基于系统动力学的水库移民收入恢复分析

付 征，代 军，周 怡

(1.长江勘测规划设计研究有限责任公司，湖北 武汉 430010；

2.武汉科技大学 恒大管理学院，湖北 武汉 430065)

2020年水利部启动了大中型水库移民(以下简称移民)的后期扶持“十四五”规划编制工作[1]。规划指南中明确指出，需将“增加移民收入水平，使移民生活水平不断提高，逐步达到当地农村平均水平”作为水库移民后期扶持的长期目标。与此同时，随着2021年中国农村工作从脱贫攻坚转向全面推进乡村振兴，水库移民后期扶持工作重点也从实现温饱与改善基础设施，逐步转向以提升水库移民收入为目标的“长远发展”[2-4]。因此，如何将水库移民后扶工作与水库移民增收相结合，是“十四五”期间水库移民安置和后期扶持待解决的重点问题。

目前对于水库移民收入恢复的研究主要包括收入恢复的风险分析、影响因素分析以及基于模拟仿真的政策改进与保障制度分析三个方面。

Michael[5]将非自愿移民的收入恢复风险分为8个因素，其中与国内水库移民密切相关的主要包括失去土地、失业、边缘化、社会关系网络破坏、丧失享有公共财产和服务权利5个方面。在此基础上，学者进一步将水库移民收入恢复风险归结为物质和自然资本损失、人力资本失灵、社会资本中断三个方面，并运用可行能力理论，提出恢复水库移民收入的关键是重建水库移民的生计能力[6-7]。

围绕水库移民收入恢复的影响因素，陈绍军等[8]提出影响收入恢复的因素主要包括制度性因素、社会性因素和经济因素，并围绕具体制度方面开展系列研究。针对水库移民收入恢复的复杂性、非线性与动态性特征，张丹等[9]尝试将系统动力学应用于水库移民后期扶持政策研究。例如运用系统动力学开展敏感性分析，围绕后期扶持政策对水库移民农业收入、商业收入和务工收入的影响，开展初步移民政策的有效性研究。然而，相关系统动力学研究仍然存在不足，例如系统的反馈回路不够清晰，内部结构过于简单，行为分析不全面等，亟待进一步的发展和完善。

水库移民收入恢复的定量分析有限，仅有的相关研究主要采用基于计量经济学的实证研究方法。尽管该方法能够分析出影响水库移民收入的主要因素，量化其中的具体增收程度，但此类定量分析方法多以假设水库移民增收与影响因素之间具有线性、单向因果关系等为前提，而在现实中，水库移民收入及其因素之间常具有交叉和相互影响关系，呈现出开放、复杂、非线性等典型系统性特征。

本文采用系统动力学方法，对水库移民收入、影响因素、扶持政策之间的因果反馈关系进行定性与定量研究，结合案例分析，介绍该方法在水库移民收入恢复领域的具体应用。相对已有同类研究，本文突出以下3个方面特色。① 分析全面。水库移民收入系统边界包括影响水库移民收入的农业收入、打工收入和商业收入3个部分。② 系统复杂。水库移民收入恢复系统由以水库移民为对象的农业收入子系统、打工收入子系统及商业收入子系统组成。③ 模拟真实。以2021年汉江新集水库6个乡镇14个村的移民本底调查实际数据为基础，开展水库移民收入恢复的模拟仿真研究。上述案例研究为系统动力学在水库移民收入恢复领域的实践应用提供有益参考，其模拟仿真结果也能为水库移民后期扶持政策的制定提供有力的实证结果支持。

1.1 系统动力学建模步骤

系统动力学建模基本步骤包含以下4个方面：① 明确研究对象和建模目的，在此基础上划清系统分析的边界；
② 确定系统与其组成部分之间的因果关系和反馈机制，形成反馈回路与因果关系图；
③ 利用系统动力学的方法和专业语言，根据变量之间的相互作用，确定水平变量及流率变量等。通过建立水平方程、速率方程以及辅助方程等，建立系统动力学(SD)模型；
④ 利用Vensim软件对所建模型进行模拟仿真，并对仿真结果进行分析和模型检验。

1.2 系统动力模型构建

1.2.1 系统建模目的

定量研究新集水电站安置移民收入恢复系统，运用系统动力学方式描述水库移民收入的构成和增长变化趋势。

模拟各要素在不同条件下对水库移民各项收入恢复的影响程度，确定关键影响因素，寻求最佳的水库移民安置和后期扶持方案。

1.2.2 系统建模边界

系统建模边界指该系统的范围，规定了形成某特定动态行为所应包含的最小数量单元，主要根据建模的目的来进行划分。在确定系统边界前，要先明确建模的目的。以所需研究的问题起步，将与建模目的关系密切且重要的变量划入边界，将与问题无关的因素排除在外。边界在原则上是封闭的。

依据上述原则，本文研究的水库移民收入系统边界包括影响水库移民收入的农业收入、打工收入和商业收入3个部分，及影响上述收入的水库移民扶持政策、农业结构、农业基础设施等重要因素。水库移民收入恢复系统由以水库移民为对象的农业收入子系统、打工收入子系统与商业收入子系统3个部分组成。

1.2.3 系统因果关系

在确定了水库移民收入系统研究的目的与边界后，需要研究系统与其组成部分之间的关系，以及重要变量之间的关系，具体包括反馈关系和因果关系。因果关系指系统中各变量之间相互作用与联系，该关系是系统动力学模型的基础，基于此关系构建的系统因果关系图是反应系统中各变量反馈结构与因果链的有效工具。

反馈是系统动力学中的核心概念之一。系统模型结构分析研究系统本身及其组成部分间的反馈结构，以及系统的整体与各部分以及各部分之间的关系。因果关系是系统动力学对各元素之间关系的概括，作用产生了整个系统的行为和特性。因此，在理清局部与局部、整体与局部之间关系的基础上，需要进一步获得整个系统的因果关系及反馈回路，绘制因果关系图及存量流量图。根据水库移民收入的结构和组成要素，可以得到水库移民收入因果关系，如图1所示。

图1 水库移民收入影响系统因果关系图Fig.1 Reservoir migration income influence system causality diagram

水库移民收入因果关系图中各子系统说明如下。

(1) 农业收入子系统。在系统中，种植业收入、林果业收入与养殖业收入构成水库移民的农业收入。其中，技能培训因子、创业培训因子和基础设施因子可以通过提高各子系统的每亩收入或人均收入来促进农业收入水平持续增长。

(2) 商业收入子系统。在此系统中，水库移民主要从事二、三产业，如住宿、餐饮、运输、建筑、商贸等，获得的经营性收入构成商业性收入的来源，其影响因素包括：作用水库移民群体中从事商业经营活动人数的因素，如水库移民人口总数、商业人口比例、商业人口基数、创业培训因子等；
作用人均商业收入水平的因素，如人均商业收入基数、人均商业收入变化量、人均商业收入、技能培训因子等。

(3) 打工收入子系统。系统中，水库移民打工人口数与人均打工收入共同决定了水库移民的打工总体收入。其中，水库移民打工人口数由水库移民人口总数、打工人口比例、技能培训因子等确定；
水库移民人均打工收入由水库移民的人均打工收入基数、人均收入变化比例、技能培训因子等共同决定。

1.2.4 系统存量流量图

因果关系图只描述了系统的逻辑结构，属于定性分析，还无法用计算机进行模拟。为此，需在水库移民收入因果关系图的基础上进一步区别变量的性质，用更直观形象的符号描述系统各因素之间的逻辑关系，展示系统的反馈模式和规律，这一类图形表示方法称为存量流量图，具体如图2所示。

图2 水库移民收入影响系统存量流量图Fig.2 Stock flow chart of reservoir migration income affects

2.1 案例背景

以湖北省汉江新集水电站建设征地移民安置为例，进行水库移民收入恢复分析。新集水电站为湖北省汉江流域梯级开发水电站的收官之作，位于襄阳樊城区太平店镇。新集水库移民区域涉及襄阳市襄城区、樊城区、谷城县、老河口市等4个县(市、区)6个乡镇14个村，预计总规划生产安置人口2 249人，搬迁安置人口2 831人。

2.2 水库移民收入恢复的动力学模型参数和方程

为了提升系统仿真的科学性，在2021年1月17日至1月25日期间进行了对新集水电站安置移民的实地本底调查。系统仿真的全部数据均为调查真实数据和统计年鉴数据。为了简化模型，将不随时间变化或随时间变化甚微的变量设为常量，具体如表1所示。

表1 常量参数

在上述参数基础上，依据水库移民收入影响系统因果关系图，构建出水库移民收入恢复系统动力学模型变量间的方程，其中主要建模方程如下。

(1) 农业收入=养殖业收入+种植业收入+林果业收入(单位：元)；

(2) 养殖业收入变化量/人= 养殖业收入基数/人·SMOOTH(创业培训因子+基础设施因子+技能培训因子，信息延迟时间)(单位：元/(a·人))；

(3) 种植业收入变化量/亩= 种植业收入基数/亩·SMOOTH(创业培训因子+基础设施因子+技能培训因子，信息延迟时间)(单位：元/(a·亩))；

(4) 林果业收入变化量/亩= 林果业收入基数/亩·SMOOTH(创业培训因子+基础设施因子+技能培训因子，信息延迟时间)(单位：元/(a·亩))；

(5) 养殖业收入/人=INTEG(养殖业收入变化量/人，养殖业收入基数/人)(单位：元/人)；

(6) 种植业收入/亩= INTEG(种植业收入变化量/亩，种植业收入基数/亩)(单位：元/亩)；

(7) 林果业收入/亩= INTEG(林果业收入变化量/亩，林果业收入基数/亩)(单位：元/亩)；

(8) 商业人数= INTEG(商业人数变化量，商业人口基数)(单位：人)；

(9) 商业人数变化量=商业人口基数·SMOOTH(创业培训因子，信息延迟时间)(单位：人/a)；

(10) 人均商业收入变化量=人均商业收入基数·SMOOTH(技能培训因子，信息延迟时间)(单位：元/(a·人))；

(11)人均商业收入= INTEG(人均商业收入变化量，人均商业收入基数)(单位：元/人)；

(12)人均打工收入变化量=人均打工收入基数·SMOOTH(技能培训因子，信息延迟时间)(单位：元/(人·a))；

(13)人均打工收入=人均商业收入= INTEG(人均打工收入变化量，人均打工收入基数)(单位：元/人)；

(14)技能培训因子=WITHLOOKUP(移民扶持政策)，LOOKUP(([(0，0)-(10，10)]，(1，0.05)，(2，0.01)))(单位：无)；

(15)创业培训因子=WITHLOOKUP(移民扶持政策)，LOOKUP(([(0，0)-(10，10)]，(1，0.05)，(2，0.01)))(单位：无)；

(16)基础设施因子=WITHLOOKUP(移民扶持政策)，LOOKUP(([(0，0)-(10，10)]，(1，0.06)，(2，0.01)))(单位：无)；

(17)移民扶持政策=IF_THEN_ELSE(移民人均收入<移民目标收入，1，2)(单位：无)；

(18)移民目标收入= INTEG(移民目标收入增长，初始移民人均收入)(单位：元/人)；

(19)移民目标收入增长=初始移民人均收入·0.05(单位：元/(a·人))。

2.3 模型运用与评价结果分析

将模型运用于汉江新集水电站水库移民收入增收的模拟仿真研究。研究过程如下。① 设定水库移民后扶政策为水库移民人均收入与水库移民目标收入的条件函数。具体指当水库移民人均收入小于水库移民目标收入时，水库移民扶持政策为1，表示较强的扶持力度，对应的技能培训因子、创业培训因子与基础设施因子为数值较高的0.05；
当水库移民人均收入大于水库移民目标收入时，水库移民扶持政策为2，表示较弱的扶持力度，对应的三类因子为数值较低的0.01。考虑到2021年本底调查显示新集水库移民人均收入达到34 609.86元，远高于2019年襄阳市全体居民人均可支配收入28 558元，因此水库移民目标收入设定为年增长5%或6%。② 设定技能培训因子、创业培训因子与基础设施因子为水库移民后扶政策的表函数，具体见建模方程(14)～(16)。③ 比较其他经济政策对水库移民增收的模拟仿真研究，分析不同因子对水库移民收入提高的影响幅度，找到能够提高水库移民收入的有效途径，为日后水库移民安置和后期扶持工作提供建议。

运用系统动力学模型，模拟水库移民人均收入和水库移民目标收入的未来10 a变化情况，具体结果如图3所示。由图3可知，通过技能培训因子、创业培训因子与基础设施因子，水库移民收入提升政策能够辅助实现5%到6%的水库移民人均收入增长目标。此外，在水库移民后期扶持(以下简称“后扶”)期初，水库移民的实际收入增长较为缓慢；
在后扶政策的持续强力推动下，会出现快于目标收入的增长速率；
水库移民实际人均收入围绕水库移民目标收入呈现出振荡式增长。

图3 水库移民人均收入与目标收入模拟Fig.3 Simulation of reservoir immigrant′s per capita income and target income

开展敏感性分析，以技能培训因子、创业培训因子与基础设施因子为对象，模拟在水库移民后扶政策作用下，某一因子持续为0.05，其余因子持续为0.01时，上述不同因子对水库移民人均收入的提升效果结果，如图4所示。

图4 不同后扶因子对水库移民人均收入的影响Fig.4 Influence of different after-support factors on the per capita income of reservoir migrants

由图4可知，经过10 a的水库移民后扶政策影响，技能培训因子的水库移民增收效果将最为显著，创业培训因子与基础设施因子效果较弱，且水库移民增收效果相当。从新集水库移民收入调查数据来看，虽然人均商业收入基数70 889元水平最高，但受制于过低的商业人口比例8.61%，商业收入对提升水库移民人均收入水平不显著。基础设施因子主要是通过提升农业收入、提高水库移民的人均收入水平来发挥作用。虽然增强基础设施建设能在一定程度上提高水库移民人均收入水平，但是有限的土地资源(2.5亩/人)和较低的土地收入水平(种植业1 449元/(亩·a)、林果业2 274元/(亩·a))限制了基础设施因子的移民增收作用。与之相比，水库移民的打工人口比例为27.99%，三倍于商业人口比例，且人均打工收入基数为61 826元，只略小于人均商业收入基数，因此以提升人均打工收入为目的的技能培训因子对提升水库移民的人均收入效果最为显著。

除水库移民后扶政策之外，运用模型模拟仿真分析其他因素对水库移民收入的影响。以2021年本底调查的真实数据为基础，考察水库移民收入恢复系统动力学模型中单个常量参数提升10%，其他常量参数保持不变的情况下，水库移民的人均收入水平和具体提升比例，具体仿真结果如表2所示。

表2 不同常量增加10%对移民人均收入的影响

由表2可知，提升打工人口比例、养殖业人口比例、种植业占地比例与人均打工收入基数，均对提高水库移民人均收入水平有较为显著的效果。例如打工人口比例增长1倍，10 a后人均移民收入可额外增长5.08%。与之对比，提升商业人口比例、人均商业收入基数，以及林果业占地比例、林果业收入基数，对增加水库移民人均收入几乎没有效果。

本文针对水库移民收入恢复问题，建立了水库移民收入影响因素的系统动力学模型。从新集水库移民的实例研究来看，通过提升技能培训因子、创业培训因子与基础设施因子，能够实现5%～6%的水库移民人均收入增长目标。在不同水库移民收入政策影响因子中，技能培训因子的水库移民增收效果最为显著。不同经营影响因素中，提升打工人口比例、养殖业人口比例、种植业占地比例与人均打工收入基数，均对提高水库移民人均收入水平有着较为显著的效果。

为更好提升水库移民安置效果和实现水库移民后期扶持中长期目标，“十四五”期间针对新集水库的移民安置和后期扶持，应从提升水库移民的打工收入和农业收入这两方面出发，强化后期扶持力度。具体包括以就业创业能力为中心，围绕产业发展、市场需求，开展多层次、多渠道、多形式的实用技能培训、创业带头人培训，增强水库移民的就业、创业能力，更好助力水库移民增收致富。其次，在水库移民农业产业发展方面，鼓励发展猪牛羊、禽类等畜牧养殖业，同时积极推动乡村土地流转，努力提升种植业规模，引导实施种植业与畜牧业联合发展，更好提升水库移民收入水平。

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