題-1_100_100.jpg)
基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 都市圈經(jīng)濟(jì)—資源—環(huán)境系統(tǒng)耦合的時(shí)空結(jié)構(gòu)與情景模擬——以武漢城市圈為例
- 來(lái)源：
- 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”作品
- 小類：
- 經(jīng)濟(jì)
- 簡(jiǎn)介：
- 鑒于以往研究對(duì)都市圈經(jīng)濟(jì)－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(dòng)態(tài)，重評(píng)價(jià)，輕預(yù)判，重實(shí)證，輕規(guī)范”的趨勢(shì)。本文通過(guò)構(gòu)建系統(tǒng)耦合作用和動(dòng)力學(xué)模型，對(duì)都市圈ERE復(fù)合系統(tǒng)的時(shí)空結(jié)構(gòu)及動(dòng)力機(jī)制進(jìn)行理論總結(jié)，并對(duì)武漢城市圈經(jīng)濟(jì)—資源—環(huán)境系統(tǒng)發(fā)展進(jìn)行多情景模擬。對(duì)武漢城市圈“兩型社會(huì)”建設(shè)面臨結(jié)構(gòu)性問(wèn)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(xì)介紹：
- 遵循理論和實(shí)證、定性和定量分析相結(jié)合的研究范式。首先，運(yùn)用SPSS17.0/Matlab7.0數(shù)理統(tǒng)計(jì)分析，建立了都市圈ERE復(fù)合系統(tǒng)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系和耦合作用模型，以武漢城市圈為例，從時(shí)空角度揭示了武漢城市圈耦合作用的時(shí)空規(guī)律，并進(jìn)行區(qū)域類型劃分。 （1）時(shí)間演化上，ERE復(fù)合系統(tǒng)耦合度發(fā)展曲線為S型，呈動(dòng)態(tài)螺旋上升趨勢(shì)，劃分為：緩慢上升、緩慢下降、快速上升三個(gè)階段；協(xié)調(diào)度呈劇烈波動(dòng)變化態(tài)勢(shì)，劃分為：快速上升、停滯不前、劇烈震蕩、波動(dòng)上升四個(gè)階段；協(xié)調(diào)發(fā)展度增長(zhǎng)迅猛，整體呈直線上升態(tài)勢(shì)，劃分為：快速上升、迅速下降、直線上揚(yáng)三個(gè)階段。時(shí)序上，整個(gè)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(jìn)行熵流交換，呈現(xiàn)一開(kāi)放的、漸變與突變、自組織與他組織相互交織演替的遞嬗過(guò)程，發(fā)展函數(shù)上表現(xiàn)為一動(dòng)態(tài)的螺旋上升曲線，是一個(gè)開(kāi)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(jí)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(jí)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(jì)實(shí)力相關(guān)，武漢市核心優(yōu)勢(shì)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(jí)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(jì)社會(huì)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(jī)制共同作用的“空間指示器”。 （3）整個(gè)圈域耦合的作用強(qiáng)度、協(xié)調(diào)程度和協(xié)調(diào)發(fā)展水平，空間上不具有對(duì)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(gè)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(mèng)、團(tuán)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(yú)、黃梅、新洲、通城、漢南、紅安、蘄春、安陸、羅田、江岸、崇陽(yáng)）、拮抗中級(jí)協(xié)調(diào)（通山、硚口、江漢、武昌）、拮抗初級(jí)協(xié)調(diào)（陽(yáng)新、漢陽(yáng)、黃陂、洪山、麻城）、拮抗勉強(qiáng)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(dòng)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(yàn)，根據(jù)ERE復(fù)合系統(tǒng)耦合特性設(shè)計(jì)四種耦合發(fā)展模式：自然演變發(fā)展模式、經(jīng)濟(jì)加速發(fā)展模式、資源環(huán)境保護(hù)發(fā)展模式、協(xié)調(diào)穩(wěn)定發(fā)展模式，對(duì)武漢城市圈未來(lái)近10年的政策調(diào)控進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?zāi)M：自然演變發(fā)展模式，經(jīng)濟(jì)發(fā)展遲緩，資源環(huán)境問(wèn)題突出，綜合效益較差；經(jīng)濟(jì)加速發(fā)展模式，經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅猛的背后蘊(yùn)藏著巨大的資源環(huán)境壓力；資源環(huán)境保護(hù)模式，資源環(huán)境得到有效地保護(hù)，但經(jīng)濟(jì)發(fā)展過(guò)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(shí)，成功實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)又好又快發(fā)展，經(jīng)濟(jì)、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(duì)武漢城市圈經(jīng)濟(jì)－資源－環(huán)境系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)發(fā)展的結(jié)構(gòu)性問(wèn)題，從空間可持續(xù)和協(xié)調(diào)發(fā)展視角，提出了“兩點(diǎn)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(hù)為出發(fā)點(diǎn)和落腳點(diǎn)，以經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整、循環(huán)經(jīng)濟(jì)和低碳經(jīng)濟(jì)建設(shè)為主線，以兩型社會(huì)意識(shí)、政治體制改革、經(jīng)濟(jì)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(xiě)目的和基本思路
- 運(yùn)用SPSS17.0/Matlab7.0/Vensim7.0/ArcGIS9.3軟件，建立都市圈經(jīng)濟(jì)—資源—環(huán)境系統(tǒng)的評(píng)價(jià)指標(biāo)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(dá)都市圈經(jīng)濟(jì)—資源—環(huán)境系統(tǒng)耦合作用的時(shí)空結(jié)構(gòu)；運(yùn)用系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型，揭示經(jīng)濟(jì)—資源—環(huán)境系統(tǒng)耦合作用的動(dòng)力機(jī)制，進(jìn)行多情景模擬，提出“兩點(diǎn)三線四面”的立體化ERE協(xié)調(diào)發(fā)展路徑。
科學(xué)性、先進(jìn)性及獨(dú)特之處
- 科學(xué)性：建立定量與定性、理論與實(shí)證分析相結(jié)合的研究框架，以武漢城市圈為實(shí)證對(duì)象，注重定量分析和數(shù)據(jù)解讀。先進(jìn)性：融SPSS軟件數(shù)理統(tǒng)計(jì)分析、Matlab7.0軟件信息熵賦權(quán)、Vensim7.0軟件系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)和ArcGIS9.3圖示表達(dá)于一體，實(shí)現(xiàn)計(jì)量方法的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。獨(dú)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(dòng)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(wèn)題－對(duì)策分析思路。
應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義
- 一、理論意義：通過(guò)定量與定性、理論與實(shí)證分析相結(jié)合，定量揭示都市圈經(jīng)濟(jì)—資源—環(huán)境系統(tǒng)（ERE）耦合作用的時(shí)空發(fā)展機(jī)理和作用機(jī)制，在一定程度上豐富與完善中國(guó)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(shí)意義：結(jié)合理論研究有針對(duì)性的提出促進(jìn)都市圈耦合發(fā)展的戰(zhàn)略框架，為中國(guó)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(huì)”建設(shè)提供有力的實(shí)踐指導(dǎo)。
作品摘要
- 遵循理論和實(shí)證、定性和定量分析相結(jié)合的研究范式。首先，運(yùn)用SPSS17.0/Matlab7.0數(shù)理統(tǒng)計(jì)分析，建立都市圈ERE系統(tǒng)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系和耦合作用模型，以武漢城市圈為例，從時(shí)空角度揭示了武漢城市圈耦合作用的時(shí)空規(guī)律，并進(jìn)行區(qū)域類型劃分：（1）時(shí)間演化上，ERE系統(tǒng)耦合度曲線為S型，呈動(dòng)態(tài)螺旋上升趨勢(shì)；協(xié)調(diào)度呈劇烈波動(dòng)變化態(tài)勢(shì)；協(xié)調(diào)發(fā)展度整體呈直線上升態(tài)勢(shì)。（2）空間分異上，整個(gè)圈域呈現(xiàn)不對(duì)應(yīng)性。ERE系統(tǒng)耦合等級(jí)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(jí)規(guī)模分布；協(xié)調(diào)發(fā)展呈“等級(jí)板塊”和“核心－邊緣”的復(fù)合結(jié)構(gòu)。整個(gè)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(dòng)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(yàn)，根據(jù)ERE系統(tǒng)耦合特性設(shè)計(jì)四種耦合發(fā)展模式：自然演變發(fā)展模式、經(jīng)濟(jì)加速發(fā)展模式、資源環(huán)境保護(hù)發(fā)展模式、協(xié)調(diào)穩(wěn)定發(fā)展模式，對(duì)武漢城市圈未來(lái)近10年的政策調(diào)控進(jìn)行情景模擬。最后，針對(duì)武漢城市圈經(jīng)濟(jì)－資源－環(huán)境系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)發(fā)展的結(jié)構(gòu)性問(wèn)題，從空間可持續(xù)和協(xié)調(diào)發(fā)展視角，提出了“兩點(diǎn)三線四面”的立體化ERE系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展路徑。
獲獎(jiǎng)情況及評(píng)定結(jié)果
- 1、作品的“時(shí)序發(fā)展特征”部分以“武漢城市圈經(jīng)濟(jì)—資源—環(huán)境耦合的演化性分析”的題目發(fā)表于《經(jīng)濟(jì)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(jì)—資源—環(huán)境耦合作用的系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模擬”的題目提交《地理研究》（三審中）； 3、作品的“時(shí)空結(jié)構(gòu)”“部分以“武漢城市圈經(jīng)濟(jì)—資源—環(huán)境耦合作用的時(shí)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(jìng)賽中榮獲一等獎(jiǎng)。
參考文獻(xiàn)
- 一、數(shù)據(jù)來(lái)源： 1、湖北省統(tǒng)計(jì)年鑒 （1978~2010年） 2、中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒 （1981~2010年） 3、中國(guó)城市統(tǒng)計(jì)年鑒（1990~2010年） 二、參考文獻(xiàn)： [1]黃金川，方創(chuàng)琳.城市化與生態(tài)環(huán)境交互耦合機(jī)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(lái)城市化進(jìn)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(jì)一體化核算研究（Ⅰ）——整體架構(gòu)、連接帳戶設(shè)計(jì)[J].系統(tǒng)工程理論與實(shí)踐，1996，（9）:42-63.
調(diào)查方式
- 親臨實(shí)踐；報(bào)刊刊物；統(tǒng)計(jì)報(bào)表；集體組織
同類課題研究水平概述
- 經(jīng)濟(jì)—資源—環(huán)境發(fā)展是當(dāng)今世界人地關(guān)系的焦點(diǎn)問(wèn)題，資源是基礎(chǔ)支撐，環(huán)境是限制條件，經(jīng)濟(jì)發(fā)展是動(dòng)力與方向。一方面，經(jīng)濟(jì)發(fā)展通過(guò)產(chǎn)業(yè)建設(shè)、資源消耗和地域擴(kuò)張對(duì)資源環(huán)境產(chǎn)生脅迫（襲奪）；另一方面，資源環(huán)境通過(guò)環(huán)境選擇、人口驅(qū)逐、資源爭(zhēng)奪和政策干預(yù)對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展產(chǎn)生制約（抗逆）。ERE耦合協(xié)調(diào)機(jī)理研究已受到學(xué)術(shù)界和決策界廣泛關(guān)注。 （1）國(guó)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(shí)證、定量與定性相結(jié)合的研究范式： ①研究方法上，大量計(jì)量模型涌現(xiàn)。從生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)角度，構(gòu)建生態(tài)承載力的評(píng)價(jià)體系。從資源經(jīng)濟(jì)學(xué)角度，重視資源價(jià)值，將資源成本納入國(guó)民經(jīng)濟(jì)核算，建立環(huán)境—資源—經(jīng)濟(jì)一體化核算體系。②研究?jī)?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(jì)發(fā)展水平的生態(tài)環(huán)境效應(yīng)辨識(shí)，以城市—區(qū)域尺度研究為主。 （2）國(guó)內(nèi)學(xué)者上世紀(jì)70年代開(kāi)始涉足經(jīng)濟(jì)—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(duì)象，研究集中在協(xié)調(diào)發(fā)展的理論闡述和定量實(shí)證兩方面。 ①理論闡述上，揭示城市化與生態(tài)環(huán)境動(dòng)態(tài)耦合關(guān)系，運(yùn)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(dòng)態(tài)層級(jí)律、隨機(jī)漲落律、非線性協(xié)同律、閥值律和預(yù)警律。②實(shí)證研究上，主要集中于國(guó)家、省區(qū)等大尺度和單個(gè)小城的小尺度。 （3）從國(guó)內(nèi)外經(jīng)濟(jì)—資源—環(huán)境的耦合—協(xié)調(diào)發(fā)展研究現(xiàn)狀來(lái)看，ERE耦合作用研究已成為熱點(diǎn)和前沿，但仍有待進(jìn)一步深化： ①研究空間尺度多集中于國(guó)家（省區(qū)）和城市，對(duì)于都市圈（群）的實(shí)證研究有待加強(qiáng)；②研究對(duì)象多探討經(jīng)濟(jì)與資源、經(jīng)濟(jì)與環(huán)境相互耦合協(xié)調(diào)關(guān)系評(píng)價(jià)，而探討經(jīng)濟(jì)—資源—環(huán)境三個(gè)系統(tǒng)間的復(fù)雜耦合協(xié)調(diào)評(píng)判研究不多見(jiàn)；③研究方法上，定量化研究多從系統(tǒng)學(xué)角度運(yùn)用AHP法構(gòu)建評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，揭示ERE系統(tǒng)的構(gòu)成要素多元性、相互關(guān)聯(lián)動(dòng)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(dòng)態(tài)，重評(píng)價(jià)，輕預(yù)判，重實(shí)證，輕規(guī)范”的趨勢(shì)：以靜態(tài)評(píng)價(jià)為主，評(píng)價(jià)與衡量標(biāo)準(zhǔn)缺乏動(dòng)態(tài)性，時(shí)空發(fā)展演進(jìn)研究力度不夠；評(píng)價(jià)指標(biāo)或指標(biāo)群，較多描述客觀現(xiàn)實(shí)狀態(tài)，較少分析變動(dòng)趨勢(shì)的預(yù)警與調(diào)控；著重揭示ERE系統(tǒng)運(yùn)行的客觀狀態(tài)，僅具有實(shí)證功能，缺乏對(duì)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(píng)價(jià)。
