协调发展要看:耦合度与协调度模型

文摘   2024-08-26 11:39   上海  

现在有这么一个情境:一个偏远村落刚刚铺设了现代化的电网和互联网,但村民们发现,他们的生活质量并没有预期中显著提高。原因很简单,虽然他们的生活设施得到了改善,但公共服务——如医疗、教育、文化设施——却没有相应跟上。这种不协调的发展让基础设施的改善效果大打折扣,村民们依然面临看病难、教育资源匮乏的问题。

这时,我们可以问一个问题:为什么基础设施的改善没有带来预期的生活质量提升?答案就在于基础设施与公共服务之间的“耦合”与“协调”关系。

这正是耦合度模型协调度模型所要解决的核心问题。

耦合度模型

耦合度模型的概念源自物理学,用来描述两个或多个系统之间的相互作用与关联性。在社会经济领域,耦合度被用来评估诸如基础设施与公共服务、经济发展与环境保护等不同系统之间的相互影响。

简单来说,耦合度越高,意味着两个系统之间的互动越强,彼此的促进作用越明显。例如,当农村基础设施的改善带动了公共服务水平的提升,反过来,公共服务的提高又促进了基础设施的进一步完善,这样的互动关系就会表现为一个较高的耦合度。

数学上,耦合度 通常通过以下公式计算:

其中, 分别表示第 年两个系统(如基础设施和公共服务)的评价指数。

耦合度取决于两个系统的发展程度及其相互关系。当两个系统都发展得很好且相互促进时,耦合度接近于 1;反之,当两个系统中有一个发展滞后或彼此关联性弱时,耦合度会很低。

协调度模型

耦合度虽然告诉了我们系统之间的互动强度,但还不足以全面描述系统的整体发展状况。为此,协调度模型应运而生。协调度模型不仅考虑了系统之间的互动,还考虑了它们是否在和谐发展

协调度 的计算基于耦合度,并结合了系统的整体效益(如两个系统的综合发展指数):

其中, 是反映系统整体发展的效益函数,通常是两个系统评价指数的加权平均

我们回到开篇提到的乡村振兴案例。政府为了提升村民生活质量,投入巨资建设了电网、网络等基础设施,然而,公共服务的发展却没有同步进行,导致了“用不上”、“不实用”的现象。

通过耦合度和协调度模型的分析,我们可以量化这种"不匹配"的问题。假设在2000年至2020年间,某乡村的基础设施评价指数( )逐年提升,而公共服务评价指数( )的提升相对滞后(如下图所示)。

根据耦合度模型,我们会发现,虽然耦合度在逐年增加,基本达到理想水平(如超过 0.8 的高耦合状态)。

进一步通过协调度模型分析,我们会发现,两个系统的协调度较低(初级协调),提示需要加强公共服务的发展力度,才能真正让基础设施的改善惠及民生。

既然耦合度和协调度能够为我们揭示系统发展中的不平衡,那么我们应该如何提升这些指标,从而实现更和谐的系统发展呢?

这就需要政府在制定政策时,必须考虑到基础设施与公共服务之间的互动关系。例如,在推进新农村建设时,不仅要考虑基础设施的投入,还要同步规划公共服务的提升,以实现良性互动。

而且资源分配应考虑到不同系统的发展阶段,避免一味地倾斜资源到某一个领域而忽略了另一个领域。通过科学的资源分配,确保各系统能够同步、协调发展。(作者:王海华)

还要定期使用耦合度和协调度模型,对各系统的发展进行监测,并根据结果调整发展策略。这种动态反馈机制能够帮助及时发现问题,采取措施促进系统协调发展。


参考资料:
[1]杨娱,秦国伟,于法稳.系统论视角下农村基础设施与公共服务发展研究[J].生态经济,2024,40(05):95-101.
[2]https://spssau.com/helps/weights/couplingmodel.html

模型视角
一个资深数学建模爱好者的知识、视角和建模乐趣分享!主理人:王海华,数学建模教师,著有《模型,就是数学化的思维》《数学建模实战:手把手教你参加数学建模竞赛》,参编《数学建模:教学设计与案例》《高中STEM精品课程资源课例》等。
 最新文章