甘肃省乡村“三生”功能耦合协调水平及影响因素分析

李彩玉，袁永生

（河海大学理学院，南京 211100）

“三农”问题长期以来一直是制约中国经济社会发展的主要问题，党的十九大报告提出要将乡村振兴战略作为中国“三农”工作的总抓手，要求农业农村优先发展，并分阶段整体部署了乡村振兴发展的目标任务，旨在实现产业兴旺、生活富裕、生态宜居的社会主义现代化乡村。作为近些年提出的定义，“三生”（生产、生活、生态）功能源于国土空间中的“三生空间”理论［1］，科学认知“三生”功能是区域协调发展以及合理规划国土空间的关键。梳理已有研究，对于乡村“三生空间”功能的研究成果比较丰富，主要包括乡村“三生”功能的概念界定［2］、分类体系［3-5］、空间格局优化［6，7］以及耦合协调关系［8-10］等方面。针对地区多功能耦合协调研究方法，多数学者通过综合评价模型和耦合协调法研究了中国不同地区乡村“三生”功能的耦合协调度及其演变规律［11-13］，以上研究表明，乡村空间的发展和演化深受乡村“三生”功能之间相互促进、耦合交互的关系影响，一种功能的过度发展或落后会对其他功能的发展造成影响，乡村“三生”功能的协调发展是缓解人地矛盾、激发乡村发展活力、补齐乡村发展短板的着力点。因此，明确乡村“三生”功能耦合协调程度及影响因素是实现乡村振兴的必要前提。

甘肃省是一个贫困程度较深、农业现代化发展缓慢的欠发达农业省份，新时期下，甘肃省乡村面临亟需转型重构的现实发展需求，本研究基于乡村“三生”功能视角，以甘肃省为例，构建乡村生产-生活-生态功能评价指标体系，借助综合发展评价模型和耦合协调度模型测算2011—2020 年甘肃省乡村“三生”功能耦合协调特征，利用障碍度模型找出制约乡村生产、生活、生态发展的影响因素，并针对性地提出政策建议，为甘肃省有序推进乡村振兴提供科学依据。

甘肃省地处中国西北内陆，地形狭长，地域辽阔。由于位于内蒙古高原、青藏高原、黄土高原的交汇地带，甘肃省以山地型高原地貌为主。全省占地面积42.58 万km2，2020 年末甘肃省常住人口2 501万人，其中农村人口1 194.7 万人，占常住总人口的47.8%，虽然城镇人口比例在逐年上升，但农村人口数量仍处于主导地位。作为中国传统的农业大省，甘肃省积极响应国家的惠农号召，近年来农村发展进入到全新的阶段。

本研究相关数据主要来源于2012—2021 年的《甘肃省统计年鉴》《中国农村统计年鉴》，对于极少数缺失的指标数据，通过对甘肃省各地级市统计年鉴、国民经济和社会发展统计公报进行整理所得。

2.1 “三生”功能逻辑内涵及指标体系构建

乡村是一个涉及经济、政治、文化、环境等多方面的综合体，结合国土空间规划中的“三生”空间理论［14，15］，乡村由此分别形成以生产、生活和生态为主导的“三生”功能。具体而言，乡村生产功能是乡村为国家与地区提供粮食和肉类等产品的能力，是乡村创造社会财富的重要手段；
乡村生活功能是对于乡村居民的物质与精神需求的满足能力；
乡村生态功能包括生态保障和环境净化，以及农药化肥等污染源对乡村生态系统带来负面影响。“三生”功能之间相互影响、耦合交互，以人与自然、社会之间影响制约为主线，合力构建农业强、农民富、农村美的社会主义现代化乡村。

基于以上理论分析，结合新发展阶段甘肃省乡村的实际发展情况，遵循科学性、代表性以及可行性的原则，构建甘肃省乡村生产、生活和生态“三生”功能19 个评价指标（表1）。

表1 甘肃省乡村“三生”功能评价指标体系

2.2 评价方法

2.2.1 综合发展评价方法 因为各指标间具有量纲、数量级以及正逆指标的差别，所以首先运用极差法对原始数据进行标准化处理，计算公式如下：

式中，xtij为第t（t=1，2，…，m）年第i（i=1，2，…，n）系统第j（j=1，2，…，k）项指标的原始数据，minxij和maxxij分别为第i系统第j项指标的最小值和最大值，Xtij为标准化值，当Xtij为0 时，对其进行非负平移。

为避免由主观因素导致的误差，运用熵值法确定各指标权重，公式如下：

式中，eij为第i系统第j项指标的信息熵，wij为第i系统第j项指标的权重。各指标的权重计算结果见表1。

再通过多元线性加权法确定乡村生产生活生态各功能的综合发展指数，指数越大，说明发展水平越好，公式如下：

式中，Zti为第t年度第i系统的综合发展指数，St为第t年度的综合发展指数。

2.2.2 耦合协调度评价 耦合是一个物理学术语，耦合表示两个及两个以上系统间的交互关系，耦合度函数如下：

式中，Z1,Z2,…,Zn表示各系统的综合评价指数，C(Z1,Z2,…,Zn)表示系统间的耦合度，取值范围在0 到1，耦合度越大，说明系统之间的相互影响程度越高。

由于耦合度只能反映系统之间相互作用大小，而无法反映系统的整体协调水平，所以需要进一步建立耦合协调度模型，衡量系统之间协调状况的优劣。耦合协调度函数如下：

式中，D为耦合协调度，C为耦合度，T为协调指数，βi表示各系统综合评价指数的权重，通常情况下，研究两系统耦合协调情况时取1/2，研究三系统耦合协调情况时取1/3。

耦合协调度越大，说明系统之间的耦合协调程度越高，具体标准如表2 所示。

表2 耦合协调度等级划分标准

2.2.3 障碍度评价 为提高乡村生产、生活、生态水平，有必要衡量出评价指标的障碍作用大小，从而找出制约乡村生产、生活、生态发展的障碍因素。本研究采用障碍度模型，通过对障碍度大小进行排序来确定各障碍因子，模型如下：

式中，Atij为第t年第i系统第j指标的障碍度，值越大，影响越大。

3.1 甘肃省乡村“三生”功能综合发展指数分析

乡村生产、生活、生态19 个指标代入式（1）至式（7），得到2011—2020 年甘肃省乡村“三生”功能的综合发展指数趋势图见图1。由图1 可知，2011—2020 年甘肃省乡村生产、生活、生态综合发展指数总体均呈明显上升趋势。其中生活综合发展指数逐年稳定上升，年平均增长率为42.3%；
生产综合发展指数在2016—2017 年严重下降，原因在于人均农业机械总动力减少27.4%，第一产业占地区GDP 比重减少18.4%；
生态综合发展指数在2014 年快速上升，其原因在于该年甘肃省自然保护区面积比重达到历年最大值21.53%，生活垃圾无害化处理率较2013 年提高了48%。总的来说，2011—2020 年，甘肃省乡村生产、生活、生态综合发展趋势良好，虽然存在发展差异，但总体上呈现出明显的协同趋势。

图1 2011—2020 年甘肃省乡村“三生”功能综合发展指数

3.2 甘肃省乡村“三生”功能耦合协调度分析

将甘肃省乡村生产、生活、生态的综合发展指数代入式（8）至（10）中，分别计算出“三生”功能之间的耦合协调度（表3）。根据表 3 可知，2011—2020 年，甘肃省乡村生产、生活、生态三功能之间的协调关系以及其中任意两功能之间的协调关系均从严重失调逐渐转变为优质协调，说明三者之间的协同发展态势越来越强。其中生活生态的协调性最好，从2011—2012 年的严重失调逐渐演化为2018—2020 年的优质协调。近几年来，国家越来越重视构建资源节约型和环境友好型社会，生态环境得到不断改善；
随着农业现代化水平的提高，农业效益与生产效率得到大幅度提升；
甘肃省出台并实施了一系列支农、惠农、强农政策，全面提升了农村的经济、医疗、文化水平，推动着乡村“三生”功能呈现出良好的协调关系。

表3 2011—2020 年甘肃省乡村“三生”功能耦合协调度

3.3 甘肃省乡村生产生活生态障碍因子分析

通过式（11）计算出各指标的障碍度（表4）。由表4 可知，2010 年前8 障碍因子障碍度之和为0.558，说明前8 障碍因子占总障碍的55.8%，2019 年前8 障碍因子障碍度之和为0.924，说明前8 障碍因子占总障碍的92.4%，据此可知“三生”功能综合发展的障碍完全可以由前8 障碍因子解释。

表4 2011—2020 年甘肃省乡村“三生”功能指标障碍度

从生产功能看，牲畜出栏量10 年间有8 年处于前8 障碍因子，在2011—2020 年属于一直发展相对较差的因子，但2020 年障碍度为0，说明有了实质性改善。第一产业占地区GDP 比重在2017—2020 年都处于前8 障碍因子，且在2020 年为第1 障碍因子，说明甘肃省第一产业发展较差；
从生活功能看，农村居民每万人拥有病床数、乡镇文化站数2 项指标10年间均有9 年处于前8 障碍因子，说明这2 个指标长期阻碍乡村生活水平的提高，卫生厕所普及率在2011—2015 年处于前 8 障碍因子，2016—2020 年不再处于前8 障碍因子，得益于近年来乡村厕所改造政策的普及；
从生态功能看，单位耕地面积农药使用量、生活垃圾无害化处理率2 项指标在2011—2016年一直处于前8 障碍因子，但在2017—2020 年退出前8 障碍因子，说明近年来有所改善，而自然保护区面积比重在2018—2020 年成为前8 障碍因子，说明近年来自然保护区面积处于落后状态。

4.1 结论

根据构建的“三生”功能评价指标体系，通过熵值法、耦合协调模型和障碍度模型研究后，发现2011—2020 年甘肃省乡村“三生”功能变化如下：①生产、生活、生态综合发展水平相对较好，整体上均呈现出明显上升趋势，虽然存在发展差异，但仍有协同趋势；
②“三生”功能整体的耦合协调水平以及两两之间的协调水平均由最初的严重失调演化为优质协调，其中2011—2016 年耦合协调度年平均增长率高于 2017—2020 年；
③整体来看，2011—2016 年甘肃省乡村生产、生活、生态发展障碍因子主要集中在生态功能，2017—2020 年障碍因子主要集中在生产功能。

4.2 建议

通过对“三生”功能耦合协调程度的反映来看，党的十八大以来，甘肃省乡村“三生”功能之间的耦合协调程度较高，但三者之间仍然存在制约协调的因素。为更好地推动甘肃省乡村生产、生活、生态协调发展、良性循环，构建生产发展、生活富裕、生态良好型乡村，提出如下建议。

1）生产功能上，发展特色农业，推进农业现代化。依托甘肃省的自然资源、地理环境等优势发展特色农业，支持培育高效节水、绿色无污染等特色农业。加大对配套农业机械的转型升级投入，提升农业机械化水平，从而提升劳动生产率、农产品质量与竞争力，有效推进农业现代化发展水平。

2）生活功能上，提高乡村基本公共基础设施建设水平。政府应加大专项资金投资力度，强化乡村医疗、教育、文化娱乐等基本公共服务的供给能力，使农村居民切实享受到国家经济社会发展的福利成果，由此激发农村居民建设美丽乡村的主动性和积极性，从而提升农村居民的生活水平。

3）生态功能上，摒弃粗放型发展方式，探索生态发展新路径。适当减少农药使用量，加快转变施肥方式，用牲畜粪便以及药渣、果渣等有机肥料代替化肥，减轻农业面源污染，发展无公害生态农业，保护农田生态环境。除此之外，提高植被覆盖率，整合优化自然保护区，坚守生态保护红线，促进自然保护区可持续发展，从而保障生态系统多样性。

猜你喜欢三生甘肃省耦合致敬甘肃省腹腔镜开展30年腹腔镜外科杂志(2022年7期)2022-08-16甘肃省机械工程学会机械研究与应用(2022年3期)2022-07-25非Lipschitz条件下超前带跳倒向耦合随机微分方程的Wong-Zakai逼近数学物理学报(2022年2期)2022-04-26甘肃省发布第1号总林长令甘肃林业(2022年1期)2022-02-19甘肃省天水市泰安县桥南初级中学中小学校长(2020年6期)2020-08-07浅析初中英语课如何融入“三生”教育课程教育研究·学法教法研究(2016年26期)2016-12-15基于“壳-固”耦合方法模拟焊接装配大型铸锻件(2015年5期)2015-12-16小学数学课堂教学情境创设“三三”法小学教学参考(数学)(2015年8期)2015-09-15浅析“三生”德育有效整合研究新课程·上旬(2015年3期)2015-06-03基于CFD/CSD耦合的叶轮机叶片失速颤振计算航空学报(2015年4期)2015-05-07