基于系统结构的水利高质量发展内涵与结构解析

金菊良, 王平, 周亮广, 吴成国, 崔毅, 周戎星, 袁康

(1.合肥工业大学 土木与水利工程学院,安徽 合肥 230009; 2.陕西省水利电力勘测设计研究院,陕西 西安 710001)

2017年,中国经济发展已逐步转向高质量发展新阶段;2021年,习近平总书记在“两个一百年”奋斗目标交汇之际多次强调“高质量发展”[1]。水利是经济社会发展的基础性行业[2],推动水利高质量发展已成为新阶段水利发展的核心工作[3]。“创新、协调、绿色、开放、共享”新发展理念是党中央对经济社会发展思路、方向和发力点的重要引领和集中体现[4]。高质量发展就是体现新发展理念的发展[5],新阶段需以习近平经济思想为指引,坚持用新发展理念指导水利高质量发展[2,6]。面对水利发展新老问题,2014年习近平总书记提出了“十六字”重要治水思路,直面水灾害、水资源、水环境、水生态问题,着力解决水资源开发利用存量与增量、水资源与经济社会发展、治水诸要素、治水中政府与市场之间的四大关系[2,7-8],是新阶段水利高质量发展的思路指导和实践指南。

水利高质量发展是经济社会高质量发展系统的重要支撑子系统,水利各级部门及相关研究机构积极解读水利高质量发展内涵,李国英部长指出新阶段水利高质量发展要以“十六字”治水思路和新发展理念为指导思想[2,9]。汪安南[6]、马林云[10]、陈茂山[8]等都认为“十六字”治水思路是实现水利高质量发展的思想武器和行动指南。李彤等[11]以新发展理念构建评价体系,对水利风景区高质量发展进行评价。赵钟楠等[12-13]从系统论角度剖析了高质量发展的机理,分别从宏观、中观、微观尺度解析了水利高质量发展复合系统内涵;从流域层面分析水利高质量发展的内涵和战略思路,认为水利高质量发展就是要统筹水资源系统本底条件、经济社会系统的用水方式、水生态系统的状态水平三个变量的稳定关系。王冠军等[14]认为推动水利高质量发展的主要内容就是全面提升“四个能力”。韩宇平等[15]结合“四个能力”构建了水利高质量发展评价体系,对我国水利高质量发展进行评价。谷树忠[16]将水利高质量发展概括为水利的趋利避害、水利事业的高质量运行、经济高质量发展的重要支撑和组成部分三层涵义。

可见,水利部门和相关研究机构研究学者从不同方面对水利高质量发展进行了积极探索研究,但水利高质量发展的概念界定目前尚不统一,直接影响水利高质量发展定量评价及评价结果的决策应用。本文从系统结构角度[7]分析水利高质量发展系统组成要素,提出水利高质量发展的目标系统结构和优化系统结构,解析其与新发展理念的内在关系,以进一步推动水利高质量发展根本要义的深入认识,为水利高质量发展综合评价奠定基础。

1 水利高质量发展的基本概念分析

厘清水利高质量发展的概念内涵,需要明确发展、质量发展、高质量发展、水利高质量发展等基本概念之间的逻辑关系,进而结合新形势新阶段新思路下水利发展需求、主要问题和基本矛盾,系统分析水利高质量发展的概念内涵。

1.1 发展与质量发展

普遍联系和永恒发展是客观世界两大普遍规律,发展是事物状态不断更新、提升的过程[17]。发展常用于表示经济发展,在经济学上用于表示社会组织和生产技术的结构性变化带来经济数量的增加和产品品质的提升,是经济文化不断向现代化迈进的过程;在哲学上,发展是前进、上升的运动,是事物存在、运动和变化的必然结果,发展的实质就是必然性矛盾统一性的实现[18];物质发展和社会发展都应该以人作为发展的主体[17],不断推动人的全面发展。可见,发展是对立面的统一的运动变化过程,不仅是物质和社会的进步,更关注人的全面发展。

质量是对事物、产品或工作优劣程度的度量。在经济社会发展中,产品质量、工程质量、服务质量事关国家经济社会发展战略。发达国家实践表明,以质量提升为先导,推进质量发展,是世界经济社会发展的一个基本规律[19]。经济发展质量是介于经济增长和经济高质量发展之间而提出[20]。随着经济数量的快速扩张,20世纪末环境污染、贫富差距过大、社会矛盾突出等问题逐渐突显,从单纯关注增长数量转向强调发展质量。2012年,我国制定了《质量发展纲要(2011—2020年)》,大力调整国家经济结构,多举措转变发展方式,推进质量发展工程,推动建设质量强国。

1.2 高质量发展与水利高质量发展

1.2.1 高质量发展

高质量发展目前主要归为三个视角:一是直面经济社会主要矛盾视角,以是否有利于满足人民各方面日益增长的美好生活需要作为衡量标准[21-22],以能否解决不平衡、不充分问题来界定高质量发展;二是统筹新发展理念视角,以新发展理念为根本,认为高质量发展就是体现创新为动力、协调为特点、绿色为形态、开放为路径、共享为目的的发展[23-24];三是系统综合视角,认为高质量发展是经济高水平发展状态,不仅包括经济、社会、生态环境,还包括人的素养的不断提升等方面[25-27]。可见,高质量发展涵盖新发展理念,是以共享经济社会发展成果为目标,以绿色和开放为发展条件,以科技和体制机制创新、统筹协调经济社会发展与生态环境保护为发展途径,不断优化、创造新的高水平发展条件的提升过程。

1.2.2 水利高质量发展系统

水利高质量发展涉及水安全、水资源、水生态、水环境等众多因素,是一个系统概念,其概念体系应包括目标体系、理念体系、发展思路和实施路径。总体目标就是努力实现全面提升水安全保障能力和满足不断增长的高质量水利共享需求,又可分为提升水灾害防御、水资源利用与优化配置、水生态保护治理能力[2]等次级目标。水利高质量发展集中体现五大理念,以水利创新为动力、统筹协调为路径、绿色和安全水利为约束、开放发展为手段。水利高质量发展全面系统反映“十六字”治水思路,实现水利发展系统不断优化发展。其中,“节水优先”“两手发力”是水利发展系统优化的决策变量;“空间均衡”既包括满足人民对水利日益增长的美好生活需要为目标函数,也含有水资源总量的刚性约束;“系统治理”是统筹自然生态的各要素、统筹各水利发展主体、统筹运用政策、法律、技术等多个变量的系统优化。水利高质量发展既是水利系统优化的发展理念,也是系统治水的发展措施。

基于系统观,水利高质量发展是以满足人民群众日益增长的高质量经济社会发展和生态环境水利安全和共享需求为目标,以新发展理念和“十六字”治水思路为指导,在区域水资源禀赋条件和绿色发展约束条件下,通过科技、管理和水利基础设施建设等途径,推动水利发展要素相互协调、系统整体功能不断优化的发展。

2 水利高质量发展的核心要义分析

水利是指人类对自然界的水或水体进行控制、调配,使之造福于人类的一切与水有关的活动,旨在趋利避害[15];核心是指事物间关系的主要部分;要义则为所讨论概念的实质性要点或重要意义。水利高质量发展的核心要义就是水利高质量发展系统的实质要点和重要意义,主要包括以下几点:

1)以系统思维引领水利高质量发展。坚持发展系统辩证思维,在兼顾自然生态各个要素的基础上,基于创新驱动,协调推进水灾害、水资源、水生态、水环境四水问题系统治理;充分发挥政府、企业和社会等多个主体的作用,统筹运用法律、政策、规划、工程、技术等多种工具,运用系统思维和系统措施,推进新时代水利高质量发展。

2)以水问题关系动态变化统筹协调治水。坚持问题关系动态思维,针对新老水问题复杂交织现实和经济社会发展的水利全面需求,对水灾害防御、水资源保护和节约、水生态环境修复和防治存在的问题进行深入剖析,切实围绕新阶段水利发展不平衡不充分不协调问题,统筹治水策略。

3)以水利共享发展目标提升安全保障。坚持人民水利共享思维,准确把握人民群众的水利需求转变,不断提升水利公共服务均等化水平和水安全全面保障能力,切实推进治水为民、治水靠民、兴水惠民的新时代水利共享发展。

4)以人与自然和谐共生引导绿色发展。坚持人与自然和谐思维,面向人与自然和谐共处、山水林田湖草沙系统保护与治理,以绿色低碳循环利用和生态文明建设引领绿色发展,推动水利高质量发展。立足生命共同体,强化节水优先,落实涵盖水资源开发利用、水环境质量和生态保护阈值的水资源承载力刚性约束[2],推动水生态文明建设,实现人水和谐。

5)以安全风险为底线强化水灾害防范。坚持安全风险底线思维,水安全关系人民生命、国家、社会、粮食、经济和生态等全面安全。统筹发展和安全间的平衡协调关系,树牢底线思维,增强水灾害风险防控意识。

3 水利高质量发展系统的结构分析

3.1 水利高质量发展系统的组成结构

水利高质量发展实质上是水利从旧系统到新系统不断创造新的高水平发展系统状态的动态协同优化过程,水利高质量发展系统就是水循环系统(WC)、经济社会系统(ES)和生态环境系统(EE)三大子系统之间协同优化的系统(图1),以不断满足人民对水利日益增长的高质量发展需要。

图1 水利高质量发展系统的组成结构

根据最优化问题的三要素原理,从优化系统结构的角度出发,按优化目标、优化途径和约束条件,将水利高质量发展系统的结构进一步分为水利高质量发展目标(minZ)、水利高质量发展途径(g(xi,yj))、水利高质量发展条件(x∈D)三个子系统,与水利高质量发展系统环境共同构成水利高质量发展系统(图1)。

水利高质量发展目标是驱动、牵引系统发展的动力源泉,也是系统发展的出发点和归宿,全面提升水安全保障能力、满足人民群众高品质水资源需求是水利高质量发展系统总目标。水利高质量发展条件是区域水利发展基础,包括区域本底水资源自然禀赋,区域可利用的水资源外在条件以及绿色水利发展的约束条件。而水利高质量发展途径则是在区域水利高质量发展目标驱动下,充分利用区域水利发展内外条件,通过水资源优化配置、集约节约利用、系统管理及水利信息化科技等软件条件和水利基础设施建设硬件条件不断协调优化水利发展系统的手段。基于系统结构和系统优化思路,可使水利高质量发展更为系统化和更具可操作性。

围绕新阶段面临的诸多水安全问题和水利安全与共享总目标,可将水利高质量发展目标进一步细分为水旱灾害防御安全、水资源供给安全、水生态保护安全、水环境保护安全和高质量水利共享五大子目标系统结构体系,构建水利高质量发展系统的多目标系统结构,如图2所示。

图2 水利高质量发展目标的系统结构

水旱灾害防御安全是保障人民群众生命财产免受水旱灾害威胁的安全底线。水资源供给安全是经济社会持续健康发展的重大支撑。水生态保护安全是水与其他自然各要素协调的生态共生基础。水环境保护安全是维持水体正常生态功能与支撑经济社会发展功能协同发展的坚实保障。高质量水利共享是人民群众能够共享河湖治理成果和优质的水生态产品与服务,是实现水利高质量发展的根本目的。五大子目标之间又可通过内部联系相互促进、相互转化,共同实现水利高质量水安全保障和共享的最终目标。

3.2 水利高质量发展系统的关系结构

围绕水利高质量发展系统细化目标,结合区域水利资源和环境条件,制定相应的区域水利高质量发展途径,需要进一步厘清水利高质量发展系统的关系结构。现基于系统优化原理和方法论,以水利高质量发展目标、发展途径、发展条件为框架,构建水利高质量发展系统的关系结构,如图3所示。

图3 水利高质量发展系统的关系结构

1)水利高质量发展目标(minZ)可分为高质量水安全保障(Z1)和高质量水利共享(Z2)两大子目标。水利高质量发展具有鲜明的时代性,新时代其突出问题就是水利发展不平衡、不充分和不能满足人民对水安全的需求,而治水成果人民共享是水利高质量发展的根本目的,因此把高质量水安全保障与满足人民需求的高质量水利共享作为水利高质量发展系统的目标函数。

2)水利高质量发展途径(g(xi,yj))是一个涉及科技发展、水利工程建设、制度建设等多方面不断优化的复合系统。其中,水利科技创新(y1)是高质量发展的第一动力,应加强水利科技创新实验室及基地建设,强化智慧水利科技支撑,推进水利体制机制和管理创新,强化科技对水利高质量发展的战略支持。水资源优化配置(y2)是协调区域水资源与经济社会和生态系统各要素耦合关系的调控手段。严控用水增量,协调水资源与人口和经济规模的关系,逐步推动水资源集约节约利用(y3)。健全水利体制机制法治系统现代化管理(y4),逐步推进涉水事务管理制度化,为推动水利高质量发展提供制度保障。水利基础设施建设(y5)是高质量发展的坚实基础,应完善流域防洪工程,建设水网重大工程,强化水利高质量发展的硬件支撑。在统筹系统发展措施的基础上,协调水安全系统功能(y6),处理好水资源开发利用与经济社会发展及水生态环境系统之间的关系,解决水利发展不平衡问题,实现治水领域的协调发展。

3)水利高质量发展条件(x∈D)包括区域水资源禀赋(x1)、水利绿色发展(x2)和水利开放发展(x3)三个子系统。区域水资源禀赋是水利高质量发展的物质基础,水利绿色发展是水利高质量发展的必然要求。强化水资源承载力的刚性约束,严守水资源开发与保护的三条红线,将区域水资源禀赋和水利绿色发展确定为水利高质量发展系统的约束条件。水利开放发展注重的是解决区域水利发展的内外联动条件,主动借鉴区域内外解决水问题和保障水安全丰富的实践经验、教训和先进的治水科学技术等,助推水利高质量发展进程。

4)高质量发展是贯彻五大发展理念的根本体现,创新、协调、绿色、开放、共享的新发展理念充分体现在水利高质量发展系统优化的关系结构中。创新是水利系统现状与目标状态之间的关系接近优化,属于优化变量范畴。协调是水利高质量发展系统诸要素之间结构关系的优化,主要是四个水利安全保障子目标之间的协调,属于优化变量(途径)范畴。绿色是水资源系统诸要素及其与经济社会系统之间配置关系约束和结构的优化,既是约束条件,同时又是优化变量。开放属于水利高质量发展系统与系统环境之间关系的优化,是助力实现水利高质量发展的外在环境条件和内在体现。共享是水资源系统满足经济社会与生态环境复合系统需求的功能关系的实现,在水利高质量发展系统中为目标函数。由图3可知,五大新发展理念内化于水利高质量发展系统的关系结构优化中,体现出水利高质量发展对新发展理念的贯彻。

根据水利高质量发展系统的关系结构,水资源禀赋和绿色发展分别是区域水利高质量发展的前提基础和必要条件(x∈D);发展途径(g(xi,yj))是区域水利高质量发展实现求解的有效抓手和路径指引;发展目标(minZ)是区域水利高质量发展的最终目的,前提、条件和优化变量都是围绕目标展开,共同组成水利高质量发展系统的关系结构。

4 结论

1)水利高质量发展是一个系统概念,是经济社会高质量发展在水利领域的延伸,是不断创造新的水利高水平发展条件的系统优化发展过程,既是水利系统优化的发展理念也是系统治水的发展措施,其概念体系可包括目标体系、理念体系、发展思路和发展措施。

2)水利高质量发展的核心要义就是从系统出发,综合剖析新时代水利发展问题,以兴水惠民为核心,以绿色发展为先导,以水安全为底线,统筹优化水利系统要素,提升水利发展条件,推进高质量水安全供给,满足人民高质量的水利需求的系统优化问题。

3)基于系统结构视角,构建了水利高质量发展系统的关系结构,高质量水安全供给与满足人民需求的高质量水利共享是系统的发展目标;水资源禀赋和绿色发展是区域水利高质量发展的条件(前提基础和约束条件);开放为其外在环境条件和内在体现;水利科技创新、水资源优化配置、水资源集约节约利用、水利系统现代化管理、水利基础设施建设和水安全系统功能协调为其发展途径。五大新发展理念内化于水利高质量发展系统的关系结构,水利高质量发展协调优化系统也是五大新发展理念实践系统的一种典型实现。基于系统结构及系统优化问题视角分析研究水利高质量发展,对进一步推进高质量发展内涵认识与高质量发展综合定量评价实践具有重要的指导价值。