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数字经济与生态文明建设的耦合协调发展——以长江经济带为例

2023-07-01 254 上传者：管理员

摘要：本文以2010-2020年长江经济带11个省份为研究对象，采用熵值法及耦合协调度模型，对数字经济与生态文明建设的耦合协调关系进行实证研究。结果表明：从发展水平来看，长江经济带数字经济发展水平与生态文明建设水平整体趋势向好；从耦合度分析来看，长江经济带省级数字经济与生态文明建设的系统耦合度普遍处于高位，两系统间存在高度联系；从耦合协调度分析来看，数字经济与生态文明建设两系统间的耦合协调度增长较快，与其耦合度之间的差距不断缩小，耦合协调度已由低度耦合步入中度耦合阶段；从省级层面看，江苏、浙江等省份已经步入高度耦合阶段；从区域层面看，长江下游省份的耦合协调度发展速度较快，而中游及上游省份的耦合协调度发展则相对较慢。本文的研究从理论视角探讨了数字经济与生态文明建设的相互影响机理，从实证视角丰富了数字经济与生态文明建设指标测度方法，并验证了两者之间协调发展的表征，以期为后续相关研究提供借鉴。

关键词：
数字经济
熵值法
生态文明建设
耦合协调度
长江经济带
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1、引言与文献概述

当前，学术界对于生态文明建设的研究主要分为三个方面。一是针对生态文明建设的概念与内涵进行探索。谷树忠等（2013）认为，生态文明建设就是要修复和建设生态系统，为国家和民族的永续生存发展保留和创造坚实的自然物质基础；张东甍（2013）提出，生态文明建设是人类在认识与改造自然过程中，通过建设有序生态运行机制、维护良好生态的社会实践活动。二是针对生态文明建设影响因素的分析。孙钰等（2022）采用空间分析方法研究认为，生态承载能力、经济社会发展和环境污染治理对生态文明建设均存在正向促进作用。三是针对生态文明建设的路径研究。王勇军（2021）基于党的十九大报告及“双碳”目标，提出要通过坚持党的领导、注重经济质量、贯彻绿色发展以及建立多维布局四条路径加强生态文明建设。

同时，学术界对数字经济的研究主要集中在数字经济的内涵、测度方法与指标构建、经济高质量发展等方面。陈晓红等（2022）通过梳理数字经济的研究热点和总结数字经济的内涵、特征与表现，认为数字经济是以数字信息作为生产要素、以互联网为载体的一系列经济活动总称；杨慧梅等（2021）从数字产业化、产业数字化两个维度，采用主成分分析法构建了数字经济发展水平指标体系；王军等（2021）从数字经济发展载体、数字产业化、产业数字化、数字经济发展环境四个维度，采用熵权法测算数字经济发展水平综合指数；荆文君等（2019）从微观层面分析了数字产业化的网络外部性、规模经济、范围经济对经济高质量发展的促进机制，从宏观层面的要素配置优化、生产要素更新、技术创新驱动的路径分析了数字产业化对经济高质量发展的促进作用。另外，学术界对数字经济与生态文明建设的结合研究不多，已有文献主要集中于数字经济与绿色发展理念的结合分析，如严驰（2022）以湖州市的绿色发展成功经验为例，探索了生态文明建设结合数字经济的发展路径。

综合来看，现有文献对于生态文明建设与数字经济的单一系统研究较为全面，鲜见有生态文明建设与数字经济的协调发展方面研究，同时长江经济带作为我国数字经济发展水平较高的区域，研究其数字经济与生态文明建设的协同发展具有一定的实践借鉴价值。基于此，本文拟采取长江经济带区域省级单元的面板数据，将数字经济发展与生态文明建设成果纳入同一框架进行分析。

2、理论模型与研究设计

（一）耦合协调机理分析

从系统整体角度来看，数字经济与生态文明建设是两个复杂且相对独立的子系统，数字经济发展包括数字产业化、产业数字化、数字化治理、数据要素化四个框架，而生态文明建设涵盖绿色发展、生态治理等方面。图1为数字经济与生态文明建设作用机理，数字经济与生态文明建设能够相互作用，形成耦合协调态势。

一方面，数字经济对生态文明建设具有推动作用，可以概括为生态经济数字化。数字经济能够在产业发展层面通过传统产业转型、要素治理赋能路径降低生产成本，客观推进生态文明建设发展；数字经济的业态、模式不断向生态领域渗透，先进技术在生态领域不断加强应用，能够使生态文明建设场景的要素效率、环境效率、治理效率不断得到提高。

另一方面，生态文明建设对数字经济发展存在响应作用，可以概括为数字经济生态化。生态文明建设是一场涉及生产方式、思维方式的深刻变革，通过数字经济与实体经济相结合，加强生态体系的指标建立，从而提升数字治污、数字监管等治理水平；生态文明建设与传统产业结合，可以强化数字经济脱虚向实进程，进一步加速转型升级，促进经济结构优化。

图1数字经济与生态文明建设的作用机理

（二）样本选取、数据来源与指标体系

本文对长江经济带11个省级单元（包括上海、江苏、浙江、安徽、江西、湖北、湖南、重庆、四川、云南、贵州）2010-2020年数字经济与生态文明建设的耦合协调关系进行实证研究。数据主要来源于EPS数据库平台、中国环境数据库，个别缺失值使用stata16.0采用线性插值法进行补全。

现有研究主要从基础设施建设、产业规模、技术创新等方面构建数字经济的指标体系。对于生态文明建设指标体系，学者主要从生态治理、环境污染、绿色生态方面进行构建。本文按照全面性、层次性及数据可得性的原则，构建了综合评价指标体系，具体如表1所示。数字经济系统包括数字基础设施建设、数字技术创新、数字产业规模、产业数字化程度4个一级指标及10个二级指标；生态文明建设系统包括生态治理、环境污染和绿色发展构成的3个一级指标及8个二级指标。

表1数字经济与生态文明建设指标体系

（三）研究方法

本文采用熵值法和耦合协调度模型对长江经济带数字经济与生态文明建设的协调发展进行研究。

1.熵值法。

熵值法是一种客观赋权方法，是针对指标携带信息量来确定指标权重的数学方法。熵值法与信息量息息相关，信息量越大，熵就越小。具体计算步骤如下：

步骤一：指标数据标准化。构建原始数据矩阵Dαij(α=1,2，…，k;i=1,2，…，m;j=1,2，…，n),Dαij表示第α个省份第i年第j项指标数据。为消除不同指标数据单位不一等问题，采用最大最小值法对指标进行标准化处理，具体标准化公式如下：

其中，Tαij为标准化值，Dαij为各指标原始数据值，Max(Dαj）和Min(Dαj）分别表示当年所有α省份中第j个指标的最大值、最小值。

步骤二：熵值法赋权重。本文采用熵值法，使用标准化数据给指标体系赋权。

首先，计算第α个省份第i年第j项指标所占比重：

其次，计算第j项指标的信息熵：

其中，常数λ=1/ln(mn),Ej的取值范围区间为[0,1]。计算信息熵冗余度：

计算各项指标的权重：

最后，根据熵值法确定的权重计算数字经济发展水平指数与生态文明建设水平指数：

其中，U1为数字经济水平指数，U2为生态文明建设水平指数。

2.耦合协调度模型。

耦合协调度模型可以较为全面地对系统间相互关系进行实证分析。耦合度计算公式为：

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其中，Ui为各子系统指数，数值区间为[0,1];C为系统间的耦合度指标，C的数值区间为[0,1],C越接近1则系统相互关联程度越高。然后，计算系统协调指数：

其中，w1、w2分别为数字经济与生态文明建设子系统的指标权重，采用熵值法计算。最后计算系统耦合协调度指标：

根据已有研究，耦合协调度划分为四个区间，具体的划分标准如表2所示。

表2耦合协调度划分标准

3、实证分析

（一）数字经济与生态文明建设综合发展水平分析

总体发展水平分析。本文基于长江经济带各省市面板数据，绘制数字经济指数与生态文明建设指数趋势图。如图2所示，2010-2020年长江经济带数字经济与生态文明建设综合发展水平均呈现上升态势，其中数字经济发展较为显著。数字经济相关产业得益于新一轮产业革命快速发展，生态文明建设综合发展水平虽相对增速较慢但也呈上升态势。总体来看，长江经济带数字经济发展与生态文明建设水平呈现同步化、协调化发展态势。

图2长江经济带数字经济与生态文明建设总体水平

分省市发展水平分析。长江经济带部分省份数字经济与生态文明建设的发展水平指标如表3所示，2010-2020年数字经济发展水平呈现出稳步上升的趋势，但省域间数字经济发展水平差距较大，其中江苏、浙江两省数字经济发展水平独占鳌头，江西等部分省份生态文明建设表现为由初期稳步提升到一定程度波动再到提升发展的特征。

表3长江经济带部分省份数字经济发展与生态文明建设水平指标

分区域发展水平分析。按照长江经济带上、中、下游划分，下游地区包括上海、江苏、浙江、安徽四省市，中游地区包括江西、湖北、湖南三省，上游地区包括重庆、四川、贵州、云南四省市。由图3的数字经济发展水平折线图可看出，各区域数字经济发展均呈现向好态势，符合地区总体特征，但数字经济发展呈现一定的区域差异性，下游地区一枝独秀而中游和上游地区发展速度相对较低。由图4的生态文明建设水平折线图可看出，长江经济带生态文明建设同样呈现区域差距显著、整体稳步提升的特征，下游生态文明建设水平明显高于中游和上游省市。

图3长江经济带各区域数字经济发展水平

图4长江经济带各区域生态文明建设水平

（二）数字经济与生态文明建设耦合协调度分析

总体耦合协调度分析。耦合度与耦合协调度不同，耦合度只描述系统间关系的强弱程度，而耦合协调度则表明了系统间关系的耦合程度大小，体现系统协调关系强弱，图5为耦合度及耦合协调度折线图。2010-2020年，数字经济与生态文明建设一直呈现高度耦合态势，系统间关系较强；对比耦合协调度划分标准，整体从初期的低度耦合步入了中度耦合阶段，协调发展水平显著提高。

图5长江经济带数字经济与生态文明建设耦合度及耦合协调度

表4长江经济带部分省份数字经济与生态文明建设耦合度、耦合协调度

分省市耦合协调度分析。长江经济带各省市数字经济与生态文明建设耦合度与耦合协调度结果如表4所示，各省市数字经济与生态文明建设耦合度数值均大于0.85，子系统相互关系较强，符合耦合协调发展的机理分析；从耦合协调度数值来看，耦合协调度指标均呈现稳步增长态势，与耦合度指标的差距不断缩小，说明长江经济带各省市协调发展水平较好。

分区域耦合协调度分析。为了进一步分析区域间数字经济与生态文明建设协调水平差异，对长江经济带上、中、下游数字经济与生态文明建设耦合协调度进行测算，结果如表5所示。无论是上游、中游还是下游，耦合协调度都呈现递增态势，其中上游、中游从2010年低度耦合阶段上升到2020年中度耦合阶段，下游从2010年中度耦合阶段上升到2020年高度耦合阶段。得益于江苏、浙江等省市高度重视数字经济发展和生态文明建设，拉动了下游地区整体耦合协调水平提升，而上游、中游地区由于数字经济发展相对较慢、绿色发展观念有待跟进等原因，耦合协调度与下游地区相比还处于较低水平。

表5长江经济带区域数字经济与生态文明建设耦合协调度

4、结论与建议

本文以长江经济带11个省市2010-2020年数据为研究样本，通过建立数字经济与生态文明建设评价指标体系，实证分析数字经济与生态文明建设的发展指数以及二者耦合度、耦合协调度。结论表明：第一，长江经济带整体上数字经济与生态文明建设综合发展指数均呈上升态势。分省市看，各省市数字经济发展水平均呈稳步上升的态势，而生态文明建设呈现出由稳步提升、出现波动到提升发展的态势；分区域看，数字经济与生态文明建设综合发展指数区域间差异较大，但是指数的特征类似，均表现为下游省市的发展增速及发展水平均远超中游及上游省市。第二，长江经济带各省市数字经济与生态文明建设耦合度指标的数值均高于0.85，说明系统间存在高度联系。耦合协调度方面，数字经济与生态文明建设耦合协调度在整体上呈现出持续上升态势；分省市看，多数省市耦合协调度指标由初期的低度耦合阶段逐步迈入后期的中度耦合阶段，同时各省市两系统之间耦合协调度指标与耦合度指标之间的差距不断缩小，说明两系统间的动态联动关系持续增强；分区域看，下游省市系统间耦合协调度数值显著高于中游、上游省市，说明下游省市在数字经济与生态文明建设的耦合协调发展水平明显高于中游和上游地区。

基于研究结论，本文提出以下策略建议：第一，加强数字基础设施建设，推动数字经济高质量发展。数字基础设施建设是数字经济发展的基础支撑，应进一步加强5G、大数据中心、物联网等新兴信息基础设施建设，以数据技术手段提升生态文明建设的发展指标。第二，立足绿色发展，发展生态文明建设新产业。牢固树立绿色发展意识和尊重自然、顺应自然、保护自然的生态价值观，提升生态文明建设在经济发展中的权重考量，步入绿色、循环的经济发展轨道，带动社会的可持续发展。第三，构建生态经济体系，以技术赋能数字经济与生态文明建设协调发展。培育数字经济生态化发展新动能，运用数字科技改造传统生态产业和培育、壮大新型生态产业。

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