中國水-能-糧協(xié)調(diào)度測(cè)度及差異性優(yōu)化調(diào)控

孫才志 郝帥

摘要：

針對(duì)目前水資源-能源-糧食（Water-Energy-Food，WEF）系統(tǒng)協(xié)調(diào)度研究中存在的不足，構(gòu)建了中國省際WEF系統(tǒng)協(xié)調(diào)度評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，采用綜合評(píng)價(jià)模型及力學(xué)均衡模型對(duì)1997～2019年30個(gè)省（直轄市、自治區(qū)）的WEF協(xié)調(diào)度進(jìn)行測(cè)度，并針對(duì)各類型區(qū)提出了相應(yīng)的優(yōu)化調(diào)整措施。研究結(jié)果表明：① 研究期內(nèi)，中國水資源系統(tǒng)、能源系統(tǒng)及糧食系統(tǒng)的評(píng)價(jià)指數(shù)均呈上升態(tài)勢(shì)，東、中、西三大區(qū)域各系統(tǒng)的評(píng)價(jià)指數(shù)與全國變化趨勢(shì)基本一致；各系統(tǒng)評(píng)價(jià)指數(shù)在空間分布上存在差異。② 就協(xié)調(diào)類型而言，東部地區(qū)與中部地區(qū)除個(gè)別年份以外，其狀態(tài)類型分布情況與全國狀態(tài)類型分布相對(duì)一致，而西部地區(qū)則除個(gè)別年份以外均處于基本協(xié)調(diào)狀態(tài)。③ 研究時(shí)段內(nèi)，中國30個(gè)?。ㄖ陛犑?、自治區(qū)）出現(xiàn)高水資源系統(tǒng)-低糧食系統(tǒng)類型的次數(shù)最高，達(dá)到189次，占比27.4%，而高能源系統(tǒng)-低糧食系統(tǒng)的類型出現(xiàn)次數(shù)最低，僅25次，占比3.6%。基于研究結(jié)論，可針對(duì)各類型區(qū)的特點(diǎn)提出相應(yīng)的優(yōu)化調(diào)控措施，為促進(jìn)中國WEF系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展提供理論依據(jù)。

關(guān) 鍵 詞：

水資源-能源-糧食； 協(xié)調(diào)度； 力學(xué)均衡模型； 分類調(diào)控； 中國

中圖法分類號(hào)： TV213

文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A

DOI：10.16232/j.cnki.1001-4179.2023.05.002

0 引 言

2011年，波恩會(huì)議首次提出“NEXUS”，認(rèn)為需要把水資源、能源及糧食作為一個(gè)紐帶系統(tǒng)進(jìn)行研究［1-2］。而波恩會(huì)議也成為水資源-能源-糧食（以下簡(jiǎn)稱“WEF”）關(guān)聯(lián)關(guān)系研究的里程碑式事件［3-4］。當(dāng)前，中國正處于新型工業(yè)化、信息化、城鎮(zhèn)化、農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化快速推進(jìn)階段，因此，探究WEF系統(tǒng)的協(xié)調(diào)發(fā)展對(duì)于促進(jìn)中國區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

目前，關(guān)于WEF系統(tǒng)的研究已經(jīng)取得了豐富的研究成果，如：Wang等提出了一個(gè)WEF與貧困之間關(guān)系的理論框架，并采用改進(jìn)的耦合協(xié)調(diào)度模型和地理檢測(cè)器來評(píng)估黃河流域WEF與貧困的時(shí)空耦合及其影響因素［5］；Sun等以協(xié)同學(xué)理論為基礎(chǔ)，構(gòu)建了WEF系統(tǒng)協(xié)同和競(jìng)爭(zhēng)的評(píng)估模型，同時(shí)借助Logistic模型和加速遺傳算法模型，構(gòu)建了協(xié)同演化模型（SEM）對(duì)系統(tǒng)狀態(tài)進(jìn)行識(shí)別，并以中國30個(gè)省份為例進(jìn)行了實(shí)證研究［6］；Zhu等建立了基于水-能源-糧食紐帶關(guān)系（WEFN）的韌性大城市評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，并采用熵權(quán)-TOPSIS方法和障礙度模型測(cè)度了鄭州市的韌性水平及其調(diào)控措施和優(yōu)化路徑［7］；Hua等利用驅(qū)動(dòng)力-壓力-狀態(tài)-影響-反應(yīng)模型和水足跡理論，從5個(gè)層面評(píng)價(jià)了1997～2016年中國31個(gè)省的糧食和能源之間的協(xié)同作用和對(duì)水的競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系［8］；Li等基于可靠性、協(xié)調(diào)性和韌性三個(gè)維度構(gòu)建了一個(gè)綜合指標(biāo)體系，并測(cè)度了黃河流域2005～2021年WEF耦合完全風(fēng)險(xiǎn)的沖突［9］；鄧鵬［10］、畢博［11］等構(gòu)建了WEF系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)度評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，通過熵權(quán)法對(duì)指標(biāo)進(jìn)行權(quán)重確定，采用耦合協(xié)調(diào)度模型分別對(duì)江蘇省和遼寧省的WEF系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)情況及其時(shí)空演變特征進(jìn)行評(píng)價(jià)；徐輝［12］、趙良仕［13］等以黃河流域?yàn)檠芯繉?duì)象，采用耦合協(xié)調(diào)度模型、灰色預(yù)測(cè)模型對(duì)研究區(qū)2008～2018年的WEF耦合機(jī)理進(jìn)行了分析；Xu［14］、李成宇［15］、支彥玲［16］等通過構(gòu)建WEF評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，采用耦合協(xié)調(diào)度模型對(duì)中國省級(jí)尺度WEF系統(tǒng)進(jìn)行了分析。

綜上所述，目前關(guān)于WEF系統(tǒng)協(xié)調(diào)度研究仍有以下不足：① 傳統(tǒng)的耦合協(xié)調(diào)度模型在模型效度、模型信度方面較弱［17］；② 傳統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)度模型在計(jì)算協(xié)調(diào)度（D）時(shí)將各子系統(tǒng)按等權(quán)重處理，難以體現(xiàn)各系統(tǒng)的差異性［18-19］；③ 傳統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)模型難以動(dòng)態(tài)識(shí)別出各個(gè)要素之間的協(xié)調(diào)程度及匹配問題［20-21］。而基于物理學(xué)領(lǐng)域合力求解思想的力學(xué)平衡模型（Mechanical Equilibrium Model）常被用于表達(dá)多要素之間的均衡關(guān)系，該模型在評(píng)價(jià)多要素協(xié)調(diào)性過程中，不僅能夠較為客觀地反映出多個(gè)不同方向力量作用下評(píng)價(jià)對(duì)象的狀態(tài)，也能動(dòng)態(tài)識(shí)別出各個(gè)要素之間的協(xié)調(diào)程度及匹配問題，便于有針對(duì)性地提出調(diào)控措施［22-23］。鑒于此，本文首先構(gòu)建了WEF系統(tǒng)協(xié)調(diào)度評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，在此基礎(chǔ)上，嘗試將力學(xué)均衡模型引入WEF系統(tǒng)協(xié)調(diào)度研究中，并以中國30個(gè)地區(qū)（不包括西藏、香港、澳門、臺(tái)灣）為研究對(duì)象，將WEF系統(tǒng)協(xié)調(diào)度評(píng)價(jià)指標(biāo)體系與力學(xué)平衡模型相結(jié)合，刻畫了1997～2019年中國WEF系統(tǒng)協(xié)調(diào)特征及發(fā)展態(tài)勢(shì)，并提出相應(yīng)的差異性優(yōu)化調(diào)控策略。

1 研究方法與數(shù)據(jù)來源

1.1 中國WEF系統(tǒng)協(xié)調(diào)度評(píng)價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建

參考現(xiàn)有研究成果［6，15-16］，從水資源供給、水資源消耗、水環(huán)境、能源生產(chǎn)、能源消費(fèi)、污染氣體排放、糧食生產(chǎn)、糧食消耗8個(gè)方面，選取水資源系統(tǒng)12項(xiàng)、能源系統(tǒng)13項(xiàng)及糧食系統(tǒng)14項(xiàng)，共選取39項(xiàng)指標(biāo)，構(gòu)建中國WEF系統(tǒng)協(xié)調(diào)度評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。相比現(xiàn)有研究成果［15-16］，本文在能源生產(chǎn)和糧食生產(chǎn)維度分別將能源生產(chǎn)過程中的水資源消耗、糧食生產(chǎn)過程中的能源消耗納入評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，同時(shí)將能碳強(qiáng)度納入污染氣體排放維度，相比以往研究更能全面反映能源生產(chǎn)、消費(fèi)過程中的環(huán)境污染，具體評(píng)價(jià)指標(biāo)體系如表1所列。

1.3 中國WEF系統(tǒng)協(xié)調(diào)度測(cè)度

如圖1所示，假設(shè)其他條件為均質(zhì)條件，則可以將“水資源系統(tǒng)-能源系統(tǒng)-糧食系統(tǒng)”之間的關(guān)系抽象為笛卡爾坐標(biāo)系（Cartesian coordinates）中三個(gè)方向上的作用力，若三個(gè)作用力達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，則合力為0，即F位于坐標(biāo)原點(diǎn)（即均衡點(diǎn)），此時(shí)表明三個(gè)系統(tǒng)之間達(dá)到了均衡，處于協(xié)調(diào)狀態(tài)；反之，若一個(gè)或幾個(gè)系統(tǒng)未達(dá)到或超過目標(biāo)值，此時(shí)得到的F則偏離均衡點(diǎn)，表明三個(gè)系統(tǒng)之間未達(dá)到協(xié)調(diào)狀態(tài)。

1.4 數(shù)據(jù)來源

本文所涉及的數(shù)據(jù)來源于1998～2020年的《中國統(tǒng)計(jì)年鑒》《中國能源統(tǒng)計(jì)年鑒》《中國固定資產(chǎn)投資年鑒》《中國農(nóng)村統(tǒng)計(jì)年鑒》《中國勞動(dòng)統(tǒng)計(jì)年鑒》《中國電力年鑒》及各?。ㄊ?、區(qū)）的相關(guān)統(tǒng)計(jì)年鑒。需要說明的是，指標(biāo)中所涉及到的能源生產(chǎn)過程中直接和間接藍(lán)水計(jì)算參考文獻(xiàn)［24-25］。

2 結(jié)果分析

2.1 中國WEF系統(tǒng)評(píng)價(jià)指數(shù)時(shí)空演變特征

利用公式（1）計(jì)算得到1997～2019年中國30個(gè)地區(qū)水資源系統(tǒng)、能源系統(tǒng)及糧食系統(tǒng)的評(píng)價(jià)指數(shù)，并參考現(xiàn)有研究成果將其分為4個(gè)級(jí)別，即：低水平（0＜Ui≤0.25）、中等水平（0.25＜Ui≤0.50）、較高水平（0.50＜Ui≤0.75）和高水平（0.75＜Ui≤1.00）。限于篇幅，本文按照等時(shí)段原則僅列出1997，2004，2012年及2019年相關(guān)數(shù)據(jù)（見表2），同時(shí)繪制研究時(shí)段內(nèi)全國及東、中、西三大地區(qū)各系統(tǒng)評(píng)價(jià)指數(shù)變化趨勢(shì)圖（見圖2）。

由圖2可知： 1997年，中國水資源系統(tǒng)評(píng)價(jià)指數(shù)的平均值為0.255，整體接近低水平狀態(tài)；寧夏水資源系統(tǒng)評(píng)價(jià)指數(shù)最低，僅為0.008，浙江最高，達(dá)到0.389；除北京、浙江、福建等13個(gè)地區(qū)的水資源評(píng)價(jià)指數(shù)處于中等水平外，其余17個(gè)地區(qū)的水資源評(píng)價(jià)指數(shù)均處于低水平狀態(tài)。全國能源系統(tǒng)評(píng)價(jià)指數(shù)平均值為0.267，整體介于0.217～0.337，其中黑龍江的能源評(píng)價(jià)指數(shù)最高，達(dá)到0.337，上海最低，僅為0.217。就糧食系統(tǒng)評(píng)價(jià)指數(shù)而言，1997年僅海南、貴州、甘肅、青海、寧夏及新疆的糧食系統(tǒng)評(píng)價(jià)指數(shù)處于低水平狀態(tài)，其中青海最小，僅為0.233，全國糧食系統(tǒng)評(píng)價(jià)指數(shù)平均水平為0.279，整體處于中等水平。

2019年研究期末，除北京、河北、甘肅以外，其余地區(qū)水資源系統(tǒng)評(píng)價(jià)指數(shù)相較于2012年?duì)顟B(tài)保持不變，寧夏仍處于0.200以下；能源系統(tǒng)中，9個(gè)地區(qū)呈下降態(tài)勢(shì)，降幅介于1.2%～11.5%，其中黑龍江能源評(píng)價(jià)指數(shù)降幅最大，山東、河南、北京、河北、江蘇提升幅度均超過20%，仍處于中等水平；全國糧食評(píng)價(jià)指數(shù)平均值提升至0.486，增幅27.6%，就各個(gè)地區(qū)的變化情況來看，除遼寧、浙江呈小幅度下降以外，其余地區(qū)均呈現(xiàn)7.3%～79.4%的提升幅度，與此同時(shí)，河北、福建、廣東等11個(gè)地區(qū)由2012年的中等水平提升至較高水平，河南則提升至高水平狀態(tài)（0.785）。

2.2 中國WEF系統(tǒng)協(xié)調(diào)度時(shí)空分異特征

根據(jù)式（2）～（8）計(jì)算得到各地區(qū)合力F，進(jìn)而測(cè)度三個(gè)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)性。同時(shí)采用自然斷點(diǎn)法將中國WEF系統(tǒng)協(xié)調(diào)度分為Ⅰ級(jí)、Ⅱ級(jí)、Ⅲ級(jí)、Ⅳ級(jí)，即：Ⅰ級(jí)為高度協(xié)調(diào)狀態(tài)（|F|＜0.194）、Ⅱ級(jí)為基本協(xié)調(diào)狀態(tài)（0.194≤|F|＜0.324）、Ⅲ級(jí)為拮抗?fàn)顟B(tài)（0.324≤|F|≤0.499）、Ⅳ級(jí)為失調(diào)狀態(tài)（0.499＜|F|）。

2.2.1 中國WEF系統(tǒng)協(xié)調(diào)度時(shí)間演變特征分析

根據(jù)已獲得的計(jì)算結(jié)果及協(xié)調(diào)性狀態(tài)劃分準(zhǔn)則，繪制中國及三大區(qū)域WEF系統(tǒng)協(xié)調(diào)性時(shí)間變化趨勢(shì)圖，結(jié)果如圖3所示。

由圖3可知，研究時(shí)期內(nèi)，中國WEF系統(tǒng)協(xié)調(diào)度呈現(xiàn)出波動(dòng)變化的趨勢(shì)，具體表現(xiàn)為三個(gè)發(fā)展階段：① 1997～2004年的波動(dòng)下降階段；② 2004～2014年的波動(dòng)上升階段；③ 2014～2019年的波動(dòng)變化態(tài)勢(shì)。就整體變化程度而言，研究時(shí)期內(nèi)，全國協(xié)調(diào)度增幅19.74%，年均增加0.82%。就三大區(qū)域而言，中部地區(qū)的協(xié)調(diào)度增幅最大，為44.17%，其次為東部地區(qū)（13.11%）和西部地區(qū)（5.06%），年均增長(zhǎng)率也呈現(xiàn)中部地區(qū)（1.68%）大于東部地區(qū)（0.56%）大于西部地區(qū)（0.22%）的變化趨勢(shì)。就協(xié)調(diào)類型而言，全國在1997～2009年間整體處于基本協(xié)調(diào)狀態(tài)，2010～2019年則逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)檗卓範(fàn)顟B(tài)。就三大區(qū)域而言，東部地區(qū)與中部地區(qū)除個(gè)別年份以外，其狀態(tài)類型分布情況與全國狀態(tài)類型分布相對(duì)一致，而西部地區(qū)則除個(gè)別年份以外均處于基本協(xié)調(diào)狀態(tài)。

2.2.2 中國WEF系統(tǒng)協(xié)調(diào)度空間演變特征分析

為能夠進(jìn)一步揭示中國WEF系統(tǒng)協(xié)調(diào)度的空間分布特征及演變規(guī)律，按照等時(shí)段原則選取1997，2004，2012，2019年相關(guān)數(shù)據(jù)繪制中國WEF系統(tǒng)協(xié)調(diào)度水平空間分布圖，結(jié)果見圖4。

由圖4可知，1997年，系統(tǒng)協(xié)調(diào)度處于Ⅰ級(jí)高度協(xié)調(diào)狀態(tài)的主要有4個(gè)地區(qū)，而處于Ⅳ級(jí)失調(diào)狀態(tài)的僅有寧夏、浙江兩個(gè)地區(qū)，研究初期中國WEF系統(tǒng)的協(xié)調(diào)度在整體上處于基本協(xié)調(diào)狀態(tài)（0.301）。相比1997年，2004年內(nèi)蒙古由Ⅱ級(jí)基本協(xié)調(diào)狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)棰艏?jí)失調(diào)狀態(tài)，黑龍江、山西由Ⅲ級(jí)拮抗?fàn)顟B(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槭д{(diào)狀態(tài)，陜西則由高度協(xié)調(diào)狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槭д{(diào)狀態(tài)，遼寧、河南、江蘇等7個(gè)地區(qū)則轉(zhuǎn)變?yōu)橥耆珔f(xié)調(diào)狀態(tài)，北京、河北、山東等7個(gè)地區(qū)由拮抗?fàn)顟B(tài)轉(zhuǎn)為基本協(xié)調(diào)狀態(tài)，浙江、寧夏、新疆等9個(gè)地區(qū)的協(xié)調(diào)狀態(tài)保持不變，此時(shí)中國WEF系統(tǒng)協(xié)調(diào)度為0.240。2012年，新疆、北京、河北等11個(gè)地區(qū)的協(xié)調(diào)度呈現(xiàn)上升態(tài)勢(shì)，由基本協(xié)調(diào)狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)檗卓範(fàn)顟B(tài)；福建、海南由完全協(xié)調(diào)狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)檗卓範(fàn)顟B(tài)，河南、廣東則由完全協(xié)調(diào)狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榛緟f(xié)調(diào)狀態(tài)；甘肅、云南、貴州則由失調(diào)狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橥耆珔f(xié)調(diào)狀態(tài)，其余地區(qū)狀態(tài)保持不變，此時(shí)中國WEF系統(tǒng)協(xié)調(diào)度提升至0.356，整體處于拮抗?fàn)顟B(tài)。研究末期，處于完全協(xié)調(diào)類型的主要包括甘肅、遼寧、安徽等9個(gè)地區(qū)，處于基本協(xié)調(diào)類型的地區(qū)個(gè)數(shù)降至7個(gè)，處于拮抗?fàn)顟B(tài)類型的地區(qū)包括新疆、山東、浙江等6個(gè)地區(qū)，而處于失調(diào)狀態(tài)類型的地區(qū)主要包括黑龍江、內(nèi)蒙古、北京等8個(gè)地區(qū)，主要集中在中國的北方地區(qū)，此時(shí)中國WEF系統(tǒng)協(xié)調(diào)度為0.360，整體仍然處于拮抗?fàn)顟B(tài)。

2.3 中國WEF系統(tǒng)協(xié)調(diào)度差異性調(diào)控策略

利用幾何間隔法將合力偏離度（θ）劃分為6個(gè)級(jí)別，如表3所列，并得到1997～2019年中國WEF系統(tǒng)評(píng)價(jià)指數(shù)偏離度（限于頁面，僅列出部分年份），結(jié)果如表4所列。同時(shí)繪制中國水資源系統(tǒng)評(píng)價(jià)指數(shù)、能源系統(tǒng)評(píng)價(jià)指數(shù)及糧食系統(tǒng)評(píng)價(jià)指數(shù)在各自對(duì)應(yīng)方向上的強(qiáng)度效率圖，如圖5所示。結(jié)合表3、表4及圖4可將中國30個(gè)地區(qū)進(jìn)行分類，結(jié)果如表5所列。

結(jié)合表3、圖5及表5可知：

（1） 在糧食系統(tǒng)-能源系統(tǒng)作用類型區(qū)，安徽、湖北處于高糧食系統(tǒng)-低能源系統(tǒng)，未來安徽、湖北應(yīng)注重糧食系統(tǒng)與能源系統(tǒng)的協(xié)調(diào)發(fā)展，可因地制宜地推進(jìn)生物能源的發(fā)展，進(jìn)而彌補(bǔ)區(qū)域能源系統(tǒng)的不足；四川則處于高能源系統(tǒng)-低糧食系統(tǒng)類型中，未來四川在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中要加大能源投入，進(jìn)一步提升糧食的生產(chǎn)效率，進(jìn)而促進(jìn)糧食系統(tǒng)評(píng)價(jià)指數(shù)的快速提升。

（2） 在水資源系統(tǒng)-能源系統(tǒng)作用類型區(qū)，有4個(gè)地區(qū)處于高水資源系統(tǒng)-低能源系統(tǒng)類型，未來這4個(gè)地區(qū)一方面要注重提升能源的利用效率，另一方面要加強(qiáng)能源建設(shè)，促使能源系統(tǒng)的提升。4個(gè)地區(qū)的能源系統(tǒng)強(qiáng)度效率均為正值，其中山西、內(nèi)蒙古、陜西的能源系統(tǒng)強(qiáng)度效率提升顯著，這表明隨著時(shí)間的推移，上述地區(qū)受能源系統(tǒng)的影響越來越大；而水資源系統(tǒng)強(qiáng)度效率則為負(fù)值，這表明水資源系統(tǒng)低于既定目標(biāo)值，未來需要不斷提升能源生產(chǎn)過程中的水資源利用效率，降低污染物排放量，緩解區(qū)域水環(huán)境及水資源壓力。

（3） 在糧食系統(tǒng)-水資源系統(tǒng)作用類型區(qū)，9個(gè)地區(qū)處于高水資源-低糧食系統(tǒng)，其中水資源系統(tǒng)強(qiáng)度效率除個(gè)別年份以外均為正值，相反，糧食系統(tǒng)則低于既定目標(biāo)值，未來應(yīng)加大農(nóng)業(yè)生產(chǎn)投資，逐步提升單位糧食產(chǎn)量，促進(jìn)糧食系統(tǒng)的快速發(fā)展；10個(gè)地區(qū)處于高糧食系統(tǒng)-低水資源系統(tǒng)，說明在上述地區(qū)的協(xié)調(diào)度類型變化中，糧食系統(tǒng)處于正向影響，而水資源系統(tǒng)處于負(fù)向影響，未來應(yīng)逐步加強(qiáng)科技投入，實(shí)施“藏糧于地，藏糧于技”戰(zhàn)略，加快建設(shè)高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田，提升農(nóng)業(yè)用水效率，降低農(nóng)業(yè)污染物排放，緩解區(qū)域水資源壓力。

3 結(jié)論與展望

3.1 結(jié) 論

（1） 研究期內(nèi)，中國水資源系統(tǒng)、能源系統(tǒng)及糧食系統(tǒng)的評(píng)價(jià)指數(shù)均呈上升態(tài)勢(shì)，三大地區(qū)各系統(tǒng)的有序發(fā)展水平與全國變化趨勢(shì)基本一致；各系統(tǒng)評(píng)價(jià)指數(shù)在空間分布上存在差異，西北、華北地區(qū)的能源系統(tǒng)評(píng)價(jià)指數(shù)較高，華北平原、東北地區(qū)則是糧食系統(tǒng)評(píng)價(jià)指數(shù)的高值區(qū)，而東部及南部地區(qū)則是水資源系統(tǒng)評(píng)價(jià)指數(shù)的高值區(qū)。

（2） 就協(xié)調(diào)類型而言，全國在1997～2009年間整體處于基本協(xié)調(diào)狀態(tài)，2010～2019年則逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)檗卓範(fàn)顟B(tài)，各區(qū)域WEF系統(tǒng)協(xié)調(diào)度在空間分布上具有較為顯著的空間差異性。

（3） 研究時(shí)段內(nèi)，中國30個(gè)地區(qū)出現(xiàn)高水資源系統(tǒng)-低糧食系統(tǒng)類型的次數(shù)最高，占比27.4%，其次為高糧食系統(tǒng)-低水資源系統(tǒng)的類型次數(shù)次之，占比23.6%，而高能源系統(tǒng)-低糧食系統(tǒng)的類型出現(xiàn)次數(shù)最低，占比3.6%；處于糧食系統(tǒng)-水資源系統(tǒng)作用類型區(qū)、水資源系統(tǒng)-能源系統(tǒng)作用類型區(qū)以及糧食系統(tǒng)-能源系統(tǒng)作用類型區(qū)的區(qū)域個(gè)數(shù)分別為19，8個(gè)和3個(gè)。

3.2 展 望

本文采用力學(xué)平衡模型對(duì)中國省際WEF系統(tǒng)的協(xié)調(diào)度進(jìn)行了測(cè)度分析，雖然在一定程度上避免了傳統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)模型在權(quán)重處理方面難以體現(xiàn)系統(tǒng)差異性的問題，但需要注意的是，基于物理學(xué)領(lǐng)域合力求解思想的力學(xué)平衡模型在探討三個(gè)系統(tǒng)作用力狀態(tài)特征時(shí)，僅能夠探究三個(gè)系統(tǒng)之間的兩兩作用關(guān)系，而第三系統(tǒng)通常為不確定狀態(tài)。此外，本文在構(gòu)建指標(biāo)體系過程中，相關(guān)指標(biāo)均為可量化指標(biāo)，而一些難以量化如政策實(shí)施程度等對(duì)系統(tǒng)具有重要影響的指標(biāo)并未涉及。因此，未來一方面需要進(jìn)一步優(yōu)化評(píng)價(jià)方法，綜合考慮水資源、能源及糧食三種系統(tǒng)作用狀態(tài)，進(jìn)而對(duì)區(qū)域資源利用、產(chǎn)業(yè)布局及可持續(xù)發(fā)展提供參考；另一方面要在指標(biāo)體系構(gòu)建過程中充分考慮難以定性但具有重要影響的指標(biāo)，同時(shí)要重點(diǎn)探討區(qū)域政策對(duì)WEF系統(tǒng)的影響程度。

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（編輯：鄭 毅）

Abstract：

Aiming at inadequate studies on coordination degree of water-energy-food system（WEF）at present，we constructed a WEF system coordination evaluation index system，and measured the WEF coordination of 30 provincial regions in China from 1997 to 2019 using a comprehensive evaluation model and a mechanistic equilibrium model，and proposed corresponding optimization and adjustment measures for different types of regions.The results show that ① The evaluation indices of China′s water resources system，energy system and food system all show an increasing trend during the study period，and the evaluation indices of each system in eastern China，central China and western China are basically consistent with the national change trend；there are differences in the spatial distribution of the evaluation indices of each system.② As for the coordination types，the distribution of state types in eastern China and central China is relatively consistent with the distribution of state types of whole China except for a few years，while the western China is in a basic coordination state except for a few years.③ During the study period，high water system-low food system type in 30 provincial regions of China occurred the most，189 times，accounting for 274%，while the high energy system-low food system types occurred the least，only 25 times，accounting for 36%.The corresponding optimal regulation measures were proposed with the characteristics of the type area.

Key words：

water-energy-food；coordination degree；mechanical equilibrium model；classified regulation；China