基于灰色系統模型的廣州城市環境與經濟協調發展研究

“可持續發展”是92年全球發展大會的基本要點。環境保護與經濟發展相協調,是人類社會持續發展的必由之路,也是我國實現社會主義現代化的客觀需要。廣州是祖國的南大門,華南地區的經濟、金融中心,改革開放的前沿陣地。目前一個新的建設高潮正在掀起。如何使環境與經濟協調發展,已引起國內外人士的廣泛關注。下面就廣州城市環境與經濟協調發展的問題作探討。1根據城市環境與經濟協調發展的理論依據本文對廣州城市環境與經濟發展兩者之間的協調狀況的評價,是建立在以下理論基礎之上的。1.1提高和改善城市環境質量,體現出“發展”的基“協調”與“發展”是兩個完全不同的概念。“協調”是指系統之間或系統內要素之間和諧一致、配合得當的關系,是描述事物之間良性相互關系的概念;“發展”則是指系統或系統內要素本身的變化過程,是描述事物運動變化的概念。產值增加,產品結構的優化,都是發展的表現,而環境質量的提高和改善,同樣也是發展的具體表現。在城市生態系統中,發達的經濟與優美的環境,則是協調和諧的表現。誠然,某一系統或要素的發展,可能是以其他系統或要素的破壞甚至毀滅作為其發展的條件或代價。顯然這不是我們所倡導的發展。“協調發展”是在發展過程中系統之間或系統內要素之間和諧一致。配合得當,良性循環的基礎之上,從簡單到復雜,從無序到有序的總體變化過程。可見協調發展不是單一的發展,而是一種多元發展。“協調發展”是一種強調“整體性”“綜合性”“內生性”的發展聚合。它不是單個系統或要素的“增長”,而是多系統、多要素發展的綜合協調。城市是一個人工建造的高度復雜的自然、經濟、社會復合巨系統,既受自然環境的制約,又受人類活動的約束。因此,要使城市能持續發展,必然調整人類行為,使城市自然環境與社會經濟發展相協調。1.2綜合環境效益綜合評價函數協調度是度量系統之間或系統內要素之間協調狀況好壞程度的定量指標,用于度量城市(或區域)在不同發展階段環境與經濟協調狀況。根據協調和協調度的定義。在城市環境經濟系統中,可給出協調度計算公式如下:式中C為協調度;x為描述城市環境特征的指標,f(x)為城市綜合環境效益函數(或綜合環境函數);y為描述城市經濟特征的指標,g(y)為城市綜合經濟效益函數(或綜合經濟函數);K為調節系數,K≥2;α與β為權數。公式(1)反映在環境與經濟綜合效益或發展水平一定的條件下,為使復合環境經濟效益或發展水平最大,環境效益組合協調的數量程度。協調發展表現在環境效益和經濟效益保持在某一希望協調水平的條件下,環境-經濟綜合效益持續提高的過程。顯然,0≤C≤1,這樣可使協調度C取值在0～1之間,C等于1為最佳協調狀態,C越小則越不協調。在城市生態系統中,希望協調水平C不宜小于0.6。為此,可設定如下協調度等級。由此可知,結合環境經濟綜合效益及其協調度的分析,可以判別環境-經濟系統的發展態勢,這里既有協調而不發展的態勢,又有發展而不協調的模式,前者為“零增長”發展模式,后者為“無極限增長”,顯然這兩種模式都不是我們所追求的,只有既協調同時又發展的協調發展模式才是我們所追求的。2廣州環境與經濟協調發展現狀2.1評價指標體系的確定指標體系是評價協調發展狀況的基礎,要能綜合反映城市環境經濟效益。從理論上說,評價城市環境與經濟發展狀況的指標越多越好,但在實際工作中卻難于實現,因此,在制定評價指標體系中抓主要矛盾,力求用盡量少的指標反映盡量多的信息。根據可能掌握的資料以及廣州城市環境與經濟發展的特點,選擇并構造了表2的評價指標體系。2.2“指標”標準評價標準是度量城市環境與經濟發展狀況的相對尺度。可用國家規定的環境質量標準和經濟發展水平標準,也可用某一城市或若干城市擇優選出的相應指標值作評價標準。本文考慮到城市發展的需要,根據文獻中的資料和參考“廣州市環境保護十年規劃和‘八·五’計劃”。該標準反映我國中長期規劃目標,國家一級環境質量標準,也是目前世界的平均水平或先進水平(表4)。2.3指標權重和協調度計算城市綜合環境質量指數(或綜合環境評價函數)和綜合經濟發展指數(或綜合經濟評價函數),其計算公式為:式中f(x)、g(y)分別為城市的綜合環境質量指標和綜合經濟發展指數;xi為第i個指標的參數值;yj為第j個指標的參數值;ai、bj分別為相應的指標權重。在制定表2的指標體系,確定各類指標數量時已考慮各類指標在評價中的權重,故用均權進行評價。的取值由下式給出式中λmax、λmin為相應于指標xi的規劃值、期望值或對比標準值。的取值依次類推。環境與經濟綜合評價指數用[f(x)+g(y)]/2表示。協調度按公式(1)計算。考慮到城市經濟的發展與環境質量的改善和提高同等重要,因而權重相等。故公式(1)中K=2。計算結果見表5。由表5可知,1985～1990年期間,廣州城市綜合經濟發展指數不高,呈逐年上升趨勢,以年平均3.7%的速率遞增,環境質量指數也不高,呈逐年下降的趨勢,以年平均0.7%的速率下降。所以環境經濟綜合指數呈逐年上升趨勢。兩者的協調度在0.87以上,屬優質協調水平。相比之下,經濟發展相對超前,環境質量相對滯后,故可稱為協調發展環境滯后型。3分布預測結果分析預測是決策和調控的依據,它為人類實現某一既定目標提出預警性建議或直接為決策提供具體選擇方案,也可展示某種現象的宏觀趨勢而提供方向性的識別。我們對廣州城市環境與經濟的協調發展現狀有了一個基本的認識之后,為了對廣州城市環境與經濟的協調發展進行超前性調控提供決策依據,有必要對廣州城市環境與經濟發展在未來20年內的協調狀況作出預測。為此,應用現狀評價的結果,采用灰色系統GM(1,1)模型進行預測。首先預測廣州城市環境質量指數f(x)、經濟發展水平指數g(y)、協調度C,預測結果經精度檢驗,后驗差比值C均小于0.35,小誤差概率P均等于1,屬一級預測精度。然后用環境質量指數,經濟發展指數的預測值按(1)式計算協調度,計算結果與直接用1985～1990年的協調度進行的GM(1,1)預測結果比較,兩者相差甚微,取二種預測結果的平均值作為分析的依據(表6)。由表6的預測結果可知,按目前的經濟發展政策,環境保護政策以及生產技術條件等運作機制發展,廣州城市環境與經濟發展協調狀況的變化將從現在(以1990年代表)的優質協調水平(協調度0.87),1995年下降到良好協調水平(協調度0.76);本世紀末(2000年)下降到中等協調水平(協調度0.64);到下世紀初的十年,將從勉強協調跌落到偏離協調發展的范疇,出現中等失調狀況。由此可見,要使廣州城市環境與經濟持續協調發展,必須根據各時期的狀況,調整經濟發展與環境保護的政策、策略和做好超前性的調控。4廣州環境保護與經濟協調發展政策的制定4.1環境質量現狀從表5、表6的分析可見,經濟發展指數與環境質量指數的變化方向相反,說明經濟越發展對環境的損耗和破壞越大,環境經濟越不協調。但1985～1992年期間,廣州城市環境與經濟發展的協調度均大于0.8,屬優質協調等級。事實上“七·五”期間,廣州市國民生產總值平均增速12%,工業總產值增長了84.7%,而市區環境質量趨于穩定,部分指標有所改善,如市區大氣降塵下降了24.5%;水環境的氨氮含量下降了39.2%,一類有害物質污染得到控制,符合國家規定的標準;交通干線噪聲下降了2.3分貝,建城區環境噪聲也略有下降。原因是重視環境保護與經濟發展相協調,隨著城市生產的發展,經濟實力增強、環境意識提高,廣州市環境建設有較大的投入,使解決城市環境問題的能力有明顯的加強。“七·五”期間用于環境建設投資累計達28億元,環境保護投資占同期國民生產總值的2.65%。老企業污染源治理和新污染控制的投資9.74億元。因此,廣州市在經濟迅速發展的同時環境質量沒有同步惡化,城市環境與經濟發展協調得比較好。但是此期間的環境經濟綜合指數均小于0.60,所以從總體上說僅是協調初步發展型。因為與發達國家相比,與“亞洲四小龍”相比,其經濟發展水平仍較低,環境質量指數也不高。因此,加強經濟發展,提高經濟發展水平與改善環境質量同等重要。只有發展經濟,才能提高治理環境的能力;只有城市環境質量改善,才能保證經濟的持續發展。使經濟發展指數與環境質量指數同步提高,協調發展。4.2從發展經濟的角度來看,城市環境的污染依然存在由表5表6可知,廣州城市環境與經濟綜合發展指數,在1990年之前小于0.57,本世紀未達0.67,下世紀初的10年也僅達0.8左右,可見環境經濟綜合發展指數不高。到本世紀末,廣州市經濟發展指數達0.97。接近目前世界較先進的水平。由于經濟的發展,一大批能源、鋼鐵、冶金、原材料工業和交通運輸業相繼上馬,排放污染物的絕對數量增加,有的甚至有較大輻度的增加,勢必對環境造成壓力,使得城市環境質量指數有進一步下降的趨勢,一方面影響城市環境經濟綜合指數提高,另一方面也影響協調度發展。因此,要提高環境經濟的綜合實力,需要在發展經濟的同時,注意改善城市環境,努力提高環境質量指數,以求得總體益效的進一步提高。具體要求是環境投資需與經濟增長同步。城市環境保護工作除繼續執行“三同時”制度之外,還可通過合理布局,搬遷嚴重污染擾民的企業,采取先進的污染防治技術,要以治理廢水污染,廢氣污染和噪聲污染為重點,加快城市污水處理系統的建設和垃圾清運、填埋、焚燒工程的建設,加強城市基礎設施建設,綜合整治城市環境,通過對老企業的技術改造、降低各種消耗,提高資源利用率,做好固體廢物的回收處理和綜合利用,防治結合,控制城市工業污染的發展。搞好城鄉綠化建設、加強自然保護和城市自然保護區建設,防止生態破壞,維護城市生態平衡。達到提高環境與經濟的綜合實力。4.3以科技為突破,破解環境污染治理難題廣州是一個沿海老工業城市,人口密度大,工業布局欠合理,加上設備陳舊,工業工藝技術落后,使環境污染比較嚴重,從上述表3,表4可以看出,廣州城市環境質量的下降主要原因有以下幾個方面:第一是工業廢水污染嚴重,一方面萬元工業產值新鮮水消耗量過大,給城市用水增加壓力,另一方面也使工業廢水排放量大增;第二是大氣SO2濃度較高,污染也較嚴重。從1985～1990年,SO2年日平均濃度均超過國家二級標準;第三是區域環境噪聲擾民,年日均值在60dB(A)以上;第四是城市綠化水平不高,綠化覆蓋率較低,1985年僅達26%,從預測結果可知,進入下個世紀的最初十年,由于經濟的高速發展,已達到較高的水平,對環境的壓力更為加大,使環境質量指數進一步下降,盡管環境經濟綜合指數有所提高,但經濟發展與環境質量的協調度下跌到中等失調狀態。顯然,經濟發展是以環境質量的下降為代價的。從上面的分析不難看出改善和提高城市環境質量是促進協調發展的關鍵。為此提出如下對策和措施:(1)依靠科技進步,緊抓工業污染防治如前所述,影響本市環境質量的污染物主要來源于工業生產、技術落后、設備陣舊、資源能源消耗量大。因此,工業企業和主管部門要按國家產業政策和技術經濟政策的要求,依靠科技進步,推動企業技術改造和工業污染防治。近期抓好和完善12個水污染大戶,42家工廠的污水和12個大氣污染大戶,45個大氣重點污染源的限期治理,對嚴重污染擾民又缺乏就地治理條件的工廠,實行易地改造。采用先進的無污染、少污染的新工藝、新技術改造落后的工業設備,把污染消除在生產工藝過程,開展綜合利用作為經營管理的重要內容、加強管理。企業單位無論新建、擴建、改建和技術改造項目,都要求高技術起點,盡量采用能耗物耗少的,排放污染物少的先進工藝,使污染物的排放量降低到最少;對工藝落后,布局不當、污染環境的項目不得批準建設。在迎接“進關”大力發展海外市場過程中,要積極引導企業生產綠色標志產品。積極發展環境保護產業,加強污染防治能力,裝備工業污染治理設施,提高治理投資效益。(2)適時調整城市總體規劃和工業布局從長遠來看適應發展的需要,遵照城市規劃法,認真修訂城市總體規劃,同時配套搞好環境規劃。從經濟效益,社會效益,環境效益出發,通過合理布局,充分利用黃埔地區、珠江后航道的新造地區和南沙地區的環境容量發展工業,實現工業布局向東南移的規劃目標。以保證經濟發展與環境協調。環境規劃要堅持區域綜合治理和污染集中控制的方向,要按照劃定的水環境功能區、聲環境功能和大氣環境質量控制區等環境功能區的管理要求,實行分區管理。通過合理布局,保護水源。尤其是珠江廣州河段,屬感潮河,潮流上下激蕩影響更大。因此,調整工業和水廠布局,吸水點必須遠離排污口,劃出水源保護區,加強保護。(3)合理調整產業結構,重點發展經濟效益高污染少的高新技術產業環境污染與產業結構、工業部門結構直接相關。因此,提高城市環境質量指數,必然要依靠調整產業結構、工業部門結構。廣州市可重點發展高科技輕型工業、交通運輸業、商業、金融保險業、建筑房地產業、旅游服務業等六大產業。使它們成為城市的經濟支柱。對現代化高技術大型企業,如石油化學工業、化學工業、鋼鐵工業、造船工業、能源工業等,布局需特別慎重,排放物要嚴加處理,達到排放標準后才能排放。適當限制耗水量大的工業發展。(4)加快城市基礎設施建設,提高城市環境綜