李朦 劉紅瑛 張恩繼
摘要[目的]建立以生態(tài)效益、經濟效益和社會效益為準則層的土地整治綜合效益評價指標體系,為土地整治項目效益評價提供參考。[方法]以榆林毛烏素沙地為研究對象,選用模糊物元模型進行評價,相應選取15個評價指標,并采用組合賦權法進行評價指標權重的計算。[結果]研究區(qū)土地整治的經濟效益較高,處于良好水平;社會效益和生態(tài)效益較低,處于中等水平,且生態(tài)效益評分最低。結合對土地整治項目區(qū)實施后實際情況的調查,該研究建立的評價指標體系能夠較為系統(tǒng)地反映區(qū)域土地整治效益情況。[結論]模糊物元評價模型的評價結果較為客觀,可為土地整治項目的綜合效益評價提供參考。
關鍵詞生態(tài)修復;土地整治;效益評價;模糊物元模型
中圖分類號F301.24文獻標識碼A文章編號0517-6611(2018)28-0208-04
Comprehensive Benefit Evaluation of Land Renovation Based on Multiple Indicators
LI Meng,LIU Hongying,ZHANG Enji
(Shaanxi DiJian Land Surveying,Planning and Design Institute, Xian, Shaanxi 710075)
Abstract [Objective]The evaluation system of the land reclamations comprehensive benefit is established, which considers the ecological benefit, economic benefit and social benefit as the criteria layer, to provide reference for the land reclamations comprehensive benefit. [Method]Maowusu desert was selected as the research object,and the fuzzy matter element model was selected to evaluate the land regulations comprehensive benefit, and fifteen indicators were selected. The combination of subjective and objective empowerment method was adopted to calculate the indexes weight. [Result]The results showed that the economic benefit of the land regulation of the research region was higher than the other benefits, which is at a better level. The ecological and social benefit are lower and at a moderate level. And the sore of ecological benefit is the lowest. The established evaluation system can fully reflect the land reclamations comprehensive benefit.[Conclusion]The evaluation result of fuzzy matter element model is objective. It can provide reference for the evaluation of the land reclamations comprehensive benefit.
Key wordsEcological restoration;Land reclamation;Benefit evaluation;Fuzzy matter element model
土地整治是強化節(jié)約集約用地、適時補充耕地和提升土地產能的重要手段,是保障發(fā)展、保護耕地、統(tǒng)籌城鄉(xiāng)土地配置的重大戰(zhàn)略[1]。2006—2014年,我國實施土地整理復墾項目涉及面積1 183萬hm2,平均單產提升10%以上[2],土地整治帶來的經濟、社會和生態(tài)效益顯著。為定量分析開展土地整治帶來的綜合效益,國內外從評價指標體系和評價方法等方面開展了很多研究[3-10],比如,劉明沖等[3]應用粒子群優(yōu)化投影尋蹤模型對土地整治的綜合效益進行綜合評價;田勁松等[4]利用物元模型,定量分析土地整理的經濟效益;喬蕻強等[5]基于DEA模型對土地整治效益進行了評價;吳冠岑等[6]利用熵權可拓物元模型,選取了8個指標,分析了土地整理帶來的社會效益等。但現有的土地整治效益評價研究成果多針對單一目標進行評價,部分研究對社會、經濟、生態(tài)多目標效益進行綜合評價時,也更側重于土地整治的經濟效益。這主要歸結于當前我國開展土地整治項目更注重增加耕地面積和提高生產條件的便利性,忽視了農業(yè)生態(tài)環(huán)境保護和土地整治的生態(tài)效益[2]。
近年來,我國對生態(tài)建設越來越重視,各行各業(yè)針對生態(tài)保護問題提出了相應的政策和方案。國土行業(yè)提倡實施山水林田湖一體化生態(tài)保護和修復,全面加強農田生態(tài)設施建設,增強農田生態(tài)服務功能;“土地整治+”理念的提出,推動了我國土地整治向國土綜合整治的戰(zhàn)略轉型[2]。這些新政策的提出為我國土地整治項目的實施及效益評價等方面的研究指明了新的方向。因此,筆者在以往土地整治效益評價研究成果的基礎上,結合當前我國土地整治存在的問題,從生態(tài)保護和修復的角度,采用模糊物元模型,對土地整治綜合效益進行評價。
1土地整治綜合效益評價指標體系的構建
1.1評價指標的選取
堅持生態(tài)優(yōu)先性與綜合性兼顧原則、科學性、系統(tǒng)性及可操作性原則,在現有研究成果的基礎上,咨詢土地整治方面的專家和技術人員的意見,建立了以生態(tài)效益、經濟效益以及社會效益為準則層的土地整治評價指標體系,并相應選取15個相關聯(lián)指標[7,11],見表1。
1.2等級劃分
目前,我國關于土地整治效益評價方法的研究成果很多[1,3-6,12],但且尚未形成統(tǒng)一、完善的等級劃分標準。該研究借鑒以往研究成果[4,7],并以能夠較為準確地把握土地整治效益為目的,選取較為細致的等級劃分標準,將土地整治綜合效益劃分為Ⅰ~Ⅴ5個等級,分別為優(yōu)秀、良好、中等、較差、很差。各單項指標的等級評價標準見表2。
2模糊物元模型的構建
2.1復合模糊物元
以“事物(M),特征(C),量值(q)”3個要素來描述的有序三元組R=(M,C,q)的基本元稱為物元[14]。如果事物M有m個特征C1,C2,…,Cm,并對應量值q1,q2,…,qm,則稱R為m維復合物元。當復合物元Rm中的所有量值均具有模糊性時,則稱Rm為復合模糊物元,可記作:
Rmn=M1M2…Mn
C1q11q12…q1n
C2q21q22…q2n
Cmqm1qm2…qmn
(1)
式中,Rmn為n個事物的m維復合模糊物元;Cj為第j項特征,j=1,2,…,14;Mi為第i個事物,i=1,2,…,6; qij為第i個城市的第j項指標對應的量值。
2.2確定模糊隸屬度
從優(yōu)隸屬度的模糊物元矩陣R′mn可記作:
R′mn=M1M2…Mn
C1η11η12…η1n
C2η21η22…η2n
Cmηm1ηm2…ηmn
(2)
式中,R′mn為從優(yōu)隸屬度模糊物元;ηij為第i個城市的第j個評價指標從屬于標準樣本的隸屬度,i=1,2,…,6;j=1,2,…,14。
隸屬度的表達式:
ηij=qij/maxqij(越大越優(yōu)型指標)
ηij=minqij/qij(越小越優(yōu)型指標)(3)(4)
式中,maxqij表示各代表城市對應的各項評價指標特征值的最大值;minqij表示各代表城市對應的各項評價指標特征值的最小值。
2.3標準模糊物元及差方復合模糊物元
m維標準模糊物元R0m為從優(yōu)隸屬度模糊物元中各評價指標從優(yōu)隸屬度的最大值或最小值,該研究以最大值為最優(yōu),表示形式如下:
R0m=M0
C1η01
C2η02
Cmη0m
(5)
式中,M0為標準樣本;η0j為第j項評價指標從優(yōu)隸屬度的最大值,j=1,2,…,14。
RΔ為差方復合模糊物元,可表示如下:
RΔ=
M1M2…Mn
C1Δ11Δ12…Δ1n
C2Δ21Δ22…Δ2n
CmΔm1Δm2…Δmn
(6)
式中,Δij=(η0j-ηij)2,由于該研究隸屬度以最大值為最優(yōu),所以η0j均為1。
2.4確定評價指標權重
權重的確定方法很多,主要包括主觀權重法和客觀權重法,為避免采用單一權重確定方法使得權重過于主觀或者過于客觀,該研究采用組合賦權法進行權重的確定,其中,主觀賦權法選用層次分析法,客觀賦權法選用熵值法,層次分析法應用目前常用的yaahp 0.5.3軟件進行計算,熵值法按以下步驟計算:
(1)構建n個評價事物m個評價指標的判斷矩陣R,并對R進行歸一化處理得到歸一化判斷矩陣A。根據熵的定義確定第j個評價指標的熵:
Sj=1lnnni=11+aijni=1(1+aij)ln1+aijni=1(1+aij)(i=1,2,…,n;j=1,2,…,m)(7)
式中,Sj為第j個評價指標的熵;aij為歸一化判斷矩陣A中的各項模糊量值。
(2)計算各指標的熵權。表達式如下:
wj=1-Sjm-mj=1Sj(0≤wj≤1,mj=1wj=1)(8)
式中,wj為第j項指標的熵權,j=1,2,…,m。
(3)確定綜合權重。將熵權法確定的客觀權重wj與層次分析法確定的主觀權重θj相結合,最終確定各評價指標的綜合權重w′j,表達式如下:
w′j=ξθj+(1-ξ)wj(j=1,2,…,m)(9)
式中,ξ為決策者對主觀權重的偏好系數,ξ∈[0,1],ξ越大,表明決策者更側重主觀權重;反之,表明決策者更側重客觀權重。
2.5歐氏貼近度計算
貼近度是表征被評價樣本與標準樣本之間互相接近程度的指標,貼近度越大,表示被評價樣本與標準樣本越接近,反之則越遠。該研究采用歐氏貼近度對評價樣本進行優(yōu)劣排序及綜合分析,歐氏貼近度ei的計算公式如下:
ei=1-mJ=1w′jΔij(i=1,2,…,n; j=1,2,…,m)(10)
3應用實例
3.1研究區(qū)概況
毛烏素沙地位于陜西省榆林地區(qū)和內蒙古自治區(qū)鄂爾多斯市之間,面積約4.22萬km2,植被覆蓋率低,蒸發(fā)強度大,部分地區(qū)地下水埋深較淺,容易造成土壤鹽漬化等問題。該地區(qū)屬于典型的生態(tài)脆弱區(qū)。該研究以毛烏素地區(qū)為研究區(qū)域,選取榆林市榆陽區(qū)金雞灘鎮(zhèn)金海南村、馬合鎮(zhèn)腦冒海則村、巴拉素鎮(zhèn)討忽兔村、神木市公草灣林場三分場等已實施的土地整治項目,應用該研究建立評價體系和評價方法,對研究區(qū)域的土地整治綜合效益進行評價。
3.2數據來源及指標權重計算
基礎數據主要來源于榆林市榆陽區(qū)金雞灘鎮(zhèn)金海南村、馬合鎮(zhèn)腦冒海則村、巴拉素鎮(zhèn)討忽兔村和神木市公草灣林場三分場等土地整治項目設計資料、國土資源公報等,并通過現場咨詢和采樣調查的方法對基礎數據進行補充,具有可靠性和可操作性。并運用“2.4”中權重計算方法,確定研究區(qū)各評價指標權重(表3)。
3.3評價結果與分析
將研究區(qū)的實際指標值及5個等級的原始數據標準化處理后,利用公式(10)計算得到其歐氏貼近度,結果見表4~5。
從表4~5可以看出,毛烏素沙地的土地整治生態(tài)效益處于Ⅲ級,中等水平;經濟效益處于Ⅱ級,良好水平;社會效益處于Ⅲ級,中等水平??傮w上分析,毛烏素沙區(qū)土地整治經濟效益顯著,有效提高了當地農民的經濟水平;雖然生態(tài)效益和社會效益均處于中等水平,社會效益總體評分處于中等偏上,但生態(tài)效益總體評分較低。其主要原因是毛烏素沙地生態(tài)環(huán)境較為脆弱,改善難度較大,且經濟落后地區(qū)一般更注重土地整治帶來的經濟效益,追求新增耕地面積的增加,對生態(tài)效益在土地整治中作用的重視程度有待進一步加強。
4結論
該研究建立了統(tǒng)籌考慮生態(tài)環(huán)境、經濟、社會3個方面的土地整治綜合效益評價體系,能夠較為系統(tǒng)地反映土地整治綜合效益。選用模糊物元模型進行綜合評價,基本能夠定量化反映土地整治帶來的效益,為避免評價指標權重過于主觀或過于客觀,該研究采用了主客觀相結合的方法確定指標權重。并將模糊物元模型應用于毛烏素沙地已實施的土地整治項目,結果表明毛烏素地區(qū)的土地整治生態(tài)效益有待進一步提高。鑒于其生態(tài)脆弱性,當地政府應在后續(xù)的土地整治項目中結合當地的生態(tài)因素,加強生態(tài)環(huán)境的整治力度,提高毛烏素地區(qū)等生態(tài)脆弱地帶的生態(tài)修復功能,為資源的可持續(xù)利用打下良好基礎。
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