摘 要：區(qū)域生態(tài)保護與高質量發(fā)展耦合協調評價涉及資源、環(huán)境、經濟、社會等學科，是連接區(qū)域可持續(xù)發(fā)展理論和實踐的重要橋梁。為推動區(qū)域生態(tài)保護與高質量發(fā)展協調評價理論和實踐的深入發(fā)展，針對生態(tài)保護與高質量發(fā)展耦合協調評價中存在的概念不明確、耦合協調模型計算有誤區(qū)、定量評價計算與物理解析相分離等問題，基于評價對象、評價指標、評價目標的系統(tǒng)綜合評價三要素原則，重點探討區(qū)域生態(tài)保護與高質量發(fā)展耦合協調評價中的耦合度評價、耦合協調度評價等基本概念，以及單指標評價函數、指標權重、系統(tǒng)綜合指標評價函數、耦合協調度計算存在的具體問題。提出采用物理解析與定量計算相結合的方法改進現有耦合協調評價方法的不足，引入集對分析等計算智能方法和戴明循環(huán)法以不斷改進、開拓和創(chuàng)新系統(tǒng)間耦合協調評價方法。

關鍵詞：可持續(xù)發(fā)展；高質量發(fā)展；生態(tài)保護；耦合協調評價；集對分析；使用誤區(qū)；系統(tǒng)綜合評價三要素

中圖分類號：ＴＶ２１３．４；Ｘ３２１；Ｆ２０５ 文獻標志碼：Ａ ｄｏｉ：１０．３９６９／ ｊ．ｉｓｓｎ．１０００－１３７９．２０２４．１２．００３

引用格式：王平，周戎星，金菊良，等．區(qū)域生態(tài)保護與高質量發(fā)展耦合協調評價問題探討［Ｊ］．人民黃河，２０２４，４６（１２）：１７－２３．

事物、現象之間普遍存在聯系。區(qū)域生態(tài)保護與高質量發(fā)展兩系統(tǒng)之間存在耦合、協調等復雜的非線性關系［１－２］ 。區(qū)域生態(tài)保護與高質量發(fā)展耦合協調評價涉及資源、環(huán)境、經濟、社會等學科，是對兩者協調關系程度進行判斷［１，３］ ，是連接區(qū)域可持續(xù)發(fā)展理論和實踐的重要橋梁。目前，區(qū)域發(fā)展狀況評價已從單純的一個系統(tǒng)發(fā)展水平評價轉向兼顧發(fā)展水平和協調水平的系統(tǒng)間整體均衡發(fā)展狀態(tài)評價［３－４］ 。區(qū)域生態(tài)保護與高質量發(fā)展耦合協調評價通常采用耦合協調度模型［１，３，５］ ，該模型簡便直觀，可探討區(qū)域生態(tài)保護系統(tǒng)與高質量發(fā)展系統(tǒng)之間相互作用彼此影響的協調發(fā)展程度， 已在黃河流域［１，４－５］ 、淮河流域［６］ 、長江經濟帶［７］ 、珠江三角洲［３］ 、京津冀［８］ 經濟環(huán)境協調發(fā)展研究中廣泛應用。

目前，耦合協調度模型常用于系統(tǒng)間關聯性和協調性分析，如分析資源環(huán)境保護與經濟社會發(fā)展諸系統(tǒng)間的協調發(fā)展問題［３，９－１０］ 。在應用中發(fā)現，該模型存在系統(tǒng)間耦合協調度的概念尚不夠明確、評價指標體系的構建主觀性強、耦合度和耦合協調度計算公式不合理且易誤用、評價指標樣本標準化處理方法不統(tǒng)一等問題［１１－１３］ ，會影響評價結果的合理性和有效性，也會影響學術研究的科學性和邏輯性［３，１１，１４］ 。為此，本文針對區(qū)域生態(tài)保護與高質量發(fā)展耦合協調評價中存在的概念不明確、耦合協調模型計算有誤區(qū)、定量評價計算與物理解析相分離等問題，基于評價對象、評價指標、評價目標的系統(tǒng)綜合評價三要素原則，重點探討區(qū)域生態(tài)保護與高質量發(fā)展耦合協調評價中的耦合度評價、耦合協調度評價等基本概念，以及單指標評價函數、指標權重、系統(tǒng)綜合指標評價函數、耦合協調度等計算方法的若干問題及解決思路，以期進一步推動區(qū)域生態(tài)保護與高質量發(fā)展協調評價理論和實踐的深入發(fā)展。

１ 耦合協調評價概念問題

１．１ 生態(tài)保護與高質量發(fā)展

生態(tài)保護通常指生態(tài)環(huán)境的保護、建設、可持續(xù)利用等工作。目前，我國建立了涵養(yǎng)水源、水土保持、防風固沙等自然保護區(qū)面積約１５０ 萬ｋｍ２，但干旱、凍寒、喀斯特、荒漠、黃土高原等生態(tài)環(huán)境脆弱地區(qū)約占國土面積的６０％，生態(tài)保護任務艱巨［１４－１５］ 。高質量發(fā)展是基于五大發(fā)展理念的經濟社會、生態(tài)環(huán)境和人的素養(yǎng)的綜合高水平發(fā)展［１５－１７］ 。生態(tài)保護為高質量發(fā)展提供重要支撐，高質量發(fā)展為生態(tài)保護提供技術、經濟、制度保障等。不同區(qū)域不同時期生態(tài)保護與高質量發(fā)展之間存在著發(fā)展與保護的對立統(tǒng)一關系，區(qū)域生態(tài)保護與高質量發(fā)展耦合協調評價就是判斷區(qū)域生態(tài)保護與高質量發(fā)展之間同一（協同）、對立（矛盾）、差異（既非同一又非對立的狀態(tài)）的關系程度［１８－１９］ 。生態(tài)保護、高質量發(fā)展都是可持續(xù)發(fā)展工作內容，而生態(tài)環(huán)境是區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的工作對象，可見“生態(tài)環(huán)境與高質量發(fā)展耦合協調”表達不夠準確。

１．２ 耦合與耦合協調

耦的本義是指兩人一起合力耕種，源于物理學的耦合（Ｃｏｕｐｌｉｎｇ）是指兩個或兩個以上系統(tǒng)通過物質、能量、信息等方面的相互作用彼此影響甚至聯合在一起形成統(tǒng)一體（共同體）的過程或現象，耦合的核心屬性是參與耦合的系統(tǒng)之間存在相互影響、相互作用關系；協調的本義是指多人協力合作、使配合適當；耦合協調是指系統(tǒng)間相互作用協同實現共同體一致功能的過程和現象［３，６，１１］ 。耦合用于描述系統(tǒng)間相互作用彼此影響的程度，這種影響程度在關系屬性上是正向、反向或者中性沒有明確。換言之，耦合關系狀態(tài)有正向反向的優(yōu)劣之分，而耦合協調用于描述系統(tǒng)間相互作用彼此影響的良性耦合、實現共同體功能的協調一致（協同）程度，顯然耦合協調是耦合的子集，耦合協調強調的是系統(tǒng)間彼此影響的協同程度，這是耦合協調與耦合的主要區(qū)別［３，２０］ 。生態(tài)保護與高質量發(fā)展的耦合協調是指生態(tài)保護與高質量發(fā)展兩系統(tǒng)間相互促進、協同實現共同體功能的過程，而耦合則只表示系統(tǒng)間相互作用彼此影響，沒有系統(tǒng)間協同作用程度方面的含義［３，６］ 。

１．３ 耦合機制與耦合協調機制

耦合機制是指系統(tǒng)間相互作用彼此影響的具體關系形式，這些形式在性質、屬性上是正向的還是反向的或者是中性的沒有明確［６］ 。耦合協調機制是指系統(tǒng)間彼此協同相互促進作用的具體關系形式，用于描述物質、能量、信息等從一個系統(tǒng)傳遞到另一系統(tǒng)，從而促使系統(tǒng)間協同發(fā)展、實現統(tǒng)一體整體功能上的優(yōu)化。可見，從系統(tǒng)結構角度看［２１］ ，耦合機制實質上反映的是統(tǒng)一體的組成結構和關系結構，而耦合協調機制反映的是統(tǒng)一體協調優(yōu)化方面的組成結構和關系結構。區(qū)域生態(tài)保護是支撐高質量發(fā)展的重要基礎和基本前提，高質量發(fā)展可為生態(tài)保護提供經濟、技術、管理等支持和保障，區(qū)域生態(tài)保護與高質量發(fā)展相互作用彼此影響，兩者耦合協調、協同發(fā)展實現區(qū)域可持續(xù)發(fā)展［６，２２］ 。耦合協調機制研究有助于理解生態(tài)保護與高質量發(fā)展統(tǒng)一體系統(tǒng)中各部分之間具體的相互促進作用，有助于建立合理的評價指標體系［２２－２３］ ，這一指標體系就是研究區(qū)域實現生態(tài)保護與高質量發(fā)展統(tǒng)一體系統(tǒng)整體優(yōu)化功能的具體實現途徑［２４］ 。

區(qū)域生態(tài)保護與高質量發(fā)展兩系統(tǒng)的作用關系是典型的人地關系，生態(tài)保護強調有關地的保護修復，高質量發(fā)展強調有關人的發(fā)展活動［４，２５］ ，兩系統(tǒng)耦合協調形成的統(tǒng)一體，成為區(qū)域生態(tài)環(huán)境承載力系統(tǒng)的承載調控力子系統(tǒng)［１２，２６］ 。生態(tài)保護系統(tǒng)旨在對承載支撐力子系統(tǒng)的調控，高質量發(fā)展系統(tǒng)旨在對壓力子系統(tǒng)的調控，這兩類調控相互作用彼此影響，協同提高區(qū)域生態(tài)環(huán)境承載能力，生態(tài)保護是高質量發(fā)展的基礎條件，高質量發(fā)展是發(fā)揮資源合理配置、減輕生態(tài)壓力、保護生態(tài)的重要保障［６］ 。

１．４ 耦合度評價與耦合協調度評價

耦合度評價是指對生態(tài)保護系統(tǒng)ｘ（簡稱系統(tǒng)ｘ）與高質量發(fā)展系統(tǒng)ｙ（簡稱系統(tǒng)ｙ）之間相互作用彼此影響的程度進行判斷；耦合協調度評價是指對系統(tǒng)ｘ與系統(tǒng)ｙ 之間彼此協同相互促進作用的程度進行判斷。生態(tài)保護綜合評價指標函數Ｕ１（ｘ）用于衡量區(qū)域生態(tài)保護系統(tǒng)中各評價指標對區(qū)域生態(tài)保護作用的綜合貢獻，高質量發(fā)展綜合評價指標函數Ｕ２（ｙ）用于反映區(qū)域高質量發(fā)展系統(tǒng)中各評價指標對區(qū)域高質量發(fā)展作用的綜合貢獻。區(qū)域生態(tài)保護與高質量發(fā)展耦合度評價一般可用兩系統(tǒng)綜合評價指標函數的幾何平均［Ｕ１（ｘ）Ｕ２（ｙ）］０．５ 表示［６，１２，２４］ ，而區(qū)域生態(tài)保護與高質量發(fā)展耦合協調度評價除了考慮［Ｕ１（ｘ）Ｕ２（ｙ）］０．５ 這一乘積項外，還需要考慮系統(tǒng)ｘ 與系統(tǒng)ｙ 對統(tǒng)一體綜合水平指數（一般用Ｕ１（ｘ）和Ｕ２（ｙ）的加權和描述）的貢獻。其中：乘積項用于描述系統(tǒng)ｘ 與系統(tǒng)ｙ 彼此相互影響的非線性倍乘效應，突出系統(tǒng)綜合水平指數較小值對統(tǒng)一體耦合協調程度的限制作用；加權和項用于描述系統(tǒng)ｘ 與系統(tǒng)ｙ 相互影響的線性疊加補償效應，突出系統(tǒng)綜合水平指數較大值對統(tǒng)一體耦合協調程度的貢獻。區(qū)域生態(tài)保護與高質量發(fā)展耦合協調度一般用上述乘積項與加權和項的幾何平均來刻畫［１，３，１１］ ?？梢?，立足于以研究區(qū)域為評價對象ａ、以指標體系為評價指標ｂ、以區(qū)域生態(tài)保護與高質量發(fā)展耦合協調程度判斷為評價目標ｃ 的綜合評價系統(tǒng)三要素及其作用關系［２４］ ，用兼顧系統(tǒng)ｘ 與系統(tǒng)ｙ 間乘積非線性倍乘效應和加和線性疊加補償效應的耦合協調度，來評價區(qū)域生態(tài)保護與高質量發(fā)展兩系統(tǒng)之間的協同關系比較合理，可較全面地測度區(qū)域生態(tài)保護與高質量發(fā)展兩系統(tǒng)對統(tǒng)一體整體協調優(yōu)化功能的彼此協同作用，因此被廣泛應用于區(qū)域生態(tài)保護與高質量發(fā)展耦合協調關系程度的評價［１１］ 。

１．５ 評價目標與評價指標

評價目標是對評價對象預期各類評價結果的具體刻畫和設定。區(qū)域生態(tài)保護與高質量發(fā)展耦合協調評價目標，就是判斷研究區(qū)域系統(tǒng)ｘ 與系統(tǒng)ｙ 之間相互促進、協調一致實現共同體功能的程度［２４］ 。指標的本義是指示目標的參數，評價指標是評價對象實現評價目標的具體途徑，是溝通評價對象與評價目標之間關系的橋梁，是評價對象中能影響評價目標的主要特征變量，也是綜合評價過程中的主要評價信息來源，一般用實數變量表示，通常用多個評價指標描述評價對象實現評價目標的多種具體途徑，這些指標往往處于不同層次、形成多層次的評價指標體系［２７－２８］ 。評價指標體系完整地反映評價對象對評價目標實現途徑的層次結構。指標體系中最高層是評價目標，中間層是準則子系統(tǒng)層，最底層是具體指標層，評價目標是指標體系的核心。在評價過程中，需要根據研究區(qū)域系統(tǒng)ｘ、系統(tǒng)ｙ 的特點和兩系統(tǒng)的統(tǒng)一體可持續(xù)發(fā)展功能的實現，分別構建兩系統(tǒng)評價指標體系，這些指標體系需要根據研究區(qū)域的耦合協調評價目標和耦合協調機制，結合現場調研、專家咨詢和相關研究成果等信息綜合分析后確定［２４，２８］ 。評價對象ａ、評價指標ｂ、評價目標ｃ（三要素）及其作用關系構成了區(qū)域生態(tài)保護與高質量發(fā)展耦合協調評價系統(tǒng)。其中：ａ 與ｃ 間的未知關系ａｃ 是評價問題，若成為已知關系就是評價結果關系，也就是結論關系；ｂ 與ｃ 間的關系ｂｃ 是耦合協調評價方法，也就是論證關系；ａ 與ｂ 間關系ａｂ 就是研究區(qū)域評價指標樣本集，也就是論據關系?？梢?，ａｂ、ｂｃ分別是亞里士多德三段論中的小前提關系、大前提關系［２９］ ，通過ａｂ 與ｂｃ 的合成作用ａｂ＠ ｂｃ 可將評價問題ａｃ 關系由未知轉化為已知，從而得到結論。論據關系、結論關系偏認識論，論證關系偏向實踐論，作為論證關系的耦合協調評價方法可把研究對象的初始論據認識狀態(tài)轉換、提升到最終的結論認識狀態(tài)，可見評價方法對評價問題的認識至關重要。

２ 耦合協調評價方法問題

２．１ 評價目標（評價等級標準）確定方法

評價目標是評價過程的出發(fā)點、工作主線和歸宿，一般根據評價對象狀態(tài)變化特征來具體刻畫和設定預期的各類評價結果。作為評價目標量化形式的評價等級標準應反映綜合評價目標的主要方面（例如兩系統(tǒng)組成的統(tǒng)一體可持續(xù)發(fā)展的整體功能，不同規(guī)劃年期望達到的保護水平和發(fā)展水平等），應根據各評價指標變量對不同區(qū)域（全國平均水平或相似區(qū)域）不同時期的評價目標符合程度的臨界閾值特征確定各指標評價等級區(qū)間的兩端點值。系統(tǒng)ｘ、系統(tǒng)ｙ 評價就是把兩系統(tǒng)多個評價指標樣本值按照符合生態(tài)保護、高質量發(fā)展評價等級標準的程度，用綜合評價方法轉化為各樣本符合評價等級標準（評價目標）關系程度的一維綜合指標值，作為相應的生態(tài)保護、高質量發(fā)展的綜合評價指標函數值［２４］ 。評價等級標準是影響系統(tǒng)ｘ、系統(tǒng)ｙ 評價結果的重要因素，在一定時期和空間范圍內要保持一定的連續(xù)性和穩(wěn)定性，要避免純主觀經驗地確定這些評價等級標準，以確保評價的客觀性和可靠性［６］ 。

２．２ 評價對象確定方法

評價對象是為實現評價目標而選取、確定的，評價對象隨評價目標不同而不同，可認為是評價目標的函數［１２，２４，２７］ 。就像要求水文統(tǒng)計中的樣本資料一樣，評價對象一般要求具有可靠性、可測性、一致性、代表性、差異性［２７，３０］ 。對評價對象進行觀測、取樣，得到評價對象的評價樣本，在系統(tǒng)綜合評價過程中評價對象和評價樣本一般相互等價、不作區(qū)分地使用。區(qū)域生態(tài)保護與高質量發(fā)展耦合協調評價對象是指不同研究區(qū)域不同時期的兩系統(tǒng)關系狀態(tài)。評價指標是那些能夠影響評價目標實現的評價對象的關鍵特征，是評價過程中的主要信息來源，而評價等級標準則是評價目標具體化的表現，由評價對象集中的某些閾值特征構成評價等級標準的閾值區(qū)間。各待評價對象與評價等級標準構成集對，綜合評價的實質就是對各待評價對象對評價等級標準符合程度作相同、相異和相反關系的判斷［３１］ ?？梢?，評價目標是評價對象理想狀態(tài)的表征。

評價對象的確定是實現區(qū)域生態(tài)保護與高質量發(fā)展耦合協調評價的前提條件。評價對象ａ 與評價目標ｃ 相關聯，具體聯系的途徑就是評價指標ｂ，這三者間的兩兩關系，構成區(qū)域生態(tài)保護與高質量發(fā)展耦合協調評價各種方法的理論基礎。評價對象中蘊涵著許多時空分布特征和屬性特征，其中就有評價指標特征，根據評價指標特征來判斷評價對象符合、實現評價目標的程度，這就是系統(tǒng)綜合評價方法的實質和邏輯主線。綜合評價過程中的信息流動順序是從綜合評價的評價對象要素，經評價指標要素，到評價目標要素。正如水文隨機變量的統(tǒng)計特征分析是各種水文統(tǒng)計方法的應用基礎一樣，評價對象的特征分析特別是評價指標的特征分析也是建立、應用綜合評價方法的前提條件。評價對象、評價目標的分析是評價背景分析的主要內容，正如科學研究過程中研究對象、研究目標是研究問題的背景分析的主要內容一樣，而評價指標及其與評價對象、評價目標之間的關系分析則是評價方法分析的主要內容?？梢姡c評價指標有關的定性分析和定量計算是確定評價方法的核心內容。

２．３ 評價指標體系確定方法

判斷研究區(qū)域系統(tǒng)ｘ 與系統(tǒng)ｙ 之間耦合協調性的前提是圍繞兩系統(tǒng)組成的統(tǒng)一體可持續(xù)發(fā)展整體功能實現的總體目標，分別建立系統(tǒng)ｘ 與系統(tǒng)ｙ 評價指標體系，得到相應的綜合評價指標函數ｆ（ｘ）、ｇ（ｙ），從而才能綜合ｆ（ｘ）與ｇ（ｙ）間的耦合性、協調性計算來描述區(qū)域生態(tài)保護與高質量發(fā)展耦合協調度［３，１１］ 。圍繞研究區(qū)域生態(tài)保護與高質量發(fā)展耦合協調評價統(tǒng)一體的具體評價目標、系統(tǒng)ｘ 和系統(tǒng)ｙ 的組成結構和關系結構的分析，再結合現場調研、文獻研究、專家咨詢等信息，識別系統(tǒng)ｘ 和系統(tǒng)ｙ 的要素及其作用關系，建立相應的區(qū)域生態(tài)保護和高質量發(fā)展評價的初步指標體系，并運用集對分析聯系數方法［２８］ 、層次分析法［３２］ 等進行指標篩選，確定最終的評價指標體系。上述評價指標體系的確定過程是典型的耦合協調形成過程物理成因分析與基于評價指標信息的耦合協調度定量計算綜合集成過程，應避免僅按照指標體系設置的系統(tǒng)性、動態(tài)性、可操作性等原則，或參照壓力－狀態(tài)－響應指標體系概念框架，主觀地、寬泛地構建評價指標體系［５－６］ 。例如，區(qū)域生態(tài)保護評價指標體系、高質量發(fā)展評價指標體系中應各自含有關聯對方主要特征信息的關鍵指標，才能反映系統(tǒng)ｘ 和系統(tǒng)ｙ 彼此相互影響的耦合作用過程。在單個區(qū)域生態(tài)保護或高質量發(fā)展評價的指標體系確定過程中，也要注意根據子系統(tǒng)之間串聯作用、并聯作用、混聯作用的關系屬性來確定相應指標體系的邏輯關系和層次結構［２４］ 。

２．４ 單指標評價函數確定方法

單指標評價函數確定就是用以表征區(qū)域生態(tài)保護、高質量發(fā)展評價對象第ｉ 個樣本第ｊ 個指標值ｘｉｊ 、ｙｉｊ符合生態(tài)保護、高質量發(fā)展評價等級標準ｓｘ （ｊ）、ｓｙ（ｊ）的關系程度、在［０， １］區(qū)間上取值的實值關系函數ｆ（ｘｉｊ ，ｓｘ（ｊ））、ｇ（ｙｉｊ ，ｓｙ（ｊ））的確定過程，ｆ（ｘｉｊ ，ｓｘ（ｊ））、ｇ（ｙｉｊ ，ｓｙ（ｊ））越接近１，則表示ｘｉｊ 、ｙｉｊ越符合評價等級標準ｓｘ（ｊ）、ｓｙ（ｊ）；反之，ｆ（ｘｉｊ ， ｓｘ（ｊ））、ｇ（ｙｉｊ ， ｓｙ（ｊ））越接近０，則表示ｘｉｊ 、ｙｉｊ越不符合評價等級標準ｓｘ（ｊ）、ｓｙ（ｊ），ｊ ＝１～ｍ（ｍ 為指標數目），ｉ ＝１～ｎ（ｎ 為樣本數目）［２４］ 。單指標評價是區(qū)域生態(tài)保護與高質量發(fā)展耦合協調評價整個過程的起點和基礎，單指標評價函數反映評價指標與評價目標之間的一種映射、反映評價指標在定量方面對評價目標的影響程度，其實質是單指標樣本值符合評價目標的一種模糊關系，故常用模糊綜合評價、集對分析聯系數等方法［３１］ 表示。

現有耦合協調評價大多采用指標樣本數據極差標準化處理公式（ｘｉｊ– ｘｍｉｎｊ ） ／ （ｘｍａｘｊ －ｘｍｉｎｊ ）來構建單指標評價函數，其不足主要表現在：一是在物理解釋方面，沒有與“評價指標值符合評價目標的程度”的含義相關聯，單指標評價與評價等級標準、評價目標沒有發(fā)生關聯，使得整個耦合協調評價失去物理意義、評價方向和科學基礎；二是在定量計算方面，標準化處理公式計算結果是相對于特定評價指標樣本集而言的，單指標評價結果會隨評價指標樣本集的最大值或最小值的變化而變化，這顯然不合理。這種依賴于樣本集極端值的單指標評價方法可能會導致評價結果的樣本依賴性、相對性和不穩(wěn)定性，從而影響評價的可比性、準確性和可靠性，會動搖“對評價對象進行分類排序”這一系統(tǒng)綜合評價的宗旨。實際上，評價指標值符合評價目標（評價等級標準）的程度具有辯證性，整體表達上具有同一、差異、對立三方面模糊關系形式，目前用集對分析聯系數來實現單指標評價函數是比較合理、穩(wěn)健、有效的新途徑［１２， ３１］ 。

２．５ 評價指標權重確定方法

評價指標權重體現區(qū)域生態(tài)保護、高質量發(fā)展評價指標體系中各指標影響評價目標的相對重要性程度［２４，３２］ ，通常在［０，１］區(qū)間取值，評價指標體系或其子系統(tǒng)中各評價指標權重之和等于１，表示指標體系沒有遺漏重要指標，體現指標權重之間具有線性補償作用。當一個指標的權重減小或增大時，必然會導致其他指標權重相應地增大或減小，反映指標相對重要性的分配不確定性［１９，２４］ 。指標權重組成的向量形成一種映射函數關系，它把單指標評價函數值轉換成評價子系統(tǒng)綜合指標評價函數值或評價系統(tǒng)綜合指標評價函數值，解決了各評價指標與評價目標符合程度之間不同量綱度量的轉換問題，反映各單指標評價函數相對于評價目標重要性的平衡協調結果［２４］ 。可見，指標權重反映評價指標在定性方面對評價目標的符合程度，而單指標評價函數則反映評價指標在定量方面對評價目標的符合程度，唯有指標權重、單指標評價函數相結合才能完整地反映各評價指標在定性和定量方面對評價目標的綜合影響程度，也才能確定合理的評價方法。指標權重確定需要基于研究區(qū)域生態(tài)保護與高質量發(fā)展耦合協調機制和各評價指標相對重要性之間的同異反比較關系，可用基于遺傳算法的層次分析法［３３］ 等來確定各指標權重。

目前，大多數耦合協調評價研究用信息熵（反映評價指標樣本值之間的差異性）確定權重［６， ２２］ ，而信息熵權法存在兩個不足：一是在物理解釋方面，指標信息熵值越小意味著指標值變化越大、指標所表示的不確定信息量越多，該指標相對于其他指標越重要、被賦權重越大，這與在沒有競爭性的區(qū)域生態(tài)保護與高質量發(fā)展耦合協調評價中的指標權重含義“指標相對其他指標影響評價目標的相對重要性程度”沒有聯系。換言之，這里的指標權重含義與指標值變化沒有關系。二是在定量計算方面，信息熵權的計算結果依賴于特定的評價指標樣本集，計算結果會隨評價指標樣本集的變化而變化，這與“指標權重反映指標在定性方面影響評價目標的重要性程度”的本義不一致。此外，常用的信息熵權計算公式在信息熵值接近于０ 或１ 時會出現不合理的權重計算結果，因而需要使用改進的信息熵權計算公式［３４－３５］ 。

２．６ 區(qū)域生態(tài)保護和高質量發(fā)展各系統(tǒng)綜合指標評價函數確定方法

在評價過程中，需要確定系統(tǒng)ｘ 與系統(tǒng)ｙ 的綜合指標評價函數Ｕ１ （ ｆ （ ｘｉｊ ， ｓｘ （ ｊ））， ｗｊ ） 和Ｕ２ （ ｇ （ ｙｉｊ ，ｓｙ（ｊ）），ｗｊ ）［１，３，６］ ，它們通常用各自評價指標體系中各指標權重ｗｊ 綜合各單指標評價函數ｆ （ｘｉｊ ， ｓｘ （ｊ））、ｇ（ｙｉｊ ， ｓｙ（ｊ））獲得，其中單指標評價函數判斷各評價指標樣本值符合系統(tǒng)ｘ 和系統(tǒng)ｙ 評價等級標準的程度，綜合指標評價函數判斷各單指標評價函數符合統(tǒng)一體評價目標的程度［２４， ２７］ 。在某些研究中，單指標評價與綜合指標評價之間還可能存在子系統(tǒng)評價［３６］ 。單指標評價函數之間、子系統(tǒng)評價函數之間的作用關系，可能存在串聯的乘積關系或串聯與并聯相組合的關系、不滿足并聯的線性加和關系，現有研究大多采用加權和綜合方法確定的綜合指標評價函數Ｕ１值和Ｕ２值，與研究區(qū)域實際情況相比有可能偏大，一些高質量發(fā)展評價指標對實現反映五大發(fā)展理念的評價目標的作用往往具有非線性耦合作用、不適于用加權和綜合，需要注意與區(qū)域實際情況相印證［２４］ 。在相同輸入信息條件下，用乘積關系得到的綜合指標評價函數值一般會明顯小于用加和關系得到的值。Ｕ１值和Ｕ２值是系統(tǒng)ｘ與系統(tǒng)ｙ 耦合協調度計算的輸入信息，由于評價指標樣本值、指標權重、單指標評價函數，甚至評價指標體系、評價目標的確定過程都可能存在不確定性，因此Ｕ１值和Ｕ２值也可能存在不確定性，目前比較有效的方法是用可定量表征同異反關系結構的聯系數來表示［３１］ 。

２．７ 區(qū)域生態(tài)保護與高質量發(fā)展兩系統(tǒng)耦合協調度確定方法

系統(tǒng)ｘ 與系統(tǒng)ｙ 耦合協調度確定包括函數Ｕ１、Ｕ２的耦合度計算和耦合協調度計算。現有研究常用Ｃ ＝Ｕ１０．５Ｕ２０．５ ／ （０．５Ｕ１ ＋０．５Ｕ２ ） 計算系統(tǒng)ｘ 與ｙ 間的耦合度，用Ｔ ＝ａ１Ｕ１ ＋ａ２ Ｕ２計算由系統(tǒng)ｘ 和系統(tǒng)ｙ 組成的統(tǒng)一體的綜合發(fā)展度（統(tǒng)一體的綜合指標評價函數），其中系統(tǒng)ｘ 和系統(tǒng)ｙ 的權重ａ１和ａ２一般?。埃担瑒tＴ 與Ｃ計算式的分母實際上是相同的，用Ｄ ＝ Ｃ０．５ Ｔ０．５ 計算耦合協調度以表示統(tǒng)一體的協調發(fā)展程度時實際上退化為Ｄ ＝Ｕ１０．２５Ｕ２０．２５，這顯然不能反映耦合協調度的本義“耦合協調度Ｄ 值越大，說明系統(tǒng)間發(fā)展的協同性越顯著”［３，１１－１２］ 。此外，如果單指標評價函數采用數據標準化公式處理，則Ｕ１和Ｕ２的計算結果完全依賴于評價指標樣本集，而與評價目標、評價等級標準無關，于是Ｃ、Ｄ 的計算完全依賴于Ｕ１和Ｕ２，所以Ｃ、Ｄ 的計算結果也僅與評價指標樣本集有關，而與評價目標、評價等級標準無關，破壞了綜合評價的三要素原則，這樣得到的Ｃ、Ｄ 計算值僅針對當前樣本集有效，具有相對意義，缺乏與其他樣本集計算結果的可比性［２０］ ，限制了耦合協調度評價結果的普遍適用性和可靠性，這顯然不合理。

現有的耦合度計算公式中的分子、分母大都分別用Ｕ１和Ｕ２的幾何平均、算術平均表示，這兩個平均值都反映平均情況，數值上通常比較接近，沒有反映“系統(tǒng)間相互作用強度”的耦合度本義［３］ 。在耦合協調度Ｄ 計算公式中的Ｔ 很容易被Ｃ 計算公式中的分母約去，實際Ｄ 的計算結果接近于Ｕ１ 和Ｕ２ 的幾何平均再開方［３，１１］ 。Ｕ１和Ｕ２ 一般表示為相對隸屬度、都在［０，１］區(qū)間取值，因此在實際應用中會發(fā)現所計算的Ｄ 值一般比實際情況明顯偏大，假定Ｕ１和Ｕ２在［０，１］區(qū)間均勻取值，Ｄ 值在［０．６，１．０］區(qū)間取值的可能性達到近７０％，這顯然不合理，可見這種耦合協調度計算方法存在明顯偏高現象。為克服該不足，文獻［１２］提出用評價指標樣本符合評價等級標準的聯系數確定系統(tǒng)ｘ 和系統(tǒng)ｙ 中各單指標評價函數，用系統(tǒng)ｘ 和系統(tǒng)ｙ 的Ｕ１和Ｕ２的幾何平均和算術平均分別計算兩系統(tǒng)間的耦合度和統(tǒng)一體的綜合發(fā)展度，再用耦合度和綜合發(fā)展度的幾何平均計算兩系統(tǒng)的耦合協調度，應用結果驗證了其耦合協調度改進的合理性。

２．８ 評價結果合理性分析方法

由上述評價目標、評價對象、評價指標體系、單指標評價函數、指標權重、系統(tǒng)綜合指標評價函數、耦合協調度確定方法形成了較為完整的區(qū)域生態(tài)保護與高質量發(fā)展耦合協調評價方法體系。但是，目前對同一評價對象不同評價方法的評價結果的非一致性問題尚未解決，主要通過評價結果合理性分析來處理［３０，３７］ 。評價結果合理性分析強化了評價方法理論與實踐研究之間的互饋作用，使評價過程從預期評價目標設定，經單指標評價和系統(tǒng)綜合指標評價，到耦合協調度評價構成閉環(huán)，便于借助計劃－執(zhí)行－檢查－行動（Ｐｌａｎ－Ｄｏ－Ｃｈｅｃｋ－Ａｃｔ，ＰＤＣＡ）戴明循環(huán)法，推動耦合協調評價方法不斷反饋式改進。在實際操作中，目前合理性分析主要是把評價結果與研究區(qū)域生態(tài)保護與高質量發(fā)展耦合協調實際狀況作直接比較分析，與實際情況越接近則評價結果越合理。這與水文隨機模型實用性分析的研究思路是一致的［３８］ 。

基于耦合協調度模型的區(qū)域生態(tài)保護與高質量發(fā)展耦合協調評價方法主要從宏觀角度判斷系統(tǒng)ｘ 和系統(tǒng)ｙ 之間的協調發(fā)展程度，目前尚不能深入分析各系統(tǒng)內部的結構、功能和動力機制，也不能考慮多系統(tǒng)之間的非線性、反饋和時滯等復雜因素［２２，３９］ 。在沒有揭示系統(tǒng)之間的作用關系時，僅用耦合協調度模型分析這些系統(tǒng)共同體的宏觀發(fā)展趨勢，可能難以準確揭示研究區(qū)域生態(tài)保護與高質量發(fā)展耦合協調的主要特征。因此，需要結合研究區(qū)域的實際情況進行評價結果合理性分析，辯證地使用耦合協調評價方法。一個可以參考的方法是，借助協同學、復雜適應系統(tǒng)、集對分析、結構水資源學等理論方法，持續(xù)深化系統(tǒng)之間耦合協調關系評價的機理闡釋和理論模型的構建過程研究［１９，２２，３９］ 。

３ 結論

１）在耦合協調評價概念界定方面，區(qū)域生態(tài)保護與高質量發(fā)展耦合協調評價是對系統(tǒng)ｘ 和系統(tǒng)ｙ 的發(fā)展水平和協調水平的整體均衡發(fā)展狀態(tài)進行綜合評價，涉及資源、環(huán)境、經濟、社會等學科，其核心工作包括確定各系統(tǒng)單指標評價函數、指標權重、系統(tǒng)綜合指標評價函數，評價區(qū)域生態(tài)保護與高質量發(fā)展兩系統(tǒng)耦合度和耦合協調度。耦合協調是耦合的子集，它強調系統(tǒng)間彼此影響的協同程度。在區(qū)域生態(tài)保護與高質量發(fā)展耦合協調評價中，應進一步強化評價對象、評價指標、評價目標三要素原則，以確保耦合協調評價方法的科學性和實用性。

２）在耦合協調評價方法確定方面，當前區(qū)域生態(tài)保護與高質量發(fā)展耦合協調評價存在一些誤區(qū)：使用評價指標樣本數據標準化處理公式代替單指標評價函數，用信息熵權法確定指標權重，用諸系統(tǒng)綜合指標評價函數值的幾何平均與算術平均之比計算這些系統(tǒng)的耦合度等。為走出這些誤區(qū)，建議采用評價過程物理解析與定量計算相結合的計算思維方法，以提高評價結果的科學性、可比性、準確性和可靠性。例如，目前采用集對分析的聯系數方法確定單指標評價函數比較科學、合理和有效。

３）在耦合協調評價方法發(fā)展方面，鑒于區(qū)域生態(tài)保護與高質量發(fā)展耦合協調評價問題的復雜性，評價結果合理性分析有待進一步強化和深化，迫切需要引入集對分析等計算智能方法和戴明循環(huán)法以不斷改進、開拓和創(chuàng)新系統(tǒng)間耦合協調評價方法。

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【責任編輯 趙宏偉】

基金項目： 國家自然科學基金資助項目（ Ｕ２２４０２２３，５２４０９００１）； 陜西省水利科技計劃項目（２０２２ｓｌｋｊ－１９）； 安徽省自然科學基金資助項目（２２０８０８５ＵＳ０３）