李 陽(yáng)

(南京農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院,江蘇南京 210031)

可持續(xù)發(fā)展視角下新農(nóng)村建設(shè)的系統(tǒng)分析

李 陽(yáng)

(南京農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院,江蘇南京 210031)

我國(guó)社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)剛起步,新農(nóng)村建設(shè)的宏偉藍(lán)圖是一項(xiàng)系統(tǒng)工程,它也必須走可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略道路。本文基于系統(tǒng)工程的角度,立足于新農(nóng)村建設(shè)實(shí)際,將我國(guó)新農(nóng)村建設(shè)系統(tǒng)分為經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、資源、環(huán)境四子系統(tǒng),重點(diǎn)探討系統(tǒng)發(fā)展水平、系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)以及系統(tǒng)發(fā)展協(xié)調(diào)度等可持續(xù)發(fā)展方面問題。

新農(nóng)村建設(shè);可持續(xù)發(fā)展;發(fā)展水平;發(fā)展趨勢(shì);發(fā)展協(xié)調(diào)度

1 新農(nóng)村建設(shè)的內(nèi)涵與系統(tǒng)特征

1.1 新農(nóng)村建設(shè)的科學(xué)內(nèi)涵

就目前而言,學(xué)術(shù)界對(duì)“新農(nóng)村建設(shè)”一詞的具體含義尚未達(dá)成共識(shí),給出一個(gè)讓人普遍接受的定義尚十分困難。本文引用《中國(guó)新農(nóng)村建設(shè)報(bào)告(2006)》中關(guān)于社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)的定義:“在新的時(shí)代背景下具有新內(nèi)涵、新風(fēng)貌的農(nóng)村,與傳統(tǒng)農(nóng)村和計(jì)劃經(jīng)濟(jì)時(shí)代農(nóng)村相比,其基本特點(diǎn)有五新:‘新居住環(huán)境、新技術(shù)環(huán)境、新體制環(huán)境、新分工環(huán)境和新居民主體’”。

社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)是包含經(jīng)濟(jì)建設(shè)、政治建設(shè)、文化建設(shè)、社會(huì)建設(shè)四位一體的綜合概念,其目標(biāo)要求是:生產(chǎn)發(fā)展、生活寬裕、鄉(xiāng)風(fēng)文明、村容整潔、管理民主[1]。社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)不僅要改變農(nóng)村的空間結(jié)構(gòu)形態(tài),而且要通過探索試驗(yàn)來(lái)調(diào)整農(nóng)村的生產(chǎn)和生活方式,進(jìn)一步深化農(nóng)村經(jīng)濟(jì)社會(huì)制度改革,促進(jìn)物質(zhì)文明和精神文明建設(shè)[2]。

1.2 新農(nóng)村建設(shè)的系統(tǒng)特征

目前研究社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)最常用的方法有投入產(chǎn)出、目標(biāo)規(guī)劃、經(jīng)濟(jì)計(jì)量和系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)建模等,前三種方法都是以線性代數(shù)為基礎(chǔ),解決不了技術(shù)變化和投入產(chǎn)出中的時(shí)滯問題[3]。

可持續(xù)發(fā)展系統(tǒng)是一個(gè)具有動(dòng)態(tài)性、高度復(fù)雜性、不確定性、非線性的開放復(fù)雜巨系統(tǒng),它具有動(dòng)力系統(tǒng)的基本特征。社會(huì)主義新農(nóng)村作為一個(gè)區(qū)域性系統(tǒng),當(dāng)然也具有系統(tǒng)的一切特征,它的發(fā)展同樣是動(dòng)態(tài)、不確定性、非線性、復(fù)雜的。因此,從系統(tǒng)學(xué)的角度分析可持續(xù)發(fā)展視角下的新農(nóng)村建設(shè)是可行的。本文就主要從系統(tǒng)學(xué)的角度對(duì)社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)中的可持續(xù)發(fā)展問題進(jìn)行探討。

2 新農(nóng)村建設(shè)可持續(xù)發(fā)展系統(tǒng)的指標(biāo)體系構(gòu)建

本文借鑒環(huán)境問題科學(xué)委員會(huì)(SCOPE)與聯(lián)合國(guó)環(huán)境規(guī)劃署(UNEP)合作提出的一套高度綜合的可持續(xù)發(fā)展指標(biāo)體系。該指標(biāo)體系的指標(biāo)數(shù)量很少,研究經(jīng)濟(jì)—社會(huì)—環(huán)境三子系統(tǒng),它的理論出發(fā)點(diǎn):研究人類活動(dòng)與環(huán)境之間的相互作用強(qiáng)度。但三系統(tǒng)不能很好的反映可持續(xù)發(fā)展模式下社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)的子系統(tǒng),一些指標(biāo)具體到新農(nóng)村建設(shè)中適用性也不夠強(qiáng)?；诖?本文結(jié)合新農(nóng)村建設(shè)相關(guān)要求和具體目標(biāo),擬建立服務(wù)于新農(nóng)村建設(shè)可持續(xù)發(fā)展的指標(biāo)體系結(jié)構(gòu)(見表1)。

表1 適用于新農(nóng)村建設(shè)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展的指標(biāo)體系結(jié)構(gòu)

3 新農(nóng)村建設(shè)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)描述

3.1 四面體模型

本文將新農(nóng)村建設(shè)的巨系統(tǒng)分為經(jīng)濟(jì)—社會(huì)—資源—環(huán)境四子系統(tǒng)去研究,提出可持續(xù)發(fā)展系統(tǒng)的四面體模型(見圖1)。數(shù)學(xué)模型如下:

圖1 可持續(xù)發(fā)展系統(tǒng)的四面體結(jié)構(gòu)模型

其中,S為巨系統(tǒng);s1,s2,s3,s4分別為四個(gè)子系統(tǒng),是關(guān)于時(shí)間t的函數(shù);V為四面體體積,用向量混合積求之;F,fi為非線性函數(shù)。

四面體模型的性質(zhì):

(1)四面體四個(gè)頂點(diǎn)分別代表新農(nóng)村建設(shè)可持續(xù)發(fā)展巨系統(tǒng)的四個(gè)子系統(tǒng);其兩兩相連(四面體的邊)代表兩子系統(tǒng)的互相作用,這樣四個(gè)子系統(tǒng)就產(chǎn)生了六對(duì)(六條邊)作用力;四面體任一頂點(diǎn)均有三條邊與其相連,代表任一子系統(tǒng)都受其他三個(gè)子系統(tǒng)的影響和制約,說明系統(tǒng)具有非線性、高度復(fù)雜性特征。

(2)四面體任一頂點(diǎn)的缺失,四面體空間結(jié)構(gòu)將不復(fù)存在,代表任一子系統(tǒng)的缺失會(huì)導(dǎo)致整個(gè)巨系統(tǒng)的解體和崩潰,說明系統(tǒng)具有完整性。

(3)四面體的特殊形式——正四面體,具有優(yōu)美的幾何性質(zhì),代表此時(shí)系統(tǒng)處于有序狀態(tài),這就是可持續(xù)發(fā)展所追求的目標(biāo);系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)決定形同的功能,這一系統(tǒng)科學(xué)的基本原理在此很好的體現(xiàn)。

(4)四面體向正四面體轉(zhuǎn)變,代表系統(tǒng)有無(wú)序狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橛行驙顟B(tài)或者從一種有序狀態(tài)轉(zhuǎn)變到另一種有序度更高的狀態(tài)的過程,這即是對(duì)自組織理論的解釋。而有序是相對(duì)的,無(wú)序是絕對(duì)的。

(5)四面體結(jié)構(gòu)的變化源自于六條邊的作用力變化,代表系統(tǒng)也是不斷發(fā)展變化的,說明系統(tǒng)具有動(dòng)態(tài)性,靜止時(shí)相對(duì)的,運(yùn)動(dòng)是絕對(duì)的。

(6)四面體體積大小可以代表系統(tǒng)在某一時(shí)刻狀態(tài)值(系統(tǒng)的大小)。

四面體模型既可以反映系統(tǒng)狀態(tài)量,又可以描述系統(tǒng)變化量,能夠反映新農(nóng)村建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展系統(tǒng)相關(guān)性質(zhì),因此可以認(rèn)為系統(tǒng)四面體模型的建立是合理的。

3.2 微分方程模型

四面體模型從幾何學(xué)的角度對(duì)系統(tǒng)做了描述,為進(jìn)一步分析系統(tǒng)狀態(tài)及發(fā)展變化,對(duì)系統(tǒng)做出更全面的描述,建立微分方程模型。

而由公式(1)、(2)不難推出是時(shí)間的函數(shù),即:

假設(shè)系統(tǒng)狀態(tài)變化為連續(xù)變化,即S(t)函數(shù)連續(xù),取Δt→0,由(4)、(5)、(6)可得系統(tǒng)狀態(tài)變化的微分方程:

系統(tǒng)是否發(fā)展可以用(6)式衡量,ΔS＞0證明系統(tǒng)是在向前發(fā)展的,ΔS＜0證明系統(tǒng)在倒退。巨系統(tǒng)和子系統(tǒng)的發(fā)展速率和發(fā)展?jié)撃芸梢杂?7)式衡量。

可持續(xù)發(fā)展問題包括發(fā)展問題、持續(xù)問題、協(xié)調(diào)問題[8],下面就這三問題、四個(gè)子系統(tǒng)對(duì)可持續(xù)發(fā)展模式下新農(nóng)村建設(shè)系統(tǒng)進(jìn)行分別分析。

4 新農(nóng)村建設(shè)系統(tǒng)的發(fā)展水平評(píng)價(jià)

對(duì)于可持續(xù)發(fā)展水平的評(píng)價(jià)問題,筆者翻閱了大量資料,發(fā)現(xiàn)目前的研究方法基本上是賦權(quán)合成模型:從影響系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展的因素出發(fā),對(duì)各種影響因子進(jìn)行賦權(quán)來(lái)構(gòu)造可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,即

以上兩式,X為可持續(xù)發(fā)展水平綜合評(píng)價(jià)值;xi為無(wú)量綱化后評(píng)價(jià)指標(biāo)值;wi為評(píng)價(jià)指標(biāo)xi的權(quán)數(shù)。

賦權(quán)合成模型有其突出的優(yōu)點(diǎn),邱東教授說:“為了對(duì)被評(píng)價(jià)事物得出一個(gè)全面的整體性的評(píng)價(jià),需要把反映該事物各方面的指標(biāo)綜合在一起。在綜合時(shí),由于事物本身發(fā)展的不平衡性,有的指標(biāo)在綜合水平形成中的作用應(yīng)該大些,有的則應(yīng)該小些。這就需要加權(quán)處理”[5]。但可持續(xù)發(fā)展綜合指標(biāo)與各個(gè)單項(xiàng)統(tǒng)計(jì)指標(biāo)之間的關(guān)系未必是連續(xù)的和簡(jiǎn)單的線性關(guān)系,可能在不同的發(fā)展階段有不同的權(quán)重,權(quán)系數(shù)本身可能是一個(gè)變量,或者說它在不同的域內(nèi)有不同的取值[6]。

關(guān)于賦權(quán)方法的選取,東北財(cái)經(jīng)大學(xué)宋旭光博士在《可持續(xù)發(fā)展測(cè)度方法的系統(tǒng)分析》一文中認(rèn)為:“層次分析法特別適合用于復(fù)雜結(jié)構(gòu)指標(biāo)體系的權(quán)數(shù)確定,是為可持續(xù)發(fā)展量體裁衣的權(quán)數(shù)確定方法”[7]?；诖?本文采用層次分析法對(duì)可持續(xù)發(fā)展模式下新農(nóng)村建設(shè)的系統(tǒng)發(fā)展水平進(jìn)行評(píng)價(jià)。

5 新農(nóng)村建設(shè)系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)預(yù)測(cè)

5.1 系統(tǒng)阻滯增長(zhǎng)模型

Logistic增長(zhǎng)曲線是一條型曲線,能夠很好的反映事物發(fā)展變化規(guī)律,在眾多領(lǐng)域均有應(yīng)用,具有強(qiáng)大的生命力。由于地球資源環(huán)境有限,任何系統(tǒng)的發(fā)展也不可能無(wú)限增長(zhǎng),這一理論在《增長(zhǎng)的極限》經(jīng)典之作中有詳細(xì)論述。新農(nóng)村建設(shè)系統(tǒng)同樣遵循事物發(fā)展變化規(guī)律,于是用

上式,X(t)為系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展水平與時(shí)間的函數(shù)關(guān)系;r為系統(tǒng)固有增長(zhǎng)率(或內(nèi)稟增長(zhǎng)率);N為自然資源和環(huán)境條件下系統(tǒng)最高發(fā)展水平(簡(jiǎn)稱環(huán)境容量)。

模型的解為:

5.2 灰色GM(1,1)模型

灰色系統(tǒng)理論是以灰色系統(tǒng)為研究對(duì)象,主要通過對(duì)“部分”已知信息的生成、開發(fā),提取有價(jià)值的信息,實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行行為、演化規(guī)律的正確描述和有效監(jiān)控。我國(guó)社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)剛起步,經(jīng)驗(yàn)少,可以借鑒的亦不多,“摸著石頭過河”,新農(nóng)村建設(shè)試點(diǎn)工程正式基于此。從這種意義上說,可持續(xù)發(fā)展模式下的新農(nóng)村建設(shè)系統(tǒng)是一種灰色系統(tǒng),一種“小樣本、貧信息、不確定系統(tǒng)”。本文建立比較常用的灰色G M(1,1)模型,就可持續(xù)發(fā)展的趨勢(shì)作出預(yù)測(cè)。

設(shè)非負(fù)原始序列:

其中x(0)(i)表示時(shí)間為i時(shí),系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展水平高低(可以通過歷史數(shù)據(jù)計(jì)算給出),i=1,2,…n對(duì)X(0)作一次累加,生成新數(shù)列:

通過歷史時(shí)間序列的可持續(xù)發(fā)展數(shù)據(jù),用GM(1,1)模型可以生成新的數(shù)據(jù)列,對(duì)未來(lái)系統(tǒng)發(fā)展?fàn)顩r進(jìn)行預(yù)測(cè),對(duì)系統(tǒng)發(fā)展?jié)撃茏鞒鲈u(píng)價(jià)。對(duì)預(yù)測(cè)模型的精度檢驗(yàn)方法一般有殘差檢驗(yàn)、后檢驗(yàn)差檢驗(yàn)、關(guān)聯(lián)度檢驗(yàn)等,本文采用殘差檢驗(yàn),求真實(shí)值與預(yù)測(cè)值的絕對(duì)誤差q(k):

則(15)式的矩陣方程形式為:

參向量φ可用最小二乘估計(jì),得:

還原到原始數(shù)據(jù)得:

6 新農(nóng)村建設(shè)系統(tǒng)的發(fā)展協(xié)調(diào)度評(píng)價(jià)

很多學(xué)者研究系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展理論方法各異,比如協(xié)調(diào)發(fā)展系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)模型法、綜合指數(shù)法、區(qū)間值判斷法、功效系數(shù)評(píng)價(jià)法、坐標(biāo)系法、“三效益”法[10]等,各有優(yōu)劣。本文從新的視角,大膽構(gòu)建可持續(xù)發(fā)展系統(tǒng)協(xié)調(diào)度模型,亦或?qū)?shí)踐有指導(dǎo)意義。

圖2 四子系統(tǒng)內(nèi)部作用機(jī)制

設(shè)Hi(t)表示子系統(tǒng)si在t時(shí)刻的發(fā)展速度,si(t)表示子系統(tǒng)si在t時(shí)刻發(fā)展水平,則:

設(shè)H(t)為整個(gè)巨系統(tǒng)S在t時(shí)刻的發(fā)展速度,S(t)表示系統(tǒng)S在t時(shí)刻發(fā)展平,則:

引入正態(tài)分布概率密度函數(shù),在這里也不妨稱之為系統(tǒng)協(xié)調(diào)度概率密度函數(shù),如下:

基于公式(22),在此基礎(chǔ)上不妨對(duì)每一個(gè)子系統(tǒng)的協(xié)調(diào)度分別分析,記:

于是可以這樣定義子系統(tǒng)si的協(xié)調(diào)度:

上式Ii(t)表示子系統(tǒng)si在t時(shí)刻的協(xié)調(diào)度,Ii(t)∈[0 1]

于是可以采用傳統(tǒng)的賦權(quán)法對(duì)系統(tǒng)S的協(xié)調(diào)度求解:

(25)、(26)式中:I(t)表示t時(shí)刻系統(tǒng)S的協(xié)調(diào)度;wi表示子系統(tǒng)si的權(quán)系數(shù)。

6.2 基于模糊數(shù)學(xué)的系統(tǒng)協(xié)調(diào)度模型取柯西型隸屬度函數(shù):

之后可以采用(25)或者(26)式對(duì)系統(tǒng)S的協(xié)調(diào)度I(t)進(jìn)行計(jì)算,不再累述。

(編輯:田 紅)

[1]郝繼明.建設(shè)新農(nóng)村的內(nèi)涵、動(dòng)力及阻力探析[J].現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)探討,2006,(2):43.

[2]鄧義明.社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)實(shí)證研究[D].四川:四川師范大學(xué),2008:3-4.

[3]劉波,顧培亮,陸海波.從系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)角度研究海洋的可持續(xù)發(fā)展[J].天津大學(xué)學(xué)報(bào),2004,6(3):31.

[4]宋旭光.可持續(xù)發(fā)展的測(cè)度方法的系統(tǒng)分析[D].遼寧:東北財(cái)經(jīng)大學(xué),2002:110-138.

[5]邱東.多指標(biāo)綜合評(píng)價(jià)方法的系統(tǒng)分析[M].北京:中國(guó)統(tǒng)計(jì)出版社,1991:218.

[6]周金峰.復(fù)雜城市系統(tǒng)分形結(jié)構(gòu)及其發(fā)展模式[D].天津:天津大學(xué),2007:10.

[7]王維國(guó).協(xié)調(diào)發(fā)展的理論與方法研究[D].遼寧:東北財(cái)經(jīng)大學(xué),1998:17-158.

AbstractThe new rural reconstruction in our socialistic country just started,and the grand blueprintof the new rural reconstruction is a systematic project,which must follow the sustainable development path.Based on systematic project and the reality of the new rural reconstruction,the paper divides the new rural reconstruction system into four aspects,including economy,society,resources and environment,and focuses on the systematic level,the systematic trend aswell as the coordinated degree of the systematic development.

Key wordsnew rural reconstruction;sustainable development;level of development;trend of development;coordinated degree

The Systematic Analysis of New Rural Reconstruction under the Susta inable Development Pattern

L I Yang
(College of Engineering,NanjingAgriculturalUniversity,Nanjing Jiangsu 210031,China)

F320.3

A

1002-2104(2010)03專-0097-04

東北財(cái)經(jīng)大學(xué)王維國(guó)博士對(duì)協(xié)調(diào)發(fā)展的定義:以實(shí)現(xiàn)人的全面發(fā)展為目的,通過區(qū)域內(nèi)的人口、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、科技、環(huán)境、資源等六個(gè)系統(tǒng)及各系統(tǒng)內(nèi)部各元素間的相互協(xié)作、相互配合和相互促進(jìn)而形成的社會(huì)發(fā)展的良性循環(huán)態(tài)勢(shì)[9]。協(xié)調(diào)發(fā)展研究的是系統(tǒng)內(nèi)部的復(fù)雜關(guān)系,所以對(duì)可持續(xù)發(fā)展協(xié)調(diào)度的研究從來(lái)都是與可持續(xù)發(fā)展系統(tǒng)觀研究結(jié)合在一起的,二者密不可分,因此有必要進(jìn)一步對(duì)可持續(xù)發(fā)展模式下新農(nóng)村建設(shè)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)程度進(jìn)行定量分析。特別要說明的是,正如前文建立的系統(tǒng)四面體模型,只考慮四個(gè)子系統(tǒng)情形,在此處也作同樣考慮,它們之間內(nèi)部作用見圖2。

2009-09-28

李陽(yáng),本科生,主要研究方向?yàn)楣I(yè)工程。