河北省县域乡村人居环境质量评价及其影响因素研究

　　摘要[目的]面向新时代乡村振兴战略现实需求，科学客观评价乡村人居环境质量，并分析影响效应的空间异质性，对因地制宜实施乡村人居环境整治具有重要的指导意义。[方法]通过构建乡村人居环境质量评价指标体系，运用全排列综合图示法测度结果，利用空间自相关分析空间分异格局，借助逐步回归、GWR模型讨论影响因素效应水平的空间异质性。[结果]河北省乡村人居环境质量差异显著，以中等水平为主;在空间上表现为显著集聚特征，热点区和冷点区呈现“双核”分布特征;年平均气温、人口密度、第一产业占比、人均GDP、一般公共预算支出、农用机械化总功率和农业产业化经营率7个因素为影响乡村人居环境的主要因素，各因素影响效应具有空间异质性，且在不同分区上影响效应存在一定差异。[结论]该文揭示了河北省乡村人居环境质量以中等水平为主，冷热点区均呈现“双核”的格局特征，探讨了乡村人居环境质量影响因素效应的空间异质性，为因地制宜制定乡村人居环境整治策略提供参考。

　　关键词乡村人居环境影响因素空间异质性地理加权回归河北省

　　0引言

　　随着城市化和工业化的不断推进，中国社会经济发展取得巨大进步。城乡要素流动不断加快，极大的改变了乡村地域的经济、社会、文化、环境与空间组织[1,2]。在城乡二元结构的长期约束和“重城轻乡”的战略驱动下，乡村基础设施建设薄弱、乡村人口外流加剧、土地资源利用低效及环境污染等一系列乡村人居环境“负效应”凸显[3,4]，乡村人地关系矛盾显著，乡村人居环境整治和乡村发展逐渐成为政府和学者关注的热点。

　　自十九大以来，乡村振兴战略提出“产业兴旺、生态宜居、乡风文明、治理有效和生活富裕”的总要求，生态宜居是生态文明的建设的重要任务，而改善乡村人居环境质量是乡村宜居的关键环节[5]。因此，面向新时代乡村振兴战略的现实需求，如何稳定推进人居环境的整治，持续提高乡村人居环境质量，构建生态宜居乡村成为当前紧迫的任务。

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　　人类聚居学的概念最早由希腊学者Doxiadis提出，强调将乡村、城镇、城市等所有人类聚居作为一个整体进行研究[6]，国外学者对人居研究的视角首先聚焦于城市，之后又逐渐转向乡村[7,8]，近几年来，相关研究主要集中在空气质量[9]、住房条件[10]和供水条件[11]等对乡村人居环境的影响。国内，吴良镛院士提出的人居环境科学系统性的研究框架，包含自然、人类、居住、社会、支撑5个子系统[12]，受到城市规划学、地理学和社会学等多个学科的关注。

　　现有研究主要集中在内涵识别、评价与优化策略、乡村人居环境时空演变、影响因素等方面。在内涵识别上，李伯华等[13]认为乡村人居环境由具有逻辑关联的人文环境、地域空间环境和自然生态环境构成，是一个动态的复杂系统。在综合评价与优化策略的研究中，学者们从不同的角度出发构建评价指标体系，有针对性的提出优化策略[1416]。

　　如孙慧波等[17]将乡村人居环境划分为乡村人居硬环境和乡村人居软环境开展评价，并基于农村人居环境发展质量与经济发展协调度划分不同类型的农村人居环境发展区域，提出中国农村人居环境差异化治理策略;朱媛媛等[18]基于“三生”空间的角度构建评价指标体系，揭示了长江中游城市群乡村人居环境的时空分异特征，从经济发展水平、农户主体行为、生态环境建设视角提出乡村人居环境整治建议。在乡村人居环境时空演变研究中，学者们从不同的空间尺度开展研究，以省域[14]、城市群[19]、旅游区[20]、市域[21]等宏观尺度研究，为政府制定乡村人居环境整治策略提供参考依据，以村域[22,23]等微观尺度研究，对区域文化遗产保护和可持续发展具有重要意义。

　　在乡村人居环境的影响因素方面，学者们通过定性分析[19]、结构方程模型[25]、典型相关分析[20]、计量模型[26]等方法探讨乡村人居环境的影响因素，例如曾菊新等[27]分析了国家政策直接作用和政策-行为互动作用对重点生态功能区的乡村人居环境演变的影响机理;彭超等[28]通过Tobit模型探讨了中国农村人居环境质量影响因素，并确定村庄经济特征、村集体经济发展水平和村庄环境治理是影响农村人居环境质量的重要因素;马军旗等[26]借鉴制度分析与发展框架从自然地理条件、社会经济属性和社会资本维度构建了乡村人居环境质量影响因素的解释框架，通过逐步回归的方法分析了乡村人居环境质量的因素。

　　以上研究从自然、社会、经济和政策等多个方面对乡村人居环境的影响因素进行分析，忽略了影响因素在空间上存在异质性，然而乡村人居环境具有明显的区域性特征，不同区域的自然条件和社会经济发展对其作用存在明显的空间差异，即影响因素对研究区的不同局部区域可能有所差异。 鉴于此，该文以县域为单元，开展乡村人居环境质量研究，探讨乡村人居环境质量影响因素的空间异质性，分析不同分区下主要影响因素效应，从而为河北省制定乡村人居环境整治政策，因地制宜提升乡村人居环境提供理论依据。

　　1研究区概况与数据来源

　　1.1研究区概况

　　河北省位于113°27′E至119°50′E，36°05′N至42°40′N之间，地处华北平原，东临渤海、南望黄河、西靠太行、北依燕山、内环京津，地貌类型复杂，总面积为18.77万km2。河北省作为农业大省，是华北平原粮食生产区的重要组成部分，同时也是京津冀协同发展的核心地带，社会经济发展迅速。在《河北省乡村振兴战略规划(2018-2022年)》中明确提出持续改善农村人居环境、推进乡村生态保护与修复等多项任务，表明河北省乡村发展差异较大，人居环境问题显著。因此，以河北省为研究区具有一定的典型性。

　　1.2数据来源

　　本文所涉及到的数据主要包括行政边界的矢量数据和社会经济的指标数据，(1)河北省县域行政边界来源于国家地理信息数据库(1：100万)，鉴于市辖区城镇化率较高，主要以城市化为主，故将市辖区行政单元剔除，最终得到121个县域作为评价单元。(2)社会经济数据主要包括统计年鉴数据和调查数据，其中统计年鉴数据来源于《中国县域农村统计年鉴(2019)》、《河北省经济年鉴(2019)》、《河北省农村统计年鉴(2019)》及其2019年各市县的统计年鉴和统计公报;调查数据来源于河北省林业和草原局、河北省气象局和河北省生态环境厅。

　　2研究方法

　　2.1乡村人居环境内涵

　　乡村人居环境是指乡村区域内农户生产生活所需物质和非物质的有机结合体，它是一个动态的复杂巨系统[13]。根据李伯华[22]和朱媛媛[19]等对乡村人居环境的认知，将乡村人居环境划分为生产环境、生活环境和生态环境3类。

　　生产环境是指人类在一定的地理空间上开展生产活动，为人类提供产品和服务的过程，由多要素所构成的环境。生活环境是指以生活功能为主导，为满足人类居住、消费和娱乐等需求而形成的具有共同社会文化背景的地域性环境。生态环境作为承载生产环境和生活环境的基础，是指提供人类发展所需要的自然条件和自然资源，为乡村人居环境构建一个可生存的、可持续的物质基础平台。

　　2.2评价指标体系构建

　　基于以上分析，参考已有研究[18,21,29]，遵循科学性、区域性和可获取性原则，该文从生产环境、生活环境和生态环境3个维度选取22个指标构建乡村人居环境评价指标体系。

　　(1)生产环境主要从农业生产现代化水平和乡村经济生产情况来表征，选取粮食生产率、农业机械化率和有效灌溉率表征农业生产现代化水平，选取农民人均支配收入、人均居民储蓄存款余额、乡村从业人员率和人均农林牧渔总产值表征乡村经济生产情况;(2)生活环境从基础设施、公共服务、文化生活和福利保障方面选取指标，选取每万人公路里程、自来水普及率表征基础设施水平，选取通公交率、宽带普及率表征公共服务水平，选取文化站个数表征文化生活水平，选取农村低保率、万人拥有医院、卫生院床位数、万人医生数(执业医师+执业助理医师)、万人普通中学教师数和万人普通中学学生数表征教育、医疗、生活等福利保障水平;(3)生态环境主要选取表征乡村生态功能的指标，选取综合空气质量、森林覆盖度、农用化肥施用强度、农药施用强度和地膜覆盖率。

　　2.3全排列多边形综合图示法

　　全排列多边形综合图示法在区域综合评价中运用的越来越广泛，可以用于综合指数的测度[30]。由于其评价过程中不涉及确定权重问题，有效避免了评价中存在主观性的问题，使得评价结果能够更加真实反映评价对象水平。

　　2.4探索性空间数据分析

　　探索性数据分析是探索空间数据的结构和规律的一种分析方法，其包括全局莫兰指数和局部莫兰指数[31]。该方法能够更加深入探析空间自相关关系及其聚类分布特征。

　　2.5GWR模型

　　地理加权回归(GeographicallyWeightedRegression，GWR)是Fotheringham等[32]基于局部光滑思想提出的空间回归模型，能反映参数在不同区域下的空间非平稳性，使变量之间的关系随空间位置变化而变化。

　　3结果分析

　　3.1乡村人居环境测度结果

　　由测度结果可知，河北省121个县域乡村人居环境质量均值为0.2478，标准差为0.0489，其中乡村人居环境质量最高为迁安市，其值为0.3777，最低为阳原县，其值为0.1199。乡村人居环境质量的变异系数0.1973，表明河北省各县域间乡村人居环境质量差异较大。

　　为分析河北省乡村人居环境质量空间分异特征，运用ArcGIS10.6软件中的自然断点法，将乡村人居环境质量划分为低水平(0.1199≤S<0.1747)、较低水平(0.1747≤S<0.2202)、中等水平(0.2202≤S<0.2564)、较高水平(0.2564≤S<0.2996)和高水平(0.2996≤S<0.3778)5个等级。

　　从类型上，乡村人居环境主要以中等水平乡村数量最多，占比28.10%。从空间上，低水平县域有7个，主要分布于冀北山区;较低水平和中等水平乡村分别有30和34个，主要分布在河北平原西部、坝上高原区和冀西太行山区，少量散落于冀北山地区和滦河平原区;较高水平和高水平县域分别有32和18个，主要分布在冀北山区、滦河平原区和河北平原中部，少量分布于河北平原南部。

　　3.2乡村人居环境空间分异格局

　　3.2.1总体趋势特征

　　利用ArcGIS10.5地统计分析中的趋势分析工具，采用二次多项式拟合生成2018年河北省乡村人居环境质量全局趋势三维透视图，以揭示乡村人居环境质量强弱程度的整体布局。其中Y表示正北方向，X表示正东方向，Z值表示乡村人居环境质量测度值。结果显示，河北省乡村人居环境质量指数空间分异趋势明显，在南北方向上，呈现向上凸出的特征，即河北省乡村人居环境质量呈现南北低、中部高格局;在东西方向上，呈现由西向东递增的趋势，表明河北省乡村人居环境质量表现出东北部高于西北部的趋势特征。

　　3.2.2全局空间自相关特征

　　由2018年河北省乡村人居环境质量Moran’sI指数分布图可以看出，乡村人居环境质量的全局Moran’sI指数为0.2488。表明河北省121个县域乡村人居环境质量存在显著的空间正相关关系，空间集聚效应显著。66.12%县域单元分布于高-高集聚象限HH和低低集聚象限LL内，其中象限HH县域单元多于象限LL，表明河北省乡村人居环境在空间上具有集聚特征，其中高-高集聚特征更为显著，相邻县域之间存在相互影响和作用。

　　3.2.3局部空间自相关特征

　　为进一步分析河北省乡村人居环境质量空间格局特征，通过ArcGIS10.6中的热点分析工具得到2018年河北省人居环境质量冷热点分布图。热点区呈“双核”分布特征，主要集中在河北平原北部和冀北生态涵养区部分县域，这些县域单元自然资源条件和经济发展水平较好，且距中心城市较近，是疏解非城市功能的重要承载区，县域乡村人居环境较高。例如迁安市、沧县，地处京津发展的核心区域，自然地理条件优越，生产环境较好，近年来，通过绿色发展，科技创新，打造乡村旅游产业，提高区域基础设施和公共服务水平，优化乡村生活环境。

　　而承德县作为冀西北生态涵养区，借助自身优越的自然环境条件，发展适宜区域的林果业和牧业，并形成加工产业链，促进文化旅游发展。冷点区也呈“双核”分布特征，主要集中在坝上高原区、冀北太行山区和河北平原南部部分县域，主要以发展传统农业为主，例如位于冀北山区的张北县和原阳县等区域，属于农牧交错带，生态环境较好，但由于地理条件限制，主要以小农经济为主，产业发展的潜力有限，生产环境和生活环境较差;而曲周县和平乡县等河北平原区县域以传统农业为主，其农业生产条件较好，但农业污染问题严重，区域产业转型困难，生活环境和生态环境较低。

　　3.3乡村人居环境影响因素

　　3.3.1影响因素变量选取

　　乡村人居环境质量受到自然、社会、经济、文化和政策等多方面因素的综合影响，并且因素之间存在互为因果、相互影响的作用，具有循环积累效应。本文在参考杨兴柱[20]和Dou[33]等研究，结合区域特殊性和数据的可获得性，从自然环境、社会状况、经济发展和生产条件等4个维度13项指标来分析河北省乡村人居环境的影响因素。

　　3.3.2GWR模型运算结果

　　GWR要求各解释变量之间不存在全局共线性和局部共线性，故在SPSS22.0中通过逐步回归模型对变量进行处理，结果显示有7个变量通过了显著性检验和共线性诊断，显著性水平均在10%以下、方差膨胀因子(VIF)均小于5，分别是年平均气温、人口密度、第一产业占比、人均GDP、一般公共预算支出、农用机械总功率和农业产业化经营率。在以上分析的基础上，以乡村人居环境质量为因变量，以上7个影响因素为自变量，对各项数据进行归一化处理，利用ArcGIS10.6中GWR模型估计不同因素对河北省乡村人居环境质量的贡献率。

　　模型的校正拟合度为0.5319，表明模型拟合效果良好。对模型残差进行空间自相关检验，Moran’sI指数为-0.0041，Z值为0.1191，表明残差在空间上呈随机分布，模型效果较好。同时，对乡村人居环境质量不同类型分区的影响因素回归系数均值进行统计，如表4所示。结果显示，人均GDP的影响效应最大，农业机械总功率的影响效应最小，各因素在不同类型分区的影响程度具有异质性特征。

　　3.3.3影响因素分析

　　(1)年平均气温

　　由GWR模型估计结果显示，年平均气温和乡村人居环境质量呈正相关，即年平均温度越高的区域，乡村人居环境质量越高，这与已有研究认为气温与乡村人居环境呈正相关具有一致性[20]。年平均温度的回归系数为0.1482，对乡村人居环境影响较弱。年平均气温回归系数在空间上呈现由西北向东南逐渐减小的趋势，回归系数波动较大，表明年平均温度对河北省乡村人居环境质量的影响效应具有较强的空间异质性。从不同水平分区来看，年平均气温回归系数在乡村人居环境质量上呈波动下降，在低水平县域回归系数最大。主要是低水平县域主要分布于冀北山区，受到蒙古高压影响，严寒天气漫长，对生产环境和生活环境有较大影响。因此，自然环境是乡村人居环境质量的基础，气候条件对乡村宜居性具有重要影响。

　　(2)人口密度

　　人口密度对乡村人居环境质量呈现负相关，即人口密度越大的区域，乡村人居环境质量越低，其回归系数的绝对值在空间上呈现由南向北逐渐减小的趋势，其中承德市和张家口市北部回归系数的绝对值较高，空间异质性明显。从不同水平分区来看，人口密度对不同乡村人居环境质量影响效应具有较大差异性。人口密度是反映区域人口规模的重要指标。对乡村人居环境质量的影响主要表现在人口规模与资源环境承载能力是否相匹配，人口规模的过度增加，会引发一系列的社会问题，造成乡村公共资源分配不均和环境问题凸出，给乡村人居环境带来负面效应[34]。

　　(3)第一产业占比、人均GDP和一般公共预算支出

　　第一产业占比是对乡村人居环境具有正向作用，影响效应较小。第一产占比回归系数在空间上呈现以承德市是为中心向四周递减的格局特征。从不同水平分区来看，该因素对乡村人居环境质量解释力呈“U”型分布，较低水平的回归系数最小，高水平的回归系数最大。第一产业占比反映了第一产业对经济发展的贡献，而第一产业大多数分布于乡村，对农民收入具有直接影响，而农民收入与生活环境密切相关。随着城镇化和工业化进程的加快，农业收入不再是农民收入的唯一来源，而农业生产活动对生态环境具有一定的负面效应。

　　因此，第一产业占比对乡村人居环境影响较小。人均GDP与乡村人居环境呈现正向关联作用，其回归系数均值最大，表明人均GDP对乡村人居环境质量影响效应最大。人均GDP回归系数在空间上呈现东部和西部低、中部高的格局特征。从不同水平分区来看，低水平的县域对人均GDP的依赖程度最高，与其他水平县域差距较大，表明低水平县域经济发展水平对人居环境具有决定性作用。

　　人均GDP反映了区域经济发展情况，人均GDP越高，区域经济条件越好，农民自主提供居住和所需物资和资本的能力越强[20]，乡村人居环境质量越好，这与已有实证研究结果相互印证[28]。一般公共预算支出与乡村人居环境质量呈正向关联作用，即一般公共预算支出越高的县域，乡村人居环境质量越高。

　　空间上，一般公共预算支出回归系数呈现东北高西北低的分布特征。从不同水平分区来看，一般公共预算对乡村人居环境质量依赖程度呈“U”型分布，回归系数在较低水平县域最低，在高水平县域最高。一般公共预算支出反映政府的财政实力，地方政府财政实力越雄厚。随着中央和地方政府对乡村振兴财政支出占比提高[35]，一般公共预算支出对打造美丽宜居的乡村和带动区域人口增收方面具有积极作用。因此，经济发展是推动乡村人居环境提升的重要驱动力，区域高质量发展是解决乡村人居环境的重要抓手。

　　(4)农业机械总功率和农业产业化经营率

　　农业机械化总功率对乡村人居环境具有正向效应，即农业机械化总功率越高的区域乡村人居环境越好。农业机械化总功率回归系数在空间上呈现由东北向西南逐渐递减的格局特征。从不同分区水平来看，乡村人居环境质量越高的区域农业机械化总功率的影响效应越大。农业机械化总功率是反映了区域农业现代化生产水平的重要指标，农业机械化总功率越高的县域，农业规模化生产水平越高。

　　随着农业技术的进步，农民对农业投入减少，土地效益得到提升，减小农民生存的压力，增加农民生活的幸福感。产业化经营率与乡村人居环境呈现正向关联作用。该因素回归系数在空间上呈现东北高，中部较低的格局特征，具有较强的空间异质性。从不同水平分区来看，乡村人居环境质量越高受产业化经营率影响越大，表明农业产业化经营率对提高乡村人居环境具有正向累加作用。

　　农业产业化经营率是农业经济结构调整的重要方式，不仅反映区域农民依靠农业增收的能力，还反映了区域农业生产条件水平。农业产业化经营率越高的县域，农业生产条件水平越好。因此，全面提升质量效益和综合竞争力，加快培育农业产业化联合体，提高生产条件水平，推动绿色农业发展，从而减少农业生产过程中的化肥、农药的过度使用，缓解农业面源污染，增加农民收入，是提升乡村人居环境质量的有效路径。综上，生产条件对乡村人居环境质量具有重要影响，尤其是对农业占优势的河北省而言。

　　4结论与讨论

　　4.1结论

　　(1)揭示了河北省乡村人居环境质量的空间格局特征。①2018年乡村人居环境质量均值为0.2478，极差为0.2577，乡村人居环境质量差异较大。②在空间上，乡村人居环境质量以中等水平为主，呈现东北部高于西北部的趋势特征。③乡村人居环境质量具有全局空间自相关关系，热点区和冷点区均呈现“双核”分布特征，县域单元间相互作用显著。

　　(2)探讨了河北省乡村人居环境质量影响因素的空间异质性。①从自然、社会、经济和生产维度选取了13个指标，得到年平均气温、人口密度、第一产业占比、人均GDP、一般公共预算支出、农用机械化总功率和农业产业化经营率7个因素为影响乡村人居环境的主要因素，人均GDP影响效应最大，农业机械化总功率影响效应最小。②

　　7个因素影响效应具有显著的空间异质性，人口密度与乡村人居环境质量呈现负向关联，其余因素与乡村人居环境质量呈现正向关联。③从不同分区来看，主要影响因素在不同分区内影响效应均不相同。通过分析区域内主要影响因素的差异性，进而识别不同区域影响乡村人居环境的主导因素，为因地制宜的制定乡村人居环境整治策略提供指导。在乡村振兴和城乡融合的背景下，乡村人居环境整治依然在继续推进，在河北省“改善农村人居环境，建设美丽宜居乡村”的政策导向下，针对河北省乡村人居环境整治提出以下几点建议：

　　1)分类推进乡村人居环境整治工作，建立提高乡村人居环境长效机制。河北省乡村人居环境质量差异较大，根据不同分区下乡村人居环境质量的影响因素效应的差异，因地制宜、分类施策是乡村人居环境整治的基本原则。对于乡村人居环境质量较差的区域，应以乡村经济发展为抓手，提高生活环境水平，增加区域政府对人居环境整治的投入，激发乡村人居环境内部整治潜力;对于乡村人居环境质量较好的区域，依托本地资源优势，构建农民、企业和政府等多元主体参与的整治模式，建立长效工作机制。

　　2)加快乡村特色产业发展，增强乡村人居环境改善动力。产业兴旺是乡村振兴的重点，也是基础，而乡村人居环境质量是乡村振兴中的重要组成部分。因此，依托自然条件，发展林果业、农产品二次加工等产业，助推乡村经济发展，同时注重多种整治措施的综合匹配，增强乡村人居环境整治动力，是保障乡村人居环境持续提高的有效路径。

　　4.2讨论

　　该文以具有较为完备的行政体制的县域为研究单元，从生产环境、生活环境和生态环境3个维度构建乡村人居环境质量评价指标体系，评价河北省乡村人居环境质量，并通过逐步回归模型和GWR模型探讨了影响因素，可在一定程度上揭示河北省人居环境质量空间分异格局，探析影响因素的空间异质性，对推进乡村人居环境整治具有一定的指导作用。但乡村人居环境整治是涉及多主体、多要素的系统性工程，鉴于数据获取有限，该文仅通过统计数据，探讨了主要影响因素对乡村人居环境质量的直接效应，未考虑影响因素对乡村人居环境质量的间接效应。如杨兴柱等[20]通过通径分析量化了影响因素对乡村人居环境质量的直接效应和间接效应。

　　因此，接下来的研究中，应结合新人文主义思想，基于不同利益主体，综合考虑多个影响因素的直接效应和间接效应，研究乡村人居环境质量及其影响因素差异，探讨多主体、多要素的综合驱动机制，以推进乡村人居环境整治和提高工作成效。此外，该文从某一时点测度乡村人居环境质量和分析空间格局，下一步应结合时间序列加强时空演化分析，通过时空过程揭示乡村人居环境质量的差异性。

　　参考文献

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　　作者：蒲金芳1,2,王亚楠3,刘沙沙1,2,高阳1,2,王数1,2