, 王珏晗The characteristics and driving forces of spatial and temporal evolution of industrial ecology in Guangzhou
ZHANGGuojun, WANGJuehan通讯作者:
收稿日期:2018-01-7
修回日期:2018-04-2
网络出版日期:2018-06-10
版权声明:2018《地理研究》编辑部《地理研究》编辑部
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1 引言
工业革命造就了人类历史上前所未有的物质财富的同时,由于其外部的不经济而使得人类与自然的和谐关系面临严峻的挑战。如何确保环境承载力可持续支撑下的产业经济快速发展备受全球广泛关注与重视。伴随2005年国际产业生态学大会在瑞典召开,产业生态化思想受到美国、德国、比利时、丹麦、日本等国政府以及国际组织的高度重视,产业生态化发展已成为许多国家经济发展优先考虑的议题。在中国,2015年10月,党的十八届五中全会提出,作为“五大发展理念”之一的“绿色发展”将成为“十三五”乃至更长时期社会经济发展的一个重要理念;十九大报告中首次提出可操作性的生态环境保护细节,强调资源节约与循环利用、鼓励传统产业的绿色改造,推动建立绿色、低碳、循环发展的产业体系。学术界对产业生态化的关注始于20世纪80年代末。1989年Frosch和Gallopoulos正式提出“产业生态学”概念,他们认为应通过技术革新使传统工业活动向产业生态系统转变[1]。随着研究的深入,经济学、社会学、生态学、环境学、地理学等多学科交叉融合,产业生态化作为人类保护环境、坚持可持续发展理念的演变、拓展与深化,其研究内容呈现多元化趋势,主要表现在以下三个方面。① 产业生态化内涵的界定。从生态学视角,产业生态化是指通过模仿自然生态系统闭路循环的模式构建产业生态系统,按照生态规律和经济规律来安排生产活动,从而达到循环利用资源和减少环境破坏的过程[2]。从系统学思想出发,注重按照生态系统的组织原理进行产业调整,强调实现产业系统与生态系统的协调发展[3]。从经济学视角,界定狭义的产业生态化是指产业生态系统模仿自然生态循环,通过不同企业或工艺流程间的耦合及资源共享,追求更高的资源利用率和废弃物产出的最小化[4]。广义概念指为遵循生态、经济规律,构建促进经济社会系统与自然生态系统相协调的产业体系[5]。还有从产业生态化目标的视角,认为产业生态化是将自然生态学的原理、方法运用到产业系统中,对物质、信息、能量等各种要素进行系统分析,以揭示对社会环境的影响[6]。② 产业生态化研究尺度。宏观尺度的研究主要集中于国家、区域产业生态系统测度和影响因素辨识,侧重于产业—生态协同发展的实证和环境绩效的探讨[7-9]。中观尺度的研究对象集中于生态产业园和生态产业集群。运用循环经济理念探索各企业间的相互作用模式和机理,指导系统内废物的相互利用与循环,形成产业共生网络,构建完整的生态化产业体系[10,11]。微观尺度上的研究主要从企业生态化发展模式与管理体系着手,关注企业清洁生产实践和生产技术改造,实现企业增产减耗和增效减污[12]。③ 产业生态化的评价方法。一方面,从某一特定角度如生态效率、物质流分析、产业生命周期评价等阐释产业生态化发展。生态效率将生态相关指标纳入产业发展的投入产出关系中,构建评价模型对区域的产业生态效率进行评估[13,14]。物质流分析方法描述经济系统与自然环境之间的物质交换,测算输入与输出及经济系统内的物质存量,进而客观反映社会发展与资源消耗、环境污染之间的关系[15],此方法通常应用于城市或区域循环经济发展状况的评价[16,17]。生命周期评价是从产品最初的原材料采掘,到产品报废,最终废弃物处理进行全过程跟踪,分析全程生态环境影响的评价方法,主要应用于产业资源共生网络及其管理框架的构建[18]。另一方面,通过构建综合指标体系评价产业生态化,如运用因子分析与聚类分析对中国省际产业生态化水平进行了静态和动态评价[5];通过易损性、敏感性等适应性元素构建产业生态系统适应性综合评价指标体系[19];运用向量协整关系分析、脉冲响应分析方法探讨产业生态化的发展路径[20];构建全面衡量产业生态化过程及阶段的IOOE模型分析产业生态化转型过程[21]。
综观国内外产业生态化研究进展,其研究视角经历了由关注微观企业运行向中观层面的生态产业园区建设以及关注区域发展等宏观经济层面转变;研究方法趋于多样化。不同学科的交叉融合形成了多样化的产业生态化的内涵界定。本文结合经济学、生态学和地理学相关理论,将产业生态化定义为：立足产业视角,以产业和生态两维度共同表征的、注重高效低耗的经济增长与资源循环利用的生态效益相协调的动态演化过程。目前从地理学研究视角而言,相关研究对宏观层面的关注多集中于全国、省域和城市群等尺度[22-24],这些空间尺度的各城市相互独立,产业生态化水平往往与地域资源条件、产业基础、城市分工等有紧密联系,而与城市空间内部结构关联不大。由于城市是一个整体,各部分密切关联,以城市作为研究的空间尺度,其产业生态化水平往往与城市内部空间结构相关。目前鲜有对城市这一尺度的研究。广州市近十年处于工业化后期向后工业化过渡阶段[25],产业发展以创新为驱动力,高技术制造业引领工业发展方向,高效节能环保已成为广州产业发展的目标之一。鉴于此,本文从产业效率与生态效率两维度入手,构建产业生态化综合评价指标体系,测度2005-2015年广州市产业生态化综合水平,对其总体发展水平的时空特征以及产业效率与生态效率两个维度协调关系的时空演变特征进行动态剖析,并就其驱动因素进行阐释,以期为产业结构的调整优化、产业系统生态化运行的理论与实践提供借鉴,为广州市产业系统绿色发展和科学转型提供参考。
2 研究方法与数据来源
2.1 研究区概况
本文研究区域为广州市全域,包括越秀、天河、荔湾、海珠、白云、番禺、黄埔、南沙、花都、增城、从化等11个行政区,区域面积合计7434.40 km2。为便于研究,将广州市域划分为核心区、主城区、外围区3个区域。其中核心区包括越秀区、天河区、荔湾区、海珠区4个区;主城区包括白云区、番禺区、黄埔区3个区;外围区包括南沙区、花都区、增城区和从化区4个区。广州市是中国改革开放的先驱城市,2016年地区生产总值为19547亿元,位居中国城市第三位,三次产业结构为1.22
2.2 指标体系
产业生态化作为产业发展的高级形式,强调产业与生态协同发展的理念[27]。它不仅具有产业、生态的双维度特征,同时还是一个动态演化的过程。因此,对产业生态化进行客观评价需要立足于产业效率和生态效率两个方面。同时,对指标体系的构建还要考虑到能进行综合测度,便于进行时序和空间动态演化分析。本文在已有文献研究基础上[5,28],结合广州市发展实际,在数据可获得前提下,从产业效率和生态效率两个维度构建广州市产业生态化综合评价指标体系（表1）。Tab. 1
表1
表1广州市产业生态化评价指标体系
Tab. 1The index system of comprehensive evaluation on industrial ecology in Guangzhou
| 目标层 | 维度层 | 要素层 | 指标层 | 指标解释及关系 |
|---|---|---|---|---|
| 产业生态化水平 | A 产业效率 | A1 产业发展基础 | A11 人均GDP | 地区经济发展水平（正向） |
| A12 第三产业占GDP比重 | 产业结构高级化程度（正向） | |||
| A13 工业企业高新技术产品增加值占工业增加值比重 | 地区工业技术水平,一定程度上体现创新水平（正向） | |||
| A2 产业发展速度 | A21 GDP增长率 | 产业发展活力（正向） | ||
| B 生态效率 | B1 资源消耗 | B11 单位GDP能耗 | 产业发展的节能降耗状况（反向） | |
| B12 单位GDP电耗 | ||||
| B13 单位GDP水耗 | ||||
| B2 污染排放 | B21 单位工业增加值废水排放量 | 产业发展引起的常见环境污染情况（反向） | ||
| B22 单位工业增加值废气排放量 | ||||
| B23 单位工业增加值二氧化硫排放量 | ||||
| B24 单位工业增加值烟（粉）尘排放量 | ||||
| B3 循环利用 | B31 工业重复用水比例 | 循环利用能力（正向） | ||
| B32 工业固体废物综合利用率 |
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基于产业生态视角的产业效率,不仅关注经济增长的速度,更加重视经济增长的质量,如产业结构的优化、技术水平的提升、人民收入水平的增长等。因此分别选择人均GDP、第三产业占GDP比例、工业企业高新技术产品增加值占工业增加值比例、GDP增长率4个指标对产业效率加以考量。生态效率的评价立足于产业发展过程中生态化水平的提升能力。产业发展需要消耗资源,提高资源利用效率是产业生态化发展的客观要求;而减少生产过程的污染排放水平是产业生态化发展的必然结果;资源循环利用是实现产业生态化的重要途径。因此,在生态效率指标选择上重点关注产业发展过程中降低能耗与排放、提高资源循环利用水平等方面（表1）。
2.3 研究方法
2.3.1 熵值法 根据产业生态化的内涵,其综合评价需要刻画产业效率、生态效率以及两者协调关系的动态演化过程。从熵值法的物理意义来理解,熵表征的是对系统无序程度的度量,可用熵值判断某一指标数值变化的相对幅度。熵值法能较好地克服指标赋权的主观性,其计算结果具有较高的可信度,具体步骤如下[29]：（1）数据标准化
为消除各指标之间量纲和正负取向的影响,采用极差标准化的方法对原始数据矩阵进行无量纲化标准处理,公式如下：
式中：xij为指标原始数据矩阵;yij为标准化处理后的数据矩阵;max(xij)和min(xij)分别为第j项指标的最大值和最小值。正向指标,如“产业发展基础”“产业发展速度”“循环利用”要素层的指标,用公式（1）;负向指标,如“资源消耗”和“污染排放”要素层的指标,用公式（2）,这两个要素层的各指标值越低,说明要素层发展水平越高。
（2）指标熵值计算
按以下公式计算每个指标的熵值：
式中：ej为指标熵值,0≤ej≤1;k=1/lnm,其中m为评价对象个数;
（3）熵值法权重确定
按以下公式计算每个指标的权重：
式中：wij为指标权重;eij为指标熵值;n为指标数量。
（4）得分计算
要素层得分计算：
式中：Yi为要素层得分;wij为指标权重。
维度层得分计算：
式中：Xi为维度层得分;Wi为指标权重。
目标层得分计算：
式中：Si为目标层得分;Qi为指标权重。
2.3.2 耦合评价模型 借助物理学中的容量耦合系数模型,构建广州市产业效率和生态效率相互作用的耦合度模型[30]：
式中：C为耦合度,取值范围为0~1,数值越大耦合度越高;Ui为子系统的评价指数,本文度量由产业效率和生态效率两个维度构成的耦合协调模型,所以Ui为U1和U2,分别代表产业效率和生态效率,n=2。由此推出产业效率与生态效率的耦合度模型为：
以上模型会出现当产业效率和生态效率两个维度水平较低也产生较高耦合度的问题,为了避免这一问题,引入耦合协调度模型,评价产业效率和生态效率的协调程度[31],具体表达式如下：
式中：D为协调度,取值范围为0~1,数值越大协调度越高;T为产业效率与生态效率综合协调指数,反映两者的整体发展水平对协调度的效应。借鉴已有研究成果,将α、β分别赋值为0.5、0.5[31],并将协调程度分为10个等级（表2）[32]。根据U1和U2之间的关系,分为产业先行型（U1>U2）、生态先行型（U1<U2）和同步发展型（U1=U2）这3种类型[33]。
Tab. 2
表2
表2耦合协调度等级划分标准
Tab. 2Criteria for evaluating coupling coordination degree
| 序号 | 协调度 | 协调等级 | 序号 | 协调度 | 协调等级 |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 0.00~0.09 | 极度失调 | 6 | 0.50~0.59 | 勉强协调 |
| 2 | 0.10~0.19 | 严重失调 | 7 | 0.60~0.69 | 初级协调 |
| 3 | 0.20~0.29 | 中度失调 | 8 | 0.70~0.79 | 中级协调 |
| 4 | 0.30~0.39 | 轻度失调 | 9 | 0.80~0.89 | 良好协调 |
| 5 | 0.40~0.49 | 濒临失调 | 10 | 0.90~1.00 | 优质协调 |
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2.4 数据来源
受数据可获性限制,时间序列选取2005-2015年。研究数据主要来源于《广州市统计年鉴》《广州市环境统计手册》、广州市部分行政区经济与社会发展统计公报及相关职能部门的统计报告。由于2005-2015年间广州市域内经历行政范围调整,本研究以2015年广州市区级行政范围为准,对早年数据进行调整,使不同年份数据具有可比性。3 广州产业生态化总体评价与时空特征
3.1 从程度变化看,广州市产业生态化总体水平呈增长态势
利用公式（1）~公式（7）得到2005-2015年广州市产业生态化发展综合水平（图1）。广州市产业生态化发展具有明显的阶段性,总体呈现波动中持续增长态势。2005年广州市产业生态化得分较低,仅为0.15;2015年产业生态化得分增长到0.87,增长了4.8倍,表明广州市产业生态化发展水平显著提升。
显示原图|下载原图ZIP|生成PPT图12005-2015年广州市产业生态化水平演变
-->Fig. 1Evolution of industrial ecological level in Guangzhou from 2005 to 2015
-->
2005-2007年,广州市产业生态化水平处于低水平迅速增长期。此时期广州市完成了工业结构转变,进入以重化工业为导向的加速工业化阶段,工业逐步向资金技术密集型转变,劳动密集型工业地位逐步下降。随着先进技术的引进,工业内部行业结构不断调整和优化,轻纺、医药等传统行业升级换代,电子通信、汽车制造、石油化工等行业成为地区经济发展的主导产业。这个阶段,广州市在经济水平迅速提升的同时伴随着相对较大的资源消耗和污染排放,产业生态化水平较低,但增速较快,年均增长率达到56.8%。2008-2011年,广州市产业生态化水平波动增长。2008年国际金融危机对以外向型经济为主的广州市经济发展造成了较大的冲击,生产要素得不到充分利用,生产效率下降造成单位经济产出的资源消耗量上升,广州市产业生态化发展总体水平有所下降。同时,这场危机也带来了广州经济结构深刻调整的机遇,对广州市产业结构优化形成倒逼机制,促使广州市加快推进产业和劳动力“双转移”以及核心区产业“退二进三”工作。2010年广州市举办第16届亚运会和首届亚残运会,大力推进了城市环境综合整治,对工业企业等污染源进行重点治理,增强了污染处理能力。这个阶段,大事件对广州市产业生态化发展产生了重要影响,广州市产业生态化发展水平在波动中增长。2012-2015年,广州市产业生态化发展处于高水平平稳增长期。此时期中国经济发展进入新常态,由高速增长转向中高速增长。在此背景下,广州市经济增长速度较之前期有所放缓,但经济运行总体平稳。广州市产业升级的成效显著,2015年三次产业比例为1.3
3.2 从维度变化看,产业效率和生态效率都呈现提升态势,但提升幅度存在差异
2005-2015年,产业效率和生态效率这两个维度的发展水平都有所提升,但提升幅度存在差异。生态效率水平较产业效率水平的提升幅度更大,产业效率提升了2.55倍,生态效率提升了5.98倍（图2）。
显示原图|下载原图ZIP|生成PPT图22005-2015年广州市产业生态化各维度及要素层发展水平演变
-->Fig. 2Evolution of development level in each dimension and feature layer of industrial ecology in Guangzhou from 2005 to 2015
-->
产业效率方面,广州市产业效率稳中向好。产业发展基础的水平大幅度提升,人均GDP、第三产业占GDP比例和工业企业高新技术产品增加值占工业增加值比例这三个指标呈现逐年递增态势;产业发展速度在2008年以前处于高位,而2010年后增长趋缓。生态效率方面,总体而言,广州市对污染排放和资源消耗的提升工作收效显著,而循环利用水平在此阶段中提升幅度较小。其中,污染排放和资源消耗水平提升趋势明显,循环利用水平呈现波动上升态势。资源消耗方面,总体而言单位GDP能耗、电耗和水耗都持续降低,使资源消耗总体增幅较大;污染排放方面,除了单位工业增加值废水排放量这一指标在2008年前处于波动状态而后逐年降低以外,其他指标在研究期均持续降低,使得污染排放这一维度上涨幅度最大;循环利用方面,工业重复用水比例和工业固体废物综合利用率这两个指标都处于波动增长的状态。
3.3 从空间分布看,产业生态化总体水平呈现由核心区向主城区和外围区递减的分布格局
通过分位数方法将2015年广州市产业生态化总体水平分为5个等级（图3Ⅰ-c）。各区产业生态化发展水平总体呈现由核心区向主城区和外围区递减的分布格局。核心区的海珠区、天河区、越秀区和荔湾区的产业生态化水平较高,主要原因为其产业结构以第三产业为主,主导产业主要为现代服务业,产业层次较高,经济发展对能源和生态环境的影响较小;主城区除了广州开发区所在地的黄埔区的产业生态化水平较高以外,其他各区的产业生态化发展水平相对较低;外围区的产业生态化水平相比之下处于最低等级。
显示原图|下载原图ZIP|生成PPT图32005年、2010年、2015年广州市各区产业生态化发展水平
-->Fig. 3The development level of industrial ecology in each district of Guangzhou in 2005, 2010 and 2015
-->
从维度的空间差异看,各区产业生态化不同维度的发展程度有所不同（图3Ⅱ-c、图3Ⅲ-c）。多数区的产业效率和生态效率两个维度发展较均衡,部分区两个维度发展水平差异较大。属于核心区的荔湾和海珠,两者的生态效率位序超过产业效率,主城区的番禺和外围区的南沙的产业效率位序超过生态效率。在产业效率的各维度中,产业发展基础总体呈现核心区高,主城区次之,外围区低的空间分布格局;产业发展速度方面,核心区、外围区的南沙和主城区的番禺GDP增长速度较快,其他地区增长均趋缓。在生态效率的各维度中,核心区CBD所在地越秀和天河的循环利用维度得分明显偏低,主要原因是其产业结构中工业占比低,针对工业的循环利用水平相应偏低;而属核心区的海珠的资源消耗水平仍有较大的进步空间。主城区的黄埔和外围区的南沙的资源消耗和污染排放发展水平都明显偏低,这与其在全市区域产业分工中所承担的发展工业的职能有关。外围区的增城区资源消耗和污染排放这两个维度的得分都为全市最低。
3.4 从空间演化看,区域间的总体水平差异变小,分布格局保持相对稳定
2005-2015年,广州市各区之间产业生态化发展水平差异变小,趋向均衡化方向发展,得分极差从2005年的0.56降低至2015年的0.31。产业效率呈现区域差异逐步扩大的状态,得分极差从2005年的0.28提高至2015年的0.51。其中,产业发展基础差异变大,而产业发展速度差异变小。生态效率的区域差异显著缩小,得分极差从2005年的0.74降至2015年的0.26。污染排放和资源消耗水平差异都变小,其中污染排放发展水平区域差异变小的幅度最大,从2005年的0.91降低至2015年的0.22;而循环利用水平的区域差异表现出先扩大再缩小的态势。通过分位数方法分别将2005年、2010年和2015年广州市产业生态化总体水平及产业效率和生态效率2个维度指标划分成5个等级,进行空间可视化处理,以分析广州市产业生态化的空间格局演变特征（图3）。
2005-2015年,广州市产业生态化水平的空间格局保持相对稳定（图3Ⅰ-a、图3Ⅰ-b、图3Ⅰ-c）。广州开发区所在地黄埔、城市CBD所在地天河和越秀的产业生态化发展水平稳居前列;核心区的海珠和荔湾提升幅度最大;外围区的增城和从化的产业生态化持续处于较低水平。
从分维度来看,2005-2015年广州市产业效率较高的区域发生空间扩展,总体上核心区产业效率进一步增强,主城区和外围区部分地区（番禺区和南沙区）实现等级提升（图3Ⅱ-a、图3Ⅱ-b、图3Ⅱ-c）。产业发展基础总体增强,产业发展速度总体趋缓。生态效率呈现从核心区向主城区和外围区扩张的趋势（图3Ⅲ-a、图3Ⅲ-b、图3Ⅲ-c）。资源消耗和污染排放的分布呈现明显的从核心区向外辐射发展的格局,循环利用水平由于增长弹性大,相对而言空间格局变化较大,属于核心区的海珠、主城区的黄埔以及外围区的花都和增城的循环利用水平持续处于相对较高水平。
4 产业效率与生态效率协调水平的时空特征
产业—生态系统的目标注重“经济平衡”与“生态平衡”之间的关系及动态演化规律。本文从时序和空间两个方面探讨广州市产业生态化发展过程中产业效率与生态效率这两个维度的协调水平特征。4.1 从时序演变看,广州市总体产业与生态效率协调程度稳步上升
根据公式（8）~公式（10）计算出2005-2015年广州市产业效率和生态效率的耦合协调度。从时序演变看,研究期内广州市产业效率和生态效率的耦合关系在0.48~0.50之间小范围波动,处于基本稳定的中等强度耦合状态,反映了产业效率和生态效率存在相对紧密的耦合性。同时,产业效率和生态效率的协调度虽小幅度波动,但随时间推移总体呈现上升趋势,从2005年的0.2876上升至2015年的0.6418,年均增长率为8.4%,其协调等级从2005年的中度失调逐级上升,2013年开始处于初级协调等级。2010年以前产业效率与生态效率之间相互促进作用较弱,协调程度较低;2010年以后产业效率与生态效率达到协调等级,且从勉强协调上升至初级协调（表3）。2010年以后,广州市经济从全球金融危机中恢复,迅速转型发展,产业效率提高;产业升级和技术进步带来的资源利用效率提升、政府的环境监管政策效果凸显等因素促使广州市产业发展的生态效率得到较大提升;产业效率和生态效率水平共同提升的同时,两者的协调程度也随之上升。Tab. 3
表3
表32005-2015年广州市产业效率与生态效率的评价值及耦合协调程度
Tab. 3The comprehensive evaluation level and coupling coordination degree of industrial efficiency and ecological efficiency from 2005 to 2015
| 年份 | 产业效率 | 生态效率 | 耦合度C | 协调度D | 协调等级 |
|---|---|---|---|---|---|
| 2005 | 0.2074 | 0.1320 | 0.4875 | 0.2876 | 中度失调 |
| 2006 | 0.3129 | 0.2358 | 0.4950 | 0.3685 | 轻度失调 |
| 2007 | 0.3492 | 0.3934 | 0.4991 | 0.4305 | 濒临失调 |
| 2008 | 0.3755 | 0.2620 | 0.4920 | 0.3960 | 轻度失调 |
| 2009 | 0.3145 | 0.4441 | 0.4927 | 0.4323 | 濒临失调 |
| 2010 | 0.6143 | 0.5709 | 0.4997 | 0.5441 | 勉强协调 |
| 2011 | 0.6189 | 0.5531 | 0.4992 | 0.5409 | 勉强协调 |
| 2012 | 0.5114 | 0.7988 | 0.4878 | 0.5653 | 勉强协调 |
| 2013 | 0.7030 | 0.8301 | 0.4983 | 0.6180 | 初级协调 |
| 2014 | 0.6387 | 0.8937 | 0.4930 | 0.6146 | 初级协调 |
| 2015 | 0.7363 | 0.9218 | 0.4969 | 0.6418 | 初级协调 |
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4.2 从空间演变看,协调类型的层次在空间上总体呈现从外围向核心区逐步提升趋势
为研究广州市产业生态协调水平的区域类型变化特征,借鉴已有文献研究方法[28],分别计算2005年、2015年广州市11个区的产业效率和生态效率值。设：a=产业效率全市位序,b=生态效率全市位序,A=|a-b|,B=（产业效率+生态效率）/2。若A≤2且B≥0.58（中位数）,为高水平协调发展类型;若A≤2且B<0.58,为低水平协调发展类型;若A>2且a>b,为产业先行类型;若A>2且a<b,为生态先行类型。以此为依据,对广州市各区产业与生态效率的协调类型进行划分。广州市各区产业与生态效率协调发展的基本趋势是从不均衡状态发展到协调状态,从低水平协调状态发展到较高水平协调状态。2005年高水平协调类型集中于核心区,低水平协调类型、产业先行和生态先行类型交错分布于主城区和外围区;2015年高水平协调类型地域范围从核心区向主城区扩展,生态先行和产业先行分布于核心区和主城区,低水平协调类型分布于外围区。分区来看,黄埔区和南沙区作为城市开发区所在地,从早期着重关注经济效益的产业先行转为产业和生态高水平协调发展的状态;从化区生态环境良好,随着产业的发展,从生态先行类型转为低水平协调类型;花都区经济和生态协调度进一步提升,从低水平协调发展至高水平协调。部分区域发展成为产业先行或生态先行状态：白云区和番禺区十年间产业发展迅速,由低水平协调状态转为产业先行状态;荔湾区和海珠区生态效率显著提升,转为生态先行类型。越秀区和天河区持续处于高水平协调状态,增城区持续处于低水平协调状态（图4）。
显示原图|下载原图ZIP|生成PPT图42005年、2015年广州市各区产业与生态协调发展类型
-->Fig. 4The coordination development types of industrial ecology in each district of Guangzhou in 2005 and 2015
-->
4.3 广州市产业和生态效率协调类型的空间演变模式
2005-2015年广州市各区经济和生态效率协调类型在空间上呈现同种协调类型区域趋于集聚的态势,从2005年的各种协调类型交错分布发展至2015年初步呈现核心区高水平协调与生态先行并重、主城区以产业先行为主、外围区高水平协调与低水平协调并存发展的集聚格局（图5）。总体来看,产业效率和生态效率协调类型存在三种演变模式：
显示原图|下载原图ZIP|生成PPT图52005年、2015年广州市产业与生态协调类型的空间布局模式
-->Fig. 5The spatial layout pattern by industrial ecology type in Guangzhou in 2005 and 2015
-->
① 协调深化发展模式。广州市产业生态化高水平协调类型实现区域扩张,外围区西北部的花都产业效率和生态效率协同发展,从低水平协调类型转变为高水平协调类型。
② 协调发展模式。主城区东部和外围区南部演变为高水平协调类型。主城区东部和外围区南部主要为城市产业新区所在地,如广州开发区、南沙新区,是广州市城市发展“东进”和“南拓”战略的主阵地,享有发展的政策红利,规划起点高,工业产业层级较高,在经历发展早期产业先行的阶段后,对生态效率的关注提升,形成高水平协调的发展状态;外围区北部的从化随着经济水平提升,从生态先行转为低水平协调发展状态。
③ 专业化发展模式。受城市职能分工和政府政策导向影响,部分区域向产业先行或生态先行模式演进。在产业转移、工业外向拓展的趋势下,主城区南部和北部产业迅速发展,转为产业先行模式。核心区南部转为生态先行模式,主要是由于互联网、总部经济等高端业态发展以及湿地保护等生态建设工作成效显著。
5 产业生态化的驱动因素
广州市产业生态化水平的时空格局演化是在产业发展策略驱动、城市空间发展战略引领、政府监管的推动和保障、企业技术创新与应用以及企业节能减排意识增强等共同驱动下形成的产业生态化在时空范畴上的格局变化（图6）。其中,政府主导的产业发展策略、城市空间发展战略、政府监管的推动与保障是外因;企业由自发到自觉的节能减排意识的增强以及积极推广技术创新与应用是内因。具体表现在以下5个方面。
显示原图|下载原图ZIP|生成PPT图6广州市产业生态化时空特征驱动因素
-->Fig. 6The driving forces of temporal and spatial characteristics of industrial ecology in Guangzhou
-->
5.1 产业发展策略的驱动
2005-2015年广州市处于产业发展方式转变时期,经历了由重工业主导转向现代服务业主导的发展阶段。产业结构转型升级淘汰了落后产能,现代服务业和高新技术产业快速发展,生产资料和生产过程对资源环境的依赖和影响降低,为绿色发展创造有利的条件,促使广州市整体产业生态化水平得到提升。在此期间实行产业和劳动力“双转移”政策,“腾笼换鸟”,将核心区的资源依赖深、环境容量需求大的产业转移到主城区和外围区,核心区的工业区大部分实行搬迁或升级为高科技园区。随着产业结构高级化发展,核心区的产业生态效率进一步提升,其产业生态化水平持续居于高位;主城区和外围区发展基础相对较弱,承接核心区的产业转移促进其产业结构升级,其产业生态化水平虽仍无法赶超核心区,但也获得长足发展。此外,黄埔区和南沙区实现对所处城市地域产业生态化发展水平的超越,主要源于其作为高等级开发区的定位和政策红利,发展起点较高,有利于引入处于产业结构中较高等级的高新产业,产业内部结构高级化促进了产业生态化水平不断提高。
5.2 城市空间发展战略的引领
实施区域空间调控、城市空间发展战略对促进产业与生态协调发展具有一定作用[34,35]。广州市稳步实施“南拓、北优、东进、西联、中调”的城市空间拓展战略,确定东部、南部为广州发展的主要方向,拓宽了城市发展空间。城市空间拓展战略进一步促进经济发展,带动新区建设,实现产业布局与调整。其中,“东进”战略将广州旧城区的传统产业向黄埔—增城新塘一线集中迁移,大力发展现代工业、高新技术产业,设立了“五区合一”管理的广州开发区,黄埔区被定位为广州现代制造业基地以及高新技术开发生产中心;“南拓”战略推动汽车工业、原材料加工业、精细化工、电子、物流等资金技术密集型产业快速发展,使南沙区成为广州综合功能新区。2012年南沙区成为国家级新区,2014年南沙新区片区被设立为中国（广东）自由贸易试验区。无论是“一主三副两组团”还是“一轴两城三中心”的城市空间格局定位,黄埔区和南沙区都作为城市副中心和新城建设重点被突出。在此城市发展战略背景下,作为城市新区的黄埔区和南沙区的产业加速发展,且发展定位较高,产业结构层级较高,产业生态化水平提升也较快。5.3 政府监管的推动和保障
政府环境保护的管制在广州市产业生态化发展中起到强有力的促进和保障作用。广州市政府推动生态文明建设,采取严格的环境管制和监督机制,限制高耗能、高排放产业发展,全面推行企业清洁生产,加快淘汰落后产能,严格控制煤炭消费总量增长,积极推进大气污染防治。同时严格执行重点行业排放标准,加强能效考核和监察,推动企业不断提升产业技术水平、淘汰落后产能和设备。通过各种环境管制政策举措鼓励全市高耗能、高污染企业外迁或通过资源价格杠杆作用,促进企业提高能源利用效率和减少污染排放以达到环保要求,全市产业生态化发展水平稳步提升。此外,环境保护管制政策也影响了城市内部区域产业生态化的发展差异。广州市实行市区产业“退二进三”政策,核心区范围内影响环境和危险化学品企业向外迁移,如广州钢铁厂、广州造纸厂和广州造船厂的搬迁,进一步巩固了广州市产业生态化发展水平由核心区向主城区和外围区递减的空间格局。
5.4 技术创新与应用的支持
技术发展是产业生态化发展的内在动力。在资源消耗方面,高效锅炉、高效电动机、蓄热式燃烧、产业集群集中供热体系等技术发展是推动资源效率提升的关键。污染排放方面,一方面清洁生产技术提升,如脱硫、降氮脱硝和除尘效率提高,对于从源头减少污染排放有重要意义;另一方面针对水污染、大气污染、土壤有机物和重金属污染等环境治理领域的先进环保技术及装备的进一步产业化是环境整治工作的重要支持。循环利用方面,余热余压利用技术、废水深度处理回用等技术进步对于提高资源重复利用率起到重要作用。此外,节能环保服务技术的发展也促进了产业生态化水平的提升。能源审计、节能改造技术服务、清洁生产审核、节能环保产品认证等第三方节能环保综合服务的发展为企业生态化发展提供服务支撑,从而促进了地区整体产业生态化发展。
在技术应用方面,广州市政府通过一系列针对技术改造与节能减排的优惠政策,激励企业进行技术升级和节能减排建设,同时推进园区企业全面实施清洁生产,如2014年出台实施《广州市关于推进工业园区（产业集聚区）循环化改造的实施方案》,启动广州经济技术开发区、新塘环保工业园、广州从化明珠工业园等13个列入国家循环化改造示范试点园、省市共建循环经济产业基地、省循环化改造试点园的园区开展循环化改造,并推进南沙开发区国家级生态工业示范园区、广州开发区国家循环经济示范园区等试点建设。在此背景下,企业受益于优惠政策,进行节能减排技术应用,同时也激励作为节能减排技术创新主体的企业进一步增强技术创新能力。
5.5 企业节能减排意识的促进
在坚持生态文明建设和节能减排的政策背景下,广州秉承新型工业化发展道路,在全省率先启动千家企业清洁生产绿色行动。面对日益增长的环境治理成本,企业逐渐树立长远的节能减排意识,提高资源利用和污染排放管理能力。截至2015年7月,广州市共有1748家企业自愿开展清洁生产,702家企业完成清洁生产审核,完成清洁生产审核验收的702家企业共投入35.71亿元,年节约能源56.18万t标煤,削减化学需氧量2553.23 t、二氧化硫2630.92 t,减少废水排放1303.84万t,节水3315.32万t①(① 数据来源：南方日报. 广州702家企业投35亿元节能减排. http://gd.people.com.cn/n/2015/0813/c123932-25961420.html, 2017-12-19.)。企业自觉从资源消耗、污染排放和循环利用等方面采取积极措施,促进了广州市产业生态化发展。6 结论与讨论
以单个城市广州作为研究对象,从产业效率和生态效率两个维度构建广州市产业生态化综合评价指标体系,运用熵值法与耦合评价模型方法,探讨了广州市产业生态化总体水平的时空演变特征,进一步剖析了产业效率与生态效率协调关系的时空演变,并就其驱动因素进行了阐释。研究结论与启示如下：（1）广州市产业生态化总体水平时序演变呈现波动中持续增长的态势,产业效率和生态效率这两个维度在不同程度上均得到提升。产业生态化水平空间分布总体呈现由核心区向主城区和外围区递减的分布格局;空间演化表现出区域差异趋小态势,空间演化格局具有相对稳定性。广州市产业效率和生态效率的耦合协调关系处于基本稳定的中等强度耦合状态,协调程度稳步上升;11个区的产业与生态协调类型层次在空间上总体呈现从外围到核心区逐步提升态势;产业和生态效率协调类型的演变表现出协调深化发展、协调发展和专业化发展这三种模式。产业发展策略、城市空间发展战略、环境监管、技术创新与应用以及企业节能减排意识等因素对广州市产业生态化发展水平产生较大驱动作用。
（2）与已有文献对省际、省域尺度的产业生态化水平研究相比[5,8,13,28],本文发现单个城市尺度的产业生态化空间布局和演变与城市规划、城市内部空间结构密切相关,而省际、省域等区域尺度的产业生态化水平与区域发展的思路与制度、区域分工与产业结构差异以及实施路径不同密切关联。且区域尺度的产业生态化水平在空间上表现出“极差化”分异特征明显,而城市内部的产业生态化空间分布差异相对较小。
由于数据获取的限制,本文指标体系构建还有待进一步完善。没有体现经济发展质量的“结构优化”等指标,也未能选择可持续发展的社会、科技、政治等相关指标进行综合探讨;驱动因素分析仅从定性角度进行了探讨。随着基础数据可得性的增强和研究方法的改进,未来可进一步从指标选取、模型构建和计量分析等方面继续完善相关研究。
The authors have declared that no competing interests exist.
参考文献 原文顺序
文献年度倒序
文中引用次数倒序
被引期刊影响因子
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| [3] | In model based control of multivariate processes, it has been common practice to identify a multi-input single-output (MISO) model for each output separately and then combine the individual models into a final MIMO model. If models for all outputs are independently parameterized then this approach is optimal. However, if there are common or correlated parameters among models for different output variables and/or correlated noise, then performing identification on all outputs simultaneously can lead to better and more robust models. In this paper, theoretical justifications for using multi-output identification for a multivariate process are presented and the potential benefits from using them are investigated via simulations on two process examples: a quality control example and an extractive distillation column. The identification of both the parsimonious transfer function models using multivariate prediction error methods, and of non-parsimonious finite impulse response (FIR) models using multivariate statistical regression methods such as partial least squares (PLS2), canonical correlation regression (CCR) and reduced rank regression (RRR) are considered. The multi-output identification results are compared to traditional single-output identification from several points of view: best predictions, closeness of the model to the true process, the precision of the identified models in frequency domain, stability robustness of the resulting model based control system, and multivariate control performance. The multi-output identification methods are shown to be superior to the single-output methods on the basis of almost all the criteria. Improvements in the prediction of individual outputs and in the closeness of the model to the true process are only marginal. The major benefits are in the stability and performance robustness of controllers based on the identified models. In this sense the multi-output identification methods are more 'control relevant'. |
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| [6] | This work is intended to contribute to the foundations for formalizing industrial ecology analyses of energy systems (systems for energy generation, transfer, or transformation) and to examine how the tools for performing these analyses can also enhance the field of industrial ecology in other applications. We discuss requirements for studying materials and energy cycling in industrial processes, with particular emphasis on energy generating systems, through explicit inclusion of entropy concepts in industrial ecology considerations. This perspective is intended to contribute to the theoretical basis for industrial ecology, to the development of tools for comparing the ecological (human and environmental health, and institutional) impacts of energy generating and other industrial processes, and to possible changes in engineering curricula with emphasis on design. |
| [7] | With industrialization, the material flows in the world have grown enormously, expanded geographically and become more open and complex. Traditionally, the emissions have been strongly connected to earlier steps in the material flows (extraction and raw-materials intensive industry), but during the last few decades, the emissions from industrial pointsources have decreased radically in the Western industrialized world. The result of the industrial `cleanup' is a shift towards the latter steps of the societal material flows; the relative importance of consumption emissions has increased. As indicated in studies of the Rhine Basin, important prerequisites for this development have been increasing environmental awareness and public opinion, putting pressure on legislators, authorities and companies and a dynamic industrial development with structural changes, that have permitted investments in modern technology and emissions control. Despite the often radical emission reductions, problems with acidification, eutrophication, diffusion of persistent organic chemicals and climate change still persist on a regional and global level. During the last decade, there has been an increasing emphasis on the international and global environmental problems. The materials flow perspective has experienced a major breakthrough. Waste minimization, recycling, life-cycle analysis and environmental auditing have become major themes in most European countries and have also started to influence industry. The importance of the consumer and his attitudes and actions, as well as the relationship between trade and environment are often emphasized in this context. The industrial metabolism approach needs further development to be able to assist in meeting the modern challenges of environmental management. To sum up flows of a few elements or products in a limited region is not sufficient. It is necessary to develop the analysis of the context of the flows, include industrial, economic and geographical change in the analysis and more actively seek connection to political and industrial decision-making and human behavior and attitudes. The time-geographical Process Landscape launched by Torsten Hgerstrand could be an important source of inspiration in this context. |
| [8] | . 经济与环境协调发展评价是发展中国家可持续发展领域研究的热点问题。目前协调评价的模型取得了新的进展，但在应用方面多集中在现状评价，预测的案例较少；另外现有的研究多以经济子系统的发展水平与环境子系统的发展水平进行协调性评价，忽略了发展潜力这一重要变量。以连云港为分析案例，把发展潜力作为重要变量与发展水平变量相结合计算得到的综合发展指数纳入经济与环境协调评价模型中，并尝试根据系统历史与现状协调发展的演变规律运用GM(1,1)灰色模型预测系统未来的协调发展状态。现状评价与未来的预测结果表明：（1）1996—1999年连云港经济与环境系统从低级共生向环境资源的粗放利用转变；（2）2000—2006年，经济与环境的关系进入快速调整期，经济-环境复合生态系统综合发展指数不断增强，协调程度较上一阶段变化稳定；（3）到2007—2009年，环境对经济的限制作用将又逐渐显现；（4）2010—2015年，经济-环境复合生态系统整体协调度和综合发展指数都相应处于快速上升阶段。综合来看，1999年以后连云港经济-环境复合生态系统的协调度均处于0°以下，说明连云港在经济快速发展的初期往往是以环境破坏为代价的，因此在以后的发展中应主要处理好经济发展与环境保护的速度和公平问题。 经济与环境协调发展评价是发展中国家可持续发展领域研究的热点问题。目前协调评价的模型取得了新的进展，但在应用方面多集中在现状评价，预测的案例较少；另外现有的研究多以经济子系统的发展水平与环境子系统的发展水平进行协调性评价，忽略了发展潜力这一重要变量。以连云港为分析案例，把发展潜力作为重要变量与发展水平变量相结合计算得到的综合发展指数纳入经济与环境协调评价模型中，并尝试根据系统历史与现状协调发展的演变规律运用GM(1,1)灰色模型预测系统未来的协调发展状态。现状评价与未来的预测结果表明：（1）1996—1999年连云港经济与环境系统从低级共生向环境资源的粗放利用转变；（2）2000—2006年，经济与环境的关系进入快速调整期，经济-环境复合生态系统综合发展指数不断增强，协调程度较上一阶段变化稳定；（3）到2007—2009年，环境对经济的限制作用将又逐渐显现；（4）2010—2015年，经济-环境复合生态系统整体协调度和综合发展指数都相应处于快速上升阶段。综合来看，1999年以后连云港经济-环境复合生态系统的协调度均处于0°以下，说明连云港在经济快速发展的初期往往是以环境破坏为代价的，因此在以后的发展中应主要处理好经济发展与环境保护的速度和公平问题。 |
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| [10] | . century.EIP and CE aim to optimize the integrated benefits of environment,economics and society in the park.With the exchange of all kinds of flows including materials,energy,information,etc.,EIP forms a mutually beneficial network.Through infrastructure and information sharing,members of EIP can realize energy cascading and material recycle.The EIP has been considered to be an important approach to sustainable development.Automobile industries need to consume lots of resources and energy.With rapid development of automobile industries,the contradiction between automobile industrial development and environmental protection becomes more and more acute.As a pillar industry of Changchun,automobile industries are the base of economic development which also causes serious environmental problems.Changchun Automobile Industrial Development Zone IDZ is a symbiosis of automobile industrial enterprises that agglomerate tightly.It has the potential to become a paradigm of automobile EIP based on the principle of industrial ecology.The study of ecological industrial model of Changchun AIDZ is important for the sustainable development of automobile industries in Changchun.This paper uses the methods and measures for the EIP planning nation-wide and worldwide for reference,basing on the present industrial development and resource recycle and comprehensive utilization system of the AIDZ,through designing ecological industrial chains,integrating industrial ecosystems,compartmentalizing the ecological functions of the members,analysing the metabolism of the EIP,calculating the substance balance and carrying out the spatial arrangement of the main projects,this paper gives out an overall planning framework of Changchun automobile EIP.According to the above-mentioned problems which may occur in the future development of the EIP, countermeasures and suggestions are put forward to provide references for future development and better solving the contradiction between automobile industries and environmental protection. century.EIP and CE aim to optimize the integrated benefits of environment,economics and society in the park.With the exchange of all kinds of flows including materials,energy,information,etc.,EIP forms a mutually beneficial network.Through infrastructure and information sharing,members of EIP can realize energy cascading and material recycle.The EIP has been considered to be an important approach to sustainable development.Automobile industries need to consume lots of resources and energy.With rapid development of automobile industries,the contradiction between automobile industrial development and environmental protection becomes more and more acute.As a pillar industry of Changchun,automobile industries are the base of economic development which also causes serious environmental problems.Changchun Automobile Industrial Development Zone IDZ is a symbiosis of automobile industrial enterprises that agglomerate tightly.It has the potential to become a paradigm of automobile EIP based on the principle of industrial ecology.The study of ecological industrial model of Changchun AIDZ is important for the sustainable development of automobile industries in Changchun.This paper uses the methods and measures for the EIP planning nation-wide and worldwide for reference,basing on the present industrial development and resource recycle and comprehensive utilization system of the AIDZ,through designing ecological industrial chains,integrating industrial ecosystems,compartmentalizing the ecological functions of the members,analysing the metabolism of the EIP,calculating the substance balance and carrying out the spatial arrangement of the main projects,this paper gives out an overall planning framework of Changchun automobile EIP.According to the above-mentioned problems which may occur in the future development of the EIP, countermeasures and suggestions are put forward to provide references for future development and better solving the contradiction between automobile industries and environmental protection. |
| [11] | Growing environmental concerns caused by natural resource depletion and pollution need to be addressed. One approach to these problems is Sustainable Development, a key concept for our society to meet present as well as future needs worldwide. Manufacturing clearly has a major role to play in the move towards a more sustainable society. However it appears that basic principles of environmental sustainability are not systematically applied, with practice tending to focus on local improvements. The aim of the work presented in this paper is to adopt a more holistic view of the factory unit to enable opportunities for wider improvement. This research analyses environmental principles and industrial practice to develop a conceptual manufacturing ecosystem model as a foundation to improve environmental performance. The model developed focuses on material, energy and waste flows to better understand the interactions between manufacturing operations, supporting facilities and surrounding buildings. The research was conducted in three steps: (1) existing concepts and models for industrial sustainability were reviewed and environmental practices in manufacturing were collected and analysed; (2) gaps in knowledge and practice were identified; (3) the outcome is a manufacturing ecosystem model based on industrial ecology (IE). This conceptual model has novelty in detailing IE application at factory level and integrating all resource flows. The work is a base on which to build quantitative modelling tools to seek integrated solutions for lower resource input, higher resource productivity, fewer wastes and emissions, and lower operating cost within the boundary of a factory unit. |
| [12] | . 本文分配的了国内外工业生态化的研究现状，阐述了企业层次工业生态化的内涵，从生产系统和管理体系两方面提出工业生态化企业模式，分别涉及采购、生产、销售、消费和企业文化、组织结构、管理机制等七方面要素，并以水泥企业为例进行生态化生产系统的论述。 本文分配的了国内外工业生态化的研究现状，阐述了企业层次工业生态化的内涵，从生产系统和管理体系两方面提出工业生态化企业模式，分别涉及采购、生产、销售、消费和企业文化、组织结构、管理机制等七方面要素，并以水泥企业为例进行生态化生产系统的论述。 |
| [13] | . 在对产业系统生态效率内涵进行阐释的基础上,基于资源消减、清洁生产和末端治理等不同生产环节生态效率要素综合构建了产业系统生态效率测度模型以及产业系统可持续性评价模型,并据此对松花江流域（吉林省段）产业系统生态效率时空演变特征以及影响因素进行了深入分析,研究发现：1综合型城市侧重于源头消减效率的提高从而使产业变＂轻＂,总体呈现低投入、低消耗以及低排放的发展特征。资源型城市侧重于清洁生产效率的提高从而使产业变＂清＂,总体呈现高投入、高利用以及高排放的发展特征。2产业系统生态效率增长幅度为白城市〉松原市〉吉林市〉松花江流域〉长春市,流域特征明显。另外从不同生产环节效率对生态效率的贡献率分析可知,资源减量化以及末端治理是松花江流域（吉林省段）生态效率变化的决定性因素。3总体上流域产业系统可持续性有不断增强的趋势,但产业可持续性发展态势分异现象显著。并且产业可持续性发展规律性较差侧面说明了区域产业之间缺乏有效的分工与联系,产业联动发展模式尚未形成。4认为所有制结构、环境管理力度、外商投资以及科学技术是松花江流域（吉林省段）产业系统生态效率的影响因素,而经济发展水平、产业结构以及政府调控因素没有通过显著性检验。 在对产业系统生态效率内涵进行阐释的基础上,基于资源消减、清洁生产和末端治理等不同生产环节生态效率要素综合构建了产业系统生态效率测度模型以及产业系统可持续性评价模型,并据此对松花江流域（吉林省段）产业系统生态效率时空演变特征以及影响因素进行了深入分析,研究发现：1综合型城市侧重于源头消减效率的提高从而使产业变＂轻＂,总体呈现低投入、低消耗以及低排放的发展特征。资源型城市侧重于清洁生产效率的提高从而使产业变＂清＂,总体呈现高投入、高利用以及高排放的发展特征。2产业系统生态效率增长幅度为白城市〉松原市〉吉林市〉松花江流域〉长春市,流域特征明显。另外从不同生产环节效率对生态效率的贡献率分析可知,资源减量化以及末端治理是松花江流域（吉林省段）生态效率变化的决定性因素。3总体上流域产业系统可持续性有不断增强的趋势,但产业可持续性发展态势分异现象显著。并且产业可持续性发展规律性较差侧面说明了区域产业之间缺乏有效的分工与联系,产业联动发展模式尚未形成。4认为所有制结构、环境管理力度、外商投资以及科学技术是松花江流域（吉林省段）产业系统生态效率的影响因素,而经济发展水平、产业结构以及政府调控因素没有通过显著性检验。 |
| [14] | . This article establishes an input-output index system based on DEA model, and then makes evaluation of ecological efficiency of 30 areas of China during the years from 1995 until 2007 by means of super efficiency DEA model. Finally, this article makes spatial difference analysis of the measuring results according to eastern, middle, western and northeastern region; meanwhile examine the convergence of the changing trend of ecological efficiency. The results show that the ecological efficiency of China during the years from 1995 until 2007 obviously represents regional differences and the rank ordering of average efficiency is as follows in turn: eastern, middle, northeastern and western region; the ecological efficiency of eastern, western and northeastern region presents the declining trend, while the middle region presents the increasing trend; the ecological efficiency of northeastern region exceeds the national average and all the rest of the ecological efficiency is below the national average. The conclusion can be drew from con convergence analysis that the national ecological efficiency assumes the lesser radiation trend during the years from 1995 until 2007, namely the gap of efficiency is gradually increasing, the main reason of which lies in the influence of ecological efficiency change of eastern region and smaller changes of other regions. This article establishes an input-output index system based on DEA model, and then makes evaluation of ecological efficiency of 30 areas of China during the years from 1995 until 2007 by means of super efficiency DEA model. Finally, this article makes spatial difference analysis of the measuring results according to eastern, middle, western and northeastern region; meanwhile examine the convergence of the changing trend of ecological efficiency. The results show that the ecological efficiency of China during the years from 1995 until 2007 obviously represents regional differences and the rank ordering of average efficiency is as follows in turn: eastern, middle, northeastern and western region; the ecological efficiency of eastern, western and northeastern region presents the declining trend, while the middle region presents the increasing trend; the ecological efficiency of northeastern region exceeds the national average and all the rest of the ecological efficiency is below the national average. The conclusion can be drew from con convergence analysis that the national ecological efficiency assumes the lesser radiation trend during the years from 1995 until 2007, namely the gap of efficiency is gradually increasing, the main reason of which lies in the influence of ecological efficiency change of eastern region and smaller changes of other regions. |
| [15] | . 在分析日照市发展循环经济的路径、措施和难题的基础上,研究了地方政府的自利性、选择性偏差、调控手段和行政分割等方面的局限性,提出了规范中央政府和地方政府关系、构建科学的政绩考核体系、加强区域分类指导、加快立法与强化执法、制定相应的经济制度与政策等发展循环经济的建议。 在分析日照市发展循环经济的路径、措施和难题的基础上,研究了地方政府的自利性、选择性偏差、调控手段和行政分割等方面的局限性,提出了规范中央政府和地方政府关系、构建科学的政绩考核体系、加强区域分类指导、加快立法与强化执法、制定相应的经济制度与政策等发展循环经济的建议。 |
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| [17] | . 基于循环经济视角,借鉴欧洲统计局物质流账户的分类体系,在整理各类统计年鉴分散数据的基础上,采用物质流分析方法对以陕西省为例的区域物质流状况进行系统、全面地分析.从物质的输入、输出、消耗三个层面核算了2000-2013年陕西省经济系统的物质流规模、结构、强度、效率的变化情况.结果表明:陕西省经济发展对资源,尤其是化石能源及矿产资源的依赖程度较高,伴随着经济的较快发展,生态环境压力也在持续加大,“高投入、高污染、低效率”的传统线性经济发展模式亟待转变,积极有效实行以“减量化、再利用、再循环”为原则的循环经济政策,调整产业结构、推进技术创新,提高资源利用率是实现陕西省社会经济持续发展的根本途径. 基于循环经济视角,借鉴欧洲统计局物质流账户的分类体系,在整理各类统计年鉴分散数据的基础上,采用物质流分析方法对以陕西省为例的区域物质流状况进行系统、全面地分析.从物质的输入、输出、消耗三个层面核算了2000-2013年陕西省经济系统的物质流规模、结构、强度、效率的变化情况.结果表明:陕西省经济发展对资源,尤其是化石能源及矿产资源的依赖程度较高,伴随着经济的较快发展,生态环境压力也在持续加大,“高投入、高污染、低效率”的传统线性经济发展模式亟待转变,积极有效实行以“减量化、再利用、再循环”为原则的循环经济政策,调整产业结构、推进技术创新,提高资源利用率是实现陕西省社会经济持续发展的根本途径. |
| [18] | . 资源流代谢失调是造成产业生态 环境问题的主要原因之一,对其实施基于共生网络的生态管理是解决问题的一项重要的举措。运用全生命周期的思想构建了产业资源共生网络及其管理框架,并运用 全生命周期评价的方法,借助生命周期评价软件GaBi4,分别选取EI99(Eco-Indicator 99)、CML2001 EP评价体系,以武汉市造纸产业为例,通过设计合理的资源流网络关系及中水、废纸和污泥利用共生路径构建虚拟造纸产业共生网络,对比分析了共生设计系统与 原有共生系统的各生态环境影响。并运用市场价值法对共生设计系统的经济效益进行了分析。结果表明:共生设计系统总的环境影响、生态系统质量、人体健康、资 源损耗值的环境影响分值分别为1166.445、814.509、148.893、203.045,比原有系统分别减少23.91%、19.15%、 46.56%、22.26%;其中富营养化、气候变化的影响分别比原有系统降低56.25%、16.62%。同时共生设计系统通过污水、废纸及污泥的回 用,在不考虑市场波动的情况下,可获得1018—7252万元的经济效益。可见,通过构建共生网络的生态管理是提高资源利用效率的有效手段之一,在一定条 件下可取得明显的环境和经济效益。 资源流代谢失调是造成产业生态 环境问题的主要原因之一,对其实施基于共生网络的生态管理是解决问题的一项重要的举措。运用全生命周期的思想构建了产业资源共生网络及其管理框架,并运用 全生命周期评价的方法,借助生命周期评价软件GaBi4,分别选取EI99(Eco-Indicator 99)、CML2001 EP评价体系,以武汉市造纸产业为例,通过设计合理的资源流网络关系及中水、废纸和污泥利用共生路径构建虚拟造纸产业共生网络,对比分析了共生设计系统与 原有共生系统的各生态环境影响。并运用市场价值法对共生设计系统的经济效益进行了分析。结果表明:共生设计系统总的环境影响、生态系统质量、人体健康、资 源损耗值的环境影响分值分别为1166.445、814.509、148.893、203.045,比原有系统分别减少23.91%、19.15%、 46.56%、22.26%;其中富营养化、气候变化的影响分别比原有系统降低56.25%、16.62%。同时共生设计系统通过污水、废纸及污泥的回 用,在不考虑市场波动的情况下,可获得1018—7252万元的经济效益。可见,通过构建共生网络的生态管理是提高资源利用效率的有效手段之一,在一定条 件下可取得明显的环境和经济效益。 |
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| [21] | . 作为可持续发展的产业支撑,产业生态化不能仅仅局限于对经济增长的追求,而应将生态环境作为产业发展的外在约束条件。目前以产业生态化作为对象进行研究的成果较多,但将产业生态化作为一个动态发展进程的研究甚少,忽略了产业生态化到底是怎样的一个过程,分为哪几个阶段,每个阶段具有哪些特点,该怎样去衡量这个过程等问题。本文从这个角度出发,通过对传统经济增长模型约束条件的扩展,引入生态包袱的概念,并将其定义为生产活动对生态环境的占用,从投入、占用、产出与排放四个角度构建全面衡量产业生态化过程及阶段的IOOE模型,并以中国工业部门为例,分析全国及东、中、西部各区域工业生态化转型过程,得出以下结论：1我国工业投入逐年增加,污染物排放逐年减少,是产出增加的主要原因,占用量逐年增加使得其对产出仍然表现为阻碍作用;2我国工业生态化已经跨越了传统工业文明时代的产业发展,正处于向生态文明型转变的过渡阶段;3东、中、西部各区域间生态化阶段的不同符合各区域产业发展现实,如何在保持区域各自优势的基础上,实现整体产业生态化是未来产业发展重点。 作为可持续发展的产业支撑,产业生态化不能仅仅局限于对经济增长的追求,而应将生态环境作为产业发展的外在约束条件。目前以产业生态化作为对象进行研究的成果较多,但将产业生态化作为一个动态发展进程的研究甚少,忽略了产业生态化到底是怎样的一个过程,分为哪几个阶段,每个阶段具有哪些特点,该怎样去衡量这个过程等问题。本文从这个角度出发,通过对传统经济增长模型约束条件的扩展,引入生态包袱的概念,并将其定义为生产活动对生态环境的占用,从投入、占用、产出与排放四个角度构建全面衡量产业生态化过程及阶段的IOOE模型,并以中国工业部门为例,分析全国及东、中、西部各区域工业生态化转型过程,得出以下结论：1我国工业投入逐年增加,污染物排放逐年减少,是产出增加的主要原因,占用量逐年增加使得其对产出仍然表现为阻碍作用;2我国工业生态化已经跨越了传统工业文明时代的产业发展,正处于向生态文明型转变的过渡阶段;3东、中、西部各区域间生态化阶段的不同符合各区域产业发展现实,如何在保持区域各自优势的基础上,实现整体产业生态化是未来产业发展重点。 |
| [22] | . 文章运用数据包络分析模型测算了中国产业系统的生态化发展效率，并通过松弛分析对生产性投入和污染治理投入的冗余状况进行了研究。结果表明：中国产业系统的生态化发展效率整体偏低，仍然存在较大的效率改进空间。生产性投入中，能源投入的冗余最为严重。污染治理投入中，工业污染源治理投资冗余率最大。不同地区的生产性投入和污染治理投入的冗余状况各异，应该根据具体情况进行调整。 文章运用数据包络分析模型测算了中国产业系统的生态化发展效率，并通过松弛分析对生产性投入和污染治理投入的冗余状况进行了研究。结果表明：中国产业系统的生态化发展效率整体偏低，仍然存在较大的效率改进空间。生产性投入中，能源投入的冗余最为严重。污染治理投入中，工业污染源治理投资冗余率最大。不同地区的生产性投入和污染治理投入的冗余状况各异，应该根据具体情况进行调整。 |
| [23] | . 基于区域视角的能源消费碳排放影响机理分析,是有效实现节能降耗减排的重要研究议题。本文基于投入产出理论,通过构建"能源-经济-碳排放"混合型投入产出分析框架,利用扩展的IO-SDA模型,对新疆1997-2007年能源消费碳排放的影响因素进行结构分解分析。(1)新疆能源消费碳排放从1997年的2070.08万吨增长到2007年的4034.33万吨,碳排放的增长主要集中在能源资源生产与加工业和矿产资源开采与加工业。(2)碳排放影响因素的直接效应分析,人均GDP、最终需求结构、人口规模和生产结构的变化是引起碳排放增长的重要影响因素,碳排放强度的降低是这一时期遏制碳排放增长的重要影响因素,说明在经济规模和人口数量不断增长的同时,经济结构未得到有效优化,生产技术未得到有效的提升,导致新疆能源消费碳排放的快速增长。(3)碳排放影响因素的间接效应分析,省域间调出、固定资本形成总额和城镇居民消费对于新疆能源消费碳排放的变化影响显着。(4)碳密集产业部门的固定资产投资增加,能源资源型产品的省域间调出增长,使得区域间"隐含碳"转移效应十分显着。 基于区域视角的能源消费碳排放影响机理分析,是有效实现节能降耗减排的重要研究议题。本文基于投入产出理论,通过构建"能源-经济-碳排放"混合型投入产出分析框架,利用扩展的IO-SDA模型,对新疆1997-2007年能源消费碳排放的影响因素进行结构分解分析。(1)新疆能源消费碳排放从1997年的2070.08万吨增长到2007年的4034.33万吨,碳排放的增长主要集中在能源资源生产与加工业和矿产资源开采与加工业。(2)碳排放影响因素的直接效应分析,人均GDP、最终需求结构、人口规模和生产结构的变化是引起碳排放增长的重要影响因素,碳排放强度的降低是这一时期遏制碳排放增长的重要影响因素,说明在经济规模和人口数量不断增长的同时,经济结构未得到有效优化,生产技术未得到有效的提升,导致新疆能源消费碳排放的快速增长。(3)碳排放影响因素的间接效应分析,省域间调出、固定资本形成总额和城镇居民消费对于新疆能源消费碳排放的变化影响显着。(4)碳密集产业部门的固定资产投资增加,能源资源型产品的省域间调出增长,使得区域间"隐含碳"转移效应十分显着。 |
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| [25] | . 分析广州市2003—2012年产业结构与城市经济职能变动情况，并采用回归模型实证分析生产性服务业发展与经济增长关系，发现：（1）第二产业对地区经济发展的拉动不强，第三产业对GDP的拉动作用长期稳定在较高水平，但劳动力就业结构适应慢于产业结构调整的速度，存在资源配置不合理的状况；（2）原来作为广州城市经济基础部门的工业和建筑业的地位下降，成为城市内部需要服务的产业，而服务业基本经济活动占有相当比重，且呈现增长的趋势，已经发展成为基础性经济部门；（3）在工业化后期阶段，未来经济持续快速发展的动力将更加依赖于服务业的发展。但现阶段，传统型生产性服务业对广州经济增长的拉动作用更明显。 分析广州市2003—2012年产业结构与城市经济职能变动情况，并采用回归模型实证分析生产性服务业发展与经济增长关系，发现：（1）第二产业对地区经济发展的拉动不强，第三产业对GDP的拉动作用长期稳定在较高水平，但劳动力就业结构适应慢于产业结构调整的速度，存在资源配置不合理的状况；（2）原来作为广州城市经济基础部门的工业和建筑业的地位下降，成为城市内部需要服务的产业，而服务业基本经济活动占有相当比重，且呈现增长的趋势，已经发展成为基础性经济部门；（3）在工业化后期阶段，未来经济持续快速发展的动力将更加依赖于服务业的发展。但现阶段，传统型生产性服务业对广州经济增长的拉动作用更明显。 |
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| [28] | . 基于产业系统与生态环境的交互胁迫作用关系,采用系统分析方法与综合指数评价法,对吉林省产业结构生态化水平进行综合评价,并刻画其时空格局特征.结果表明：2000—2013年,吉林省产业结构生态化水平呈逐年递增态势,结构发育程度与资源环境效率均有显著提升;产业结构生态化发展地区差异呈现资源环境效率〉产业结构优化度〉产业结构生态化的关系特征,空间上呈现西高东低的格局特征,同时市域尺度上呈现以长春为核心向外围逐渐降低的“级差化”分异特征;依据产业结构优化度与资源环境效率的协调发展特征,可将全省划分为高水平协调、低水平协调、经济先行型、生态先行型4种生态化类型区. 基于产业系统与生态环境的交互胁迫作用关系,采用系统分析方法与综合指数评价法,对吉林省产业结构生态化水平进行综合评价,并刻画其时空格局特征.结果表明：2000—2013年,吉林省产业结构生态化水平呈逐年递增态势,结构发育程度与资源环境效率均有显著提升;产业结构生态化发展地区差异呈现资源环境效率〉产业结构优化度〉产业结构生态化的关系特征,空间上呈现西高东低的格局特征,同时市域尺度上呈现以长春为核心向外围逐渐降低的“级差化”分异特征;依据产业结构优化度与资源环境效率的协调发展特征,可将全省划分为高水平协调、低水平协调、经济先行型、生态先行型4种生态化类型区. |
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| [31] | . 耦合是指两个或两个以上系统的相互作用与相互影响。由于从自然界提取资源并进行加工,最后并排放废弃物质到自然界,区域经济子系统和环境子系统通过各自元素的相互作用彼此影响形成经济环境耦合关系。本文运用耦合协调度模型,通过建立中国区域经济发展与环境污染耦合度评价指标体系,对中国350个地级单元的经济环境耦合度和协调度计算后进行空间格局分析。研究发现,中国经济环境系统整体上处于低耦合低协调状态,东部沿海地区的都市经济区和中部重要人口产业集聚区耦合度和协调度相对较高,远西部和东中部偏远地区的耦合度和协调度相对较低。根据各地级单元经济发展和环境污染耦合度和协调度可以将现有国土划分为经济环境和谐区、经济环境磨合区、经济环境拮抗区及经济环境低耦合区4个类型区。通过对4种类型区的工业结构分析后发现,不同类型区工业结构存在很大差异。经济环境和谐区工业以电子机械、设备制造等高端装备制造产业为主;经济环境磨合区工业主要以机械装备制造和部分污染性的冶金、化工、电力产业为主;经济环境拮抗区工业则以钢铁、石化、煤炭、建材、发电等污染性行业为主,是中国污染性行业最集中的地区,也是未来环境质量面临最大风险的地区;经济环境低耦合区工业则以初级产品加工和生产为主。 耦合是指两个或两个以上系统的相互作用与相互影响。由于从自然界提取资源并进行加工,最后并排放废弃物质到自然界,区域经济子系统和环境子系统通过各自元素的相互作用彼此影响形成经济环境耦合关系。本文运用耦合协调度模型,通过建立中国区域经济发展与环境污染耦合度评价指标体系,对中国350个地级单元的经济环境耦合度和协调度计算后进行空间格局分析。研究发现,中国经济环境系统整体上处于低耦合低协调状态,东部沿海地区的都市经济区和中部重要人口产业集聚区耦合度和协调度相对较高,远西部和东中部偏远地区的耦合度和协调度相对较低。根据各地级单元经济发展和环境污染耦合度和协调度可以将现有国土划分为经济环境和谐区、经济环境磨合区、经济环境拮抗区及经济环境低耦合区4个类型区。通过对4种类型区的工业结构分析后发现,不同类型区工业结构存在很大差异。经济环境和谐区工业以电子机械、设备制造等高端装备制造产业为主;经济环境磨合区工业主要以机械装备制造和部分污染性的冶金、化工、电力产业为主;经济环境拮抗区工业则以钢铁、石化、煤炭、建材、发电等污染性行业为主,是中国污染性行业最集中的地区,也是未来环境质量面临最大风险的地区;经济环境低耦合区工业则以初级产品加工和生产为主。 |
| [32] | . The coordinated development degree is based on the mutual dependence of the system and realizes the development of positive and harmonious development, reflecting the level of the system's coordination on the basis of the coordination of the situation. Tourism economic system and traffic system are two subsystems and there is a significant coupling between the two. Urban tourism economy and transportation system influence each other and promote each other. Based on the mechanism of mutual coordination development between tourism economy and transportation, by establishing the evaluation system of the coordinated development about tourism economy and transportation and employing coordinated development degree model, this article, taking Chizhou as an example, quantitatively measures its coordinated development degree about tourism economy and transportation. The outcome shows that the efficiency index of Chizhou's tourism economy and transportation tends to rise and the tourism economy-transportation system of Chizhou City from 2002 to 2012 is in the process of continuous development of coupling and coordination;the coordinated development degree of tourism economy and transportation system has increased from 0 in 2002 to 0.678 in 2012, remaining in the primary coordinated development class. The trend of coordinated development about tourism economy- transportation system of Chizhou City is better. Promoting to the excellent coordinated development, it needs transportation system to play a better role in following: 1) promoting tourism economy, 2) gradually enhancing the development level of air and rail in Chizhou, to improve the level of tourism reception service, 3) strengthening the regional cooperation to promote international marketing strategy actively, 4) accelerating the transformation and upgrading of tourism for promoting the sustainable development of tourism, and 5) strengthening cooperation between the two major departments of tourism and transportation. Under the double opportunities that the construction of the industrial transfer demonstration zone of the cities along the river in Anhui Province and international cultural tourism demonstration area in the south of Anhui Province, which are the national strategy, the development of tourism economy in Chizhou should speed up the upgrading of tourism industry with the rapid development of tourism, and the traffic system should strengthen the cooperation of tourism development, and provide a more efficient and comfortable traffic environment for the tourism economy. The coordinated development degree is based on the mutual dependence of the system and realizes the development of positive and harmonious development, reflecting the level of the system's coordination on the basis of the coordination of the situation. Tourism economic system and traffic system are two subsystems and there is a significant coupling between the two. Urban tourism economy and transportation system influence each other and promote each other. Based on the mechanism of mutual coordination development between tourism economy and transportation, by establishing the evaluation system of the coordinated development about tourism economy and transportation and employing coordinated development degree model, this article, taking Chizhou as an example, quantitatively measures its coordinated development degree about tourism economy and transportation. The outcome shows that the efficiency index of Chizhou's tourism economy and transportation tends to rise and the tourism economy-transportation system of Chizhou City from 2002 to 2012 is in the process of continuous development of coupling and coordination;the coordinated development degree of tourism economy and transportation system has increased from 0 in 2002 to 0.678 in 2012, remaining in the primary coordinated development class. The trend of coordinated development about tourism economy- transportation system of Chizhou City is better. Promoting to the excellent coordinated development, it needs transportation system to play a better role in following: 1) promoting tourism economy, 2) gradually enhancing the development level of air and rail in Chizhou, to improve the level of tourism reception service, 3) strengthening the regional cooperation to promote international marketing strategy actively, 4) accelerating the transformation and upgrading of tourism for promoting the sustainable development of tourism, and 5) strengthening cooperation between the two major departments of tourism and transportation. Under the double opportunities that the construction of the industrial transfer demonstration zone of the cities along the river in Anhui Province and international cultural tourism demonstration area in the south of Anhui Province, which are the national strategy, the development of tourism economy in Chizhou should speed up the upgrading of tourism industry with the rapid development of tourism, and the traffic system should strengthen the cooperation of tourism development, and provide a more efficient and comfortable traffic environment for the tourism economy. |
| [33] | . 在分析现代服务业与城市化互动关系理论的基础上,借鉴物理学中的耦合理论,分析了现代服务业系统与城市化系统之间协调发展的机制,构建了两个系统的耦合评价模型及指标体系,并以常熟市为例,对两者的耦合协调关系进行了实证研究。结果表明:不同类型的城市,其服务业与城市化之间存在不同的互动关系,对一般综合性城市而言,现代服务业与城市化之间存在明显的耦合关系,二者相互作用,彼此影响。2003-2012年常熟市现代服务业与城市化综合评价函数值总体均呈上升趋势;耦合度在十年间变化极小,基本保持在0.49左右;耦合协调度呈不断上升趋势,实现了从2003-2008年失调阶段向2009-2012年协调阶段的转变。但总体上,两系统耦合协调等级较低,到2012年尚处于初级协调阶段;耦合协调度的类型也长期是城市化发展滞后型。 在分析现代服务业与城市化互动关系理论的基础上,借鉴物理学中的耦合理论,分析了现代服务业系统与城市化系统之间协调发展的机制,构建了两个系统的耦合评价模型及指标体系,并以常熟市为例,对两者的耦合协调关系进行了实证研究。结果表明:不同类型的城市,其服务业与城市化之间存在不同的互动关系,对一般综合性城市而言,现代服务业与城市化之间存在明显的耦合关系,二者相互作用,彼此影响。2003-2012年常熟市现代服务业与城市化综合评价函数值总体均呈上升趋势;耦合度在十年间变化极小,基本保持在0.49左右;耦合协调度呈不断上升趋势,实现了从2003-2008年失调阶段向2009-2012年协调阶段的转变。但总体上,两系统耦合协调等级较低,到2012年尚处于初级协调阶段;耦合协调度的类型也长期是城市化发展滞后型。 |
| [34] | . 根据生态空间保护需求,调整产业空间布局方向,是协调产业开发与生态保护空间关系及进行区域空间调控的重要内容。以江苏沿江地区为例,在提取生态功能保护区和产业分布空间信息的基础上,运用矩阵分类和空间分析方法研究了生态保护与产业分布的空间匹配特点,总结了产业空间布局的调整思路。研究表明:江苏沿江大部分地区生态保护与产业分布空间匹配较为协调,较不协调和不协调的区域面积较小,主要分布于临近江面的洲滩地区,未来需控制该区产业扩张;风景名胜区、饮用水源保护区、重要湿地和森林公园受侵占面积较多,未来的产业开发应予以重点避让;制造业、交通运输、仓储和邮政业以及文化、体育和娱乐业对生态功能保护区的占用较多,未来应优先退出生态功能保护区范围。 根据生态空间保护需求,调整产业空间布局方向,是协调产业开发与生态保护空间关系及进行区域空间调控的重要内容。以江苏沿江地区为例,在提取生态功能保护区和产业分布空间信息的基础上,运用矩阵分类和空间分析方法研究了生态保护与产业分布的空间匹配特点,总结了产业空间布局的调整思路。研究表明:江苏沿江大部分地区生态保护与产业分布空间匹配较为协调,较不协调和不协调的区域面积较小,主要分布于临近江面的洲滩地区,未来需控制该区产业扩张;风景名胜区、饮用水源保护区、重要湿地和森林公园受侵占面积较多,未来的产业开发应予以重点避让;制造业、交通运输、仓储和邮政业以及文化、体育和娱乐业对生态功能保护区的占用较多,未来应优先退出生态功能保护区范围。 |
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