长江经济带产业转型与水资源承载的动态耦合机理及路径优化研究

Realizing the coordinated development of the economy and water resources environment in the basin area is one of the important issues in the strategic development of the Yangtze River Economic Belt（YREB）.As the system coupling theory is the basis of this paper, the dynamic coupling relationship between industrial economy and water resources environment in the YREB would be studied in detail based on the research paradigm of “Mechanism-Measurement-Effect-Optimization” (M-M-E-O). Firstly, the PSTR model will be constructed to analyze the dynamic coupling mechanism of industrial transformation and water resources carrying capacity of the YREB. Secondly, the trigger conditions for the industrial transformation of the YREB will be measured using the newly constructed coupling coordination model and the coupled efficiency SFA model. Besides, the spatial and temporal evolution analysis of the coupling effect of industrial transformation and water resources carrying capacity in the YREB will be carried out using the spatial econometric model. Finally, the PSTR-SEM coupling path model of the industrial economy-water resources environment of the YREB will be constructed based on the Graphical Model method, and the path optimization strategy will be proposed. On this basis, Python software technology will be used to simulate the degree of coordination between the industrial economy and the water resources environment of the YREB under different strategic scenarios, in order to find the best strategy. It is expected that the research results can provide a useful reference for optimizing the industrial structure of the YREB and promoting the coordinated development of the economy and water resources environment in this area.

实现流域经济与水资源环境协调发展，是长江经济带建设过程中所面临的重要议题之一。本课题基于系统耦合理论，采用“机理-测度-效果-优化”（M-M-E-O）的研究范式，对长江经济带产业经济与水资源环境间的动态耦合关系进行深入研究。首先，运用PSTR模型分析长江经济带产业转型与水资源承载的动态耦合机理；其次，通过构建耦合协调度模型、耦合效率SFA模型测度经济带产业转型的触发条件，并且通过空间计量模型对长江经济带产业转型与水资源承载的耦合效应进行时空演化分析；最后，基于图模型法（Graphical Model）构建长江经济带产业经济-水资源环境PSTR-SEM耦合路径模型，提出路径优化策略，在此基础上借助Python编程模拟仿真不同策略情境下流域产业经济与水资源环境间的协调程度，以此寻求最优策略。预期研究成果可为优化长江经济带产业结构、促进流域经济与水资源环境协调发展提供有益参考。

推动长江经济带发展是关系国家全局的重大战略。长江经济带覆盖上海、江苏、浙江等11省市，面积达205万平方公里占全国的21%，人口和经济总量均超过全国的40%。长江经济带水资源丰富、航运交通便利，产业结构完整、经济较发达，但存在区域内经济发展水平不均衡、水资源配置错位且利用效率偏低、水环境污染问题突出等诸多问题。习近平总书记强调：“共抓大保护、不搞大开发”，以长江经济带发展推动高质量发展。.本项目基于系统耦合理论，综合运用资源与环境经济学、经济地理学、空间计量经济学、系统科学等交叉学科方法，探究长江经济带产业转型与水资源承载间的动态耦合机理，设计耦合路径的优化策略，主要研究内容包括三大方面：第一，长江经济带产业经济-水资源环境动态耦合系统的构建及其作用机理解析；第二，长江经济带产业经济-水资源环境系统响应机制的触发判定与分析；第三，长江经济带产业转型与水资源承载耦合路径的优化策略。.本项目取得的重要结果及科学意义包括三大部分：第一，构建出PSTR触发模型解析系统动态耦合机理。长江经济带产业经济与水资源环境发展不协调会触发产业转型的响应机制，本项目通过PSTR模型解析耦合机理。对于推进耦合理论的深入研究，丰富其在资源环境管理等领域的应用具有重要理论意义。第二，提出经济-资源环境循环系统耦合效率的测算与分析方法。本项目运用投入-产出原理构建出循环系统SFA耦合效率模型，分析效率及影响因素、并对耦合效应进行时空演化解析。该方法改进了系统测度评价模型拓展其应用范围，为管理科学、经济地理领域的研究提供重要方法借鉴。第三，基于流域共同体理念构建PSTR-SEM耦合路径优化模型。结合“河长制”、“水资源税”、减排补贴等政策提出耦合系统的路径优化策略，推动实现流域产业经济与水资源环境相协调，促进区域均衡发展。该模型为区域资源优化配置、流域经济协调发展提供重要参考，具有显著理论及实践意义。