李宜斌
(北京林业大学 马克思主义学院 北京 100083)
1 引言在过去的40多年，中国通过改革开放取得了令世界瞩目的成就，经济总量年均增长率超过10%，成为全球第二大经济体。然而，快速的工业化进程也带来了一系列环境问题，如空气污染物的排放，地表水和地下水的污染与水资源在时间和空间上的分布不均所造成的水资源短缺，镉和汞等重金属给土壤造成严重污染，这些问题给生态环境带来了巨大压力。党的十八大以来，为了缓解这种压力，改善人与自然之间的关系，中国政府决定实施生态文明建设(ECC)，并将生态文明建设纳入中国特色社会主义“五位一体”总体布局和“四个全面”战略布局中，旨在实现人与自然和谐共生的现代化。绿色生产(GP)是实现人与自然的和谐共生过程中不可或缺的一部分，其主要内涵是在企业生产的产品生命周期中加入环保概念的过程。计算生态文明建设与绿色生产的耦合协调度及空间格局演变对实现两者的协调发展至关重要。
因此，本文主要做如下工作：(1)对绿色生产与生态文明建设之间的耦合机制进行研究；(2)根据前人研究成果建立了省域生态文明建设与绿色生产的评价体系和耦合关系模型(CCDM)，分析了中国省域CCD的时空格局；(3)通过随机森林分析探讨影响CCD的内部影响因子。
2 材料和方法2.1 生态文明建设与绿色生产耦合机理探究绿色生产与生态文明建设具有很大程度上的关联性。绿色生产关注企业在生产过程中的环保、节能等环节，旨在提高资源利用效率，降低污染物排放，以实现企业的可持续发展。生态文明建设则关注整个社会的生态环境保护、资源利用和人类福祉，强调人与自然的和谐共生。在生态文明建设的推动下，企业生产模式得到优化，绿色生产得到推广。同时，绿色生产的实施也为生态文明建设提供了有力支持。两者相辅相成，互相影响，共同促进经济、社会和环境的协调发展，存在交相耦合关系。
2.2 评价体系构建本文参考已有研究成果并结合理论基础，从生态活力、环境质量、资源利用、社会发展四个维度构建省域生态文明建设评价指标体系。绿色生产方面，产业结构升级和转型，减少生产过程中的污染排放和资源效能，都属于绿色生产建设的核心内容。因此，为了提升绿色生产水平，三者缺一不可。本文从产业结构、资源消耗、排放强度三个维度构建绿色生产量化评价的框架和指标体系。
2.3 数据来源及处理2.3.1 数据来源
本文的各项指标数据来源于2012—2020年《中国统计年鉴》、2012—2020年《中国环境统计年鉴》、2012—2020年各省份《能源统计年鉴》、2012—2020年《中国城市建设统计年鉴》、2012—2020年《农村统计年鉴》、2012—2018年《中国水资源公报》、2019—2020年各省份《生态环境状况公报》。
表1 生态文明建设与绿色生产评价指标体系
2.3.2 数据处理
在生态文明建设和绿色生产两大方面，本文分别选取44，14个指标，采用统一的线性归一化处理方式，将所有数据都转化成[0,1]之间的数，以此消除各维数据之间的数量级差别。每个指标十年的数据视作一个整体进行处理。同时，将指标分为正指标与逆指标并分别做处理。
正指标具体公式如下：
逆指标具体公式如下：
2.3.3 指标权重的确立
本文采用熵权法确定各个指标的权重，熵权法通过信息熵的原理确定权重，其权重计算过程完全依赖于数据，而非主观判断。这有助于避免主观因素对权重分配的影响，提高评价结果的可信度。熵权法的计算过程如下：
计算第i个省份的第j项指标的比重：
计算指标j的熵值：
计算指标j的差值系数：
计算指标权重：
计算出单个指标的熵：
上述公式中，n为年数，m为指标数。
2.4 耦合协调关系模型2.4.1 耦合协调度模型
通过各种相互作用相互影响的现象，起源于物理学。耦合现在被广泛应用于气候变化和环境研究中。耦合度表示相互作用的程度，在本文中形式如下：
其中，U1、U2分别代表生态文明建设子系统和绿色生产子系统。
单一的耦合程度不足以解释问题，耦合协调程度可以
反映交互中的协调程度。因此，本文构建了耦合协调度函数来评价两者整体的耦合协调发展水平：
其中，D表示两个系统的耦合协调度，取值范围为0 ～1，该值越大，表示子系统之间的协调发展水平越高。T表示系统的综合协调指数，α、β表示子系统的权重系数，在本文中为0.5。参考前人研究，并根据研究中的实际情况，本文将CCD分为严重失衡、中度失衡、基本平衡、中度平衡和高度平衡五个阶段(见表 2)。
2.4.2 随机森林
本文利用随机森林算法探究系统中25个三级指标对整体耦合协调度的贡献值，对贡献值进行归一化处理得到贡献值百分比。
此外，根据中国的区域分类，东部省份包括北京、天津、河北、辽宁、上海、江苏、浙江、福建、山东、广东和海南；中部省份包括山西、吉林、黑龙江、安徽、江西、河南、湖北和湖南；西部省份包括内蒙古、广西、重庆、四川、贵州、云南、西藏、陕西、甘肃、青海、宁夏和新疆。
3 结果与讨论本文以2012年、2016年、2020年我国各省数据为研究对象，分别从三个方面探究了生态文明建设与绿色生产的耦合协调关系。根据CCD的数值水平将各省的耦合发展状态时空变化划分为五个阶段，分析了各个阶段的状况。然后利用随机森林模型探究影响系统整体耦合协调度的重要影响因子。
3.1 生态文明建设与绿色生产耦合协调发展的时空差异分析本文计算2012—2020年中国省域层面的生态文明建设与绿色生产系统的耦合协调度指数，并基于表2对2012年、2016年、2020年各省生态文明建设与绿色生产关系的耦合协调关系划分为各个阶段，明晰各个阶段的特征并给出相应的改进建议。
表2 协调发展阶段与类型的划分
3.1.1 严重失衡阶段
这一阶段的生态文明建设与绿色生产的耦合协调程度较低，表现出不兼容性。绿色生产技术的落后，生态文明的建设受到不良影响，低耦合协调度也随之产生。2012年的新疆、宁夏地区处于这一发展阶段。在这一阶段，粗放型的资源利用方式导致资源严重浪费和生态环境承受压力加大，制约了生态文明建设与绿色生产的协调发展。科技投入与产值不足导致绿色生产技术相对落后，这使得产业结构与生态环境之间的矛盾更加突显。
3.1.2 中度失衡阶段
中度失衡阶段，耦合协调关系得到一定程度上的改善，但依旧呈现出不兼容性。2012年中部、西部大部分地区与2016年新疆、宁夏、山西两省都处于这一阶段。部分地区开始在经济发展中重视环境保护，尝试实施同步推进生态文明建设与绿色生产，但转型进程尚不完全成熟。同时，一些地区尝试实施生态补偿政策、绿色产业扶持政策等，但对生态文明建设与绿色生产的支持力度有待增强。
2016年，中西部的大部分省份摆脱了中度失衡阶段后进入了基本平衡阶段，这表明政策实施的有效性得到了保证。同时，2012年和2016年西部省份平均耦合协调度均低于中部省份，但都有所提高。
3.1.3 平衡阶段
平衡阶段，绿色生产和生态文明建设之间的耦合协调程度得到了进一步改善，两个体系的层次逐渐提高，相互之间支持作用逐渐显现。2012年，西南地区的部分省份和中部地区的部分省份进入了这一阶段，2016年除新疆、甘肃、山西外，全国大部分省份都处于基本平衡状态以上。
3.1.4 中度平衡阶段
绿色生产技术的不断创新和政策支持的增强，使绿色生产系统与生态文明建设系统之间的耦合协调程度得到显著提升。2012年，天津、上海、浙江、江苏进入中度阶段；2016年，天津与东南沿海地区大多数省份进入平衡阶段，进一步促进生态文明建设与绿色生产的协调发展。到2020年，中西部部分地区也进入了该阶段。
3.1.5 高度平衡阶段
高度平衡阶段表明两个系统之间的耦合协调程度已经达到较高水平，地区生态文明建设与绿色生产都取得了显著成效。北京在2012年、2016年、2020年都处于高度平衡状态。浙江在2016年进入了高度平衡状态。江苏、天津、上海、广东在2020年进入了高度平衡状态。在这一阶段，两个系统之间的相互促进作用更加明显，绿色生产有效降低了资源消耗和环境污染，提高了环境质量与资源利用效率。生态文明建设则通过生态保护、环境治理等手段，提高了生态活力基础，为绿色生产创造了良好的生产环境。
3.2 随机森林算法的结果结果显示，在所有的三级指标中，科技投入与产值(G2)是影响系统耦合协调度的最关键的影响因子(见表3)。这表明科技投入与产值在生态文明建设和绿色生产的耦合协调关系中起着关键作用。增加科技投入，提高科技成果转化为实际产值的能力，有助于促进绿色产业的发展，推动经济发展与环境保护之间的平衡。
表3 25个三级指标对系统耦合协调度的贡献值
另外，水体污染物排放效应(G4)和收入、消费水平(E17)对系统耦合协调度也有着一定程度上的影响。因此，在推进生态文明建设和绿色生产的过程中，政府需要关注水体污染治理的问题。针对水体污染物排放效应(G4)，政府应加大水污染治理力度，制定严格的排放标准，鼓励企业采用先进的污染治理技术和设备，减少污染物排放，保护水资源。
对于收入、消费水平(E17)的影响，政府应实施促进就业、提升收入水平的政策，以提高人民的生活质量促进绿色生产和生态文明建设的发展。此外，政府还应关注民生问题，通过完善社会保障体系、提高最低工资标准等手段，提高人民的收入和生活质量。
4 结语本文旨在探究生态文明建设与绿色生产之间的耦合机理，利用熵权法和耦合协调度模型构建两者之间的耦合协调度模型以测度两者之间的耦合协调度。动态评价了2012—2020年中国省域生态文明建设与绿色生产各自的耦合协调发展水平。本文选取2012年、2016年、2020年中国各省的发展水平进行分析，划分了耦合发展的各个阶段，并分析了形成各个耦合阶段的原因。最后，本文利用随机森林方法识别了影响两者耦合协调度的关键因素。
本文的主要结论如下：
(1)2012—2020年，中国省域生态文明建设与绿色生产的耦合协调度呈现由低到高的演化趋势。2020年，所有省份的耦合协调状态为基本平衡以上。这表明中国省域生态文明建设与绿色生产耦合系统耦合协调度的空间差异正在减小。中西部省份的耦合协调度均得到提高，但西部省份落后于中部省份。
(2)科技投入与产值、水污染排放效应、收入、消费水平是三个对系统耦合协调度影响最大的影响因子。这些因素对系统有很强的调节作用，对实现理想的耦合协调水平有很大的贡献。
本文探讨了生态文明建设与绿色生产之间的关系并构建了两者的耦合协调模型，为分析两者的省域时空动态奠定了基础。此外，研究揭示的关键影响因素有助于进一步解释CCD的复杂机制。
