基于AHP-FCE模型的大安市土地整理可持續(xù)性評價

頓耀龍，王 軍，郭義強，張亞男

（1.中國地質大學（北京）土地科學技術學院，北京 100083；2.國土資源部土地整治中心土地整治重點實驗室，北京 100035）

基于AHP-FCE模型的大安市土地整理可持續(xù)性評價

頓耀龍1，2，王 軍2，郭義強2，張亞男2

（1.中國地質大學（北京）土地科學技術學院，北京 100083；2.國土資源部土地整治中心土地整治重點實驗室，北京 100035）

研究目的：從土地整理的工程措施、綜合效益、生產能力和管理機制等方面因素出發(fā)，構建土地整理可持續(xù)性評價的指標體系和評價模型，評價吉林省大安市土地整理可持續(xù)性并對評價結果進行分析，為土地整理決策和管理提供參考。研究方法：層次分析法，模糊綜合評價法，案例分析法。研究結果：大安市土地整理可持續(xù)性評價結果為良，土地整理工程措施及管理機制均具有較好的可持續(xù)性，并有效的促進了區(qū)域經濟、社會和土地生產能力的可持續(xù)發(fā)展。土地整理生態(tài)可持續(xù)性評價結果為中，表明土地整理工程的實施對區(qū)域生態(tài)環(huán)境產生了一定的負面影響。研究結論：大安市土地整理在工程措施、經濟社會效益、生產能力和管理機制等方面具有良好的可持續(xù)性，在后續(xù)土地整理中應注重農田防護和生態(tài)環(huán)境保持建設，提高土地整理的生態(tài)可持續(xù)性。AHP-FCE模型充分考慮了土地整理可持續(xù)性評價的系統(tǒng)性和模糊性，能得到較準確的評價結果。

土地整理；可持續(xù)性；指標體系；模糊綜合評價

土地整理是在一定區(qū)域內，按照土地利用規(guī)劃確定的目標和用途，采取行政、經濟、法律和工程手段，對土地利用狀況進行調整改造、綜合整治，提高土地利用率和產出率，改善生產、生活條件和生態(tài)環(huán)境的過程[1-2]。隨著可持續(xù)土地管理成為可持續(xù)發(fā)展延伸的主題[3]，土地整理工作的實施也應遵循可持續(xù)發(fā)展的主題思想，即通過合理的土地整理工程措施，促進土地利用向可持續(xù)利用方向發(fā)展?？沙掷m(xù)土地整理具有兩層涵義：一是通過土地整理使待整理土地達到可持續(xù)利用的目標，提高土地利用效率，增強土地風險抵抗力，并保護土地資源的生產潛力；二是土地整理作為一項大型工程活動，其工程措施、組織活動、權屬調整以及后期管護措施等也應符合可持續(xù)發(fā)展理念[4]。圍繞可持續(xù)土地整理的涵義，許多學者開展了土地整理與可持續(xù)的關系分析[5]、可持續(xù)土地整理特征分析[6]及土地整理可持續(xù)性評價[3,7-14]等研究，取得了一定的成果，豐富了可持續(xù)土地整理的理論和方法，為土地整理可持續(xù)性評價的開展打下了良好基礎。土地整理是一項在前期規(guī)劃、過程實施及后期效益等方面都具有系統(tǒng)性和模糊不確定性的綜合性工作，當前研究中，土地整理可持續(xù)性的影響因素判斷標準及評價指標體系尚不統(tǒng)一，評價方法也有待創(chuàng)新。因此本文分析了土地整理可持續(xù)性的內涵及影響因素，并從土地整理工程措施、綜合效益、土地生產能力及管理機制等方面系統(tǒng)的構建了土地整理可持續(xù)評價指標體系，引入層次分析法（Analytic Hierarchy Process，AHP）—模糊綜合評價（Fuzzy Comprehensive Evaluation，FCE）模型評價吉林西部大安市土地整理的可持續(xù)性，根據評價結果分析其原因并提出相應的對策及建議，以期為土地整理決策和管理提供參考。

1 研究區(qū)域與評價方法

1.1 研究區(qū)域和數據

大安市位于吉林省西北、白城市東南部。地處松嫩平原中部，地理位置為東經123°08′45″—124°21′56″，北緯44°57′00″—45°45′51″。土地整理項目區(qū)位于大安市中部，共涉及大安市太山鎮(zhèn)、紅崗子鄉(xiāng)、四棵樹鄉(xiāng)、新平安鎮(zhèn)、安廣鎮(zhèn)、兩家子鎮(zhèn)、聯合鄉(xiāng)、海坨鄉(xiāng)、樂勝鄉(xiāng)、月亮泡鎮(zhèn)10個鄉(xiāng)鎮(zhèn)的55個行政村，是吉林省西部蘇打鹽堿土分布區(qū)的核心地帶。大安項目區(qū)建設總工期為7年（2008－2014年），新增耕地率約71.87%，新增耕地來源主要為鹽堿地和荒草地等未利用土地。主要建設內容包括土地平整工程、農田水利工程、田間道路工程、農田防護與生態(tài)環(huán)境保持工程等。

研究所需的數據主要來源于大安市近10年統(tǒng)計年鑒、《吉林省西部土地開發(fā)整理重大項目大安項目區(qū)可行性研究報告》、《吉林省西部土地開發(fā)整理重大項目大安項目區(qū)實施方案》等資料。土地整理可持續(xù)性評價的某些經濟、社會、生態(tài)等評價指標難以定量衡量，需要采用定性分析方法，如公眾支持度、土地權屬機制完善度、生態(tài)景觀度、管理規(guī)章健全度等。對這樣的指標進行評價時，采用專業(yè)判斷法和調查評價法分析其對土地整理可持續(xù)性的影響程度，并結合專家咨詢法賦分值。

1.2 評價方法

1.2.1 確定指標權重 土地整理是一項包含多目標決策的系統(tǒng)性工作，土地整理的可持續(xù)性受到多種因素影響，各影響因素對土地整理可持續(xù)性的影響程度不同，必須根據各因素對土地整理可持續(xù)發(fā)展的實際貢獻率確定權重。確定權重的方法包括：特爾菲法、回歸分析法、層次分析法、灰色關聯度法等，本文采用層次分析法（AHP）確定指標權重。首先通過對各項指標綜合分析和評價并咨詢多位專家，對同一層級各指標進行兩兩相對重要性比較，從而構造判斷矩陣。然后使用層次分析法軟件（yaahp 7.5）計算得到各單項指標的權重，并將評判結果進行一致性檢驗。當隨機一致性比例CR＜0.1時，表明判斷矩陣具有滿意的一致性，否則就需要對判斷矩陣進行調整。

1.2.2 建立評價模型 模糊綜合評價（FCE）是引入模糊集理論來評價具有多種價值屬性的系統(tǒng)，具備對多層次、多種類指標的綜合評價功能[15]。AHP-FCE模型將層次分析法的系統(tǒng)性、可操作性應用到評價因素模糊權向量計算中，增強了評價因素對模糊子集的隸屬度，能有效解決土地整理可持續(xù)評價的復雜性與多層次性及評價指標不確定性的問題，從而獲得科學、合理的評價結果。AHP-FCE模型建立原理如下：

（1）確定評價對象的因素論域U，即可持續(xù)評價的指標體系：

（2）確定評價指標的等級論域V，即指標的模糊分布：

（3）根據層次分析法確定的各指標權重，建立評價指標的模糊權向量：

（4）評判最次層次評價因素對應于每一個評語等級的隸屬度，建立評價因素的隸屬度向量rij。根據隸屬度向量得到模糊關系矩陣：

（5）選擇合成算子進行模糊運算，得出上一層次被評價因素與評語等級間的模糊關系B：

（6）繼續(xù)進行模糊運算，直到得到最高層次目標的評價結果，并對模糊綜合評價結果向量進行分析。

2 評價過程

2.1 評價指標體系構建及權重確定

土地整理是為了協調現實土地利用狀態(tài)和土地利用目標之間關系而采用的工程措施或手段，可持續(xù)土地整理即通過科學的土地整理活動促使當前的土地利用狀態(tài)向可持續(xù)土地利用狀態(tài)發(fā)展?？沙掷m(xù)土地整理內涵包括優(yōu)化土地整理工程措施，改良土地自然條件，促進農業(yè)增產和農民增收，協調農村發(fā)展，改善農村生態(tài)環(huán)境，提高管護能力等，其根本出發(fā)點是為了有效利用和保護土地資源，最終目的是在獲取經濟效益、社會效益和生態(tài)效益的前提下，實現土地整理區(qū)域的可持續(xù)發(fā)展。土地整理可持續(xù)性的影響因素主要包括工程措施因素、經濟因素、社會因素、生態(tài)因素、生產能力因素及管理機制因素等。

工程措施因素主要選取田塊平整度、田間道路通達度、防洪抗災能力、工程合格率等指標，能反映土地整理工程措施對農業(yè)生產、農田設施及生態(tài)環(huán)境等的影響。其中，田間道路通達度表示單位面積整理區(qū)的田間道路長度；工程合格率表示驗收合格工程數占總工程數的比例。土地整理的經濟效益首先表現為增產效益和增地效益，其次對于整理區(qū)域的農民，表現為土地整理后因作物產量增加、生產成本降低導致的農業(yè)凈產值增加和農民純收入提高。其中，農民人均收入增長率主要統(tǒng)計由于整理后糧食產量提高而導致的項目區(qū)農民收入增加值；單位面積產值增長率表示整理后耕地生產能力的提高程度；投入產出比表示新增耕地產值與項目投資之比。社會因素主要評價土地整理是否能被社會公眾及當地政府部門接受，土地權屬調整是否有利于維護農民權益，保證農民承包土地數量不減少，質量不降低，土地整理規(guī)劃是否與當地土地利用總體規(guī)劃相協調等。生態(tài)因素主要評價土地整理對區(qū)域水環(huán)境、植被、土壤、生物等環(huán)境要素及其生態(tài)系統(tǒng)過程和功能的影響。其中，生態(tài)景觀度主要從田塊規(guī)整度、田塊集中程度、田塊破碎度、廊道連通度等方面進行評價。生產能力因素主要選取影響耕地生產能力的耕作層厚度、水資源保證率、土壤肥力指數、土壤質地、排澇排漬率等指標，評價土地整理提高土地生產能力的程度。其中，土壤肥力指數是選取土壤養(yǎng)分、化學性質、物理性質等指標綜合評價得出[16-17]。同時，管理規(guī)章制度、管護資金和人員保障度、各部門協調度等管理機制因素直接影響整理后土地的后續(xù)利用，是土地整理可持續(xù)性的重要影響因素之一。

根據可持續(xù)土地整理內涵、影響因素及可持續(xù)土地利用原則，參考其他學者的研究成果[18]，并結合大安市土地整理項目區(qū)的實際情況，構建了大安市可持續(xù)土地整理評價指標體系，包括6個一級指標和26個二級指標。指標權重確定使用層次分析法和專家咨詢相結合的方法，判斷矩陣一致性檢驗結果見表1，各指標隨機一致性比例均小于0.1，表明判斷矩陣具有滿意的一致性，指標體系及權重確定結果見表2。

表1 判斷矩陣一致性檢驗結果Tab.1 Results of judgment matrix consistency test

2.2 指標標準化處理

在對指標體系量化賦值時，應從當地的實際情況出發(fā)，采用國際通行標準、國內有關研究成果和實踐經驗相結合的方法，多渠道、多角度對指標體系進行量化。由于地域的差異及環(huán)境目標、生態(tài)類型的不同，所選擇的評價標準也不盡相同。本文對評價指標的描述和級別劃分主要參照《農用地分等定級規(guī)程》和《土地可持續(xù)利用指標體系》的要求及前人研究成果，在咨詢有關專家和當地專業(yè)部門人員的意見后，將各項指標依據各自的限制性因素劃分為4個級別，分值限定在0—1的封閉區(qū)間（表2）。

2.3 評價指標隸屬度分析

采用隸屬函數法確定各指標的隸屬度，從而實現從評價指標體系（U）到等級論域（V）的模糊映射。根據評價決策的實際需要，本文取等級論域為：V = {v1，v2，v3，v4} = {優(yōu)，良，中, 差}，構造隸屬函數公式：

表2 大安市土地整理可持續(xù)性評價指標體系及分級標準Tab.2 The evaluation index system and grading standards of Da'an land consolidation sustainability

式6—式9中，xi為指標i的標準化后值；sij為指標i第j級的等級標準值。將大安市土地整理項目區(qū)指標標準化分值帶入隸屬度公式中，可以得到評價指標的二級隸屬度關系矩陣RA—RF，并根據相應的二級模糊權向量AA—AF和式5計算得到一級評價指標的模糊綜合評價隸屬度向量。求取被評事物對各等級模糊子集隸屬度的方法主要有最大隸屬度原則、加權平均原則、模糊向量單值化等。本文采用最大隸屬度原則確定各評價指標的隸屬等級。其原理為：設模糊綜合評價結果向量為B = （b1，b2，…，bm），若br= max{bj}，1≤j≤m，則被評事物總體上隸屬于第r等級。

3 評價結果及分析

3.1 工程措施因素

工程措施因素可持續(xù)性評價隸屬度向量為：BA= AA×RA= （0.113，0.161，0.141，0.083）。依據最大隸屬度原則，得出大安市土地整理工程措施因素可持續(xù)性評價結果為良。大安市土地平整工程有效的改善了區(qū)域農業(yè)耕作條件；農田水利工程較好的提高了區(qū)域防洪抗災能力；土地整理工程總體合格率較高，農業(yè)設施的完善有利于農業(yè)生產向集約化、規(guī)?；?、機械化方向發(fā)展，提高了土地整理區(qū)土地利用的可持續(xù)性。同時，田間道路通達度可持續(xù)性較差，在后續(xù)土地整理中要注重田間道路和排灌溝渠的合理布局，其布置應盡量與原有道路和溝渠銜接，以滿足交通運輸、農機行駛和田間生產及管理的要求。

3.2 綜合效益因素

大安市土地整理經濟因素可持續(xù)性評價隸屬度向量為：BB= AB×RB= （0.124，0.105，0.057，0.004），評價結果為優(yōu)；社會因素可持續(xù)性評價隸屬度向量為：BC= AC×RC= （0.133，0.073，0.013，0），評價結果為優(yōu)；生態(tài)因素可持續(xù)性評價隸屬度向量為：BD= AD×RD= （0.103，0.191，0.232，0.12），評價結果為中。經濟、社會、生態(tài)綜合效益可持續(xù)性評價隸屬度向量為：B′ = A′×R′ = （0.359，0.37，0.302，0.124），根據最大隸屬度原則，大安市土地整理綜合效益因素可持續(xù)性評價結果為良。大安市土地整理增加了耕地面積和耕地有效利用面積，并提高了作物單產水平，從而增加了項目區(qū)農民人均純收入。同時，大安市土地整理專項規(guī)劃與土地利用總體規(guī)劃相協調，土地整理權屬調整公平合理，得到了公眾和政府的廣泛支持，有利于社會穩(wěn)定。但是，土地整理工程的實施會對區(qū)域景觀格局及水環(huán)境、土壤、植被、生物等環(huán)境要素及其生態(tài)過程產生諸多影響。大安市土地整理在水土保持、生物多樣性保護和土壤污染防治等方面實施效果較差，并且導致區(qū)域景觀異質性下降，景觀類型有向單一化和非均衡化方向發(fā)展的趨勢。后續(xù)的土地整理應將工程活動對生態(tài)環(huán)境造成的負面影響控制在最低限度，同時加大農田防護工程和生態(tài)環(huán)境保持工程的建設力度，促使生態(tài)環(huán)境向正向發(fā)展。

3.3 生產能力因素

生產能力因素可持續(xù)性評價隸屬度向量為：BE= AE×RE= （0.196，0.136，0.034，0），得出大安市土地整理生產能力因素可持續(xù)性評價結果為優(yōu)。大安市土地整理通過田塊平整、土方調配、土地松耙及鹽堿地和荒草地土壤改良等工程措施的實施，有效的增加了項目區(qū)耕作層土壤厚度、改良了項目區(qū)土壤質地并提高了土壤肥力。水源工程（包括輸水渠道和灌溉排水配套設施）的實施保障了項目區(qū)灌溉水資源需求，并提高了項目區(qū)的排澇排漬能力。大安市土地整理通過完善水利設施、改造限制因素等以提高土地旱澇保收程度，促進了區(qū)域土地生產力的可持續(xù)發(fā)展。

3.4 管理機制因素

管理機制因素可持續(xù)性評價隸屬度向量為：BF= AF×RF= （0.072，0.088，0.054，0.007），得出大安市土地整理管理機制因素可持續(xù)評價結果為良。西部土地開發(fā)整理重大工程由吉林省人民政府組織、指導、協調和監(jiān)管，省直有關部門參與，地方政府分工負責，建立了健全的管理規(guī)章制度。項目區(qū)根據工程類型和等級、土地權屬關系、管護效率的不同和產權制度改革，探索了專業(yè)管理和集體管理等管理模式。針對項目區(qū)農田水利設施、道路工程、農田防護與生態(tài)環(huán)境保持工程設立了運行管護基金及專門的管護人員。在土地整理后期管理中，要落實管理規(guī)章制度的實施，并加土地強管護資金和管護人員的保障度。

3.5 土地整理可持續(xù)性評價結果

大安市土地整理可持續(xù)性綜合評價隸屬度向量為：B = A×R = （0.128，0.136，0.103，0.045），根據最大隸屬度原則，土地整理可持續(xù)性評價結果為良。評價指標中可持續(xù)性評價結果為優(yōu)的占30.8%，評價結果為良的占42.3%，評價結果為中的占23.1%，評價結果為差的占3.8%，評價結果基本符合項目區(qū)的實際情況。從評價結果可以看出，大安市土地整理工程措施和管理機制具有較好的可持續(xù)性，并有效地促進了區(qū)域經濟、社會和土地生產能力的可持續(xù)發(fā)展，但是其在促進生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展方面尚存在不足，在后續(xù)的土地整理決策中應進一步優(yōu)化土地整理工程的規(guī)劃、設計和實施，使大安市土地整理從工程措施到后期管理、從生產能力到綜合效益均達到更高的可持續(xù)發(fā)展水平。

4 結論及討論

土地整理是增加有效耕地面積、提高土地生產力、改善農民生產生活條件的重要手段，在可持續(xù)發(fā)展理論的指導下，土地整理不僅要實現上述目標，還要促進區(qū)域社會、經濟和生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。本文從可持續(xù)土地整理內涵影響因素及可持續(xù)土地利用原則出發(fā)，結合研究區(qū)的實際情況，初步構建了包括6個一級指標和26個二級指標在內的土地整理可持續(xù)性評價指標體系，并綜合運用層次分析法和模糊綜合評價法評價了吉林省大安市土地整理的可持續(xù)性。結果表明，大安市土地整理可持續(xù)性評價結果為良，其中經濟因素、社會因素和生產能力因素評價結果為優(yōu)，工程措施因素和管理機制因素評價結果為良，生態(tài)因素評價結果為中。根據評價結果，在后續(xù)的土地整理工作中，要加強田間道路、農田水利和生態(tài)環(huán)境保護等工程措施的改良和后期管理機制的完善，注重土地整理的景觀生態(tài)設計，從水土保持、生物多樣性保護、土壤污染防治和景觀格局優(yōu)化等方面提高土地整理的生態(tài)可持續(xù)性，使土地整理對促進區(qū)域土地利用的可持續(xù)發(fā)展發(fā)揮重要作用。

層次分析法將所分析的問題作為一個系統(tǒng)，在研究系統(tǒng)各個組成部分相互關系及系統(tǒng)所處環(huán)境的基礎上進行決策，模糊綜合評判法則很好地解決了判斷的模糊性和不確定性問題。因此，將兩者結合建立的AHP‐FCE 模型運用于土地整理可持續(xù)評價，兼顧了土地整理的系統(tǒng)性及模糊性的特征，能得到較準確的評價結果。在運用該模型評價土地整理的可持續(xù)性時，評價指標的選取和指標權重確定對評價結果的準確性具有重要影響，指標量化方法和隸屬度函數也會影響評價結果，上述因素會使評價結果帶有一定的主觀性。因此，針對土地整理項目區(qū)域特點選取評價指標及指標量化標準，將會使土地整理可持續(xù)性評價更具科學性和準確性。

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（本文責編：陳美景）

Sustainability Evaluation of Land Consolidation of Da'an City Based on AHP-FCE Model

DUN Yao-long1,2, WANG Jun2, GUO Yi-qiang2, ZHANG Ya-nan2
（1. School of Land Science and Technology, China University of Geosciences, Beijing 100083, China; 2. Key Laboratory of Land Consolidation and Rehabilitation, Ministry of Land and Resources, Beijing 100035, China）

The purpose of this paper is to evaluate the sustainability of land consolidation project in Da'anCity through developing an indices system from the aspects of engineering measures, comprehensive benefits of land consolidation, production capacity and management mechanism. It can provide reference for decision-makingof land consolidation projects. Methods employed include analytic hierarchy process, fuzzy comprehensive evaluation method and case study. The results show that the sustainability evaluation of land consolidationin Da'an city is'good'. Land consolidation engineering measures and management mechanism are sustainable, which is helpful forpromoting the sustainability of regional economy, society and productivity of land use. However, the ecologicalsustainability evaluation result is 'medium'.It indicates that the implementation of land consolidation project caused some negative impacts on regional ecological environment. The conclusion was that land consolidation project in Da'an city was sustainable regarding the engineering measures, economic and social benefits , production capacity and management mechanism. In the future land consolidation should focus on improving ecological sustainability. Additionally, the AHP-FCE model takes into account the systematicalness and fuzziness of land consolidation, therefore it could get accurate evaluation results.

land consolidation; sustainability; indicator system; fuzzy comprehensive evaluation

F301.24

A

1001-8158（2014）08-0057-08

2014-03-04

2014-07-21

國家自然科學基金（41171152）。

頓耀龍（1988-），男，湖北荊州人，碩士研究生。主要研究方向為土地整理與土地可持續(xù)利用。E-mail: dunyaolong2012@163.com

王軍（1970-），男，河南新鄉(xiāng)人，博士，研究員。主要研究方向為景觀生態(tài)學，土地整治與土地可持續(xù)利用。E-mail: wangjun@lcrc.org.cn