基層水利數字化管理何以助力鄉村振興？

[摘要]基層水利建設是我國鄉村重點投入的基礎建設領域之一，對于實現鄉村振興具有重要意義。隨著數字技術快速發展，基層水利的數字化管理是否能夠有效促進鄉村振興成為亟需關注的問題。在此背景下，針對我國24個省及自治區的112個縣進行調研，獲得樣本數據352份，通過Amos路徑模型深入研究基層水利數字化管理對于鄉村振興的影響效應和具體路徑。首先，基準研究結果表明，基層水利數字化管理能夠有效推動鄉村振興。其次，路徑分析表明，基層水利數字化管理的運維能力對鄉村振興的影響效果最為顯著，數據收集能力、監控預測能力、信息共享與展示能力對鄉村振興具有積極的正向影響，智能決策能力對于鄉村振興的影響相對較小。最后，通過設置水利數字化法治高低分組，進行多群組分析，發現水利數字化法治的調節作用，即水利數字化法治水平越高，基層水利數字化管理對鄉村振興的作用效果越顯著。基于上述研究結果，提出加強基層水利數字基礎設施建設，提升數字化管理能力，完善水利法治框架的建議，旨在進一步加快鄉村振興進程，促進農業、農村現代化的發展。

[關鍵詞]基層水利；數字化管理；鄉村振興；數字化法治

一、 引言

水利建設是我國重點投入的基礎建設領域之一，對于實現鄉村振興具有重要意義，然而，因為長期基礎建設不足，細化管理起步較晚，農村水利建設的數字化管理亟待提升[1-2]。近年來，為提高防洪、供水、生產、社會安全等方面的有效管理，我國不斷推進基層水利的數字化管理。我國作為水資源匱乏的國家，水資源的有效利用成為農村可持續發展的關鍵著力點，推動水資源管理成為我國戰略層面不斷完善的關鍵內容。隨著水利建設與管理水平的提高，相關的政策配套不斷落地，極大推動了基層水利數字化管理的有序實施[3]。在2009年，為實現農村灌區水資源配給及節水任務，擴大糧食產能增加1000億斤目標，國務院辦公廳印發了《全國新增1000億斤糧食生產能力規劃（2009—2020年）》1。在鄉村振興成為我國發展戰略后，農業節水被再次提為重點項目，2017年國家發改委和水利部聯合印發《全國大中型灌區續建配套節水改造實施方案（2016-2020年）》，提出到2020年完成434處大型灌區續建配套和節水改造任務，加快推進341處灌區灌排骨干工程改造建設2。2021年發布的《關于大力推進智慧水利建設的指導意見》明確提出，在推動全面農村振興戰略的基礎上，江、河、湖、泊等水資源應用建設逐漸形成“2+N”的智能水利建設3；要求在2030年全面推動水利管理實現數字化、網格化，推動智能數字管理體系的全面鋪開以及落地應用1。

由于水資源管理涉及民生保障以及鄉村振興目標的實現，政府多次以文件及立法形式保障水資源高效管理，在此進程中水利數字化法治概念進入到學界視野[4]。隨著中大型水利設施的全面聯網，大型水利設施的網格化以及數字化已經基本實現，而基層水利設施由于分布過于分散，實現全面聯網通過數字化管理的任務仍然艱巨，有必要推動以水利數字化法治為中心的基層水利數字化管理[5]。從保障民生來看，水利數字化法治建設可以用數字化手段保障用水安全、防洪減災、提升水利服務效率；從對于農村振興來看，水利數字化法治建設對于農業發展、農村生態改善、農村基礎設施建設具有重要推動作用。在此背景下，本文深入研究基層水利數字化管理對于鄉村振興的影響效應和具體路徑，并且探究水利數字化法治在此過程中可能存在的調節作用。本文的邊際貢獻和創新之處主要在于：一是在數字技術快速發展且在水利領域應用越來越廣泛的背景下，以基層水利數字化管理為對象，深入評估當下我國基層水利數字化管理水平的真實情況，填補現有研究的不足。二是研究基層水利數字化管理對鄉村振興的影響效應和具體路徑，拓展現有研究的深度。三是以水利數字化法治為調節變量，考察其在基層水利數字化管理對鄉村振興影響過程中所起的作用。

二、 理論框架與研究假設

1. 基層水利數字化管理與鄉村振興

水利數字化管理是以工程學和生態學為內核的管理學概念，楊順群等[6]認為水利數字化包含水利工程、環境監測、計算機等多學科內容。水利數字化管理的核心在于對水利相關數據的獲得[7]，包含不同地區生產用水、水情、雨情以及相關設備等的數據[8]。盧林全[9]等認為基層水利數字化管理是利用數字技術來管理基層水利項目和設施的一種管理體系。綜上所述，本文認為水利數字化管理是指以可持續發展為指導，以人水和諧為目標，采用數字技術全面提升水利活動效率的過程。例如成都平原的都江堰數字孿生灌區建設，利用物聯網、人工智能等數字技術覆蓋田間地頭，讓供、輸、灌、排更智能，管理效率得到大幅提升。當前研究重點關注中大型水利數字化管理，對于基層水利數字化管理的研究較少[10]。中大型水利設施具有較大規模的財力、人力、物力的支持，硬件和軟件基礎設施水平較高，數字化管理水平明顯高于基層水利設施。現有大中型水利基本實現了全面感知、高效集成、智能分析、遠程控制的數字化管理[11]。盧林全等[9]通過對已有的水利數字化管理建設梳理后認為，基層水利數字化管理結構通常包括數據采集層、數據管理層、業務應用層、決策支持層和用戶交互層五個層面。其中，數據采集層主要利用各類傳感器和監控設備采集數據并通過有線或者無線的方式傳輸數據，需要較強的數據收集能力。數據管理層對數據進行整理、分析，需要較強的管理和運維能力。業務應用層對各類設施遠程監控、自動控制，需要實時監控和預測的能力。決策支持層以直觀的圖表等形式呈現分析結果，輔助決策制定，需要較高的智能決策能力。用戶交互層方便進行日常管理操作和信息查詢，提供水利相關信息和服務，需要信息共享與展示能力。在此基礎上，本文認為基層水利數字化管理由數據收集能力、運維能力、智能決策能力、監控預測能力、信息共享與展示能力五個維度來衡量。

鄉村振興是我國對農村發展的宏觀戰略設計，本質是實現農村現代化。在鄉村振興過程中有四個關鍵目標需要落實：產業興盛、科技融入、高效治理以及生活富裕[12]。在不同地區這四個目標的實現途徑不同，各地政府也在因地制宜的扶持農村經濟從而推動鄉村振興的實現。然而農村經濟主要的推動仍然是種植業以及畜牧業，工業以及服務業對農村經濟的影響有限。種植業以及畜牧業對水資源依賴度高，高效的水資源管理至關重要[13]。鄉村振興過程中的高效治理離不開先進的數字化管理方式。基層水利數字化管理的快速發展推動了科技融入鄉村發展的進程，進而有效推動鄉村振興。為此本文提出假設H1：

H1：基層水利數字化管理正向影響鄉村振興。

數據收集能力和監控預測能力是基層水利數字化管理的重要體現，對于鄉村振興具有重要影響。基層水利數字化管理體系下，數據收集能力是指基層水利對水情、雨情以及水利行為的數據采集能力。郝亞光[14]研究表明，基層水利項目的數據收集能力可加快鄉村振興進程，通過對水利進行信息化建檔，能夠有效了解當地水利資源情況，對農業生產進行合理的水利資源配給，進而提高農村種植業收入。熊保鋒等[15]的研究發現，水利監控預測能力可以提高水利管理效率，尤其是對于洪澇等災害的預警和應對，快速、多樣的數字信息反饋可以讓遠程指揮平臺對當地水情進行有效判斷并及時應對，為決策者制定科學災害防范和應對從以大幅度減少農村居民的人身財產損失，降低農民因災返貧的可能，進而促進鄉村振興。由此本文提出假設H1-a和H1-b：

H1-a：基層水利數據收集能力正向影響鄉村振興；

H1-b：基層水利監控預測能力正向影響鄉村振興。

運維能力是基層水利數字化管理的關鍵之一，對于鄉村振興具有重要影響。劉晉武認為軟硬件設備的運維能力是數字化管理水平的集中體現[16]。郁片紅等[17]認為對硬件設備的定期維護是基層水利保持穩定運營的關鍵，扎實的運維能力將推動基層水利數字化管理水平的提高。穩定可靠的水利設施運維保障了農田灌溉用水，促進農業穩產高產。同時，基層水利運維能力可以確保農村供水設施的正常運行，為村民提供安全、穩定的飲用水，提升生活質量，這對于鄉村振興有著直接的意義。由此本文提出假設H1-c：

H1-c：基層水利運維能力正向影響鄉村振興。

信息共享與展示能力和智能決策能力直接決定基層水利數字化管理水平，對鄉村振興具有重要影響。敖旭平等認為水利數字化管理必須要具備兩個關鍵的能力：一是數據共享能力，即通過智能終端將可授權的數據進行共享；二是對數據進行分析并形成智能決策能力[18]。王忠靜等[19]的研究發現，數據共享能力的水平決定了農村其他產業與水利聯動的效率。基層水利節點開放數據給后端分析平臺，將會推動農村治理效率提高。在結合信息共享能力的基礎上，基層水利數字化管理系統可以通過水利數據進行仿真建模，形成智能決策，推動農村生產活動的高效進行，進而促進鄉村振興。為此本文提出假設H1-d和H1-e：

H1-d：信息共享與展示能力正向影響鄉村振興；

H1-e：基層水利智能決策能力正向影響鄉村振興。

2. 水利數字化法治的調節作用

水利數字化法治在基層水利數字化管理影響鄉村振興的過程中發揮著不可替代的作用。隨著基層水利數字建設不斷推進，水利數字化法治的重要性日益凸顯。發電、蓄水、灌溉等生產生活需求多樣化導致基層水利建設的差異性巨大，隨著基層水利項目的投入不斷增加，市場存在諸多發展問題，亟待健全相關監管及立法規范。呂中元[20]認為，我國當下水利法規的不足在于水利法規與當前技術發展契合度不高導致的法律解釋滯后性。劉陽等[21]在以鄉村振興為背景的研究中發現，我國當下基層水利的監管存在行業自律性漏洞以及行政督查漏洞。管菁菁等[22]認為隨著物聯網技術的發展，基層水利的數字化管理可以通過智慧水利系統向水利行政執法綜合平臺進行匯總，從而有效規避數字化管理漏洞，提高基層水利項目的服務效率，在提高水利數字化管理水平的同時促進鄉村振興。陳柏峰[23]認為促進鄉村振興需要基層法治的全面普及，必要的法律規范是保障鄉村振興穩步實現的社會約束力。楊臨宏等[24]通過對云南省景東縣的治理模式研究發現，數字化法治建設是推動鄉村治理的關鍵。綜上所述，本文認為水利數字化法治水平的提高可以有效提高水利數字化管理水平，進而促進鄉村振興，即水利數字化法治水平越高，水利數字化管理促進鄉村振興的效應越顯著。為此本文提出假設H2：

H2：數字化法治正向調節基層水利數字化管理對鄉村振興的影響。

綜上所述，國內外學者關于水利數字化管理已經積累了不少有價值的研究，但是仍然存在以下不足之處：一是現有研究著重關注中大型水利數字化管理，對于基層水利數字化管理的研究略顯不足。二是雖然現有學者關注到水利數字化管理對鄉村振興的影響，但是鮮有學者深入研究基層水利數字化對鄉村振興的具體影響路徑。三是現有學者忽略了水利數字化法治在基層水利數字化管理的重要作用。鑒于此，本文對我國24個省及自治區的112個縣進行調研，獲得樣本數據352份，通過Amos路徑模型深入研究基層水利數字化管理對于鄉村振興的影響效應和路徑，并且探究水利數字化法治在此過程中可能存在的調節作用。

三、 研究設計

1. 變量界定與問卷設計

（1）基層水利數字化管理水平測度

通過前文描述可知，基層水利數字化管理結構可以通過5個模塊進行標定：數據收集能力、運維能力、智能決策能力、監控預測能力、信息共享與展示能力（表1）。由于國家統計局關于基層水利數字化的相關數據收錄有限，不同行政級別所披露的數據存在口徑不同的問題，為此，本文以調研數據進行研究，相關問卷均使用李克特五級量表，選項分別為非常不滿意、不滿意、中立、滿意、非常滿意，給這5個選項分別賦值1、2、3、4、5，數值越高代表樣本對題項越滿意。

（2）鄉村振興水平測度

本文在現有文獻基礎上，結合當前鄉村發展實際，從產業興盛、科技融入、高效治理和生活富裕4個維度對鄉村振興進行刻畫1。其中，產業興盛包括農業、工商業以及服務業發展狀態；科技融入包括4G網絡/光纖覆蓋、智能手機普及、社會公益科技發展情況；高效治理包括行政事務處理、手續辦理以及政策落實效率；生活富裕包括居住環境、生活物資以及精神文化情況。具體量表編制如表2所示。

（3）水利數字化法治水平測度

參考孟慶瑜等的研究[32]，本文以行業自律性法治、國家水利數字化法治、地區水利數字化法治水平為主要測量項目，通過問卷調查考察不同地區對于行業、地區以及國家數字化法治水平的感知程度（表3）。

2. 數據來源

為保證樣本的普遍性和代表性，按照我國區域劃分，本文針對28個省及自治區（不包含直轄市以及特區）進行隨機取樣，每個地區選擇4個縣進行取樣，取樣工作通過各地共青團委以及縣委進行組織。每個縣選擇3～4個基層水利設施進行取樣，通過共青團委以及縣委聯系水利設施的相關負責人，取樣樣本主要以水利數字化管理人員為對象，取樣400份，取樣時間自2023年3月17號開始至2023年8月5號截止。取樣通過線上、線下渠道共同完成。實際獲得有效問卷352份。

四、 研究結果

1. 問卷的信度分析

為保證問卷數據的可信性，本文采用克隆巴哈信度分別對鄉村振興感知問卷、基層水利數字化管理水平問卷以及水利數字化法治問卷進行信度分析。結果如表4所示：鄉村振興總信度為0.826，4個指標的信度介于0.793～0.881；基層水利數字化管理水平問卷的總信度為0.914，5個指標的信度介于0.821～0.925之間；水利數字化法治問卷的信度為0.742，3個指標的信度介于0.715-0.836之間。因此，整體問卷信度較好。

2. 問卷的效度分析

（1）問卷的探索性因子分析

對整體量表進行探索性因子分析，KMO為0.897，處于可接受的水平，巴特利檢驗的近似卡方值為5780.632，P值lt;0.001，適合進行后續的因子抽取。研究通過對3個量表12個因子進行分析得到解釋總方差，36個題目共得到12個特征值大于1的成分，旋轉后的特征值分布較為均勻，分布從1.148到3.176。12個成分得到的特征值占總特征值比例的73.447%，這說明抽取出來的12個成分能夠較好地代表總共36個題目的大部分信息，不會使題目的信息出現大幅度的丟失，可以進行后續分析。

（2）問卷的驗證性因子分析

以Amos26.0軟件對整體量表進行驗證性因子分析，從具體結果看（表6），CMIN/DF值為2.860處于較好的水平；GFI為0.913，NFI為0.925，TLI為0.957，CFI為0.961，均大于0.9，說明模型效果較好；RMSEA為0.048lt;0.05說明該指標處于較好水平，本文模型構建質量較高。

3. 描述性統計

表7為本文的描述性統計結果，從表中可以看出，基層水利數字化、水利數字化法治和鄉村振興的標準差要明顯低于平均值，數據離散程度適中，分布相對均勻，這說明本文的數據質量較高。從基層水利數字化變量來看，數據收集能力和監控預測能力較高，而智能決策能力相對較低，這反映了基層水利數字化的智能化決策水平還需要進一步提升；從水利數字化法治變量來看，國家和地區水利數字化法治水平相對較高，但是行業自律性法制化水平還需要加強；從鄉村振興變量來看，鄉村的科技融入和生活富裕水平相對較高，但是高效治理和產業興盛水平需要進一步提升。

4. 假設檢驗

為檢驗假設，本文研究以基層水利數字化管理的五個因子：數據收集能力、運維能力、智能決策能力、監控預測能力、信息共享與展示能力為前因變量，對鄉村振興進行路徑構建，其中，鄉村振興為高階潛變量，下涵產業興盛、科技融入、高效治理、生活富裕四個低階潛變量1。為了減少遺漏變量偏誤，使研究結果更加可信，本文在回歸時進一步控制鄉村的特征變量，如自然條件、地理區位、氣候條件、經濟水平等因素。模型采用極大似然法進行擬合估計得到標準化路徑結果如表8所示。

從表8結果可見，數據收集能力對鄉村振興的標準化系數為0.314，且通過1%的顯著性檢驗，這說明數據收集能力對鄉村振興具有顯著的正向影響，假設H1-a成立。運維能力對鄉村振興的標準化系數為0.390，且通過1%的顯著性檢驗，這說明運維能力對鄉村振興具有顯著的正向影響，假設H1-b成立。智能決策能力對鄉村振興的標準化系數為0.185，且通過1%的顯著性檢驗，這說明智能決策能力對鄉村振興具有顯著的正向影響，假設H1-c成立。監控預測能力對鄉村振興的標準化系數為0.273，且通過1%的顯著性檢驗，這說明監控預測能力對鄉村振興具有顯著的正向影響，假設H1-d成立。信息共享與展示能力對鄉村振興的標準化系數為0.228，且通過1%的顯著性檢驗，這說明信息共享與展示能力提升可以顯著促進鄉村振興，假設H1-e成立。5條主路徑均通過驗證，這說明基層水利數字化管理通過數據收集、智能決策、運維維護、監控預測和信息共享與展示能力的提升，顯著促進鄉村振興，假設H1成立。

5. 調節效應分析

本文將水利數字化法治得分大于均值的樣本劃分為高分組，得分低于均值的樣本劃分為低分組，進行群組分析，其中，高分組157個樣本，低分組195個樣本；隨后采用多群組模型進行調節效應檢驗，具體結果如表9所示。

在進行分組對比后，5個路徑上水利數字化法治高分組的系數均顯著高于低分組系數，這充分說明水利數字化法治水平越高，基層水利數字化管理對鄉村振興的影響越顯著。潛在的原因在于，水利數字化法治水平越高，相關部門能夠以更加明確的規則來保障基層水利數字化管理沿著正確的方向發展，明確各參與方的權利和義務，保障水利數字化設施的建設和維護有法可依，使得基層水利數字化管理能夠更加有效地為鄉村振興服務，避免可能出現的混亂、無序或不公平現象。

五、 研究結論及政策建議

1. 研究結論

目前，鄉村振興已成為我國農村發展的重要戰略目標。水利作為農村發展的基礎性支撐，管理水平的高低直接影響鄉村振興成效。隨著數字技術的發展，基層水利數字化管理的重要性日益提升。鑒于此，本文研究基層水利數字化管理如何助力鄉村振興，并進一步探究了水利數字化法治的調節作用，具體研究結論如下：

（1）基層水利數字化管理水平的作用

從研究結果可見，基層水利數字化管理的數據收集能力、運維能力、智能決策能力、監控預測能力以及信息共享與展示能力均能夠顯著影響鄉村振興。首先，基層水利數字化管理的運維能力對鄉村振興的影響效果最為明顯，穩定可靠的運維能力，保障了農田灌溉用水，促進農業穩產高產，這是鄉村振興的重要保障。其次，基層水利數字化管理的數據收集能力對鄉村振興的影響次之，實時收集和匯總農村水利各方面的數據，為鄉村振興提供了準確、全面的信息基礎。再次，基層水利數字化的監控預測能力對于鄉村振興的影響排在第三位，通過監控和預測可以及時應對各種突發情況，為鄉村振興提供安全保障。此外，基層水利數字化的信息共享與展示能力對于鄉村振興的影響排在第四位，透明的管理方式增強了公眾對水資源管理工作的了解和參與程度，進一步推動鄉村振興。最后，基層水利數字化的智能決策能力對于鄉村振興的影響相對較小，這是因為目前數字化設備的智能性有限，無法真正實現智能決策。

（2）水利數字化法治的作用

基層水利管理過程中會出現各種矛盾糾紛，呂中元指出要依托水利法規來解決各種矛盾糾紛，推進傳統水利向現代水利轉變[20]。本文的研究證實了水利數字化法治在基層水利數字化管理影響鄉村振興中的正向調節作用。通過設置水利數字化法治高低分組，本文發現水利數字化法治水平越高，基層水利數字化管理對鄉村振興的作用效果越顯著。高水平的數字化法治為基層水利數字化的管理、監管和糾紛解決提供了規范和依據。這種規范、透明的管理和使用機制有助于發揮水利數字化的潛力，提高基層水利數字化對鄉村振興的作用效果。

2. 政策建議

基層水利數字化建設對于實現鄉村振興意義重大。本文研究表明，基層水利數字化管理能夠有效推動鄉村振興，水利數字化法治在此過程中能夠起到正向調節作用。為不斷提高基層水利數字化管理水平和水利數字化法治水平，加快鄉村振興進程，本文提出如下政策建議：

（1）加強基層水利數字基礎設施建設

為了提高基層水利數字化管理水平，須加強基層水利數字基礎設施建設。一是部署智能監測設備，配備高性能計算機、建立數據中心。廣泛安裝水位、流量、水質等智能傳感器，實時獲取數據；在基層建設小型數據中心用于存儲和處理水利數據；為基層水利部門配備高性能計算機等，以滿足數據分析和處理需求。二是完善通信系統，推廣物聯網應用。建立可靠的通信網絡，保障數據傳輸的穩定性，利用物聯網將各類水利設施連接起來，實現智能化管理。三是提升硬件設施運維能力，確保設施始終處于良好運行狀態，及時更新老化設備。

（2）提高基層水利數字化管理水平

為了不斷提高基層水利數字化管理水平，促進鄉村振興，要做好以下幾個方面：一是通過構建全面的數據收集網絡、應用便捷的數據采集工具、強化數據采集人員培訓，提高基層水利相關數據收集能力。二是通過建立專業運維團隊、制定完善的運維管理制度、引入先進的運維工具，提高基層水利運維管理能力。三是通過開發智能決策支持系統、引入先進的智能決策模型、建立快速響應機制，提高基層水利智能決策能力。四是通過優化監控設施布局、采用先進的監控技術，提升基層水利監控預測能力。五是通過建設信息共享平臺、開展數據開放與合作以及信息共享宣傳，不斷提高基層水利信息共享與展示能力。

（3）加強水利數字化法治水平

為了充分發揮水利數字化法治在基層水利數字化管理促進鄉村振興中的作用，要做好以下幾個方面工作：一是不斷完善水利相關法律法規，納入數據安全、隱私保護等數字化相關內容；界定數據所有者、使用者、管理者等各方的權利和義務；規范數據交易與共享法律流程，使數據的交易和共享有法可依。二是不斷加強執法監督，建立專門的數字化執法隊伍，嚴格查處水利數字化領域的違法行為；開展法治宣傳教育，提高社會公眾對數字化法治的認識和理解。三是推動行業自律，鼓勵水利相關企業和組織建立自律機制，自覺遵守水利相關的法律法規。

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作者簡介：余淑紅，女，甘肅省疏勒河流域水資源利用中心高級工程師，研究方向為水利工程、水資源管理；鄭永山，男，甘肅省農村飲水安全管理辦公室正高級工程師，研究方向為農村水利建設與管理、鄉村村振興農村水利；劉斌杰，男，甘肅省農村飲水安全管理辦公室正高級工程師，研究方向為河道、水庫、灌區、農村供水管理。

（收稿日期：2024-07-17" 責任編輯：蘇子寵）