基于物元分析法的農村社區環境建設績效診斷

鄭華偉, 姚兆余, 張 銳

(1.南京農業大學 人文與社會發展學院, 江蘇 南京 210095; 2.自然資源部海岸帶開發與保護重點實驗室, 江蘇 南京 210024; 3.南京農業大學 資源與環境科學學院, 江蘇 南京 210095)

農村社區環境建設是生態文明建設的重要構成部分，持續推進農村社區環境建設，有效提高農村社區環境建設績效水平具有非常重要的理論意義與現實意義[1-2]。目前，專家學者關于農村社區環境的研究主要聚焦在污染成因[3-4]，影響因素[5-7]，治理模式[8-10]，建設績效[5,7,11-15]，建設路徑等[16-22]方面。分析農村社區環境建設績效水平，診斷農村社區環境建設績效的影響因素，是深入推進農村社區環境建設的重要手段[5,7]。總體來看，農村社區環境建設績效診斷處于起步階段，質性研究相對較多、定量研究較少，已有的研究測度指標多集中于資源與環境狀況，很少綜合考慮人類活動、社會經濟等對農村社區環境建設績效診斷的作用。績效水平測度方法較為單一，主要采用綜合評價法，具有一定的弊端[23-25]。物元分析方法通過診斷單個測度指標與各標準等級的關聯系數得到綜合測度結果，能夠揭示更加豐富的測度信息，有效診斷農村社區環境建設績效水平狀況，但尚未被應用到農村社區環境建設績效測度研究中；“壓力—狀態—響應”(pressure-state-response， PSR)模型綜合考慮了資源環境、人類活動、社會經濟以及它們之間的緊密聯系，凸顯了人地關系。鑒于此，本研究在界定農村社區環境建設、農村社區環境建設績效內涵的基礎上，建立了基于PSR模型的農村社區環境建設績效水平測度指標體系，構建了基于物元分析法、改進的熵值法的農村社區環境建設績效測度模型，實證分析了江蘇省農村社區環境建設績效水平，診斷農村社區環境建設績效的制約因子，為提升農村社區環境建設績效水平提供參考依據。

1 區域概況與數據來源

江蘇省地處長江三角洲，全省平原遼闊，自然資源條件非常優越，經濟發展基礎較好。江蘇省面積達到1.07×105km2，占中國總面積的比例為1.1%，海岸線長達到954 km。江蘇省地形地勢低平、河湖很多，平原與水面占全省面積的比例較大，在全國排在首位。江蘇省共有96個縣(市、區)，該省常住人口達到8 070萬人。江蘇省采取有力有效的措施，堅持新發展理念，逐步建立健全綠色低碳循環發展的經濟體系，2019年全省地區生產總值達到99 631.52億元，比2018年增長比例達到6.1%；2019年人均地區生產總值達到12.36萬元，比2018年增長的比例達到了5.8%；2019年江蘇省農村常住居民人均可支配收入達到22 675元，同比增長的比例達到了8.8%[26-27]。江蘇省把實施鄉村振興戰略作為新時代“三農”工作總抓手，深入推進農村社區環境建設，著力提升環境質量和生態宜居水平。江蘇省改善了農村社區自然環境，優化了居住環境，完善了基礎設施，提升了人文環境，農村社區環境建設水平不斷提升。江蘇省大力推進“廁所革命”，2019年無害化衛生戶廁普及率達到95%；同時，2019年全省新鋪設農村供水管網達到2 500 km，新改建農村公路長度達到5 887 km，橋梁數量達到2 208座，順利完成10萬戶蘇北農房改善年度任務。江蘇省在13個設區市中選擇了172個農村社區進行了農村環境質量監測，結果表明：農村社區環境空氣質量總體較好，空氣質量優良天數占比達到92.5%。2019年江蘇省實施監測的農村飲用水水源地中，水質達到或優于Ⅲ類的數量達到69個(總數為75個)，達標占比達到92.0%。

農村社區環境建設績效測度指標數據主要來源于《江蘇統計年鑒》《江蘇農村統計年鑒》《中國城鄉建設統計年鑒》《中國統計年鑒》《中國農村統計年鑒》等文獻。

2 研究方法

2.1 績效測度指標體系

農村社區是指農村一定地域范圍內的居民在相同的利益需求、緊密的聯系基礎上形成的擁有較強認同的社會生活共同體，農村社區主要由4個方面的要素組成，具體包括一定的地域、一定的人口、共同的紐帶、社區的認同[28-29]。農村社區環境是指農村社區范圍內自然環境、人工環境與人文環境的有機結合體，它與農村居民緊密聯系[17,30]。農村社區環境可以分為農村社區自然環境、農村社區人工環境與農村社區人文環境3個部分，其中農村社區人工環境是農村居民生產生活的載體，是農村居民進行生產、生活、交往等活動的重要區域。農村社區自然環境是指森林、水、土壤等自然因素的總和，它們圍繞在生物周圍，是生物生存和繁衍的重要基礎；農村社區自然環境系統受到了人類的干預，是一個半人工半自然生態系統，是自然和人工相結合的生態系統，其中森林、水等自然因素是農村社區自然環境主要構成部分，農田、人工林等半自然要素是次要構成部分。農村社區人工環境是指人類為了滿足自身的需要，對自然物質進行加工和改造所形成的環境體系，是人類與自然因素相互作用的結果，受到了來自自然因素與社會因素的雙重影響和制約，主要包括居住環境(如住房條件、環境衛生等)和基礎設施(如鄉村道路、衛生等設施)兩個部分。農村社區人文環境是指人類長期改造自然、利用自然過程中產生的文化及其派生物的綜合，具體包括農村居民思想觀念、風俗習慣等。農村社區環境建設是指采取一定的手段整合農村社區相關資源，協調推進農村社區生產、生活、生態，促進農村社區環境優化的過程[11,31]。通過農村社區環境建設可以改善農村社區自然環境，優化農村社區居住環境，完善農村社區基礎設施；提升農村社區人文環境，進而提高農村居民認知水平，強化農村居民主體作用，引導農村居民積極參與環境建設。農村社區環境建設績效是進行農村社區環境建設所獲得的相對于建設目標的有效性，這種有效性主要體現在優化自然環境、改善人工環境、提升人文環境等[31-32]。

PSR模型是由聯合國環境規劃署闡述的概念模型，該模型以因果關系為基礎，構建人類活動與環境影響之間的因果鏈，制定調控措施來改善環境安全狀態，進而實現可持續發展[23-25]。因此，本研究借鑒PSR概念模型構建農村社區環境建設績效測度指標體系的基本框架，遵循科學性與系統性原則、定量化與可操作性原則、權威性與代表性原則、導向性與前瞻性原則[33]，在參考農村社區環境建設相關文獻的基礎上[5,7,11-15,22]，構建了基于PSR模型的農村社區環境建設績效水平測度指標體系(表1)。

表1 農村社區環境建設績效測度指標體系

2.2 物元分析模型

物元分析方法是以可拓數學為基礎，根據事物特征把現實問題歸納成兩類問題，即相容性問題與不相容性問題，通過構建關聯函數有效綜合事物質量的全部信息，通過定量的結果合理診斷事物質量水平，因此本研究構建基于物元分析方法的農村社區環境建設績效水平測度模型[22-24,34]。

2.2.1 確定農村社區環境建設績效物元 農村社區環境建設績效N，農村社區環境建設績效特征c和特征量值v共同構成農村社區環境建設績效物元。假設農村社區環境建設績效水平N具有多個特征，它通過農村社區環境建設績效水平n個特征c1，c2，…，cn與相應的取值v1，v2，…，vn具體闡述，農村社區環境建設績效物元，可以進一步表示為：

(1)

式中：R代表n維的農村社區環境建設績效物元,具體表示為R=(N,c,v);N為社區環境建設績效;c,v為績效特征和特征量值。

2.2.2 確定農村社區環境建設績效經典域 農村社區環境建設績效的經典域物元矩陣，具體表示為

(2)

式中：Roj代表農村社區環境建設績效的經典域物元;Noj代表所劃分農村社區環境建設績效的第j個測度等級,j=(1,2,…,n);ci代表農村社區環境建設績效的第i個測度指標; (aoji,boji)代表農村社區環境建設績效測度指標ci對應測度等級j的量值范圍,即農村社區環境建設績效的經典域。

2.2.3 確定農村社區環境建設績效節域 農村社區環境建設績效節域物元矩陣，具體表示為：

(3)

式中：Rp代表農村社區環境建設績效水平的節域物元;Vpi=(api,bpi)代表農村社區環境建設績效水平的節域物元關于農村社區環境建設績效水平n個特征ci的取值區間;p代表農村社區環境建設績效水平的全部等級。

2.2.4 確定待評物元 把待評對象Nx的物元具體表示為Rx：

(4)

2.2.5 確定關聯函數及關聯度 農村社區環境建設績效測度指標關聯函數K(x)具體定義為

(5)

其中，

(6)

(7)

式中：ρ(X,Xo)代表點X與農村社區環境建設績效水平有限區間Xo=(ao,bo)的距離;ρ(X,Xp)代表點X與農村社區環境建設績效水平有限區間Xp=(ap,bp)的距離; |Xo|=|bo-ao|,X,Xo,Xp分別表示待評農村社區環境建設績效水平物元的量值、農村社區環境建設績效經典域物元的取值區間、農村社區環境建設績效節域物元的取值區間。

2.2.6 測度指標權重確定 對于農村社區環境建設績效水平而言，不同測度指標的影響程度具有一定的差異，為了合理體現不同測度指標的差異性，需要對農村社區環境建設績效水平測度指標賦予一定的權重，本研究采用改進的熵值法計算農村社區環境建設績效水平各測度指標的權重[35]。

2.2.7 計算綜合關聯度并確定測度等級 待評價對象Nx關于農村社區環境建設績效水平等級j的綜合關聯度Kj(Nx)，計算公式為：

(8)

式中：Kj(Nx)表示待評價對象Nx關于農村社區環境建設績效水平等級j的綜合關聯度;Kj(xi)代表待評價對象Nx的農村社區環境建設績效第i個測度指標關于農村社區環境建設績效水平等級j的單項指標關聯度(j=1,2,…,n);Wij表示農村社區環境建設績效水平各測度指標的權重。對于農村社區環境建設績效測度結果而言,如果Kji=max(Kj(xi)),(j=1,2,…,n),則表示待評價對象Nx的農村社區環境建設績效第i個測度指標達到農村社區環境建設績效水平等級j; 如果Kjx=max(Kj(Nx)),(j=1,2,…,n),則表示待評價對象Nx達到農村社區環境建設績效水平等級j。

3 結果與分析

3.1 經典域、節域的確定

建立測度標準是農村社區環境建設績效水平測度的關鍵環節，現階段農村社區環境建設績效水平測度尚處于探索階段，還沒有統一的測度標準；農村社區環境建設績效水平的測度標準不僅復雜，而且需要因地制宜。經典域(測度標準)的建立是物元分析模型的基礎，本研究根據農村社區環境建設績效水平的可拓性，將農村社區環境建設績效劃分為5個水平等級，具體包括優秀、良好、一般、較差與很差。農村社區環境建設績效經典域的建立主要借鑒國家標準、行業標準以及國際相關標準，科學研究的判定標準，研究區域背景值或本底值、《江蘇省鄉村振興戰略實施規劃(2018—2022年)》《江蘇省國民經濟和社會發展第14個五年規劃和2035年遠景目標綱要》等，具體取值區間詳見表2。以測度指標x1人口自然增長率(‰)為例，優秀、良好、一般、較差、很差的取值區間分別為[0，1.1)，[1.1，2.2)，[2.2，4.4)，[4.4，8)，[8，12)。

表2 農村社區環境建設績效測度指標經典域、節域的取值范圍

3.2 農村社區環境建設績效水平分析

收集江蘇省農村社區環境建設績效水平測度指標數據，開展數據整理、描述統計分析，采用改進的熵值法計算農村社區環境建設績效水平測度指標的權重(表3)。測度指標權重分析結果顯示，排在前6位的指標包括環境衛生投入占市政公用設施投入比例、農村無害化衛生廁所普及率、對生活垃圾進行處理的行政村比例、村莊供水普及率、林木覆蓋率、農用塑料薄膜使用強度。根據2006，2013和2019年農村社區環境建設績效各測度指標的具體數值，構建江蘇省農村社區環境建設績效水平待評物元矩陣R2006，R2013，R2019，利用待評物元的測度指標數據和農村社區環境建設績效物元分析模型，計算得到農村社區環境建設績效測度指標關聯度、農村社區環境建設績效水平綜合關聯度(表4—5)。表4中Kj(xi)(i=1，2，…，19)表示農村社區環境建設績效水平，第i個測度指標對應各水平等級(優秀、良好、一般、較差與很差)的關聯度；以測度指標人口密度(x1)為例，2006年該指標對應水平等級(優秀、良好、一般、較差與很差)的關聯系數計算結果為K1(x1)=-0.341 0，K2(x1)=-0.033 9，K3(x1)=0.036 4，K4(x1)=-0.481 8，K5(x1)=-0.715 0，由此可見該測度指標達到“一般”等級。在此基礎上，診斷其他測度指標的水平等級(表4)。

表3 農村社區環境建設績效測度指標權重

表4 農村社區環境建設績效測度指標關聯度

Kj(Nx)表示江蘇省農村社區環境建設績效水平多指標加權求和的綜合等級關聯系數，2006年測度結果顯示K1(N2006)=-0.563 6，K2(N2006)=-0.408 6，K3(N2006)=-0.275 4，K4(N2006)=-0.128 8，K5(N2006)=-0.206 7，說明江蘇省農村社區環境建設績效水平等級為“較差”。同理可知，2013年、2019年等級分別為“一般”、“良好”。從江蘇省農村社區環境建設績效的變化來看，2006—2019年江蘇省農村社區環境系統狀況有所改善，農村社區環境建設績效水平有變好的趨勢，農村社區環境建設績效水平等級經歷了“較差—良好”的演變歷程。

從農村社區環境建設績效單個測度指標來看，江蘇省農村社區環境建設績效水平測度指標相對應5個水平等級(優秀、良好、一般、較差與很差)的關聯度診斷結果顯示，2006—2019年大部分測度指標發生水平等級的提升。根據農村社區環境建設績效單個測度指標提供的診斷信息，對生活垃圾進行處理的行政村比例、村莊供水普及率、農村無害化衛生廁所普及率、村內道路長度、農村居民人均住房建筑面積、每萬人衛生機構床位數、林木覆蓋率、環境衛生投入占市政公用設施投入比例、鄉鎮文化站從業人數等指標出現不同程度的上升趨勢，說明上述測度指標對江蘇省農村社區環境建設績效水平的提高有著重要的貢獻。研究發現，2006年以來江蘇省農村社區環境建設政策法規不斷完善，農村社區環境建設投入不斷增加，逐步完善農村社區自然環境，不斷優化農村社區居住環境，持續加大農村社區基礎設施建設力度[26-27]。

江蘇省大力開展農村生活垃圾分類治理、農村生活垃圾資源化利用，2017年開始實施城鄉生活垃圾分類和治理專項行動，全省設區市以下全域開展農村生活垃圾分類試點的鄉鎮(街道)數量超過300個(含省級試點)，南京市高淳區、溧水區，徐州市沛縣，蘇州市常熟市、泰州市高港區被納入國家農村生活垃圾分類和資源化利用示范縣。

表5 農村社區環境建設績效測度結果

大力加強農村生活污水處理設施建設，深入開展農村社區水體清理、逐步消除農村社區黑臭水體，將農村社區水環境治理放進河長制、湖長制中進行一體化管理；深入開展農村戶用廁所無害化建設和改造，進一步開展農村公共廁所建設，推進廁所糞污處理，全省無害化衛生戶廁普及率達到95%；大力改善農村出行環境，實施鄉村綠化美化工程，開展衛生鄉鎮(縣城)、衛生村創建，開展農村生態文明建設示范創建，太倉市、南京市江寧區、泰州市姜堰區、沭陽縣獲評2019年全國村莊清潔行動先進縣。2019年全省新改建農村公路長度達到5 887 km，橋梁數量達到2 208座，江蘇順利完成10萬戶蘇北農房改善年度任務。與此同時，江蘇省大力加強農村社區人文環境建設，持續完善農村社區文化服務體系，不斷增強農村社區環境宣傳力度，有效增加鄉鎮文化站從業人數，積極提高農村居民社區環境建設認知水平，不斷提升農村居民社區環境建設參與意識，引導農村居民有效參與農村社區環境建設，充分發揮農村居民的主體作用。

3.3 農村社區環境建設績效障礙因素

雖然2019年農村社區環境建設績效水平等級為“良好”，但K2(N2019)=-0.062 4，不完全符合N02的標準、“良好”等級關聯度很弱，靠近“良好”水平等級的臨界線，原因主要在于農村社區環境建設績效部分測度指標還沒有達到“良好”水平等級。從農村社區環境建設績效單個指標測度結果來看，2019年江蘇省有7個測度指標未達到“良好”水平等級：環境衛生投入占市政公用設施投入比例、節能環保公共財政支出、對生活污水進行處理的行政村比例、化肥施用強度、農藥使用強度、農用塑料薄膜使用強度、單位GDP能耗。研究[36]發現，雖然農村社區環境建設投入不斷增加，但仍然存在較大的資金缺口，農村生活污水處理和農村生活垃圾分類治理的投入較少；江蘇省村莊建設投入資金達到5.50×106萬元，市政公用設施投資金額占村莊建設資金的比例達到35.53%，農村社區排水和環境衛生的投資金額占村莊建設資金的比例達到14.37%，垃圾處理和污水處理的資金占村莊建設資金的比例僅僅達到8.94%，垃圾處理和污水處理資金投入比例較低。資金投入渠道較為單一，農村社區環境建設資金投入主要依靠國家財政投入、農村居民籌資等方式，融資渠道較為有限，很難滿足農村社區環境建設的資金需要。隨著經濟社會的快速發展，江蘇省國內生產總值不斷增加，但這種快速增加是在消耗大量資源的基礎上實現的，單位GDP能耗依然較高，需要進一步轉變江蘇省經濟發展方式，深入推進江蘇高質量發展，建立健全江蘇綠色低碳循環發展的經濟體系，有效降低單位GDP能耗。江蘇省面源污染對農村社區環境建設的壓力依然較大，農業面源污染主要來源于化肥超量施用、農藥不合理施用、農用塑料薄膜大量使用等。江蘇省不少地方農村社區環境基礎設施不足，農村生活污水處理系統等設施難以有效配套建設。不少地區關于農村生活污水方面的處理技術缺乏規范性，尚未形成統一的標準和可以復制推廣的技術；部分農村地區未考慮當地的生活污水的排放特點，照搬城鎮的污水處理方式，導致污水處理的管網“建而不用”或者損毀，浪費物力財力。

4 結論與建議

4.1 研究結論

實證分析結果顯示，2006—2019年江蘇省農村社區環境建設績效水平不斷提高，江蘇省農村社區環境系統狀況有所改善，農村社區環境建設績效水平等級經歷了“較差—良好”的演變歷程；但2019年農村社區環境建設績效水平“良好”等級關聯度很弱，農村社區環境建設績效水平有待于進一步提升。環境衛生投入占市政公用設施投入比例、節能環保公共財政支出、對生活污水進行處理的行政村比例、化肥施用強度、農藥使用強度、農用塑料薄膜使用強度、單位GDP能耗等是制約農村社區環境建設績效水平提升的關鍵因素。PSR模型可以有效地體現農村社區環境建設績效各要素之間的關系，物元分析法和改進的熵值法能夠合理診斷農村社區環境建設績效水平、各測度指標的水平等級，基于PSR模型的測度指標體系、物元分析法和改進的熵值法適用于農村社區環境建設績效診斷。

4.2 對策建議

(1) 為了有效提升農村社區環境建設績效水平，應進一步健全農村社區環境建設多元化投入機制，不斷完善農村社區環境建設財政性投入機制，健全財政資金的層級落實制度，確保財政資金真正用到實處；逐步完善金融機構政策支持機制，引導各大銀行加大對農村社區環境建設的投入；建立健全政府與社會資本合作機制，逐步優化PPP模式，有效吸引社會資本投資農村社區環境建設；逐步建立農村社區環境污染治理受益者付費機制，優化多元主體合作治理模式，實現政府、市場、農村社區三元主體的優勢互補，最終形成資金合力，加大資金投入。

(2) 深入實施農村生活污水治理，加大對農村生活污水治理的資金投入，進一步推進農村生活污水治理的基礎設施建設；將農村生活污水治理與農村社區規劃、蘇北地區農村居民住房條件改善同步，不斷提高農村生活污水處理技術，提升污染治理與資源利用的綜合效果，逐步優化農村生活污水治理模式。有效構建污水處理的城鄉聯結關系，對靠近城市的農村社區，充分利用城市的污水處理系統，構建城鄉一體的污水處理模式；對于距離城市較遠的農村社區，尋找適宜的污水治理技術，將資金向偏遠社區傾斜。

(3) 進一步加強農業供給側結構性改革，合理優化農業生產結構，建立健全綠色低碳循環農業產業體系，持續加強農業面源污染治理，有效改善農業生態環境。大力推進化肥減量增效，集成推廣科學施肥技術，開展有機肥替代行動，推動糞肥還田利用、減少化肥用量；深入推進農藥減量增效，加強統防統治技術應用，推進綠色防控技術應用，強化科學用藥；加強農用塑料薄膜污染治理，落實嚴格的農膜管理制度，推廣普及標準地膜，促進廢舊地膜加工再利用，完善農膜回收利用機制。

(4) 堅持新發展理念，統籌推進高質量發展，合理構建綠色低碳循環發展的經濟體系，著力加強傳統產業的轉型升級，有效扶持節能綠色產業的生產發展，加快發展綠色環保產業，促進能源資源配置更加合理、利用效率大幅提高，進而有效降低單位GDP能耗。