基于组合赋权的农业环境—经济耦合协调发展研究

周 健 白 科 王营营

[内容提要] “三农”不仅促进乡村振兴战略成为实现“两个一百年”奋斗目标的重要发展策略,同时为中国特色社会主义现代化建设提供创新价值与发展活力。基于组合赋权模型与耦合协调度模型,对南疆四地州农业环境—经济关系进行研究,探讨近10年间典型的地理单元农业发展状况。结果显示,农民生活保障、农业资源利用分别对农业经济与环境发展具有显著作用,南疆地区近10年间的农业环境—经济呈高耦合发展水平,耦合协调度逐步优化,但仍存在显著的滞后效应。为了实现南疆地区的乡村振兴与农业环境—经济的协同发展,要大力建设生态产业园区、积极保障农村环境承载能力、鼓励特色农业的发展等。

一、引言

推动生态文明建设、实现绿色可持续发展战略目标、构建人与自然生命共同体,是经济发展新常态下我国乃至全世界面临的重要课题。从基于生产生活价值视角的环境约束思考,到社会生命价值视角的环境经济协调共生观念演化,为中国正确处理环境保护与经济发展的互动关系,建立人与自然和谐共生的命运共同体,制定有助于“创新、协调、绿色、开放、共享”发展理念落实的环境策略提供了深刻的理论和实践借鉴。为实现具有中国特色的生态现代化目标,使生态文明建设蔚然成风,南疆四地州在推进“乡村振兴”战略的同时,环境保护与经济增长的协调发展备受关注。如何在乡村振兴的背景下综合评价农业环境—经济协调高质量可持续发展,值得深入思考和长期研究。

二、文献综述

环境与经济的发展关系研究始于17世纪的古典经济学派,经三百多年的积淀形成了成熟的环境经济理论。1987年,世界环境与发展委员会发表关于人类未来的报告《我们共同的未来》,报告中首次提出了“可持续发展”的概念,强调环境与人类之间密切的相关性,实现了人类社会与生态环境发展思想的飞跃[1]。1991年,英国环境经济学家大卫·皮尔斯和图奈在《自然资源和环境经济学》中第一次使用了“循环经济”一词,并且正式提出了自然资本的概念,认为开发利用自然资本的基本策略是遵循生态规律[2]。21世纪以来,环境经济理论的关注视角集中于人类发展、经济增长与环境改善三者之间的协调,将经济发展模式与解决环境问题和发展战略相结合,将保护环境提升到人类文明层次的绿色经济。

环境经济价值理论在中国的发展起步较晚,但发展迅猛,并且越来越具有中国化特色。梳理建立新中国至今70多年以来环境经济发展的演变脉络,观念视角实现了从“片面追求工业发展的高速度”[3]向“绿水青山就是金山银山”[4]转变、机构层面实现了从“强调经济实体,忽略环境质量”[5]向“环境经济相协调”[6]转变、制度层面实现了从“经济发展缺乏环境约束”向“经济发展承担环保义务”[7]转变、实践层面实现了从“经济增长以破坏生态环境为代价”向“共建人与自然命运共同体”[8]转变。70多年的发展表明,环境经济理论与政策实现了中国化,具有了鲜明的中国特色。

2000年,为缩小地区发展差距,改善西部生态环境,党中央实行了“西部开发”战略。钱兴福等(2001)就西部地区环境政策框架和环境管理能力建设两个方面进行了初步研究,提出了环境监管、环境经济与投资、环保技术、生态保护与恢复、能源与资源环境等方面的建议[9]。包庆德(2002)基于生态哲学理论视角,结合经济活动、经济结构、技术水平、政府管控和环保支出,论述了西部资源环境与经济生态三题[10]。马志荣(2005)立足西部民族地区,探讨了如何以科学发展观为指导,促进民族地区经济的繁荣,实现民族地区资源、环境与经济社会的协调发展[11]。新疆作为西部开发的重点地区,生态环境与经济发展备受关注,众多学者也对新疆的环境经济做了研究分析(胡国良等[12],2009;宋高燕等[13],2012;王彦发等[14],2018)。

在现有研究理论的基础上,针对南疆四地州农业环境发展与农业经济发展之间的关系,利用组合赋权模型与耦合协调模型,对农业环境与农业经济进行综合评价,了解南疆地区显著的农业发展特征,在弥补短板的基础上促进高质量可持续的耦合协调关系,为南疆地区农业现代化、乡村振兴、农民生活富裕提供政策建议。

三、数据来源与方法介绍

(一)数据来源与指标解释

为深入了解乡村振兴战略下南疆地区农业环境与经济的耦合协调发展关系的动态演变,以包括阿克苏地区、克孜勒苏柯尔克孜自治州(克州)、喀什地区、和田地区的南疆四地州为研究对象,借鉴尹晓波[15]、刘贵清[16]等人指标构建的经验,在农业经济发展体系设置经济实力、人口就业、社会保障3个一级指标和9个二级指标;在农业环境发展体系设置资源利用、环境污染、生态治理3个一级指标和13个二级指标,详见表1。通过查阅历年《新疆统计年鉴》、南疆四地州各地国民经济与社会发展统计公报的数据信息,形成2010年-2020年的阶段性指标数据集,根据数据集进行实证分析。

(二)方法介绍

从研究背景和研究目的出发,根据指标属性对原始数据进行归一化处理并计算主成分法与变异系数法下的组合权重,在组合赋权基础上建立耦合协调度模型,从耦合性和协调性两方面测度南疆地区在近10年间农业发展过程中的环境与经济的关系。

1.数据归一化

通过表1可知,指标属性对农业经济发展与农业环境发展具有不同指向的影响,同时,数据集之间也存在不同量纲的影响。为兼顾指标指向性影响与量纲影响,将原始数据采用归一化方法进行处理。

正向指标归一化:

(1)

负向指标归一化:

(2)

表1 农业经济与农业环境指标体系

2.组合赋权模型

(1)Critic法。Critic(Criteria importance through inter criteria correlation)是基于评价指标的对比强度和指标之间的冲突性来综合衡量指标的客观权重[17]。对于Critic法而言,在标准差一定时,指标间的冲突性越小,表明指标在评价方案的优劣上反映的信息有较大的相似性,权重也越小;反之,权重越大。Critic法计算步骤如下:

假定第i年内,有m个指标,每个指标有n个样本,由此构建数据集。

①无量纲化处理。

利用公式(1)和公式(2)对数据进行无量纲化处理。

②计算指标变异性。指标的变异性以标准差的形式体现。

(3)

③计算指标冲突性。指标的冲突性以相关系数的形式体现。

(4)

其中,rcd表示指标c与指标d之间的相关系数。Rm越大表示该指标与其他指标的相关性越强,冲突性越小,反映出相同的信息越多,一定程度上削弱了该指标的评价强度,应该给该指标分配更少的权重。

④计算信息量。

Cm=Sm×Rm

(5)

其中,Cm越大表示第m个指标在整个指标体系中的作用越大,应该给该指标分配更多的权重。

⑤计算各指标变量的权重。

(6)

(2)变异系数法。变异系数法是通过计算各指标实测数据的差异程度来确定指标权重的大小,指标内部数据差异性越大,则该指标对评价对象的区分程度越大,其权重分配值也越大。变异系数法确定权重的步骤如下:

假定第i年内,有m个指标,每个指标有n个变量,由此构建数据集。

①计算各指标变量的变异系数。

(7)

②计算各指标变量的权重。

(8)

(3)权重组合模型。综合集成赋权法是依据不同的偏好系数将多种单一赋权方法通过数学运算有机结合来确定指标权重的组合方法,实现了单一赋权方法之间的优势互补。在借鉴鲍学英[18]、Ni Zhongxin[19]等人的组合赋权方法下,依据最小信息熵原理,建立如下模型:

(9)

其中,Wm为组合权重且Wm∈(0,1],Wam与Wbm分别为主成分分析权重值和变异系数权重值。

利用拉格朗日乘法可知,采用几何平均数需要的信息量最少,由此得到具体的组合权重值表达式:

(10)

3.耦合协调度模型

耦合协调度模型一般用来研究一个系统内部两个或多个要素之间的关联性以及关联程度[20]。根据文本的研究目的,利用耦合协调度来探讨2010年以来南疆四地州农业经济发展与农业环境发展之间的动态关系,并进一步实现农业经济与农业环境的协调发展。

(1)耦合度模型。耦合度模型计算公式如下:

(11)

(2)耦合协调度模型。耦合度的高低仅能反映两指标变量之间关联的程度,当农业经济发展和农业环境发展都处于低水平时,也能有较高的耦合度。为了进一步反映两者相互作用中良性耦合程度的大小,拓展出耦合协调度模型,计算公式如下:

(12)

其中,Dt为第t年农业经济发展与农业环境发展之间的耦合协调度且Dt∈[0,1],Ct为第t年农业经济发展与农业环境发展之间的耦合度,Tt为第t年农业经济发展与农业环境发展之间的综合评价指数。鉴于南疆四地州农业经济发展与农业环境发展的同等重要性,待定系数β1与β2的取值均为0.5,即β1=β2=0.5。

四、实证分析

(一)描述性统计分析

表2是各指标数据的描述性统计结果。通过初始化数据的最值数据汇总可以发现,南疆四地州在近10年间的农业经济发展和农业环境发展在宏观视角上具有翻天覆地的变化,但由于量纲和数级影响,数据波动较强,异常值偏差较大。通过公式(1)与公式(2)计算,标准化数据的最小值和最大值分别为0和1,由标准化数据的均值和标准差可知,针对南疆地区农业经济与农业环境微观视角的研究须在标准化数据基础上进行。

(二)权重计算与分析

基于特定研究年限的数据集,利用公式(3)-(8),分别计算出Critic权重值与变异系数权重值,在两者的基础上,再利用公式(10)计算出组合权重值。具体结果如表3。

在农业经济发展体系下,社会保障因素在Critic赋权法下最为重要,社会保障水平的提高决定着农民生活质量的提高;经济实力因素在变异系数赋权法下最为重要,经济实力的发展决定着农业农村现状的发展;组合赋权模型下的权重兼顾了“农业、农村、农民”三个主体在经济发展体系下“相互成就,缺一不可”的特点。

在农业环境发展体系下,资源利用因素在Critic赋权法下最为重要,相关资源的开发利用体现着农业资源优化配置水平;环境污染因素在变异系数赋权法下最为重要,环境污染体现着农业生产效率以及绿色农业发展水平;组合赋权模型下的权重强调了“资源利用—环境污染—生态治理”的“三位一体”生态文明理念。

表2 指标数据描述性统计

表3 组合赋权模型下的指标权重

(三)耦合协调度模型分析

在进行耦合协调度模型分析之前,借鉴宋永永[21]、蒋溢等人[22]将国际上通行的环境经济协调发展状态等级标准内化为本土环境经济协调发展状态等级标准的经验,针对南疆四地州的农业发展现实情况,制定了表4所示的农业环境与农业经济耦合协调发展分类体系。

表4 农业环境与农业经济耦合协调发展分类体系与判别标准

1.南疆四地州农业环境与农业经济综合水平评价

利用组合赋权模型,南疆四地州的农业环境与农业经济体系下的各二级指标均赋予了不同的权重。在综合权重的基础上分别以区域外部视角与区域内部视角探讨近10年来南疆各地州农业经济发展水平与农业环境发展水平之间时空特征的异同,详见表5与表6。

基于区域外部视角,南疆四地州的农业环境发展水平与农业经济发展水平总体呈现出持续向好发展的态势。其中,阿克苏地区与克州地区分别凭借特色农业与农产品产量化的优势,实现了农业经济发展在10年间的快速发展;喀什地区与阿克苏地区通过生态产业园区建设等手段,农业环境发展在南疆农业生态发展过程中处于领先水平。特殊的地理位置、农业资源匮乏、基础设施不完善、农村极度贫困等不利因素仍然是制约南疆地区农业环境与农业经济高质量可持续发展的瓶颈与短板。

表5 农业经济发展体系与农业环境发展体系综合水平

基于区域内部视角,阿克苏地区与喀什地区在近10年的农业环境与农业经济发展过程中,总体呈现出农业环境发展滞后的特点,农业生态发展水平显著落后于农业经济发展水平,一定程度上也证明了两地农业经济的发展付出了农业环境发展滞后的代价;克州地区与和田地区在近10年的农业环境与农业经济发展过程中呈现出显著的农业经济发展滞后的特点,传统的农业经济发展模式和产业结构,虽然有利于提高农业环境的承载力,但制约了农业经济的高质量发展。

表6 南疆四地州农业环境与农业经济发展水平类型划分

2.南疆四地州农业环境与农业经济耦合协调水平分析

2010-2020年南疆四地州农业经济发展体系与农业经济发展体系耦合度C在0.92-0.99(图1),总体上处于高水平的耦合平稳发展期。

2010年-2020年,南疆四地州农业环境与农业经济发展之间高耦合度数据表明,在落实“中央新疆工作座谈会”会议宗旨和会议精神方面取得了显著成效。胡锦涛总书记强调,坚持走具有中国特色、符合新疆实际的发展路子,全面推进经济建设、政治建设、文化建设、社会建设以及生态文明建设[23]。习近平总书记强调,坚持“绿水青山就是金山银山”理念,提高可持续发展能力,实现社会经济发展与生态环境保护并举,共同促进丝绸之路经济带核心区。南疆在农业经济开发过程中,节水农业的开发与普及、水土流失治理能力的提升、空气质量的改善等举措,无不体现出对当地生态环境客观规律的深刻把握;南疆在农业环境开发过程中,智慧农业的建立与应用、农村现代化基础设施水平的提高、农民综合素质与专业技能的成熟等现象,无不体现出对当地社会经济高质量可持续发展内涵的深刻挖掘。

图1 南疆四地州农业环境与农业经济耦合度变化图

2010年-2020年,南疆四地州的农业环境发展体系与农业经济发展体系耦合协调度D在0.35-0.55(图2),整体呈现出波动上升趋势,表明了南疆在农业环境与农业经济之间的关系逐步实现从过渡阶段向平稳阶段的转型、逐步实现从失调衰退类型向协调发展类型的升级。根据南疆四地州农业环境发展体系与农业经济发展体系的耦合协调度变化图及耦合协调度协调类型划分,近10年南疆四地州的发展大致可为三个阶段:

2010年-2015年濒临失调衰退改善时期:随着两次中央新疆座谈会的顺利召开,新疆在中国特色社会主义新时期逐渐打开正确的发展思路。作为农业生产与发展大省,自治区尤其是南疆地区,在兼顾脆弱的农业生态环境与农业社会经济协调发展方面奠定了夯实的基础。阿克苏地区、喀什地区以及和田地区的农业环境与农业经济耦合协调度均有较大幅度的增长,濒临失调衰退的耦合协调发展类型得到极大改善,喀什地区在2015年实现了向勉强协调发展阶段的跨越。

2015年-2018年濒临失调衰退恶化时期:随着南疆地区工业化水平的逐步提高,城市、交通等基础设施的不断完善,经济社会的发展得到显著的提升,但生态环境的自我调节能力受到一定程度的打压。尤其是喀什地区城市和交通等基础设施建设、和田地区自然资源的开发和勘探作业占用了大量的农业用地,重塑了当地原有的农业生态环境平衡,从而农业经济社会的发展出现倒退甚至停滞。在此期间,南疆地区农业领域的环境与经济的耦合协调发展进一步向失调衰退恶化。

2018年-2020年勉强协调发展冲刺时期:随着南疆地区基础设施的不断完善,脱贫攻坚战的深入以及乡村振兴战略的部署,特色农业经济的发展遵循了农业生态环境的客观规律,农业环境与农业经济耦合协调度向新的更高阶段冲刺。喀什地区通过“农业+旅游业”的发展模式,在农业生态环境承载能力之内将观光旅游、沉浸式旅游与农业相结合,实现了农业环境与经济耦合发展的协调阶段的飞跃。阿克苏地区通过积极建设特色农林果园园区,实现产业联盟的方式促进了农业环境与农业经济的耦合协调发展。

图2 南疆四地州农业环境与农业经济耦合协调度变化图及耦合协调度协调类型划分

五、结论与建议

(一)结论

通过利用组合赋权模型与耦合协调度模型,对2010年-2020年南疆四地州农业环境发展体系与农业经济发展体系的综合发展水平、耦合程度、协调能力的演化趋势进行研究,得出以下结论:第一,研究期内,南疆地区农业环境发展水平与农业经济发展水平总体呈现出同步上升趋势。但阿克苏地区与喀什地区农业经济发展体系的综合水平高于农业环境发展体系的综合水平,农业环境发展的滞后效应显著;而克州地区与和田地区的传统农业发展阻碍了农业经济水平的进一步提高。第二,南疆四地州农业环境发展体系与农业经济发展体系的耦合度C为0.92-0.99,整体处于高水平耦合期。第三,南疆四地州农业环境发展体系与农业经济发展体系的协调发展度D为0.35-0.55,总体呈螺旋上升趋势,即二者之间的协调关系在不断增强,且农业环境发展体系与农业经济发展体系的耦合协调度经历由轻度失调衰退到濒临失调衰退再到勉强协调发展的演变过程,宏观上实现了由失调发展阶段到过渡阶段的良性转变,但很显然,南疆地区农业环境—经济协调发展在微观层面呈现出显著的地域差异。

(二)建议

随着乡村振兴战略在南疆地区的进一步深化,农业现代化建设过程中也愈加重视农业环境发展体系与农业经济发展体系之间的耦合协调关系。结合“依法治疆、团结稳疆、文化润疆、富民兴疆、长期建疆”的治疆方略,针对南疆四地州农业环境—经济发展现状,提出以下政策建议:

1.加大农业生产投入力度,改善农村基础设施建设,保证农民基本生活富裕水平

“对口支援”是独具中国特色社会主义性质的“先富带后富”典型发展方式,极大体现出了共同富裕的本质[25]。南疆地区传统农业产业的发展模式导致农业经济、农村面貌、农民生活的滞后效应显著,因此,南疆四地州各级政府与农业经济市场主体要抓住“对口支援”的机遇,在农业生产要素、农村基础设施投资资金等方面实现互联互通,共同促进农民基本生活水平,共同促进边疆少数民族聚居地人民的共同富裕。

2.建立农业资源保障制度,完善农业环境监管体系,保证农业环境生态可持续性

在南疆地区城市化、工业化快速推进的过程中,大量的农业资源被挤占、农业环境被破坏,农业发展受到严重威胁。因此,农业环境作为农业经济发展的载体,必须执行最严格的农业资源保障制度与农业环境监管体系。首先,在发展节水农业、扩大节水灌溉面积的同时,要保证充足的农业用水、农业用地。其次,努力改善农村地区的空气质量,减少具有高污染性质的化肥使用量、积极治理荒漠化和水土流失,优化生态布局,促进南疆地区的绿色生态发展[26]。再次,针对农业资源浪费和农业环境污染的行为,采取严格的整治措施,从源头实现农业环境生态可持续。

3.培育南疆特色农业机制,创新南疆农业发展模式,保证农业经济发展可循环性

南疆地区独具特色的区位优势有利于培育特色农业产业,从而创新农业发展模式,树立具有地方特色的农业品牌,避免南疆地区的农业产业同构[27]。同时,南疆四地州作为“数字丝绸之路经济带”核心建设区,完善农业现代化与信息化基础设施建设,对于市场消费主体定位、市场需求信息获取、市场交易渠道开拓等具有重要意义,也是促进农业绿色经济高质量循环发展的重要手段。

4.兼顾农业环境承载能力,提高农业经济生产效率,保证农业环境—经济耦合协调性

南疆地区生态环境脆弱,农业环境承载力限制了传统农业产业的大规模发展,导致农业经济内生动力不足,生产效率低下。为应对当前农业环境—经济发展的窘境,产业联盟聚集效应是有效的应对措施。例如促进阿克苏地区的特色农业产业园区、喀什地区的休闲观光农业、和田地区的“龙头企业+基地+农户”发展模式、克州地区的“优农调畜”发展理念的区域协同性,强化农业产业创新驱动,提升多层次合作水平,实现多元化绿色农业经济发展。农业生态环境的可持续促进农业经济发展的高质量,农业经济发展的可持续反作用于农业生态环境的高质量。