李昌新, 陳 曉, 張 輝, 鄭華偉,3

(1.南京農業(yè)大學 工學院, 江蘇 南京 210031; 2.南京農業(yè)大學 人文與社會發(fā)展學院,江蘇 南京 210095; 3.國土資源部 海岸帶開發(fā)與保護重點實驗室, 江蘇 南京 210024)

綜合研究

基于灰色關聯模型的江蘇省農村生態(tài)文明建設水平研究

李昌新1, 陳 曉2, 張 輝2, 鄭華偉2,3

(1.南京農業(yè)大學 工學院, 江蘇 南京 210031; 2.南京農業(yè)大學 人文與社會發(fā)展學院,江蘇 南京 210095; 3.國土資源部 海岸帶開發(fā)與保護重點實驗室, 江蘇 南京 210024)

[目的] 診斷農村生態(tài)文明建設水平,為相關政策制定提供一定的參考依據。[方法] 建立基于PSR模型的農村生態(tài)文明建設水平評價指標體系,采用灰色關聯模型診斷江蘇省農村生態(tài)文明建設水平。[結果] 江蘇省農村生態(tài)文明建設水平具有區(qū)域差異，其中蘇州市最高,農村居民恩格爾系數、節(jié)能環(huán)保公共財政支出、對生活污水進行處理的行政村數量比例、單位耕地農藥負荷、每萬人口衛(wèi)生機構床位數是農村生態(tài)文明建設水平提升的關鍵制約因素。[結論] 基于PSR模型的評價指標體系能更準確地反映農村生態(tài)文明各要素之間的關系;灰色關聯模型能有效挖掘農村生態(tài)文明建設存在的具體問題,適合用于農村生態(tài)文明建設水平診斷。

農村生態(tài)文明建設; PSR模型; 灰色關聯模型

文獻參數： 李昌新, 陳曉, 張輝, 等.基于灰色關聯模型的江蘇省農村生態(tài)文明建設水平研究[J].水土保持通報，2017,37(3)：107-112.DOI:10.13961/j.cnki.stbctb.2017.03.019； Li Changxin, Chen Xiao, Zhang Hui, et al. A study on construction level of rural ecological civilization in Jiangsu Province based on grey correlation model[J]. Bulletin of Soil and Water Conservation, 2017,37(3)：107-112.DOI:10.13961/j.cnki.stbctb.2017.03.019

改革開放以來，中國工業(yè)化、城鎮(zhèn)化快速發(fā)展，人口—資源—環(huán)境—發(fā)展間的不協調問題日益凸顯，加強生態(tài)文明建設的任務尤為緊迫[1]。黨的十八大把生態(tài)文明建設納入“五位一體”總體布局中，《全國生態(tài)保護“十三五”規(guī)劃綱要》提出“完善生態(tài)文明示范建設體系，持續(xù)提升生態(tài)文明示范建設水平”[2]。農村生態(tài)文明建設是生態(tài)文明建設的重要內容，推進農村生態(tài)文明建設具有非常重要的意義[3]。生態(tài)文明的分析起始于歐美發(fā)達國家，源于他們對工業(yè)文明的反思與對資本主義的判斷，具體開展了對工業(yè)文明的反思、生態(tài)馬克思主義、如何推進生態(tài)文明等方面的研究[4-6]；國內專家學者主要開展了生態(tài)文明建設的理論基礎、影響因素、評價體系、戰(zhàn)略路徑等研究[2,6-10]。國外由于城市與農村環(huán)境政策、公共服務差異不大，針對農村生態(tài)文明的分析較少[3]；國內學者開展了農村生態(tài)文明建設的基本內容、評價體系、路徑選擇等方面的研究[3,11-14]。客觀測度生態(tài)文明建設水平，診斷主要制約因素，是有效加強生態(tài)文明建設的重要手段[1,3]，目前農村生態(tài)文明建設水平評價研究處于起步階段，定性分析較多，定量研究較少，評價指標多集中于資源環(huán)境狀況，很少考慮人類活動、社會經濟狀況等對農村生態(tài)文明建設水平診斷的作用。鑒于此，本文擬在闡述農村生態(tài)文明建設概念的基礎上，建立“壓力—狀態(tài)—響應”(pressure-state-response， PSR)框架下農村生態(tài)文明建設水平評價指標體系，構建農村生態(tài)文明建設水平診斷的灰色關聯模型，以江蘇省為例進行實證分析，以期為制定相關政策措施提供一定的參考依據。

1 研究方法

1.1 評價指標體系

農村生態(tài)文明是指農村居民在進行生產、生活時，優(yōu)化改善農村社會結構，建設良好的農村生態(tài)環(huán)境、塑造良好的農村面貌、提高農民綜合素質等方面取得的一系列成果的總和[12]。農村生態(tài)文明建設是基于農村當前資源與環(huán)境壓力，針對不斷惡化的農村環(huán)境健康狀態(tài)做出的旨在轉變農業(yè)生產方式、農民生活方式，協調推進農村生產、生活、生態(tài)的重要措施[3,8]。

PSR模型是由聯合國OECD和UNEP提出的一項反映可持續(xù)發(fā)展機理的分析框架，它以因果關系為基礎，通過剖析系統內在的因果關系，構建系統因素相互作用的因果鏈，在此基礎上采取針對性的調控措施，最終實現系統的可持續(xù)性[15-16]。因此，本文借鑒PSR模型作為農村生態(tài)文明建設水平評價指標體系的基本框架。農村生態(tài)文明建設水平分為農村生態(tài)系統壓力、農村生態(tài)系統狀態(tài)、農村生態(tài)系統響應。農村生態(tài)系統壓力主要內容包括人口壓力、經濟壓力和資源環(huán)境消耗壓力等；農村生態(tài)系統狀態(tài)主要表現在資源環(huán)境狀態(tài)、社會狀態(tài)；農村生態(tài)系統響應主要表現在生態(tài)保護投入、污染治理能力等[8]。根據農村生態(tài)文明建設水平評價指標體系的基本框架，遵循科學性、可比性、可獲取性、系統性等原則，在參考現有研究成果的基礎上[1,3,8-10]，構建基于PSR模型的評價指標體系(表1)。

1.2 灰色關聯模型

灰色系統理論是由中國學者鄧聚龍教授于1982年提出的[17]，灰色關聯度是定量闡述因素之間關聯程度大小、類型等的量度，值越大反映因素之間的關聯越緊密[18]。農村生態(tài)文明建設水平受到自然狀況、人類活動等因素的影響，使其成為一個灰色系統，因此本研究采用灰色關聯分析方法建立灰色關聯評價模型診斷農村生態(tài)文明建設水平，具體步驟如下[18-19]：

(1) 建立評價指標數據矩陣。根據農村生態(tài)文明建設水平評價對象Di在評價指標Xj的指標值Xij，建立農村生態(tài)文明建設水平評價指標數據矩陣：

(1)

(2) 無量綱化處理。為了消除各評價指標量綱不同對農村生態(tài)文明建設水平診斷的影響，采用直線型無量綱化公式對農村生態(tài)文明建設水平評價指標數據進行處理：

正向指標：Xij′=Xij/maxXj

(2)

負向指標：Xij′=minXj/Xij

(3)

式中：Xij，Xij′——第i個評價對象第j項評價指標的原始值、標準化值； maxXj，minXj——農村生態(tài)文明建設水平第j項評價指標的標準最大值和標準最小值。

表1 農村生態(tài)文明建設水平評價指標體系及其權重

(3) 測算兩極最大差與兩極最小差。i個評價對象數列與最優(yōu)值之間的絕對差公式如下：Δij=│Xij′-1│ (i=1,2,…,m；j=1,2,…,n)

(4)

在絕對差的基礎上，計算兩極最大差Δ(max)、兩極最小差Δ(min)，具體公式如下：

(5)

(6)

(4)計算關聯系數。關聯系數εij計算公式如下：

(7)

式中：ρ——分辨系數，一般取0.5[19]；關聯系數εij是小于1的正數，表示農村生態(tài)文明建設水平第i個評價對象與最優(yōu)參考序列在第j項評價指標的關聯程度。

(5) 計算評價指標權重wj。不同評價指標對農村生態(tài)文明建設水平的影響程度存在一定的差異，需要對評價指標賦以一定的權重，本研究采用改進的熵值法來確定農村生態(tài)文明建設水平評價指標權重，具體步驟包括農村生態(tài)文明建設水平評價指標標準化處理、坐標平移、評價指標熵值測算、評價指標差異性系數計算、評價指標權重確定[15]。

(6) 計算關聯度。關聯系數ri計算公式如下：

(8)

式中:ri——農村生態(tài)文明建設水平第i個評價對象與最優(yōu)參考序列之間相互關聯的程度，如果ri>rj則表明第i個評價對象比第j個評價對象的關系程度好，進而判斷被評價對象的順序。

1.3 障礙度模型

在農村生態(tài)文明建設水平分析的基礎上，開展農村生態(tài)文明建設的病理剖析，診斷影響農村生態(tài)文明建設水平的障礙因子，為進一步提升農村生態(tài)文明建設水平提供決策參考。農村生態(tài)文明建設的障礙因素測算采用因子貢獻度、指標偏離度、障礙度3個指標進行診斷[15-16]：因子貢獻度(Uj)表示各評價指標對農村生態(tài)文明建設水平的權重(wj)，指標偏離度(Iij)表示農村生態(tài)文明建設水平各單項指標標準化值Xij′與100%之差；障礙度(Yj,yj)分別表示各評價對象分類指標、單項指標對農村生態(tài)文明建設水平的影響程度,計算公式如下：

(9)

2 實證研究-以江蘇省為例

2.1 區(qū)域概況與數據來源

(1) 區(qū)域概況。江蘇位于中國大陸東部沿海中心，東瀕黃海，東南與浙江和上海毗鄰，西接安徽，北接山東，介于東經116°18′—121°57′，北緯30°45′—35°20′。江蘇地處長江三角州，平原遼闊，自然條件優(yōu)越，經濟基礎較好。全省面積1.072×105km2，占全國總面積的1.1%；全省耕地面積4.60×106hm2，人均占有耕地0.06hm2。2013年全省人均地區(qū)生產總值74 607元，農村居民人均純收入達13 598元。江蘇省農業(yè)生產穩(wěn)定發(fā)展，全年糧食總產達3.42×1010kg；農村改革有序推進，新型經營體系加快構建[20]。

(2) 數據來源。江蘇省農村生態(tài)文明建設水平評價指標數據主要來源于《江蘇統計年鑒(2014)》《江蘇農村統計年鑒(2014)》《中國統計年鑒(2014)》《中國農村統計年鑒(2014)》《中國環(huán)境統計年鑒(2014)》《江蘇省村鎮(zhèn)建設年報(2014)》《江蘇省水土保持公報》2013年江蘇省國民經濟和社會發(fā)展統計公報、江蘇省土地利用變更調查數據等。

2.2 結果分析

收集江蘇省有關農村生態(tài)文明建設水平評價指標數據，經分析整理后，按照改進的熵值法確定各評價指標的權重(表1)。根據前文提供的研究方法，得到江蘇省農村生態(tài)文明建設水平評價結果(圖1)。

圖1 江蘇省農村生態(tài)文明建設水平評價結果

(1) 綜合評價結果分析。由圖1可知，江蘇省13個市農村生態(tài)文明建設水平綜合評價指數從高到低依次為蘇州、南京、無錫、常州、鎮(zhèn)江、揚州、泰州、連云港、南通、淮安、徐州、鹽城、宿遷市。蘇州、南京、無錫、常州、鎮(zhèn)江5市農村生態(tài)文明建設水平高于江蘇省平均水平，在江蘇省農村生態(tài)文明建設水平中處于前列位置，對于其他地區(qū)具有借鑒意義。江蘇省農村生態(tài)文明建設水平最高的是蘇州市(0.761 2)，最低的是宿遷市(0.408 5)，說明江蘇省農村生態(tài)文明建設水平區(qū)域差異明顯。蘇州市作為毗鄰上海的“小上?！保洕l(fā)展水平較高，基礎設施較為完善，社會發(fā)展基礎良好，生態(tài)建設推進較快，率先建成的“國家城市生態(tài)群”形成輻射，帶動蘇州市周邊農村加快資源環(huán)境保護工程，持續(xù)推進農村生態(tài)文明建設，促進農村生態(tài)文明建設水平不斷提升。從總體來看，農村生態(tài)文明建設水平蘇南地區(qū)(蘇州、南京、無錫、常州、鎮(zhèn)江市)高于蘇中地區(qū)(揚州、泰州、南通市)和蘇北地區(qū)。在此基礎上，本研究運用IBMSPSSStatistics20軟件對13個市農村生態(tài)文明建設水平進行聚類分析[21]，由此把江蘇省13個市農村生態(tài)文明建設水平劃分為3類：第1類包括蘇州市，該市農村生態(tài)文明建設水平高居江蘇省第1，且與其他市差距較大，短時間內無法被趕超；第2類包括南京、無錫、常州、鎮(zhèn)江市，該類地區(qū)農村生態(tài)文明建設水平整體較高；第3類包括揚州、泰州、連云港、南通、淮安、徐州、鹽城、宿遷市，該類地區(qū)經濟發(fā)展方式有待進一步轉變，農業(yè)面源污染對生態(tài)文明建設的壓力依然存在、農村工業(yè)污染問題較為突出、農村生活污染治理難度依然較大，農村生態(tài)文明建設投入依然不足、環(huán)境保護投入總額占地區(qū)生產總值比重不高，農村生態(tài)文明建設意識有待進一步提高，由此導致該類地區(qū)農村生態(tài)文明建設水平不高。

(2) 分類指標對比分析。從農村生態(tài)系統壓力評價指數來看，排在首位是南京市，徐州市排在最后；可見，江蘇省13個市之間的農村生態(tài)系統壓力水平差異較大，蘇南地區(qū)壓力相對較小、蘇北地區(qū)壓力相對較大，其中南京市壓力最小、徐州市壓力最大(負向指標。數值越小，生態(tài)壓力相對越大)[22]，徐州市資源消耗壓力、環(huán)境污染壓力等較大，由此給農村生態(tài)系統帶來的脅迫較大。農村生態(tài)系統狀態(tài)評價指數最高值出現在蘇州市，最低值是揚州市，從總體來看農村生態(tài)系統狀態(tài)水平蘇南地區(qū)大于蘇中地區(qū)、蘇中地區(qū)大于蘇北地區(qū)。農村生態(tài)系統響應評價指數從高到低依次是蘇州、無錫、南京、常州、鎮(zhèn)江、揚州、南通、泰州、連云港、宿遷、淮安、徐州、鹽城市，由此可見農村生態(tài)系統響應水平蘇南地區(qū)大于蘇中地區(qū)，蘇中地區(qū)大于蘇北地區(qū)。相比蘇中地區(qū)、蘇北地區(qū)，蘇南地區(qū)農村生態(tài)系統壓力較小，生態(tài)保育狀態(tài)較好，生態(tài)保護意識較高，農村生態(tài)文明建設的重視程度較高，生態(tài)環(huán)境保護投入較大，污染治理能力較強，生態(tài)治理措施較為完善。

(3) 障礙因素診斷。根據障礙度模型，對江蘇省13個市農村生態(tài)文明建設水平障礙因素進行診斷(圖2)。蘇南地區(qū)(蘇州、南京、無錫、常州、鎮(zhèn)江市)阻礙農村生態(tài)文明建設水平提高的制約因素主要集中在農村生態(tài)系統狀態(tài)、農村生態(tài)系統壓力方面，主要包括農村居民恩格爾系數、單位耕地農藥負荷、人均耕地面積、人均水資源量等。蘇中地區(qū)(揚州、泰州、南通市)農村生態(tài)文明建設水平提升的阻礙因素主要集中在農村生態(tài)系統狀態(tài)、農村生態(tài)系統響應方面，主要包括每萬人口衛(wèi)生機構床位數、林木覆蓋率、農村居民恩格爾系數、節(jié)能環(huán)保公共財政支出、對生活污水進行處理的行政村數量比例等。蘇北地區(qū)(連云港、淮安、徐州、鹽城、宿遷)阻礙農村生態(tài)文明建設水平改善的制約因素主要集中在農村生態(tài)系統響應方面，主要包括村莊環(huán)境整治達標率、農村居民人均純收入、節(jié)能環(huán)保公共財政支出、對生活污水進行處理的行政村數量比例、每萬人口衛(wèi)生機構床位數、農村居民恩格爾系數、單位耕地農藥負荷等。由此可見，江蘇省農村生態(tài)文明建設水平障礙因素主要集中在農村居民恩格爾系數、節(jié)能環(huán)保公共財政支出、對生活污水進行處理的行政村數量比例、單位耕地農藥負荷、每萬人口衛(wèi)生機構床位數等方面。

圖2 農村生態(tài)文明建設分類指標障礙度

3 討論與建議

(1) 江蘇省實證分析結果表明，基于PSR模型的指標體系綜合考慮了社會經濟、人類活動、資源與環(huán)境等，可以更準確地體現社會經濟系統與農村生態(tài)系統之間的關系；基于灰色關聯模型的綜合評價系統能使農村生態(tài)文明評價系統中的復雜關系簡單明了，獲得量化的評價指標體系，提供科學的判斷分析，它對農村生態(tài)文明建設水平的評價更加有效；基于PSR模型的評價指標體系與灰色關聯模型能夠實現對農村生態(tài)文明建設水平的有效診斷。

(2) 江蘇省農村生態(tài)文明建設水平存在區(qū)域差異，從總體來看蘇南地區(qū)高于蘇中地區(qū)、蘇北地區(qū)。蘇南地區(qū)農村生態(tài)文明建設水平主要受農村生態(tài)系統狀態(tài)、農村生態(tài)系統壓力方面制約，為進一步提高農村生態(tài)文明建設水平，蘇南地區(qū)要不斷緩解人口壓力，提高農民收入水平，改善農村居民生活，同時加快發(fā)展綠色農業(yè)、循環(huán)農業(yè)，減少農藥化肥的施用，提高區(qū)域生態(tài)環(huán)境等；蘇中地區(qū)農村生態(tài)文明建設水平提升的阻礙因素主要集中在農村生態(tài)系統狀態(tài)、農村生態(tài)系統響應方面，要進一步轉變經濟發(fā)展方式，提高農民收入水平，加大環(huán)境治理的財政投入，推進農村人居環(huán)境建設，強化農村污水治理和垃圾處理，實施環(huán)保先行政策，提高綠化覆蓋率等；蘇北地區(qū)農村生態(tài)文明建設水平主要受到農村生態(tài)系統響應的阻礙，應進一步轉變經濟發(fā)展方式，提高農民收入水平，不斷加強農村居民的生態(tài)環(huán)保意識和生態(tài)重視程度，提高蘇北地區(qū)生態(tài)建設的資金投入，大力發(fā)展綠色農業(yè)，持續(xù)推進村莊環(huán)境整治，有效提升蘇北地區(qū)農村整體的環(huán)境風貌。

(3) 根據江蘇省農村生態(tài)文明建設水平診斷結果，進一步優(yōu)化調整產業(yè)結構，深入推進供給側結構性改革，倒逼經濟轉型升級，加強工業(yè)污染治理，加快發(fā)展現代服務業(yè)、大力發(fā)展生態(tài)旅游，提高農民收入水平、降低農村居民恩格爾系數；加快推進農業(yè)科技創(chuàng)新，普及農業(yè)標準化清潔生產，加快生態(tài)循環(huán)農業(yè)建設，持續(xù)推進農藥減量化；加強農村生態(tài)文明建設資金投入，推進綠色江蘇建設，加快美麗鄉(xiāng)村建設，深入開展農村環(huán)境整治，加快推進生活污水治理，優(yōu)化農村居民生活環(huán)境，加強農村生態(tài)文明建設宣傳教育，提升公眾農村生態(tài)文明建設意識，進而有效提升農村生態(tài)文明建設水平。

(4) 本研究在建立農村生態(tài)文明建設水平評價指標體系的基礎上，嘗試性將灰色關聯模型運用到農村生態(tài)文明建設水平診斷中，達到了預期研究目的。由于此類研究尚不多見，農村生態(tài)文明建設水平評價的指標選擇等問題有待于進一步深入分析。

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A Study on Construction Level of Rural Ecological Civilization in Jiangsu Province Based on Grey Correlation Model

LI Changxin1, CHEN Xiao2, ZHANG Hui2, ZHENG Huawei2,3

(1.CollegeofEngineering,NanjingAgriculturalUniversity,Nanjing,Jiangsu210031,China; 2.CollegeofHumanitiesandSocialDevelopment,NanjingAgriculturalUniversity,Nanjing,Jiangsu210095,China; 3.TheKeyLaboratoryoftheCoastalZoneExploitationandProtection,MinistryofLandandResource,Nanjing,Jiangsu210024,China)

[Objective] This paper aimed to diagnosis the level of rural ecological civilization construction, to provide some references for policy making. [Methods] An evaluation index system for rural ecological civilization construction level was constructed based on pressure-state-response(PSR) model, and an empirical analysis was conducted in Jiangsu Province using grey correlation model. [Results] The level of rural ecological civilization construction had regional differences in Jiangsu Province, and the highest of it was found in Suzhou City. Crucial constraints on the improvement of rural ecological civilization construction level include the Engel coefficient of rural residents, the public expenditure on energy conservation and environmental protection, the proportion of administrative villages in the treatment of domestic sewage, the pesticide load per unit of cultivated land, and the number of beds per ten thousand population of health institutions. [Conclusion] These methods are suitable in the diagnosis on the rural ecological civilization construction level because the evaluation index system based on the PSR model can accurately reflect the relationship among various elements of the rural ecological civilization. Furthermore, the grey correlation model can discover more specific problems existing in the rural ecological civilization construction.

rural ecological civilization construction; PSR model; grey correlation model

2017-03-31

2017-05-23

國家自然科學基金項目“農村土地整治生態(tài)風險管控研究”(71403130)； 國土資源部海岸帶開發(fā)與保護重點實驗室開放基金項目(2015CZEPK06)

李昌新(1965—)，男(漢族)，江蘇省如東縣人，博士，教授，主要從事區(qū)域農業(yè)與可持續(xù)發(fā)展研究。E-mail：lichxin@njau.edu.cn。

鄭華偉(1985—)，男(漢族)，江蘇省漣水縣人，博士，副教授，主要從事農村社會發(fā)展與生態(tài)文明研究。E-mail：huaweizheng2008@163.com。

A

1000-288X(2017)03-0107-06

F205