吐魯番市教育—經濟—生態環境耦合協調發展分析

王穎紅++孜比布拉·司馬義++孫凌云++斯琴++盛永財

以吐魯番市的三個區縣為研究靶區，首先應用耦合模型分別對三個區縣的教育-經濟-生態環境系統進行現狀評價，然后在三個系統中均取一個代表性因子，用Stella模型預測其未來20年的發展情況。結果顯示：高昌區協調發展度D值從1993到2013年分別為0.112、0.230、0.320、0.368、0.480；鄯善縣的協調發展度D值從1993到2013年分別為：0.044、0.23、0.348、0.392、0.434；托克遜縣協調發展度D值從1993到2013年分別為0.172、0.236、0.244、0.398、0.529，可知三個區縣的協調發展均呈逐年上升的趨勢。從模擬預測的結果來看，第三產業產值的變化最大，其中高昌區最高。而耕地面積和學生數的變化較小或基本保持不變。

對教育-經濟-生態系統的研究主要是從生態學、教育學、經濟學、數學出發做的研究，分別分析了教育與生態、經濟與環境以及經濟與生態的關系，研究方法比較單一。而對于教育-經濟-生態系統整體的研究相對較少，而且多以定性研究為主，定量的研究不多見，故選1993年到2013年的時間段的教育-經濟-生態系統的相關指標，利用物理學中容量耦合協調模型，分析教育、生態環境與經濟社會發展耦合協調并進行分析，然后選取教育系統的學生數，經濟系統的第三產業比值，生態環境系統的耕地面積應用系統動力學對其進行模擬預測，對比三個區縣各自的未來發展趨勢，為吐魯番市經濟、社會、資源、環境和生態的協調發展提供科學依據。

一、研究區概況與數據來源

（一）研究區概況

吐魯番市介于41°12′N～43°40′N，87°16′E～91°55′E

之間，轄區有高昌區，鄯善縣和托克遜縣。2013年末人口62.5萬人，第三產業比重為23.97%，在校生數達到87222人，學校數135所。2015年國務院同意吐魯番撤地建市，本文的研究區是指吐魯番地區的中心城市吐魯番市，而非現在的地級市。

（二）數據來源

選取吐魯番市1993年，1998年，2003年，2008年，2013年5年的數據，分析三個區縣教育-經濟-生態環境的耦合協調關系，數據源于《吐魯番地區統計年鑒》和吐魯番地區國民經濟和社會發展統計公報（2013年）。

二、評價指標體系與模型

（一）評價指標體系

本文選取15個指標對三個系統的指標進行評價，選取的教育系統的指標有：年教育支出、在校學生數、教職工數、初中畢業升高中比率、學齡兒童入學率；經濟系統指標有：人均生產總值、工業總產值、第三產業比例、地方財政收入、社會消費品零售總額；生態環境系統指標有：年均降水量、平均相對濕度、人工造林面積、人均耕地面積公頃、年均氣溫。

（二）評價方法

運用系統協調度模型和系統動力學，系統協調度模型是基于變異系數法的協調度模型（式1，式2，式3）。為了更好的預測吐魯番市教育-經濟-生態系統的發展趨勢，應用Stella模型對三個系統分別進行模擬預測，建立系統概念模型。

其中Wi是第i項指標的權重，Xi、Yi、Zi 是標準化后的值，n、m、h是指標數。用耦合概念模型綜合評價經濟，教育和生態之間的耦合程度：

c為耦合度，取值范圍在[0，1]，E（x），F（y）與G（z）分別為教育，經濟和生態系統的評價函數。為了更好定量化地反映三個系統的耦合協調度，構建其協調發展度評價函數：

D是協調發展度，c是耦合度，T為綜合評價指數，a，b，c分別為經濟，教育和生態系統的權重值，且a+b+c=1，經咨詢相關專家學者后，確定教育權重a=0.35，經濟權重b=0.3，生態權重c=0.35。

三、評價結果及分析

選取高昌區，鄯善縣和托克遜縣的教育-經濟-生態環境相關指進行標綜合評價，得到三個系統在各個區縣的發展現狀，并分析得到評價結果。選取教育系統的學生數，經濟系統的第三產業比值，生態環境系統的耕地面積應用系統動力學對其進行模擬預測，對比三個區縣各自的未來發展趨勢。

（一）協調發展評價結果

高昌區的教育和經濟的綜合指數得分總體上在逐步上升，生態環境則是先升再降，協調度和協調發展度均呈增長的態勢。1993年教育綜合指數得分最高0.28，教育優先發展。1998年和2003年，生態環境得分最高。2008年和2013年經濟發展快速，生態環境發展滯后，2008年后，教育和經濟遠超過生態環境。1993年高昌區三大系統是初級耦合階段，之后幾年，系統發展之間趨于穩定。1993年高昌區三個系統的耦合協調發展為嚴重失調，1998年為中度失調，2003年和2008年為輕度失調，2013年為瀕臨失調，從1993年到2013年耦合趨勢逐年增加變好。

鄯善縣總體發展呈上升的趨勢，從1998年到2003年發展最快，即綜合評價指數增長了0.224，增長速度也比較快。2003年之前，生態環境綜合得分高于教育和經濟，之后，生態環境得分遠低于教育和經濟。1998年之前，教育得分大于經濟，1998年到2008年，經濟得分遠大于教育，2008年之后，教育得分開始高于經濟。1998年之前，鄯善縣的生態系統一直處于優先發展的趨勢，經濟發展滯后。2003年，生態環境優先發展，教育發展滯后。2008年和2013年教育和經濟發展，生態發展滯后。1993年鄯善縣的耦合處于初級耦合時期，1993年之后一直處于拮抗期，各個系統發展相對穩定，但是處于低級協調發展階段。鄯善縣的協調發展度1993年為極度失調，1998年為中度失調，2003年和2008年為輕度失調，2013年為瀕臨失調。

托克遜縣系統協調發展呈上升的趨勢。綜合協調發展程度逐年提高，綜合得分最低的是0.138，2013年綜合得分最高為0.847，近年來，三個系統的發展度逐步提高，綜合發展趨勢良好。1993年教育得分最高0.3，教育系統發展優于其它系統。1998年生態系統得分最高為0.559，優先發展，教育則相對緩慢。2003年生態得分最高為0.343，由教育緩慢發展變為經濟緩慢發展。2008年的生態系統得分最高為0.796，經濟發展相對緩慢。2013年教育和經濟全面優質的發展，分別得分0.917、0.933，生態環境相對上升較快為0.690，處于良性發展。協調度C值一直處于拮抗期，協調發展度D值得分穩步上升，1993年為嚴重失調，1998年和2003年為中度失調，2008年為輕度失調，2013年上升到勉強協調。協調發展度發展態勢良好。

（二）模擬預測結果

如表4所示，應用Stella模型對高昌區，鄯善縣和托克遜縣未來20年的第三產業產值、學生數和耕地面積做了模擬預測。從預測結果來看：（1）三個地區第三產業產值都在逐步提升，其中高昌區發展最快，托克遜縣和鄯善縣緩慢發展，未來應注重調整產業結構，使產業均衡良性發展。 （2）對學生數預測的結果看，未來20年，在校學生數變化不大，由于人口變化幅度較小。在今后的發展中，應注重提升教師的教學水平和學生的整體文化水平，國家適當增加在教育費用中的投入，加強教育教學水平。（3）對耕地面積做模擬預測。可知，三個區縣的耕地面積最多的是高昌區，托克遜縣次之，鄯善縣耕地面積最少，但三個區縣的耕地面積基本保持不變。今后應做好耕地的保護工作，預防閑置地大量的出現。

四、結論

以吐魯番市三個區縣為研究區，首先應用耦合模型分別對三個區縣進行現狀評價，然后應用系統動力學對個別指標進行模擬預測，得到如下結果。

1.高昌區1998年為中度失調，2003年和2008年為輕度失調，2013年為瀕臨失調，從1993年到2013年耦合趨勢逐年增加變好；鄯善縣的協調發展度1993年為極度失調，1998年為中度失調，2003年和2008年為輕度失調，2013年為瀕臨失調；托克遜縣的協調發展度從1993到2013年得分分別為0.172，0.236，0.244，0.398，0.529，協調發展等級也在逐步提升，1993年為嚴重失調，1998年和2003年為中度失調，2008年為輕度失調，2013年上升到勉強協調。協調發展度發展態勢良好。

2.從模擬預測的結果來看，第三產業產值的變化最大，其中最高的是高昌區。耕地面積和學生數的變化較小或基本保持不變，在今后的發展中應注重耕地的保護和對教育教學的投入。

（作者單位：1.新疆大學資源與環境科學學院；

2.新疆大學綠洲生態教育部重點實驗室）