資源統籌下縣域科技扶貧產業模式創新

郭琳，李英

（商洛學院電子信息與電氣工程學院，陜西商洛726000）

當前隨著國家精準扶貧戰略計劃的穩步推進，貧困地區面域和人口得到快速減少[1]。但是，由于政策紅利和投資規模不具備持續性，在市場經濟杠桿調節下，使得資源匱乏、地理位置偏遠的地區返貧壓力增大，未來存在著扶貧產業荒廢、創業組合體解散等問題[2-3]，影響到國家扶貧戰略目標的實現。

在當前普及大數據的信息化時代，開始發展以大數據為基礎的互聯網政務服務，研究通過數字互聯網和人工智能挖掘需要的資源和信息，從而提高了資源利用率和辦事效率。比如，杜孝珍[4]提出大數據環境與公共決策系統的相互促進和發展，以及治理能力現代化問題；趙紅梅等[5]對黑龍江科技資源的集聚水平和微觀機理進行實證研究，提出企業和高校集聚體的協同共生；李琳[6]設計了“互聯網+”下江蘇省創新創業公共服務平臺的框架；戚湧等[7]提出構建科技資源共享博弈模型，以此提高資源使用效率，推動區域科技創新；吳高輝[8]研究了農村社會扶貧資源的分配機制和治理邏輯。以上文獻提出了利用互聯網+、大數據和資源共享在公共政務中的重要性和應用策略。研究在資源統籌系統下，科技扶貧產業通過對扶貧投入背后各方面收益進行整合和優化，尋求一種新的資源投入與管理模式，有效引導和干預扶貧產業的科學投入方式，從而提高貧困地區科技扶貧產出效益，長久地保障脫貧成果與產業扶貧服務水平，助力地方經濟轉型。

1 柞水縣創新創業服務平臺與科技扶貧產業

地處秦嶺山區的陜西省柞水縣，屬于國家級深度貧困縣之列，扶貧攻堅戰以來積極搶抓我國科技部定點幫扶機遇，緊扣創建國家科技創新驅動縣域經濟發展示范縣工作重點，在科技扶貧中、省、市、縣四級聯動機制作用下，堅持“協同創新”發展理念，搭建了基于扶貧產業的科技創新創業服務平臺，平臺的組成機構與重要內容如圖1所示。

圖1 科技創新創業服務平臺組成圖

圍繞創新創業服務平臺，柞水縣投建了陜西省科技資源統籌中心柞水分中心，培育創客團隊16家、創新企業17家和有知識產權優勢企業8家，與吉林農業大學、西北農林科技大學、商洛學院等十余家科研院所簽訂戰略合作協議，建立院士工作站1個、農業專家大院4個、省級產品研發中心1個和重點實驗室7個[9]，啟動建設商洛市的國家農業科技園區，為脫貧攻堅工程提供科技支撐和示范。2017年科技進步貢獻率達到54%，柞水縣科技局獲陜西省唯一的全國科技管理系統先進集體。

通過實地調研發現，柞水縣科技資源統籌中心積極發揮科技成果展示、技術培訓、質量檢測、金融服務、創新創業和科技資源共享等方面的服務平臺作用，引導實施科技扶貧計劃項目，發揮科技支撐和指導作用，充分激發扶貧產業組成單元的創新、創業潛能，營造社會共同推進產業扶貧的良好局面。截至2018年5月，柞水縣創建科技示范鎮5個、示范村30個、示范戶500余家；依托西川木耳小鎮技術研發中心，成功培育了金木耳、玉木耳、竹蓀、羊肚菌等珍稀食用菌；引進南方五味子北移技術，建設了五味子標準化栽植基地等6個特色產業示范基地，帶動1 300余戶貧困戶的4 000余人精準脫貧[10]。當前，形成了“基地+企業+專家+貧困戶”的典型扶貧模式，如圖2所示。

圖2 典型扶貧模式

但是，貧困地區的人口和消費需求較小，以需求為導向的市場經濟對發展當地第三產業的刺激作用不強，為持續脫貧提供的保障能力有限，當扶貧投入水平不足時，扶貧產業發展就會出現遲緩、滯后等困境。在貧困縣柞水的科技扶貧產業中，投入與產出的利益主體，涉及到若干部分，如圖3所示的政府部門、企業主、從業者和貧困戶。引用博弈論相關原理分析可知，科技扶貧產業中的各收益主體之間，也存在著利益的沖突與合作[11]，如何減少沖突，促使各主體之間健康、可持續合作成為解決問題的關鍵。

圖3 共生單元的關系圖

2 理論研究與建模

2.1 理論基礎與分析

美國密歇根大學的科學院院士阿克塞爾羅德年教授，提出了合作博弈理論[12]，以著名囚徒困境游戲為基礎，研究了合作的建立、侵入合作噪音和合作復雜性，潛在合作策略如何在復雜環境中立足或者脫穎而出，以及立足策略如何在群體中能抵御不合作策略的入侵。協同學的理論奠基人哈肯研究認為[13]，在復雜系統的跨領域協同中，競爭與協同成為自組織系統運行的兩種動力，競爭會促使系統走向非平衡狀態，協同會促使系統走向平衡狀態；德國生物學家德貝里提出了生物界共生理論[14-15]，即生物群之間組成了共同依存和協同進化的共生關系。繼后很多科學家研究發現，共生關系不僅存在于生物界，而且適用于世界各種領域。協同共生模式一般情況下，共生理論包括寄生、偏利共生、對稱互惠共生和非對稱互惠共生四種行為模式，它們反映和確立了協同共生單元間的生產交換關系，決定了共生單元對系統可能產生的正負作用，通過物質流、能量流和信息流等形式影響系統協同共生體[16]。

2.2 理論新模型的建立

借助現有參考文獻，結合協同學、共生學和合作博弈理論基礎，提出一種協同共生理論，建立應用于貧困地區的資源統籌系統下“科技產業-扶貧創業”協同共生模型，在貧困地區資源統籌系統中，通過科技產業和扶貧創業二者的合作博弈，提高產業資源利用率，產業經濟體（主要指企業）和貧困戶雙方通過協同共生系統獲取最優的資源投入與效益產出。協同共生模型中各收益主體在資源統籌系統下相互博弈，通過利益沖突到合作，最后達到協同共生的理想狀態，期間各方會主動彌補缺陷，共同提高工作質量，創造更好的科技產業產出效益和扶貧創業服務水平。“科技產業-扶貧創業”協同共生模型，與德貝里提出的生物共生理論類似，主要包括三方面要素即：協同共生單元、協同共生模式和協同共生環境。

對于貧困地區的資源統籌系統，科技扶貧產業的利益相關主體都屬于模型的協同共生單元，即為政府服務部門、企業主、從業者和貧困戶，共生單元之間的關系如圖3所示，由他們構成協同共生體，通過交換信息、物質、勞動力和貨幣的方式，在共生系統中進行投資和收益[17]；科技扶貧產業的協同共生環境的要素包括地方科技產業發展水平、政府扶貧投入、企業生產規模和效益、自然資源、市場競爭力強弱、貧困戶創業意識、扶貧政策和管理水平等；科技扶貧產業的協同共生模式指在科技產業和扶貧創業博弈合作下產生的相互關系，目標是形成有序的博弈結構和穩定的共生特性，通過模型系統共生體之間的自我調節、相互配合和自我組織，引發合作效應，放大聚合功能。

從科技產業與扶貧創業協同共生理論角度看，政府服務部門、企業主、從業者和貧困戶作為相互獨立的共生單元，完成某次或一個時段的創新創業工作所付出的資源、勞動力和資本投資，都可作為模型的資源投入，所獲得利潤效益即為模型的產出[18]。現定義共生單元的組成為n1,n2,…,ni，通過系統的資源投入，可以通過式(1)得到協同共生單元的總產出W；當科技扶貧投入總量不變時，為了穩定獲得較大科技扶貧產業的產出，在貧困地區的資源統籌系統下，需要統籌規劃各協同共生單元的投入，如式(2)所示，為科技產業與扶貧創業協同共生系統理想資源投入分配狀態系數Ksm。

式中，W為系統模型總產出；Wsi為各共生單元產出；Ws為新增產出；Wci為各共生單元的投入；Ksm為模型穩定投入分配狀態系數。

通過式(2)模型，認為該系統的投入分配為對稱性模式，即處于穩定狀態，此時協同共生模型所對應的科技資源統籌系統具有理想激勵效率。但是，此分配模式忽略了共生單元之間的不平等性，在實際中很少孤立使用。科技扶貧產業在物質和貨幣方面的投入是可以統計的，但是在模式創新和管理服務上的投入，通常以政策法規、檢查監督和獎勵等方式開展，此部分很難量化；另外，產業從業者的投入部分，主要表現在日常服務工作中，貧困戶的投入主要為資源和勞動力，產業發展到成熟期主要為股份和勞動力，這些在實際操作中都需要專業量表來量化。

3 模型的應用與分析

根據資源統籌系統下“科技產業-扶貧創業”協同共生模型中，把影響科技扶貧產業穩定發展的主要因素，包括扶貧產業項目重要性、政府扶貧政策與投入、項目投資前景與環境、核心產品的競爭力、企業生產與管理效益、資源循環利用水平、扶貧戶創業意識態度和從業者創新服務意識等作為BP神經網絡訓練學習的輸入層，如圖4所示，同時假設臨界調節系數極值α0=0.20。本文主要選擇了柞水縣正在實施的科技扶貧產業項目如農光互補大棚木耳、食用菌與高山蔬菜種植、中藥材種植與深加工、核桃與板栗種植與加工、生態豬雞與冷水魚、生態馬鈴薯與特色小吃包裝、綠色農產品電子商務、民俗文化與生態旅游[19]，其中具有代表性的17家龍頭企業作為學習樣本，邀請了農業、經濟、新能源等行業專家組成評價小組，把近幾年扶貧產業相關的項目投資情況和實施狀態數據，包括產業投入、利潤產出、資源循環利用率和扶貧貢獻率等，以及扶貧投資計劃與政策，提供給評價成員認識和熟悉，然后由專家根據科技扶貧產業投入影響因素評價量表1對圖4的輸入層影響因子φi進行評價打分，統計計算結果后求平均值。

由于扶貧產業的產品，大多為農特產品，受到市場價格波動和氣候條件的影響較大，投資環境復雜多變，收益率經常發生突變，造成上述對稱性模型失衡。因此可以將模型(2)修改為非對稱性互惠共生模型，用來調節資源投入分配比例。另外，在農村貧困地區，要充分考慮扶貧產業組成成員的參與積極性。比如，首先要保障扶貧戶的最低收入和技能業務培訓，以及從業者的工資收入；其次要保障企業主的投資利潤率和產業的良性發展；同時，政府管理部門能保證科技扶貧產業的投入度（包括扶持政策、便民綠色通道、稅費、基本設施建設等），提高公共服務保障水平。但是偏離狀態系數α不能過大，否則會影響到共生單元中收益比例偏少者的參與積極性，根據非對稱性互惠協同共生模型的調節功能，存在一個調節系數的臨界極值α0，當αi＜α0時，協同共生模型系統穩定；當αi≥α0，協同共生模型將解體。根據式(1)和式(2)，推導出偏離對稱共生狀態系數α：

式中：αi為偏離對稱共生狀態系數；Ki為各協同共生單元的投入分配系數；Ksm為協同共生系統的穩定投入分配系數。

表1 科技扶貧產業投入影響因素評價量表

圖4 科技扶貧產業協同共生BP神經網絡學習結構

根據市場經濟體制的要求，科技扶貧產業的投入由協同共生單元的收益來確定。共生體中，企業及企業主應該承擔最大責任，但是基于資源統籌的科技扶貧產業共生模型的特殊環境，資源與成本投入的分配比例會帶有傾斜性。比如，在西部偏遠山區，存在人口稀少、消費水平低，氣候、道路和生產設施條件差，生產資料和消費市場比較遠等客觀原因，外地企業不愿意在當地長期投資，故政府管理部門的投資比例勢必會加大，用以改善生產環境和提高公共服務水平。所以要求模型系數能機動變化，主動適應復雜的農村市場和科技扶貧產業的共生環境。

在分析過程中發現，BP神經網絡-Matlab算法具有較大學習歸納能力、容錯性和插值性等自適應能力[20]，結構如圖4所示。把前面采集的17個學習樣本，見表2所示，輸入到單向傳遞的多層前進性BP神經網絡中，經過中間隱含層的學習傳播到輸出層，然后按照減少任務輸出和實際誤差的方向，利用誤差逆傳遞法逐層修正各連接權值，最終回轉到輸入層的學習樣本中，得到此時偏離對稱共生狀態系數αix值為0.18，小于臨界極值α0。通過證實說明，模型仍穩定存在，協同共生系統呈健康發展狀態，模型的非對稱性投入調節系數用于科技扶貧資源投入分配，滿足當前柞水縣扶貧產業的發展需求。

表2 學習樣本與仿真結果

假設科技產業與扶貧創業協同共生系統的穩定投入分配系數Ksm為0.40，由式(3)可推導出模型調節系數的計算公式為：

由式(4)求得此時模型的調節系數為0.472，其為非對稱性協同共生模型的調節狀態系數，可作為柞水縣科技扶貧產業各共生單元下一次的資源投入分配系數用，前提是αix不大于極值α0，滿足協同共生模型存在條件。為了提高模型應用的科學性和正確率，在推廣使用時，可以適當增加共生系統的學習樣本，提高學習容錯性，模型仿真訓練結果就更加精確和適用。

4 結論

在分析扶貧產業發展困境的基礎上，在資源統籌系統下提出了一種“科技產業-扶貧創業”協同共生模型，應用到柞水縣科技扶貧產業的健康發展研究中，為經濟困難地區的脫貧問題提供建議和策略。重點研究了特殊環境下模型動態調節系數在優化資源投入、協同單元穩定共存的機理，并經過了BP神經網絡模型的訓練學習優化。通過國家級深度貧困縣柞水，在創建國家科技創新驅動示范縣過程中的具體數據為基礎，進行了模型應用和驗證。在解決科技扶貧產業的資源投入分配問題中，協同共生模型明確了產業主體組成，以及資源投入責任與受益標準，通過靈活調整資源投入的分配狀態系數，協調好科技扶貧產業各主體的利益關系，使得協同共生模型不會解體，資源投入不會斷裂而致使扶貧產業荒廢。