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。
