黄河流域生态保护与经济高质量发展协同演化及驱动因素研究

　　黄河流域生态保护与经济高质量发展是解决中国区域不平衡、实现可持续发展的新型全域合作构想，突破了以往基于行政区划和地缘相近性构建区域合作体系的模式，有利于打破传统区域合作因行政区域壁垒造成的重复建设和产业同构痼疾。2019年以来，学界对黄河流域生态保护与高质量协同发展水平测度及其影响因素进行了丰富的研究。测度方面，学者基于耦合协调度模型对生态保护子系统与高质量发展子系统的耦合协调度进行了测度[1-4]。耦合协调度模型通常对复杂的现实系统进行一定的简化，将总系统分为若干子系统，测度子系统的耦合度和协调度，前者侧重于二者相互作用的强度分析，后者侧重于二者发展同步、均衡以及系统整体的协同效应研究。该模型已成为黄河流域生态保护和高质量发展的有效评价研究工具，但也面临信度较低、延续性差和实用性较低等问题[5]。影响因素方面，地理探测器方法[6-8]、空间杜宾模型[9-10]、障碍度模型[11-12]等方法被广泛采用。与其他方法相比，地理探测器方法具有对多自变量共线性免疫、自变量与因变量互为因果关系免疫等优点[13]，逐渐成为考察指标变化影响因素的重要工具[14-16]。

　　协同是贯穿黄河流域生态保护与经济高质量发展始终的一条主线与红线。现阶段对生态保护与经济高质量发展协同的研究更侧重数值测度，但协同演化实际上应是具有协同程度和增值能力双重特征的动态演进过程，协同程度反映生态保护和经济高质量发展协同的方向性，表征二者是否处于较高的协同状态，具有高低属性；增值能力反映生态保护与经济高质量发展协同所带来的协同绩效，具有大小属性。基于此，本文采用矢量模型方法，将协同发展界定为具有“方向”和“大小”2个特征的矢量，从协同程度和增值能力双重特征视角分析生态保护与经济高质量发展的协同演化特征，进一步采用地理探测器方法分析协同程度和增值能力演化的驱动因素。本文研究有利于全面、系统厘清黄河流域生态保护与经济高质量发展协同动态演化趋势及其驱动因素。

　　1 指标体系构建与研究方法

　　1.1 指标体系构建

　　“压力-状态-响应”框架体系是20世纪80—90年代联合国经济合作开发署和环境规划署在环境报告中提出的环境评价领域的经典框架体系[17]。该框架设置了3类评价系统，即人类生存和发展过程中不可避免地造成自然资源消耗和环境状态改变的“压力”系统；因“压力”系统改变而使原本的自然资源与生态环境发生改变的“状态”系统；以及为缓解和抑制“状态”系统改变，人类社会采取一些措施来限制人类活动和优化自然资源配置的“响应”系统，将三者纳入一个整体框架来揭示资源利用过程中人类活动与资源环境相互作用的链式关系。该分析框架一经提出就受到国内外学者的广泛认可和应用。本文将生态保护和经济高质量发展水平系统分为压力子系统、状态子系统、响应子系统。具体指标如表1所示。

　　

　　1.2 协同发展模型构建

　　经济高质量发展与生态保护的协同发展是二者互相交织、相互推动的过程。借鉴已有矢量模型构建思路[18]，从“协同程度”和“增值能力”双重特征入手，以方向和大小2个维度探究协同发展程度。首先，通过对经济高质量发展和生态保护求导可构建协同演化模型：

　　

　　式中，dx/dt，dy/dt表示对时间t进行求导；x、y分别表示经济高质量发展和生态保护水平；r[，1]、r[，2]分别表示经济高质量发展和生态保护的自然增长率；N[，1]、N[，2]分别表示经济高质量发展和生态保护单独演化发展时所能够达到的最高值；φ[，1]、φ[，2]为合作系数，分别表示经济高质量发展(生态保护)对生态保护(经济高质量发展)程度提高的促进作用，即二者的协同发展效应。

　　1)协同程度。合作系数φ[，1]、φ[，2]衡量了经济高质量发展(生态保护)对生态保护(经济高质量发展)的促进作用。二者的乘积φ[，1]×φ[，2]即可表征协同发展的“方向特征”。因此可以得到协同程度M可表示为：

　　

　　协同程度代表2个子系统方向特征，将协同程度转化为二者夹角，且夹角α与协同程度保持线性变换关系，如图1所示。

　　

　　图1 经济高质量发展与生态保护协同程度的3种形态

　　Fig.1 Three patterns of degree of synergy between high-quality economic development and ecological protection

　　夹角α为0°表示完全不协同状态(图1a)，协同程度M=0；夹角α为90°表示完全协同状态(图1b)，协同程度M=1。当夹角位于0°与90°之间时(图1c)表示部分协同，可得协同程度与夹角α的线性关系为：