秦濤，朱慶福，朱彩霞，李娜，梁佳樂，王瑞雪

（北京林業(yè)大學(xué) 經(jīng)濟管理學(xué)院，北京 100083）

0 引言

荒漠化治理工程在改善生態(tài)環(huán)境，促進(jìn)社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展中發(fā)揮了積極作用。截至目前，國家先后實施了京津風(fēng)沙源治理工程、三北防護(hù)林建設(shè)工程、退耕還林工程、退牧還草工程、草原沙化防治工程等五大荒漠化治理工程。由于荒漠化治理工程涵蓋了生態(tài)、經(jīng)濟和社會各方面的內(nèi)容，所以在進(jìn)行治理時需要對三者的效益進(jìn)行協(xié)調(diào)。本研究以新疆多個樣本縣作為主要研究區(qū)，在構(gòu)建指標(biāo)體系的基礎(chǔ)上，利用耦合度模型和耦合協(xié)調(diào)度模型對荒漠化治理進(jìn)程中的社會、經(jīng)濟和生態(tài)耦合效應(yīng)進(jìn)行了分析，這對于荒漠化工程實施有著非常重要的指導(dǎo)意義。

近年來，區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)研究已成為國內(nèi)學(xué)者關(guān)注的重點，研究方法主要包括層次分析法、指標(biāo)構(gòu)建法、灰色關(guān)聯(lián)度測算法、用熵值賦權(quán)法與綜合評價法、標(biāo)準(zhǔn)差橢圓及空間自相關(guān)法等六種方法。朱海娟等[1]在建立耦合協(xié)調(diào)模型的基礎(chǔ)上，利用層次分析法對寧夏荒漠化防治生態(tài)經(jīng)濟系統(tǒng)耦合狀況進(jìn)行了分析；熊建新等[2]對耦合協(xié)調(diào)發(fā)展作用機制進(jìn)行解釋，并構(gòu)建耦合協(xié)調(diào)度評估指標(biāo)體系，對洞庭湖區(qū)生態(tài)承載力系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)度進(jìn)行了時空分析；徐維祥等[3]研究了長江經(jīng)濟帶區(qū)域城市功能，測算了區(qū)域創(chuàng)新耦合度；杜湘紅等[4]運用灰色關(guān)聯(lián)度算法，并結(jié)合GM(1, 1)模型對洞庭湖生態(tài)經(jīng)濟區(qū)水資源環(huán)境與社會經(jīng)濟系統(tǒng)耦合發(fā)展進(jìn)行仿真模擬；叢小麗等[5]運用熵值賦權(quán)法與綜合評價法，借助耦合協(xié)調(diào)模型測度吉林省各市（州）生態(tài)旅游與旅游環(huán)境的耦合協(xié)調(diào)等級與演化情況；李瓊等[6]利用標(biāo)準(zhǔn)差橢圓、空間自相關(guān)等方法研究了中國社會保障與經(jīng)濟發(fā)展耦合的時空特征。

回顧以往文獻(xiàn)，發(fā)現(xiàn)其存在以下四方面問題：第一，在研究荒漠化治理效益時，單從社會和經(jīng)濟兩方面出發(fā)，建立兩系統(tǒng)的耦合協(xié)調(diào)度模型，但是很少兼顧對生態(tài)環(huán)境的影響；第二，研究的地區(qū)太泛，有些政策建議不便于推廣，缺乏對生態(tài)環(huán)境建設(shè)的長期規(guī)劃與實施管理；第三，指標(biāo)體系的設(shè)置不科學(xué)、不全面，系統(tǒng)中只包含部分生態(tài)指標(biāo)、經(jīng)濟指標(biāo)，而社會指標(biāo)較少；第四，較少采用定量分析的研究方法，缺少科學(xué)計算。因此，本文從荒漠化治理視角出發(fā)，此次研究增加了生態(tài)方面的研究，建立荒漠化治理社會效益、經(jīng)濟效益和生態(tài)效益三個子系統(tǒng)的耦合協(xié)調(diào)度模型，借助耦合協(xié)調(diào)度模型定量分析在荒漠化治理中，社會、經(jīng)濟、生態(tài)等耦合效應(yīng)影響著荒漠化工程推進(jìn)，在這些研究的基礎(chǔ)上進(jìn)一步推進(jìn)新疆地區(qū)荒漠化治理的科學(xué)化與合理化，以促進(jìn)新疆地區(qū)社會—經(jīng)濟—生態(tài)協(xié)調(diào)發(fā)展。

1 研究地區(qū)與研究方法

1.1 研究區(qū)域概況

新疆土地面積166.498 7萬平方千米，約占中國陸地面積的六分之一，荒漠化面積分布廣、類型多，干旱少雨，土壤鹽漬化。人口由2004年的1 963萬人增加至2019年的2 260萬人，第一產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值比重呈現(xiàn)逐漸下降趨勢，由2004年占比20.2%下降到2019年占比13.1%，第二產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)出波浪式增長的態(tài)勢，所占比重也逐漸降低，由2004年占比45.9%下降到2019年占比35.3%，第三產(chǎn)業(yè)所占比重整體上呈現(xiàn)出穩(wěn)定上升的態(tài)勢，由2004年占比33.9%上升到2019年占比51.6%，高出第一、第二產(chǎn)業(yè)占比。農(nóng)村居民純收入逐年增加，由2004年的2 245元增加到2019年的12 951元，城鎮(zhèn)居民人均可支配收入由2004年的7 503元增加至2019年的34 664元，到2019年年底，新疆將以“三北”防護(hù)林工程，退耕還林還草工程，塔里木盆地外圍防沙治沙工程，退牧還草工程和水土保持重點工程等國家重點工程為基礎(chǔ)，控制荒漠化土地面積164.4萬公頃。通過實施以生態(tài)修復(fù)為主要內(nèi)容的綜合治理，有效遏制了大面積干旱缺水地區(qū)水土流失嚴(yán)重、植被退化、風(fēng)蝕水蝕加劇的勢頭。沙漠化土地擴展態(tài)勢不斷放緩，沙漠化土地面積逐步萎縮，綠洲生態(tài)環(huán)境不斷好轉(zhuǎn)，沙塵天氣不斷減少，沙漠化防治取得階段性的進(jìn)展。同時，在全國率先完成生態(tài)狀況綜合評價，實現(xiàn)了由“總體惡化向整體好轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變”的歷史性跨越。據(jù)國家林業(yè)和草原局第四次和第五次荒漠化及沙化監(jiān)測結(jié)果顯示，2005—2009年新疆荒漠化土地面積下降422.53平方千米；2010—2014年荒漠化土地面積下降589.21平方千米，平均每年下降117.84平方千米[7]。

1.2 研究假設(shè)

回顧以往研究，中國社會—經(jīng)濟—生態(tài)協(xié)調(diào)發(fā)展逐漸穩(wěn)定趨向良好。寧夏地區(qū)的經(jīng)濟社會發(fā)展和生態(tài)系統(tǒng)演化速度處于逐步協(xié)調(diào)發(fā)展的耦合狀態(tài)[8]；河南省農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境與農(nóng)業(yè)經(jīng)濟的耦合協(xié)調(diào)度達(dá)到0.9以上，處于優(yōu)質(zhì)耦合狀態(tài)[9]；2001—2012年洞庭湖區(qū)生態(tài)承載力系統(tǒng)耦合度與耦合協(xié)調(diào)度的變化呈同步穩(wěn)步增加的態(tài)勢[10]。半干旱區(qū)的荒漠化土地治理成效斐然，提升了當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)經(jīng)濟社會效益[11]。遼寧朝陽荒漠化地區(qū)經(jīng)過多年的荒漠化治理，有害風(fēng)沙天氣逐漸減少，糧食連年豐收，荒漠化治理工作取得顯著成效[12]。吉林雙遼市通過采用人工治理與生態(tài)修復(fù)相結(jié)合的辦法，取得了林地面積大幅增加、林分質(zhì)量明顯提高、三大效益同步增長的成效[13]。甘肅省荒漠化治理通過恢復(fù)受損的生態(tài)系統(tǒng)，有效改善了甘肅各地區(qū)生態(tài)環(huán)境，促進(jìn)了生態(tài)建設(shè)和經(jīng)濟發(fā)展，帶動了社會經(jīng)濟的可持續(xù)增長[14]。因此，得到假設(shè)H1。

H1：荒漠化治理使得社會—經(jīng)濟—生態(tài)系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)發(fā)展變化態(tài)勢趨向穩(wěn)定且進(jìn)入?yún)f(xié)調(diào)發(fā)展階段。

李亞平等[15]通過構(gòu)建句容市的水—社會經(jīng)濟—生態(tài)耦合系統(tǒng)，對蘇南丘陵地區(qū)的水資源進(jìn)行了仿真模擬，得到了句容市水資源調(diào)控的最佳策略。吳艷霞等[16]對黃河流域社會經(jīng)濟與生態(tài)環(huán)境耦合進(jìn)行系統(tǒng)分析，研究發(fā)現(xiàn)，各省份間的生態(tài)環(huán)境綜合水平呈波動式緩慢上升。任祁榮等[17]構(gòu)建了甘肅省自然生態(tài)系統(tǒng)和社會經(jīng)濟系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)度模型，研究發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)耦合過程正從磨合階段向著高水平有序狀態(tài)穩(wěn)固發(fā)展，十年間甘肅省生態(tài)環(huán)境與社會經(jīng)濟發(fā)展的耦合協(xié)調(diào)性有明顯改善。張唯佳等[18]以阿拉善盟為例，研究了荒漠化治理技術(shù)產(chǎn)業(yè)化過程中阿拉善盟地區(qū)資源、環(huán)境、經(jīng)濟系統(tǒng)綜合發(fā)展水平及系統(tǒng)間協(xié)調(diào)度，結(jié)果表明，系統(tǒng)協(xié)調(diào)度整體呈上升態(tài)勢。朱彩霞等[19]運用耦合協(xié)調(diào)模型對云南省森林—生態(tài)—經(jīng)濟耦合系統(tǒng)的協(xié)調(diào)發(fā)展趨勢進(jìn)行分析，結(jié)果顯示，2006—2016年云南省森林生態(tài)經(jīng)濟耦合協(xié)調(diào)發(fā)展態(tài)勢良好。史戈[20]研究并發(fā)現(xiàn)了中國海岸帶地區(qū)的城市發(fā)展空間分布不均衡，分為嚴(yán)重不協(xié)調(diào)、基本不協(xié)調(diào)、基本協(xié)調(diào)、高級協(xié)調(diào)四種類型。連素蘭等[21]根據(jù)耦合協(xié)調(diào)度模型對福建省林業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和林業(yè)經(jīng)濟之間的協(xié)同發(fā)展進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)福建省林業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和林業(yè)經(jīng)濟在2006—2014年的協(xié)同發(fā)展越來越好，2013年后耦合協(xié)調(diào)度在0.8以上，并進(jìn)入了較好的協(xié)同發(fā)展?fàn)顟B(tài)。因此，得到假設(shè)H2。

H2：荒漠化治理使社會—經(jīng)濟—生態(tài)系統(tǒng)的耦合協(xié)調(diào)度未來繼續(xù)處于增長階段。

1.3 研究方法

耦合度（coupling degree）從物理學(xué)中首先產(chǎn)生，是用于描述一個系統(tǒng)或者一個系統(tǒng)內(nèi)各要素間相互作用和互相作用的大小。在管理學(xué)中，其主要指系統(tǒng)與環(huán)境間相互關(guān)系及其狀態(tài)變化的有序和不穩(wěn)定狀況，即系統(tǒng)與其外部環(huán)境之間相互影響、制約的性質(zhì)及水平。協(xié)調(diào)（coordinate）指兩個或者多個系統(tǒng)或者系統(tǒng)內(nèi)部要素間存在著良性互動關(guān)系，并集中表現(xiàn)為這一良性關(guān)聯(lián)性的不斷發(fā)展[22]。耦合協(xié)調(diào)度（coupling coordinative degree）是度量系統(tǒng)或系統(tǒng)內(nèi)部要素之間在發(fā)展過程中彼此和諧一致的程度，體現(xiàn)了系統(tǒng)由無序走向有序的趨勢。新疆荒漠化治理是一個“生態(tài)—經(jīng)濟—社會”復(fù)雜動態(tài)系統(tǒng)，在內(nèi)容上表現(xiàn)為生態(tài)子系統(tǒng)支撐能力與經(jīng)濟子系統(tǒng)發(fā)展能力和社會子系統(tǒng)供容能力之間在系統(tǒng)論上構(gòu)成相互影響和作用的耦合共生關(guān)系。在這三者中，生態(tài)子系統(tǒng)處于基礎(chǔ)地位，是對新疆沙漠化生態(tài)治理進(jìn)行測度最為直觀的反映，涉及森林蓄積量、荒漠化面積、水資源總量等自然要素；經(jīng)濟子系統(tǒng)是生態(tài)子系統(tǒng)的反映，經(jīng)濟子系統(tǒng)的發(fā)展能力一方面體現(xiàn)著生態(tài)子系統(tǒng)的治理成效，另一方面體現(xiàn)著對社會子系統(tǒng)的促進(jìn)作用；社會子系統(tǒng)的供容能力則反映了生態(tài)子系統(tǒng)自我維持、自我調(diào)節(jié)以及對各種壓力和干擾的抵抗能力，是生態(tài)子系統(tǒng)形成的先決條件。因此，研究生態(tài)環(huán)境建設(shè)與經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。本研究將社會子系統(tǒng)、經(jīng)濟子系統(tǒng)及生態(tài)子系統(tǒng)之間的互動協(xié)調(diào)發(fā)展程度界定為新疆荒漠化防治耦合協(xié)調(diào)度水平，并構(gòu)建了耦合協(xié)調(diào)度評價指標(biāo)體系及模型，對耦合關(guān)系及協(xié)調(diào)水平進(jìn)行了分析。

1.3.1 耦合度模型與耦合協(xié)調(diào)度模型

由于選取的指標(biāo)具有不同的量綱，因此需要標(biāo)準(zhǔn)化處理原始數(shù)據(jù)，歸一化到區(qū)間[0.2, 0.8][23]內(nèi)。計算公式如式（1）、（2）所示。

正向指標(biāo)：

逆向指標(biāo)：

式中：ymax是要映射的目標(biāo)區(qū)間的最大值，ymin是要映射的目標(biāo)區(qū)間的最小值，max(xi)是原始數(shù)據(jù)的最大值，min(xi)是原始數(shù)據(jù)的最小值，xi(i=1, 2, …,n)是原始數(shù)據(jù)中的任意值，是原始數(shù)據(jù)歸一化映射后的標(biāo)準(zhǔn)化值。

為了得到指標(biāo)的相對變化程度，接著計算信息熵值。

（1）確定指標(biāo)的權(quán)重系數(shù)的值，經(jīng)公式無量綱化為：

（2）計算第j項指標(biāo)的熵值（其中k取16）：

（3）計算權(quán)重wj：

其中，0≤wj≤1，并且滿足

耦合度反映了系統(tǒng)發(fā)展中各個子系統(tǒng)之間相互影響的強度。本文在分析國內(nèi)外有關(guān)研究成果的基礎(chǔ)上，提出了一套適用于我國農(nóng)村城鎮(zhèn)化進(jìn)程中生態(tài)環(huán)境建設(shè)與管理評價的指標(biāo)體系。由于本研究主要涵蓋了社會、經(jīng)濟、生態(tài)三個子系統(tǒng)，所以分別建立了對應(yīng)的綜合評價函數(shù)f(x)、g(y)及z(m)，如公式（7）～（9）所示，f(x)表示社會參數(shù)貢獻(xiàn)量，g(y)表示經(jīng)濟參數(shù)貢獻(xiàn)量，z(m)表示生態(tài)環(huán)境參數(shù)貢獻(xiàn)量。

式（7）～（9）中：p、q、n分別表示三個子系統(tǒng)的指標(biāo)個數(shù)；a、b、c分別表示對應(yīng)的指標(biāo)權(quán)重；xi、yi、mi分別表示子系統(tǒng)各個指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化值。

依據(jù)離差愈小愈協(xié)調(diào)的法則，可以推導(dǎo)出社會、經(jīng)濟及生態(tài)耦合度之間的計算公式為：

式中：k是一個調(diào)節(jié)系數(shù)，因為在本文中k值是由三個子系統(tǒng)構(gòu)成的耦合度模型，所以k值取3。C是荒漠化治理的社會生態(tài)經(jīng)濟系統(tǒng)耦合度，C∈[0, 1]，較大的C值證明社會生態(tài)與經(jīng)濟耦合程度較高，當(dāng)C趨于1時，社會效益、經(jīng)濟效益和生態(tài)效益系統(tǒng)之間的相互作用最強；反之，三者之間的相互作用最小。當(dāng)C為0時，三者之間不存在耦合效應(yīng)。

C值可以作為體現(xiàn)荒漠化治理社會效益、經(jīng)濟效益和生態(tài)效益的一個重要標(biāo)志。它可以全面地評價荒漠化綜合治理工程實施效果及生態(tài)環(huán)境效益，并能較好地揭示不同地區(qū)荒漠化防治工作的差異性及其相互關(guān)系。然而，C值同樣存在著適用局限性，因為系統(tǒng)與系統(tǒng)之間、各個子系統(tǒng)之間存在著復(fù)雜的交互發(fā)展關(guān)系，特別是在多地區(qū)研究中，單靠耦合度會產(chǎn)生誤導(dǎo)，無法真實地體現(xiàn)系統(tǒng)中各個子系統(tǒng)與系統(tǒng)整體的“協(xié)同”關(guān)系。本文引入了度量生態(tài)環(huán)境與經(jīng)濟發(fā)展耦合協(xié)調(diào)度的模型，克服了C值存在的缺陷：

式中：D為耦合協(xié)調(diào)度，D∈[0, 1]，D值的高低反映了社會、經(jīng)濟與生態(tài)發(fā)展水平的高低[24]；T是一個綜合協(xié)調(diào)指數(shù)，它綜合考慮了生態(tài)環(huán)境、社會發(fā)展水平和經(jīng)濟發(fā)展水平對協(xié)調(diào)度的影響，從而反映了它們之間的協(xié)同作用[25]。α、β、γ為待定權(quán)數(shù)，且α+β+γ=1。本文認(rèn)為社會子系統(tǒng)、經(jīng)濟子系統(tǒng)與生態(tài)子系統(tǒng)三者的作用同樣重要，因此，令α=β=γ=1/3，則：

1.3.2 協(xié)調(diào)發(fā)展類型與分類

根據(jù)耦合協(xié)調(diào)度值的大小將協(xié)調(diào)類型分為三大類六小類[26]，具體分類標(biāo)準(zhǔn)見表1。

表1 協(xié)調(diào)程度及耦合協(xié)調(diào)類型

1.3.3 GM(1, 1)模型

20世紀(jì)90年代，我國學(xué)者鄧聚龍教授[27]創(chuàng)立了灰色系統(tǒng)理論，該理論以不確定性系統(tǒng)為研究對象，推演多種系統(tǒng)的運行規(guī)律?；疑A(yù)測模型基于灰色系統(tǒng)理論建立，通過研究原始數(shù)據(jù)預(yù)測研究對象的未來發(fā)展趨勢。為克服單一化模型的局限性，提高灰色模型預(yù)測精度，本文采用改進(jìn)的GM(1, 1)模型，對灰色方程進(jìn)行組合優(yōu)化[28]，具體步驟如下：

（1）建立累加生成數(shù)列。設(shè)原始數(shù)據(jù)的時間序列為[X0(1)，X0(2)，…,X0(n)]，其中n表示原始數(shù)列有n個觀測值，通過對原始數(shù)列的一次累加（1-AGO）形成新的數(shù)列[X1(1)，X1(2)，…,X1(n)]，將凌亂的、無規(guī)律的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行規(guī)范化處理，則GM(1, 1)模型的一般形式為：

式中：參數(shù)α為發(fā)展灰數(shù)，參數(shù)μ為內(nèi)生灰數(shù)。

構(gòu)建預(yù)測模型。構(gòu)建GM(1, 1)的矩陣B，通過矩陣B采用最小二乘法求解參數(shù)向量求解公式為據(jù)此得到預(yù)測模型（其中k的取值為正整數(shù)）：

（3）預(yù)測具體步驟。根據(jù)已知GM(1, 1)模型預(yù)測未來一個新的值，剔除原始數(shù)列最久遠(yuǎn)的一個數(shù)據(jù)后，利用新值補充數(shù)列，不斷地利用模型新舊更替，直到達(dá)成預(yù)測目標(biāo)。

（4）精度檢驗。通過系列原始數(shù)據(jù)減去還原數(shù)據(jù)的差值與原始數(shù)據(jù)的比值，即用式（16）進(jìn)行模型的擬合精度檢驗：

當(dāng)平均誤差值|ε(k)|＜0.1時，則認(rèn)為模型的擬合精度達(dá)到較高要求；當(dāng)平均誤差值|ε(k)|＜0.2時，則認(rèn)為模型的擬合精度達(dá)到一般要求，否則需要引入殘差序列對公式進(jìn)行修正。

1.4 數(shù)據(jù)來源

數(shù)據(jù)主要來自2004—2019年的《中國統(tǒng)計年鑒》《新疆統(tǒng)計年鑒》《新疆經(jīng)濟普查年鑒》以及新疆各州市國民經(jīng)濟與社會發(fā)展統(tǒng)計公報等統(tǒng)計資料，并且通過均值替換法與通過SPSS20軟件利用回歸替補法對缺失數(shù)據(jù)進(jìn)行補充。

1.5 數(shù)據(jù)處理方法

首先，通過SPSS20軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行效度檢驗；其次，通過Excel依次對數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理、計算熵權(quán)重和綜合評價指數(shù)，得出2004—2019年樣本縣荒漠化社會效益綜合指數(shù)f(x)、經(jīng)濟效益綜合指數(shù)g(y)和生態(tài)效益綜合指數(shù)z(m)。最后，計算C值、T值和D值。

2 實證分析

2.1 指標(biāo)體系構(gòu)建

根據(jù)社會—經(jīng)濟—生態(tài)效益包含的內(nèi)容，建立如表2所示的指標(biāo)權(quán)重表。

2.2 指標(biāo)權(quán)重對耦合協(xié)調(diào)發(fā)展影響因素分析

依據(jù)以上指標(biāo)參考2004—2019年的《新疆統(tǒng)計年鑒》并依據(jù)調(diào)研數(shù)據(jù)得出各指標(biāo)原始值。根據(jù)數(shù)據(jù)分析來看，社會子系統(tǒng)所占權(quán)重最高的是學(xué)齡兒童入學(xué)率，權(quán)重為0.202；經(jīng)濟子系統(tǒng)所占權(quán)重最高的是地方財政收入，權(quán)重為0.128；生態(tài)子系統(tǒng)所占權(quán)重最高的是沙化面積，權(quán)重為0.190；綜合三個子系統(tǒng)來看，權(quán)重最高的為學(xué)齡兒童入學(xué)率。加強素質(zhì)教育、提高教育水平、確保適齡兒童入學(xué)、完善當(dāng)?shù)亟逃w系等措施來提升學(xué)齡兒童入學(xué)率，提升當(dāng)?shù)鼐用裰R素養(yǎng)，是解決新疆荒漠化問題的關(guān)鍵舉措。

2.3 子系統(tǒng)間耦合協(xié)調(diào)發(fā)展呈現(xiàn)穩(wěn)步上升趨勢

（1）綜合指數(shù)分析。計算求出2004—2019年新疆荒漠化治理社會效益子系統(tǒng)、經(jīng)濟效益子系統(tǒng)和生態(tài)效益子系統(tǒng)的綜合發(fā)展指數(shù)，如表3所示。為了分析荒漠化治理社會效益子系統(tǒng)、經(jīng)濟效益子系統(tǒng)和生態(tài)效益子系統(tǒng)的變化情況，得出其動態(tài)變化的趨勢線，如圖1所示。由表3、圖1可知，2004—2019年，新疆荒漠化社會效益子系統(tǒng)發(fā)展指數(shù)雖有波動，但整體還是呈穩(wěn)定上升狀態(tài)，經(jīng)濟效益子系統(tǒng)發(fā)展指數(shù)呈穩(wěn)定上升狀態(tài)，生態(tài)效益子系統(tǒng)發(fā)展指數(shù)呈波浪式上升態(tài)勢。具體分析如下，新疆2004—2019年的社會效益綜合指數(shù)f(x)由2004年的0.382增長到2019年的0.630，由原來的失調(diào)衰退（差）階段轉(zhuǎn)變?yōu)閰f(xié)調(diào)發(fā)展（中）階段；經(jīng)濟效益綜合指數(shù)g(y)由2004年的0.248增長到2019年的0.752，由原來的失調(diào)衰退（底線）階段轉(zhuǎn)變?yōu)閰f(xié)調(diào)發(fā)展（良）階段；生態(tài)效益綜合指數(shù)z(m)由2004年的0.255增長到2019年的0.681，由原來的失調(diào)衰退（差）階段轉(zhuǎn)變?yōu)閰f(xié)調(diào)發(fā)展（中）階段。

圖1 社會—經(jīng)濟—生態(tài)系統(tǒng)綜合發(fā)展指數(shù)

表3 社會—經(jīng)濟—生態(tài)系統(tǒng)綜合發(fā)展指數(shù)

（2）耦合度和綜合協(xié)調(diào)指數(shù)分析。從圖2可以看出荒漠化治理社會—經(jīng)濟—生態(tài)綜合系統(tǒng)的耦合度較為平緩，C值逐漸趨近1，說明系統(tǒng)之間達(dá)到了良性共振耦合狀態(tài)，系統(tǒng)開始趨向于有序結(jié)構(gòu)。綜合協(xié)調(diào)指數(shù)T值在2004—2008年保持一個較為平穩(wěn)的狀態(tài)，2008年之后雖然存在波動，但是整體仍呈上升趨勢，說明新疆荒漠化治理的社會—經(jīng)濟—生態(tài)三大子系統(tǒng)朝著互促互進(jìn)、相互配合的良性方向發(fā)展。

圖2 耦合度和綜合協(xié)調(diào)指數(shù)

（3）耦合協(xié)調(diào)度分析。由圖3可以看出，2004—2019年耦合協(xié)調(diào)度雖然出現(xiàn)輕微波動，但總體協(xié)調(diào)度穩(wěn)步上升，2008年之后荒漠化社會—經(jīng)濟—生態(tài)系統(tǒng)從失調(diào)衰退轉(zhuǎn)變?yōu)閰f(xié)調(diào)發(fā)展階段?；哪鐣?jīng)濟—生態(tài)效益耦合系統(tǒng)發(fā)展分為三個階段。第一階段，2004—2008年處于失調(diào)衰退階段，D值小于0.55，說明此階段荒漠化面積與水土流失面積較大，荒漠化治理措施還不夠完善，人們的認(rèn)識還不到位，荒漠化治理程度較低；第二階段，2008—2011年處于過渡階段，D值在0.63～0.65之間波動，說明治理成果初步顯現(xiàn)，社會效益、經(jīng)濟效益與生態(tài)效益開始初見成效；第三階段，2012—2019年處于協(xié)調(diào)發(fā)展階段，D值在0.68以上，說明由于科學(xué)荒漠化治理體系的建立，人們文化素養(yǎng)的提高以及國家政策和政府的資金支持，荒漠化治理成果開始全面顯現(xiàn)。

圖3 耦合協(xié)調(diào)度

近十幾年來，隨著荒漠化工程的不斷推進(jìn)，新疆生態(tài)環(huán)境、社會狀況和經(jīng)濟狀況之間的相互作用呈現(xiàn)出日益緊密的增長態(tài)勢。隨著時間的推移，C值和D值的上升表明，生態(tài)環(huán)境和社會經(jīng)濟發(fā)展之間的相互作用關(guān)系不斷加強。新疆荒漠化治理使得社會—經(jīng)濟—生態(tài)系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)發(fā)展變化態(tài)勢趨向穩(wěn)定且進(jìn)入?yún)f(xié)調(diào)發(fā)展階段。因此，這一結(jié)果證實了H1。

由表4可知，新疆地區(qū)的社會經(jīng)濟耦合性在荒漠化工程的實施中得到了促進(jìn)。社會經(jīng)濟子系統(tǒng)綜合發(fā)展指數(shù)在逐年增加，綜合協(xié)調(diào)指數(shù)呈波動式上升，耦合關(guān)系在不斷增強。但從兩者的增長趨勢來看，雖然新疆荒漠化治理的社會綜合發(fā)展指數(shù)和經(jīng)濟綜合發(fā)展指數(shù)都在增加，但相比之下，社會子系統(tǒng)綜合發(fā)展指數(shù)的增速不及經(jīng)濟子系統(tǒng)綜合發(fā)展指數(shù)的增速。主要是因為新疆地區(qū)地廣人稀，社會發(fā)展的基點比較低，所以社會子系統(tǒng)綜合發(fā)展指數(shù)的增長速度較慢。

表4 社會和經(jīng)濟子系統(tǒng)耦合情況

由表5可知，新疆社會生態(tài)耦合性的發(fā)展得到了荒漠化工程實施的有力推動。2004—2008年，綜合協(xié)調(diào)指數(shù)T值都在0.3左右徘徊，這一時期，社會—生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)展屬于消耗階段，耦合狀態(tài)具有不協(xié)調(diào)發(fā)展的趨勢，社會經(jīng)濟的負(fù)增長對生態(tài)環(huán)境造成了限制，或者說，生態(tài)環(huán)境對社會經(jīng)濟的發(fā)展產(chǎn)生了制約。而從2009—2019年，綜合協(xié)調(diào)指數(shù)T值和耦合協(xié)調(diào)度D值都呈波動式增長，整體上，生態(tài)子系統(tǒng)與社會子系統(tǒng)處于協(xié)調(diào)耦合發(fā)展階段。

表5 社會和生態(tài)子系統(tǒng)耦合情況

由表6可知，通過荒漠化治理，新疆地區(qū)的生態(tài)和經(jīng)濟系統(tǒng)實現(xiàn)了更緊密的耦合，從而推動了該地區(qū)的可持續(xù)發(fā)展，綜合協(xié)調(diào)指數(shù)T值和耦合協(xié)調(diào)度D值波動中增加?；哪こ痰膶嵤⒋偈剐陆貐^(qū)經(jīng)濟和生態(tài)進(jìn)一步協(xié)調(diào)發(fā)展，耦合狀態(tài)將逐步趨向于和諧狀態(tài)。

表6 經(jīng)濟和生態(tài)子系統(tǒng)耦合情況

由表7可知，新疆地區(qū)的社會、生態(tài)和經(jīng)濟系統(tǒng)在荒漠化治理的推動下，得到了更加緊密的耦合和協(xié)同發(fā)展，綜合協(xié)調(diào)指數(shù)T值和耦合協(xié)調(diào)度D值在波動中增加。2004—2007年綜合協(xié)調(diào)指數(shù)T值低于0.3，這一時期，社會—經(jīng)濟—生態(tài)系統(tǒng)都處于不協(xié)調(diào)發(fā)展的狀態(tài)。而從2008—2019年，綜合協(xié)調(diào)指數(shù)T值波動上升，耦合協(xié)調(diào)度D值也從0.550上升至0.830，在2019年進(jìn)入良性協(xié)調(diào)發(fā)展階段，社會—經(jīng)濟—生態(tài)耦合狀態(tài)逐步趨向于協(xié)調(diào)發(fā)展階段。

表7 社會—經(jīng)濟—生態(tài)子系統(tǒng)耦合情況表

2.4 未來耦合協(xié)調(diào)度發(fā)展延續(xù)逐漸協(xié)調(diào)的趨勢

根據(jù)GM(1, 1)灰色預(yù)測模型，選取新疆2004—2019年社會—經(jīng)濟—生態(tài)系統(tǒng)的耦合協(xié)調(diào)度作為分析數(shù)據(jù)，利用已知的數(shù)列對2020年的耦合系統(tǒng)進(jìn)行耦合協(xié)調(diào)度預(yù)測，同時刪除2004年的數(shù)值，構(gòu)成一個新數(shù)列，據(jù)此對2021年的數(shù)值進(jìn)行預(yù)測，依此類推，從而對2020—2024年的耦合協(xié)調(diào)度進(jìn)行預(yù)測，最后得到2020—2024年的耦合協(xié)調(diào)度（表8）。

表8 2020—2024年耦合協(xié)調(diào)度預(yù)測值

由表8和圖4可知，預(yù)測值與實際值大致吻合，新疆2020—2024年社會—經(jīng)濟—生態(tài)系統(tǒng)的耦合協(xié)調(diào)度將大致延續(xù)過去幾年的發(fā)展，呈現(xiàn)穩(wěn)步上升的趨勢，驗證了假設(shè)H2。

圖4 新疆社會—經(jīng)濟—生態(tài)系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)度值趨勢對比

3 結(jié)論與建議

3.1 結(jié)論

根據(jù)實證研究結(jié)果，本文構(gòu)建的耦合協(xié)調(diào)度模型得出的結(jié)果以及用GM(1, 1)灰色模型預(yù)測得出的結(jié)果，與新疆荒漠化治理實際發(fā)展趨勢基本一致。2004—2019年，新疆地區(qū)荒漠化治理社會—經(jīng)濟—生態(tài)系統(tǒng)的耦合協(xié)調(diào)度基本呈穩(wěn)定上升趨勢，且總體平均水平較高。耦合協(xié)調(diào)度主要包含過渡類和協(xié)調(diào)類兩種類型，隨著時間演化，在2011年，系統(tǒng)的協(xié)調(diào)發(fā)展出現(xiàn)轉(zhuǎn)折，其主導(dǎo)類型由較差的協(xié)調(diào)發(fā)展轉(zhuǎn)變?yōu)榛緟f(xié)調(diào)再轉(zhuǎn)變?yōu)榱己玫膮f(xié)調(diào)發(fā)展。通過與其他學(xué)者的研究對比分析了解到，程長林等[29]通過構(gòu)建2013—2016年青藏高原社區(qū)畜牧業(yè)生態(tài)、社會、經(jīng)濟耦合協(xié)調(diào)模型發(fā)現(xiàn)，三大系統(tǒng)的耦合協(xié)調(diào)度在不斷提高，且社區(qū)存在差異；陳曉紅等[30]基于熵權(quán)法構(gòu)建的2005—2015年黑龍江省齊齊哈爾市環(huán)境、經(jīng)濟、社會耦合協(xié)調(diào)模型，發(fā)現(xiàn)三系統(tǒng)的耦合協(xié)調(diào)度逐年提升，但并未達(dá)到良好水平；王琦和湯放華[31]發(fā)現(xiàn)在2000—2013年，洞庭湖區(qū)生態(tài)—經(jīng)濟—社會復(fù)合系統(tǒng)的耦合現(xiàn)象呈現(xiàn)出不斷增強的趨勢。本文探索了新疆荒漠化治理的社會、經(jīng)濟和生態(tài)之間的耦合協(xié)調(diào)關(guān)系，并深入分析了其耦合作用機理，通過改進(jìn)的GM(1, 1)模型對未來的發(fā)展趨勢進(jìn)行了預(yù)測，為區(qū)域荒漠化治理提供了科學(xué)依據(jù)。

3.2 建議

從本文的分析可見，荒漠化工程的實施對新疆地區(qū)生態(tài)經(jīng)濟的耦合性發(fā)揮了積極影響，新疆地區(qū)的社會發(fā)展、經(jīng)濟狀況、生態(tài)環(huán)境以及這三者之間的耦合關(guān)系均呈現(xiàn)遞增趨勢，社會發(fā)展、經(jīng)濟狀況與生態(tài)環(huán)境的綜合指數(shù)都在增加，三者之間的耦合關(guān)系也在不斷增強。

通過幾年來的項目建設(shè)，新疆地區(qū)在社會發(fā)展、經(jīng)濟狀況和生態(tài)環(huán)境等方面都表現(xiàn)出了較好的發(fā)展態(tài)勢，但生態(tài)環(huán)境脆弱、資源匱乏仍是新疆地區(qū)生態(tài)發(fā)展面臨的重大限制。其中，生態(tài)子系統(tǒng)中占比最大的是沙化面積，土地荒漠化是新疆最主要的問題之一[32]。因此，要使新疆地區(qū)的生態(tài)經(jīng)濟效用最大化，就必須堅持生態(tài)經(jīng)濟化和經(jīng)濟生態(tài)化協(xié)同發(fā)展，大力發(fā)展綠色經(jīng)濟，形成政府主導(dǎo)、社會參與的防沙治沙格局。同時，也要培育和鼓勵各界人士共同參與到防沙治沙工作中，結(jié)合各地區(qū)的特點，深入開發(fā)綠色產(chǎn)業(yè)來達(dá)到新疆地區(qū)社會—經(jīng)濟—生態(tài)的可持續(xù)發(fā)展，早日達(dá)到地區(qū)間社會—經(jīng)濟—生態(tài)系統(tǒng)高水平耦合。