基于灰色系統(tǒng)模型的廣州城市環(huán)境與經(jīng)濟協(xié)調發(fā)展研究

基于灰色系統(tǒng)模型的廣州城市環(huán)境與經(jīng)濟協(xié)調發(fā)展研究

“可持續(xù)發(fā)展”是92年全球發(fā)展大會的基本要點。環(huán)境保護與經(jīng)濟發(fā)展相協(xié)調,是人類社會持續(xù)發(fā)展的必由之路,也是我國實現(xiàn)社會主義現(xiàn)代化的客觀需要。廣州是祖國的南大門,華南地區(qū)的經(jīng)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(huán)境與經(jīng)濟協(xié)調發(fā)展,已引起國內外人士的廣泛關注。下面就廣州城市環(huán)境與經(jīng)濟協(xié)調發(fā)展的問題作探討。1根據(jù)城市環(huán)境與經(jīng)濟協(xié)調發(fā)展的理論依據(jù)本文對廣州城市環(huán)境與經(jīng)濟發(fā)展兩者之間的協(xié)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(huán)境質量,體現(xiàn)出“發(fā)展”的基“協(xié)調”與“發(fā)展”是兩個完全不同的概念?！皡f(xié)調”是指系統(tǒng)之間或系統(tǒng)內要素之間和諧一致、配合得當?shù)年P系,是描述事物之間良性相互關系的概念;“發(fā)展”則是指系統(tǒng)或系統(tǒng)內要素本身的變化過程,是描述事物運動變化的概念。產(chǎn)值增加,產(chǎn)品結構的優(yōu)化,都是發(fā)展的表現(xiàn),而環(huán)境質量的提高和改善,同樣也是發(fā)展的具體表現(xiàn)。在城市生態(tài)系統(tǒng)中,發(fā)達的經(jīng)濟與優(yōu)美的環(huán)境,則是協(xié)調和諧的表現(xiàn)。誠然,某一系統(tǒng)或要素的發(fā)展,可能是以其他系統(tǒng)或要素的破壞甚至毀滅作為其發(fā)展的條件或代價。顯然這不是我們所倡導的發(fā)展?！皡f(xié)調發(fā)展”是在發(fā)展過程中系統(tǒng)之間或系統(tǒng)內要素之間和諧一致。配合得當,良性循環(huán)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(xié)調發(fā)展不是單一的發(fā)展,而是一種多元發(fā)展?！皡f(xié)調發(fā)展”是一種強調“整體性”“綜合性”“內生性”的發(fā)展聚合。它不是單個系統(tǒng)或要素的“增長”,而是多系統(tǒng)、多要素發(fā)展的綜合協(xié)調。城市是一個人工建造的高度復雜的自然、經(jīng)濟、社會復合巨系統(tǒng),既受自然環(huán)境的制約,又受人類活動的約束。因此,要使城市能持續(xù)發(fā)展,必然調整人類行為,使城市自然環(huán)境與社會經(jīng)濟發(fā)展相協(xié)調。1.2綜合環(huán)境效益綜合評價函數(shù)協(xié)調度是度量系統(tǒng)之間或系統(tǒng)內要素之間協(xié)調狀況好壞程度的定量指標,用于度量城市(或區(qū)域)在不同發(fā)展階段環(huán)境與經(jīng)濟協(xié)調狀況。根據(jù)協(xié)調和協(xié)調度的定義。在城市環(huán)境經(jīng)濟系統(tǒng)中,可給出協(xié)調度計算公式如下:式中C為協(xié)調度;x為描述城市環(huán)境特征的指標,f(x)為城市綜合環(huán)境效益函數(shù)(或綜合環(huán)境函數(shù));y為描述城市經(jīng)濟特征的指標,g(y)為城市綜合經(jīng)濟效益函數(shù)(或綜合經(jīng)濟函數(shù));K為調節(jié)系數(shù),K≥2;α與β為權數(shù)。公式(1)反映在環(huán)境與經(jīng)濟綜合效益或發(fā)展水平一定的條件下,為使復合環(huán)境經(jīng)濟效益或發(fā)展水平最大,環(huán)境效益組合協(xié)調的數(shù)量程度。協(xié)調發(fā)展表現(xiàn)在環(huán)境效益和經(jīng)濟效益保持在某一希望協(xié)調水平的條件下,環(huán)境-經(jīng)濟綜合效益持續(xù)提高的過程。顯然,0≤C≤1,這樣可使協(xié)調度C取值在0～1之間,C等于1為最佳協(xié)調狀態(tài),C越小則越不協(xié)調。在城市生態(tài)系統(tǒng)中,希望協(xié)調水平C不宜小于0.6。為此,可設定如下協(xié)調度等級。由此可知,結合環(huán)境經(jīng)濟綜合效益及其協(xié)調度的分析,可以判別環(huán)境-經(jīng)濟系統(tǒng)的發(fā)展態(tài)勢,這里既有協(xié)調而不發(fā)展的態(tài)勢,又有發(fā)展而不協(xié)調的模式,前者為“零增長”發(fā)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(xié)調同時又發(fā)展的協(xié)調發(fā)展模式才是我們所追求的。2廣州環(huán)境與經(jīng)濟協(xié)調發(fā)展現(xiàn)狀2.1評價指標體系的確定指標體系是評價協(xié)調發(fā)展狀況的基礎,要能綜合反映城市環(huán)境經(jīng)濟效益。從理論上說,評價城市環(huán)境與經(jīng)濟發(fā)展狀況的指標越多越好,但在實際工作中卻難于實現(xiàn),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(jù)可能掌握的資料以及廣州城市環(huán)境與經(jīng)濟發(fā)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(huán)境與經(jīng)濟發(fā)展狀況的相對尺度。可用國家規(guī)定的環(huán)境質量標準和經(jīng)濟發(fā)展水平標準,也可用某一城市或若干城市擇優(yōu)選出的相應指標值作評價標準。本文考慮到城市發(fā)展的需要,根據(jù)文獻中的資料和參考“廣州市環(huán)境保護十年規(guī)劃和‘八·五’計劃”。該標準反映我國中長期規(guī)劃目標,國家一級環(huán)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(xié)調度計算城市綜合環(huán)境質量指數(shù)(或綜合環(huán)境評價函數(shù))和綜合經(jīng)濟發(fā)展指數(shù)(或綜合經(jīng)濟評價函數(shù)),其計算公式為:式中f(x)、g(y)分別為城市的綜合環(huán)境質量指標和綜合經(jīng)濟發(fā)展指數(shù);xi為第i個指標的參數(shù)值;yj為第j個指標的參數(shù)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(shù)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(guī)劃值、期望值或對比標準值。的取值依次類推。環(huán)境與經(jīng)濟綜合評價指數(shù)用[f(x)+g(y)]/2表示。協(xié)調度按公式(1)計算?？紤]到城市經(jīng)濟的發(fā)展與環(huán)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(jīng)濟發(fā)展指數(shù)不高,呈逐年上升趨勢,以年平均3.7%的速率遞增,環(huán)境質量指數(shù)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(huán)境經(jīng)濟綜合指數(shù)呈逐年上升趨勢。兩者的協(xié)調度在0.87以上,屬優(yōu)質協(xié)調水平。相比之下,經(jīng)濟發(fā)展相對超前,環(huán)境質量相對滯后,故可稱為協(xié)調發(fā)展環(huán)境滯后型。3分布預測結果分析預測是決策和調控的依據(jù),它為人類實現(xiàn)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(xiàn)象的宏觀趨勢而提供方向性的識別。我們對廣州城市環(huán)境與經(jīng)濟的協(xié)調發(fā)展現(xiàn)狀有了一個基本的認識之后,為了對廣州城市環(huán)境與經(jīng)濟的協(xié)調發(fā)展進行超前性調控提供決策依據(jù),有必要對廣州城市環(huán)境與經(jīng)濟發(fā)展在未來20年內的協(xié)調狀況作出預測。為此,應用現(xiàn)狀評價的結果,采用灰色系統(tǒng)GM(1,1)模型進行預測。首先預測廣州城市環(huán)境質量指數(shù)f(x)、經(jīng)濟發(fā)展水平指數(shù)g(y)、協(xié)調度C,預測結果經(jīng)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(huán)境質量指數(shù),經(jīng)濟發(fā)展指數(shù)的預測值按(1)式計算協(xié)調度,計算結果與直接用1985～1990年的協(xié)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(jù)(表6)。由表6的預測結果可知,按目前的經(jīng)濟發(fā)展政策,環(huán)境保護政策以及生產(chǎn)技術條件等運作機制發(fā)展,廣州城市環(huán)境與經(jīng)濟發(fā)展協(xié)調狀況的變化將從現(xiàn)在(以1990年代表)的優(yōu)質協(xié)調水平(協(xié)調度0.87),1995年下降到良好協(xié)調水平(協(xié)調度0.76);本世紀末(2000年)下降到中等協(xié)調水平(協(xié)調度0.64);到下世紀初的十年,將從勉強協(xié)調跌落到偏離協(xié)調發(fā)展的范疇,出現(xiàn)中等失調狀況。由此可見,要使廣州城市環(huán)境與經(jīng)濟持續(xù)協(xié)調發(fā)展,必須根據(jù)各時期的狀況,調整經(jīng)濟發(fā)展與環(huán)境保護的政策、策略和做好超前性的調控。4廣州環(huán)境保護與經(jīng)濟協(xié)調發(fā)展政策的制定4.1環(huán)境質量現(xiàn)狀從表5、表6的分析可見,經(jīng)濟發(fā)展指數(shù)與環(huán)境質量指數(shù)的變化方向相反,說明經(jīng)濟越發(fā)展對環(huán)境的損耗和破壞越大,環(huán)境經(jīng)濟越不協(xié)調。但1985～1992年期間,廣州城市環(huán)境與經(jīng)濟發(fā)展的協(xié)調度均大于0.8,屬優(yōu)質協(xié)調等級。事實上“七·五”期間,廣州市國民生產(chǎn)總值平均增速12%,工業(yè)總產(chǎn)值增長了84.7%,而市區(qū)環(huán)境質量趨于穩(wěn)定,部分指標有所改善,如市區(qū)大氣降塵下降了24.5%;水環(huán)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(guī)定的標準;交通干線噪聲下降了2.3分貝,建城區(qū)環(huán)境噪聲也略有下降。原因是重視環(huán)境保護與經(jīng)濟發(fā)展相協(xié)調,隨著城市生產(chǎn)的發(fā)展,經(jīng)濟實力增強、環(huán)境意識提高,廣州市環(huán)境建設有較大的投入,使解決城市環(huán)境問題的能力有明顯的加強?！捌摺の濉逼陂g用于環(huán)境建設投資累計達28億元,環(huán)境保護投資占同期國民生產(chǎn)總值的2.65%。老企業(yè)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(jīng)濟迅速發(fā)展的同時環(huán)境質量沒有同步惡化,城市環(huán)境與經(jīng)濟發(fā)展協(xié)調得比較好。但是此期間的環(huán)境經(jīng)濟綜合指數(shù)均小于0.60,所以從總體上說僅是協(xié)調初步發(fā)展型。因為與發(fā)達國家相比,與“亞洲四小龍”相比,其經(jīng)濟發(fā)展水平仍較低,環(huán)境質量指數(shù)也不高。因此,加強經(jīng)濟發(fā)展,提高經(jīng)濟發(fā)展水平與改善環(huán)境質量同等重要。只有發(fā)展經(jīng)濟,才能提高治理環(huán)境的能力;只有城市環(huán)境質量改善,才能保證經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展。使經(jīng)濟發(fā)展指數(shù)與環(huán)境質量指數(shù)同步提高,協(xié)調發(fā)展。4.2從發(fā)展經(jīng)濟的角度來看,城市環(huán)境的污染依然存在由表5表6可知,廣州城市環(huán)境與經(jīng)濟綜合發(fā)展指數(shù),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(huán)境經(jīng)濟綜合發(fā)展指數(shù)不高。到本世紀末,廣州市經(jīng)濟發(fā)展指數(shù)達0.97。接近目前世界較先進的水平。由于經(jīng)濟的發(fā)展,一大批能源、鋼鐵、冶金、原材料工業(yè)和交通運輸業(yè)相繼上馬,排放污染物的絕對數(shù)量增加,有的甚至有較大輻度的增加,勢必對環(huán)境造成壓力,使得城市環(huán)境質量指數(shù)有進一步下降的趨勢,一方面影響城市環(huán)境經(jīng)濟綜合指數(shù)提高,另一方面也影響協(xié)調度發(fā)展。因此,要提高環(huán)境經(jīng)濟的綜合實力,需要在發(fā)展經(jīng)濟的同時,注意改善城市環(huán)境,努力提高環(huán)境質量指數(shù),以求得總體益效的進一步提高。具體要求是環(huán)境投資需與經(jīng)濟增長同步。城市環(huán)境保護工作除繼續(xù)執(zhí)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(yè),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(tǒng)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(huán)境,通過對老企業(yè)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(yè)污染的發(fā)展。搞好城鄉(xiāng)綠化建設、加強自然保護和城市自然保護區(qū)建設,防止生態(tài)破壞,維護城市生態(tài)平衡。達到提高環(huán)境與經(jīng)濟的綜合實力。4.3以科技為突破,破解環(huán)境污染治理難題廣州是一個沿海老工業(yè)城市,人口密度大,工業(yè)布局欠合理,加上設備陳舊,工業(yè)工藝技術落后,使環(huán)境污染比較嚴重,從上述表3,表4可以看出,廣州城市環(huán)境質量的下降主要原因有以下幾個方面:第一是工業(yè)廢水污染嚴重,一方面萬元工業(yè)產(chǎn)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(yè)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(qū)域環(huán)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(jīng)濟的高速發(fā)展,已達到較高的水平,對環(huán)境的壓力更為加大,使環(huán)境質量指數(shù)進一步下降,盡管環(huán)境經(jīng)濟綜合指數(shù)有所提高,但經(jīng)濟發(fā)展與環(huán)境質量的協(xié)調度下跌到中等失調狀態(tài)。顯然,經(jīng)濟發(fā)展是以環(huán)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(huán)境質量是促進協(xié)調發(fā)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(yè)污染防治如前所述,影響本市環(huán)境質量的污染物主要來源于工業(yè)生產(chǎn)、技術落后、設備陣舊、資源能源消耗量大。因此,工業(yè)企業(yè)和主管部門要按國家產(chǎn)業(yè)政策和技術經(jīng)濟政策的要求,依靠科技進步,推動企業(yè)技術改造和工業(yè)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(yè)設備,把污染消除在生產(chǎn)工藝過程,開展綜合利用作為經(jīng)營管理的重要內容、加強管理。企業(yè)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(huán)境的項目不得批準建設。在迎接“進關”大力發(fā)展海外市場過程中,要積極引導企業(yè)生產(chǎn)綠色標志產(chǎn)品。積極發(fā)展環(huán)境保護產(chǎn)業(yè),加強污染防治能力,裝備工業(yè)污染治理設施,提高治理投資效益。(2)適時調整城市總體規(guī)劃和工業(yè)布局從長遠來看適應發(fā)展的需要,遵照城市規(guī)劃法,認真修訂城市總體規(guī)劃,同時配套搞好環(huán)境規(guī)劃。從經(jīng)濟效益,社會效益,環(huán)境效益出發(fā),通過合理布局,充分利用黃埔地區(qū)、珠江后航道的新造地區(qū)和南沙地區(qū)的環(huán)境容量發(fā)展工業(yè),實現(xiàn)工業(yè)布局向東南移的規(guī)劃目標。以保證經(jīng)濟發(fā)展與環(huán)境協(xié)調。環(huán)境規(guī)劃要堅持區(qū)域綜合治理和污染集中控制的方向,要按照劃定的水環(huán)境功能區(qū)、聲環(huán)境功能和大氣環(huán)境質量控制區(qū)等環(huán)境功能區(qū)的管理要求,實行分區(qū)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(yè)和水廠布局,吸水點必須遠離排污口,劃出水源保護區(qū),加強保護。(3)合理調整產(chǎn)業(yè)結構,重點發(fā)展經(jīng)濟效益高污染少的高新技術產(chǎn)業(yè)環(huán)境污染與產(chǎn)業(yè)結構、工業(yè)部門結構直接相關。因此,提高城市環(huán)境質量指數(shù),必然要依靠調整產(chǎn)業(yè)結構、工業(yè)部門結構。廣州市可重點發(fā)展高科技輕型工業(yè)、交通運輸業(yè)、商業(yè)、金融保險業(yè)、建筑房地產(chǎn)業(yè)、旅游服務業(yè)等六大產(chǎn)業(yè)。使它們成為城市的經(jīng)濟支柱。對現(xiàn)代化高技術大型企業(yè),如石油化學工業(yè)、化學工業(yè)、鋼鐵工業(yè)、造船工業(yè)、能源工業(yè)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(yè)發(fā)展。(4)加快城市基礎設施建設,提高城市環(huán)境綜