面向可持續發展的農村居民生活用能結構轉型影響因素研究

張宇軒

摘要：隨著農村可持續發展進程的推進，農村居民生活用能結構亟待轉型。目前，傳統能源仍占農村生活用能消費的主體，作為解決農村能源困境的新能源還沒得到普及，阻礙了農村的可持續發展。推進農村生活用能中傳統能源向新能源轉化是一項任重道遠的系統工程，面臨著傳統用能習慣、市場、政策、地理環境等諸多阻礙因素。該研究基于文獻梳理及調查問卷的方法探究出30個農村生活用能轉化的影響因素，利用ISM模型將30個影響因素劃分為5個層級，最終形成影響因素的“2-4-12”體系，即2個驅動維度、4個驅動深度、12個關鍵驅動因素，理清了各影響因素間的關系，為農村生活用能轉化提供了決策依據與理論基礎。

Abstract： As people living in rural areas increasingly pursue better living standards， their life using energy constantly increases. However， traditional energy still lies at the core of the rural life energy consumption， and new energy that can solve the region's energy problem hasn't popularized， impeding the sustainable development of rural areas. That being said， it is an arduous and systematic project to push for the transformation from traditional energy to new energy， facing the barriers like the habits of using traditional energy， market， policies and geography. Based upon the methods of literature arrangement and questionnaire， this research has explored 30 factors that influence the transformation of life using energy in rural areas and classifies them into five levels by using the ISM model. This is how the 2-4-2 system of influence factors takes shape， which includes 2 driving dimensions， 4 driving depths， and 12 crucial driving forces， and figures out the relations between each influence factor. As such， this research provides the reference of policy-making and theory basis for the transformation of life using energy in rural areas.

關鍵詞：可持續發展;農村;用能結構;影響因素;ISM模型

Key words： sustainable development;rural;energy structure;influence factors;ISM model

中圖分類號：S21;F32 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1006-4311（2020）08-0287-06

0 ?引言

能源是人類生存和發展的重要物質基礎，也是當今社會各界關注的焦點[1]。農村生活能源消費情況和農村生活用能轉化情況一直處于被忽視的狀態[2-4]。農村人均生活用能量已經由1980年的60kg標準煤增長到2016年的390kg標準煤，由1980年不及城鎮人均生活用能量的1/5發展到了98.73%的城鎮人均生活用能量，達到了全國人均用能量的99.23%[5]。農村生活用能主要包括供暖制冷、飲食加工、照明及其他生活電器使用[6-7]。其消費結構呈高碳化和非清潔化特征[8-12]，占比前三位的依次為煤炭（33.8%）、秸稈（27.8%）、柴薪（15.7%），新能源如太陽能（2.4%）、沼氣（2.6%）等的利用情況較少[5]。農村生活用能的能源結構進行科學地調整及重塑迫在眉睫，新能源一直被當作傳統能源有效的替代品，還沒有廣泛應用[13-15]。推動農村生活用能從傳統能源向新能源的轉化，有助于農村經濟、社會、環境的可持續發展、區域能源供給側結構的優化、改善農村居民的生活水平[16，17]。分析農村生活用能能源結構中傳統能源轉化為新能源的驅動動力、研究農村生活用能轉化影響因素等問題亟待解決。

本文基于文獻梳理、問卷調研歸納總結出農村生活用能轉化的影響因素，并對相關影響因素進行了遴選和剖析，通過解釋結構模型（Interpretative Structural Modeling）把各個影響因素聯系起來，用多級遞階結構將相關影響因素直觀地表示出來，希望建立相對全面、科學、系統的農村生活用能轉化的影響因素體系，為促進農村生活能源轉化提供理論基礎。

1 ?文獻綜述

近年來，隨著農村能源供給側結構性改革的持續推進，我國農村能源生產與消費體系正加速發生變革，發展動力由傳統能源加速向新能源轉變。越來越多的學者把目光聚焦到農村能源體系這一領域，一些學者分析了農村生活能源消費現狀以及發展趨勢[18，19]，指出了農村生活能源消費結構將從原來的以傳統能源為主的單一結構加速向多元化、清潔化的新能源進行轉變[20，21]。

農村生活用能轉化及相關影響因素的研究還不夠成熟，對此問題當前學者主要從兩個方向開展研究，一是根據新能源的不同種類劃分，如太陽能、沼氣等，對單一種類的能源轉化影響因素進行探索及研究。董梅等[22]利用Logit模型估計出農戶的低碳意識增強與政府推廣可顯著提高農戶使用太陽能的概率;葉鳳芬[23]等通過抽樣調查的方式得出區位條件、自來水接通率、房屋結構等對太陽能熱水器在農村的應用有影響作用;虞義華等[24]應用空間Probit模型從微觀層面探究出控制信息交換、個體特征和社會人口學變量時，同群效應與空間溢出會影響農戶利用太陽能的主觀意愿;Ben Ma[25]等探究出信息交換是促使農村居民決策使用太陽能熱水器的重要因素;王火根等[26]構建了農戶與地方政府博弈雙方的決策函數，計算出政府提高持續、固定補貼等經濟政策會顯著提高農戶選擇沼氣的概率;許亞男等[27]運用二元Logistic回歸分析法探究出農戶家庭人口數量、牲畜數量以及作物種植面積對農戶的沼氣利用有正向顯著影響;范敏等[28]采用逐步回歸分析法，闡明了原料的多元化、沼氣技術服務能力提高對農村沼氣能源有激勵作用。二是根據地理位置和環境因素的差異，分別研究了該獨立區域內農村生活能源結構、農村生活能源消耗情況、農村生活用能轉化等相關影響因素。戶主年齡及受教育程度[29，31]、農戶家庭常住人口數量[31，32]、經濟因素[29，30，34，35]、所處地區地形地貌海拔高度及經緯度[32，33，36]、地方政府惠農政策[29，34]等都是農村生活用能轉化的影響因素。

除上述兩個方面以外，部分學者從其他角度的研究也取得進展，仇煥廣[37]等從農村可再生能源現狀入手分析，指出勞動力價格、當地能源市場發育程度等因素對農村居民可再生能源消費具有顯著影響;王天窮[38]等探究出農村能源政策的溢出效應會促進部分商品能源需求;滕玉華[39]等運用多元有序Probit模型探究出婚姻狀況對使用農村居民使用清潔能源有顯著影響。以上研究亦對農村生活用能轉化影響因素的系統研究具有十分重要的借鑒意義。

針對以上文獻的分析總結可以看出，一些學者已經在某些方面取得豐碩成果，但從學術研究本身和適應實踐的需要方面去看，仍存在不足：一是個案研究較多，某一獨立區域內的研究成果并不一定具有普適性;二是多從單一的某一學科或視角入手加以研究論證，所以部分研究的結論往往缺少全面性。因此，有關農村生活用能中傳統能源轉化為新能源的路徑與驅動策略問題的學術研究仍需進一步加強。

2 ?農村生活用能轉化影響因素的確定

2.1 農村生活用能轉化影響因素預試研究

本文的預試研究是整個農村生活用能轉化影響因素研究的第一輪工作，對影響農村生活用能轉化的動力因素進行識別，通過文獻分析的方法，初步收集歸納部分影響因素，為接下來的問卷設計、問卷試調查、問卷修正和完善、全國范圍內問卷調查等階段奠定基礎。

本文通過在CNKI（China National Knowledge Infrastructure）數據庫、維普數據庫、萬方數據庫等數據庫上檢索主題“農村生活用能+農村新能源”，共有1092篇文獻。為確保文獻分析的時效性與科學性，選取近10年內、被引頻次超過5次且檢索級別為中文核心以上的文章以及博士學位論文，共計51篇文獻。剖析這51篇文獻并從中提取農村生活用能轉化影響因素，統計各影響因素并按出現次數由多到少進行排序，最終共得19個影響因素，結果詳如表1所示。

2.2 問卷調查

問卷調查的開展建立在預試研究的基礎上，其中問題的設計思路依據文獻分析后的結果。本文的調查問卷目的是通過封閉式問卷發放給農戶，意在探究農戶生活用能轉化中存在的阻礙因素及驅動因素，挖掘潛在的影響因素。

農戶主的封閉式問卷以選取農村學生志愿者的形式發放，志愿者以匿名的形式參加，在調查的過程中確保學生隱私不受侵犯，通過學生志愿者將該試卷傳遞給家庭戶主的形式填寫。此輪封閉式問卷共計發放1050份，覆蓋24個省及自治區，覆蓋地域較廣，被調查農戶家庭情況多元化，收入情況、收入來源、勞動力轉移情況、家庭人口數量、房屋所在地形等因素都有所區別，有效地避免了調查的局限性，確保調查結果全面、可靠、有效。總計回收971份有效問卷，問卷回收率92.4%。

2.3 影響因素提取、遴選與分析

本文對回收的971份問卷進行因素分析，依據因素分析的基本步驟，組織召開一次專家咨詢會，會議過程中通過征詢專家意見篩除一些相關因素小、影響幅度小、個案情況突出的影響因素，最終根據專家意見將所得影響因素整合、拆分、剔除，共提取30個作用農村生活用能轉化影響因素，結果詳見表2。

為方便接下來的計算，添加變量S0農村生活用能轉化，并將此變量設定為系統的目標變量。

3 ?農村生活用能轉化影響因素的ISM模型構建

3.1 ISM模型工作原理

本文利用解釋結構模型（Interpretative Structural Modeling，簡稱ISM）研究農村生活用能轉化影響因素系統，該方法最初由美國J Warfield教授開發。ISM方法適用于學習和理解相互關系較為繁雜的各種問題，應用領域較廣[40]。其主要特點是借助已有的實踐經驗與相關知識，將復雜系統分解為若干個子系統要素，通過梳理系統內要素之間凌亂的已知關系，構建結構圖形，形成結構矩陣，通過相應的矩陣演算及變換，將得到的結構關系構造成一個多級遞階有向圖，使原來模糊化、復雜化的系統清晰化、簡單化，具有很強的解釋功能。

3.2 構建農村生活用能轉化影響因素關系模型

3.2.1 農村生活用能轉化影響因素變量系統

對于構建任意系統S，系統S內部總是包含2個或以上元素（S1，S2，…，Sn），它們之間通過相互作用、相互影響構成一個有機整體。設系統由n（n≥2）個元素（S1，S2，…，Sn）構成，系統集合為S，則有：

將農村生活用能轉化過程看作一個復雜的、有機的系統結構體，農村生活用能轉化的影響因素變量作為系統的構成元素，詳見表2。選取影響農村生活用能轉化的變量30個，另設S0為目標變量，所以此系統共由31個元素構成，即n=31。建立影響因素系統：

3.2.2 建立二元關系集合

依據表2農村生活用能轉化影響因素各變量分析的結果確定各元素之間的關系，如農戶家庭常駐人口與農戶勞動力轉移人數、地方政府對環境污染監管力度與農戶戶主環境保護意識、農戶生活能源消費總支出與商品能源價格等。本系統內的二元關系集合如式（4）。

3.3 農村生活用能轉化影響因素矩陣表達

3.3.1 影響因素變量鄰接矩陣

根據圖2所梳理的農村生活用能轉化影響因素之間的相互關系進行量化分析，擬采用鄰接矩陣A的形式表示各元素變量兩兩之間的相互關系，采用以下方式定義：

可達矩陣M的元素mij為1，表示元素Si與元素Sj之間存在著可達路徑，即元素Si直接或間接影響元素Sj。可達矩陣可以呈現出不同元素之間的直接和間接的結構關系，在把握系統結構方面有著非常重要的作用。

3.4 規范化求解農村生活用能轉化影響因素結構模型

3.4.1 影響因素的區域與級位劃分

將農村生活用能轉化影響因素變量集合S劃分成幾個獨立區域：可達集R（Si）、先行集A（Si）、共同集C（Si）?？蛇_集R（Si）是指受因素Si影響的系統內部相關諸因素構成的集合，在可達矩陣M中表現為Si所在的第i行的“1”元素所對應第j列元素構成的集合。先行集A（Si）與可達集R（Si）的路徑相反，在可達矩陣M中表現為Si所在的第i列的“1”元素所對應第j行元素構成的集合。共同集C（Si）是可達集R（Si）與先行集A（Si）的交集。層級劃分建立在分析各個影響因素的可達集、先行集及共同集的前提下，首先找出系統內最高級要素并將其暫時剔除，繼續找出剩余元素中的最高級元素并將其暫時剔除，重復上述步驟直至劃分到最大級次為止。

本文基于matlab軟件對可達矩陣計算得出層級劃分表如表3。

3.4.2 構建多級遞階結構模型

依據上述表3所示的層級劃分結果，將相同層級的因素繪制在水平線上，參照式（4）的系統內各因素二元關系以及表2的影響因素有向圖將各因素進行連線。從而呈現出一個具有多層級遞階結構的復雜系統。如圖1所示。

4 ?結論

由多層遞階有向圖可以看出，整個農村生活用能轉化的影響因素系統可以劃分為2個驅動維度、4個驅動深度去探究。兩個維度即主觀意愿維、客觀條件維分別對應r1層因素農戶戶主使用新能源主觀意愿與新能源農村使用的客觀條件。4個深度即r2表層直接因素、r3上層間接因素、r4下層間接因素，r5深層根源因素。系統內存在12個關鍵驅動因素，它們在系統中處于影響其他因素而不被其他因素影響的關鍵地位，最終形成影響因素的“2-4-12”體系。

①表層直接因素驅動著主觀意愿維度和客觀條件維度的協同推進。農戶戶主年齡、農戶戶主環境保護意識、經濟因素、農戶家庭可替代能源消費量是影響農戶戶主使用新能源主觀意愿的直接原因;新能源農村應用技術水平、所處村鎮新能源用能器具市場化水平、非商品能源獲取便利程度直接影響著新能源農村使用的客觀條件。

②上層間接因素是指僅經一次關系傳遞而影響2個維度發展因素，在結構模型中起到承上啟下的重要作用。地方政府對環境污染監控力度、附近村鎮農戶同化效應、農戶戶主文化程度共同制約著農戶戶主環境保護意識;農戶生活能源消費總支出、農戶家庭總收入、地方新能源補貼政策是經濟因素的主要影響因素;從客觀條件維度去探究發現新能源領域科研成果、所處村鎮城市化水平、所處村鎮交通條件、農戶飼養牲畜數量、農戶耕地面積是上級的重要影響因素。

③位于多層遞階結構模型底部的下層間接因素與深層根源因素對農村生活用能中傳統能源轉化為新能源有著基礎且深遠的影響。地方政府及相關部門宣傳工作、農戶家庭生活能源消費總量、地方新能源推廣政策、民宅所處地形地貌組成了下層影響因素集合。處于ISM模型最底層的地方環境保護法律環境、商品能源價格、民宅建筑面積、所處地區年平均溫度、農戶勞動力轉移人數、農戶家庭常住人口數是整個結構模型中最根本的驅動因素。

農村生活用能轉化是一項組織變革紛繁復雜的系統工程，在變革的進程中不可避免地受到諸多因素的阻礙。因此，要推動農村生活用能轉化，首要任務就是理清農村生活用能轉化的影響因素。本文基于文獻梳理、調查問卷的方法，最終提取出30個影響農村生活用能轉化的因素，應用ISM模型，將模糊、復雜、無序的諸多影響因素系統清晰化、簡單化。最終形成農村生活用能轉化影響因素的“2-4-12體系”。即2個驅動維度、4個驅動深度、12個關鍵驅動因素。理清了各因素之間的關系，為農村生活用能轉化提供了決策依據與理論基礎，具有一定的理論與參考價值。

參考文獻：

[1]廖華.中國農村居民生活用能現狀、問題與應對[J].北京理工大學學報（社會科學版），2019，21（02）：1-5.

[2]叢宏斌，趙立欣，王久臣，等.中國農村能源生產消費現狀與發展需求分析[J].農業工程學報，2017，33（17）：224-231.

[3]王萍，朱敏.農戶可再生能源選擇的影響因素分析[J].可再生能源，2018，36（7）：1102-1106.

[4]汪祖芬.中國村鎮生活用能源消費現狀分析[D].哈爾濱：哈爾濱工業大學，2018.

[5]中國能源統計年鑒2017[G].北京：中國統計出版社，2017.

[6]寧旭艷，張旭，高軍.不同氣候區典型村鎮生活用能現狀及影響因素分析[J].建筑科學，2013，29（12）：98-102.

[7]王效華，郝先榮，金玲.基于典型縣入戶調查的中國農村家庭能源消費研究[J].農業工程學報，2014，30（14）：206-212.

[8]鄧慧慧，虞義華.中國農村能源系統綠色轉型研究——基于中國農村家庭能源調查數據[J].浙江社會科學，2018（1）：57-65.

[9]周中仁，王效華，陳群.北方小康農村家庭能源消費結構演變研究[J].農業工程學報，2007，23（3）：192-197.

[10]韓昀，王道龍，畢于運.郯城縣農村生活能源消費屬性分析[J].中國農業資源與區劃，2013，34（4）：141-144.

[11]石祖梁，李想，王飛，等.我國東北地區農村生活能源消費結構與變化趨勢分析[J].中國農業資源與區劃，2017，38（8）：122-127.

[12]Kerimray A， Rojas-Solorzano L， Torkmahalleh MA， et al. Coal use for residential heating：Patterns，health implications and lessons learned[J]. Energy for Sustainable Development， 2017，40：19-30.

[13]Muhumuza R， zacharopoulos A， Mondol JD， et al. Energy consumption levels and technical approaches for supporting development of alternative energy technologies for rural sectors of developing countries[J]. Renewable and Sustainable Energy Reviews，2018，97：90-102.

[14]Liu ZJ， Wu D， He BJ， et al. Using solar house to alleviate energy poverty of rural Qinghai-Tibet region，China：A case study of a novel hybrid heating system[J]. Energy and Buildings，2018，178：294-303.

[15]賀海峰.我國農村生活用能結構轉換及其環境效應研究[D].武漢：華中師范大學，2011.

[16]Sicilliano G. Urbanization strategies，rural development and land use changes in China：A multiple-level integrated assessment[J]. Land Use Policy，2012，29（1）：165-178.

[17]鄧可蘊，賀亮.農村可持續發展能源戰略對策與建議[J].中國科學工程，2000，2（8）：43-54.

[18]劉曉英，張偉豪，肖瀟，等.中國農村可再生能源的發展現狀分析[J].中國人口·資源與環境，2011，21（3）：160-164.

[19]He M， Liu P， Ma LW， et al. A Systems Analysis of the Development Status and Trends of Rural Household Energy in China[J]. Energies，2018，11（7）：1-23.

[20]Han HY， Wu S， Zhang ZJ. Factors underlying rural household energy transition：A case study of China[J]. Energy Policy，2018，114：234-244.

[21]仇煥廣，嚴健標，李登旺，等.我國農村生活能源消費現狀、發展趨勢及決定因素分析[J].中國軟科學，2015（11）：28-38.

[22]董梅，徐璋勇.農戶太陽能熱利用及能源消費的影響因素——基于陜西省1303份調查數據分析[J].2017，18（6）：21-25.

[23]葉鳳芬，李永泉，楊蓉，等.太陽能熱水器在昆明農村應用的影響因素調查及推廣建議[J].可再生能源，2013，31（3）：14-17.

[24]虞義華，鄧慧慧.基于空間Probit模型的農村家庭低碳產品購買決策研究[J].求索，2017（12）：45-53.

[25]Ma B， Yu YH， Urban F. Green transition of energy systems in rural China：National survey evidence of households' discrete choices on water heaters[J]. Energy Policy，2018，113：559-570.

[26]王火根，李娜.農戶沼氣應用行為決策及政策優化[J].中國沼氣，2017，35（3）：100-108.

[27]許亞男，董海榮，韓婷，等.河北省農戶戶用沼氣利用行為影響因素分析[J].中國沼氣，2016，34（4）：70-73.

[28]范敏，甘筱青.基于逐步回歸法的農村沼氣能源影響因素研究[J].統計與決策，2014（12）：106-108.

[29]秦青，馬奔，辛姝玉，等.川西地區562戶農戶能源結構變化及其影響因素分析[J].軟科學，2017，31（12）：92-95.

[30]石祖梁，李想，王飛，等.我國東北地區農村生活能源消費結構與變化趨勢分析[J].中國農業資源與區劃，2017，38（8）：122-127.

[31]翟紫含，付軍.西部少數民族地區農村生活能源消費特征——基于四川涼山州住戶調查數據的分析[J].資源科學，2016（04）：620-630.

[32]肖紅波，李軍，李宗泰，等.北京農村能源消費現狀及影響因素分析——基于北京市1866個農村住戶的調研[J].2017，38（10）：127-137.

[33]常菁菁，李強，蔣月亮.自然保護區周邊農戶家庭能源消費影響因素分析——以浙江、山西兩省保護區為例[J].2013，33（5）：465-475.

[34]辛毅，李冰峰，吳燕紅.滇西北農牧交錯區農村生活能源消耗驅動力研究[J].中國沼氣，2014，32（6）：53-58.

[35]侯紅蕊，吳文恒，段志勇.黃土臺塬區農村生活用能結構的可持續性分析[J].水土保持通報，2013，33（4）：70-76.

[36]吳文恒，烏亞嬌，李同昇.農村生活用能的區域分異——以關中臨渭區為例[J].自然資源學報，2013，28（9）：1594-1604.

[37]仇煥廣，嚴健標，江穎.中國農村可再生能源消費現狀及影響因素分析[J].北京理工大學學報（社會科學版），2015，17（3）：10-15.

[38]王天窮，顧海英.我國農村能源政策以及收入水平對農戶生活能源需求的影響研究[J].自然資源學報，2017，32（8）：1286-1297.

[39]滕玉華，張軼之，高雪萍.農村居民應用和推廣清潔能源意愿影響因素研究[J].西部論壇，2018，28（3）：17-24.

[40]Liu ZY. Analysis of the influence factors of college students employment based on the interpretative structural model[J]. EURASIA Journal of Mathematics Science and Technology Education. 2017，13（8）：5107-5114.

[41]Cherrafi A， Elfezazi S， Garza-Reyes JA， et al. Barriers in Green Lean implementation：a combined systematic literature review and interpretive structural modelling approach[J]. Production Planning and Control，2017，28（10）：829-842.