現(xiàn)。從生態(tài)經(jīng)濟學(xué)角度,構(gòu)建生態(tài)承載力的評價體系。從資源經(jīng)濟學(xué)角度,重視資源價值,將資源成本納入國民經(jīng)濟核算,建立環(huán)境—資源—經(jīng)濟一體化核算體系。②研究內(nèi)容上,從全球—區(qū)域的宏觀領(lǐng)域到城市內(nèi)部的微觀領(lǐng)域,集中于不同區(qū)域類型、經(jīng)濟發(fā)展水平的生態(tài)環(huán)境效應(yīng)辨識,以城市—區(qū)域尺度研究為主。 (2)國內(nèi)學(xué)者上世紀70年代開始涉足經(jīng)濟—資源—環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展領(lǐng)域,以區(qū)域PRED系統(tǒng)為主要研究對象,研究集中在協(xié)調(diào)發(fā)展的理論闡述和定量實證兩方面。 ①理論闡述上,揭示城市化與生態(tài)環(huán)境動態(tài)耦合關(guān)系,運用耗散結(jié)構(gòu)與生態(tài)需要理論,建立二者耦合協(xié)調(diào)六大基本定律:耦合裂變律、動態(tài)層級律、隨機漲落律、非線性協(xié)同律、閥值律和預(yù)警律。②實證研究上,主要集中于國家、省區(qū)等大尺度和單個小城的小尺度。 (3)從國內(nèi)外經(jīng)濟—資源—環(huán)境的耦合—協(xié)調(diào)發(fā)展研究現(xiàn)狀來看,ERE耦合作用研究已成為熱點和前沿,但仍有待進一步深化: ①研究空間尺度多集中于國家(省區(qū))和城市,對于都市圈(群)的實證研究有待加強;②研究對象多探討經(jīng)濟與資源、經(jīng)濟與環(huán)境相互耦合協(xié)調(diào)關(guān)系評價,而探討經(jīng)濟—資源—環(huán)境三個系統(tǒng)間的復(fù)雜耦合協(xié)調(diào)評判研究不多見;③研究方法上,定量化研究多從系統(tǒng)學(xué)角度運用AHP法構(gòu)建評價指標體系,揭示ERE系統(tǒng)的構(gòu)成要素多元性、相互關(guān)聯(lián)動態(tài)性、人為干擾復(fù)雜性、系統(tǒng)演替非線性等復(fù)雜性規(guī)律的能力較弱;④研究視角上,存在一定“重靜態(tài),輕動態(tài),重評價,輕預(yù)判,重實證,輕規(guī)范”的趨勢:以靜態(tài)評價為主,評價與衡量標準缺乏動態(tài)性,時空發(fā)展演進研究力度不夠;評價指標或指標群,較多描述客觀現(xiàn)實狀態(tài),較少分析變動趨勢的預(yù)警與調(diào)控;著重揭示ERE系統(tǒng)運行的客觀狀態(tài),僅具有實證功能,缺乏對其政策、體制、制度安排等引致的資源環(huán)境效應(yīng)的綜合評價。
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