基于模糊綜合評價(jià)模型的土地整理效益評價(jià)

雷 娜，韓霽昌，王歡元，張 揚(yáng)，胡延濤，曹 源

(陜西省土地工程建設(shè)集團(tuán)有限責(zé)任公司 陜西省土地整治工程技術(shù)研究中心/國土資源部退化及未利用土地整治工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 陜西 西安 710075)

基于模糊綜合評價(jià)模型的土地整理效益評價(jià)

雷 娜，韓霽昌，王歡元，張 揚(yáng)，胡延濤，曹 源

(陜西省土地工程建設(shè)集團(tuán)有限責(zé)任公司 陜西省土地整治工程技術(shù)研究中心/國土資源部退化及未利用土地整治工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 陜西 西安 710075)

層次分析法；模糊綜合評價(jià)模型；土地整理；效益評價(jià)

為從社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)效益等方面對土地整理效益進(jìn)行綜合評價(jià)，本研究采用特爾斐咨詢法確定土地整理效益評價(jià)指標(biāo)體系，用層次分析法確定各指標(biāo)權(quán)重，結(jié)合模糊數(shù)學(xué)原理建立了土地整理效益模糊綜合評價(jià)模型。將該模型應(yīng)用到實(shí)際項(xiàng)目中，計(jì)算出榆林市孟家灣項(xiàng)目區(qū)土地整理效益的等級值為87.88，屬于優(yōu)秀級別。并以項(xiàng)目竣工報(bào)告加以驗(yàn)證，通過構(gòu)建的土地整理效益評價(jià)模型得出的評價(jià)結(jié)果與項(xiàng)目實(shí)施后所產(chǎn)生的實(shí)際效益基本吻合，說明該模型在土地整理效益評價(jià)中具有實(shí)用性和可操作性。

土地整理是指在一定區(qū)域內(nèi)，按照土地利用規(guī)劃或城市規(guī)劃確定的目標(biāo)和用途，采用行政、經(jīng)濟(jì)、法律和工程手段，對土地利用進(jìn)行調(diào)整改造、綜合治理，以提高土地資源的利用率和產(chǎn)出率，確保經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、環(huán)境三大效益的良性循環(huán)的一項(xiàng)工作[1-2]。土地整理效益評價(jià)是土地整理工作的重要內(nèi)容[3]，科學(xué)、準(zhǔn)確地評價(jià)土地整理項(xiàng)目的綜合效益，有助于促進(jìn)土地整理理論體系的形成，規(guī)范與指導(dǎo)土地整理的實(shí)踐活動(dòng)。近年來，國外土地整理效益評價(jià)研究主要集中在土地整理對生態(tài)變化的影響、土地整理在農(nóng)村發(fā)展中的作用等方面，比如Sklenicka[4]運(yùn)用景觀生態(tài)學(xué)原理評價(jià)了捷克3個(gè)土地整理項(xiàng)目的生態(tài)效益，指出初始條件對土地整理效應(yīng)有顯著影響，開展評估有利于整理資金的分配和整理方法的改進(jìn)；Aric等[5]對土地整理效益進(jìn)行指標(biāo)化評價(jià)，提出了土地整理的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和生態(tài)效益評價(jià)指標(biāo)。國內(nèi)學(xué)者主要從理論、技術(shù)、方法等方面對土地整理效益評價(jià)進(jìn)行了探索，并嘗試對具體項(xiàng)目區(qū)進(jìn)行實(shí)證評價(jià)研究，比如張正峰等[6]和范金梅等[7]分別對土地整理效益的內(nèi)涵、評價(jià)內(nèi)容等開展了相關(guān)理論研究；李金成[8]和吳冠岑等[9]分別采用模糊綜合評價(jià)法、可拓物元模型進(jìn)行土地整理效益評價(jià)研究；彭群等[10]和李霞等[11]分別采用地理信息系統(tǒng)技術(shù)、多目標(biāo)決策方法開展了土地整理綜合效益評價(jià)研究。從目前土地整理效益評價(jià)方法來看，大多是以獨(dú)立項(xiàng)目數(shù)據(jù)論證為主，缺乏在同類別間、統(tǒng)一評價(jià)體系下的效益評價(jià)研究?；谏鲜鲈颍狙芯坑?jì)劃采用特爾斐法建立評價(jià)指標(biāo)體系，用層次分析法確定權(quán)重，建立模糊綜合評價(jià)模型，用分值量化模糊綜合評價(jià)模型，評定項(xiàng)目區(qū)綜合效益等級，并采用該評價(jià)模型對榆林市孟家灣項(xiàng)目區(qū)土地整理的效益進(jìn)行評價(jià)，希望能為國內(nèi)土地整理項(xiàng)目的規(guī)劃和實(shí)施提供參考。

1 構(gòu)建模糊綜合評價(jià)模型

1.1 選取評價(jià)指標(biāo)

指標(biāo)是評價(jià)的基本尺度和衡量標(biāo)準(zhǔn)，在選取評級指標(biāo)時(shí)要考慮評價(jià)目標(biāo)的實(shí)際情況。在前人研究成果的基礎(chǔ)上[12]，綜合我國土地整理項(xiàng)目的實(shí)際情況，從經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、生態(tài)效益3個(gè)方面出發(fā)，構(gòu)建了由目標(biāo)層A、準(zhǔn)則層B、指標(biāo)層C 組成的土地整理綜合效益評價(jià)指標(biāo)體系(圖 1)。

圖1 土地整理綜合效益評價(jià)指標(biāo)體系

1.2 確定指標(biāo)權(quán)重

采用特爾菲咨詢法確定土地整理項(xiàng)目評價(jià)指標(biāo)體系，運(yùn)用層次分析法確定各項(xiàng)評價(jià)指標(biāo)的權(quán)重。指標(biāo)權(quán)重確定的具體步驟如下：

第一步，構(gòu)建兩兩成對比較的判斷矩陣。在構(gòu)造好的遞階層次結(jié)構(gòu)中，要比較同一層次中各元素對上一層次元素的影響，從而決定它們在上一層因素中所占的權(quán)重。采用層次分析法對指標(biāo)的相對重要性進(jìn)行評判時(shí)，引入了Saaty提出的九分位的比例標(biāo)度(表1)，按1～9比例標(biāo)度對指標(biāo)相對重要程度賦值[13]。得出的數(shù)值為判斷矩陣中的元素aij。第二步，在Excel中計(jì)算得到各判斷矩陣的特征向量和對應(yīng)的特征值。計(jì)算出各評價(jià)指標(biāo)對于該準(zhǔn)則的相對權(quán)重，即先取判斷矩陣的n個(gè)列向量歸一化后的算術(shù)平均值作為權(quán)重向量W，計(jì)算判斷矩陣的最大特征根λmax。第三步，進(jìn)行一致性檢驗(yàn)。一致性檢驗(yàn)指標(biāo)CI=λmax-n/(n-1)，求出CI后查找平均隨機(jī)一致性指標(biāo)RI，其隨機(jī)一致性比率為CR=CI/RI，若CR<0.1，則認(rèn)為判斷矩陣滿足一致性要求，否則重新調(diào)整判斷矩陣，直到滿足要求為止。

表1 相對重要性的比例標(biāo)度

1.3 構(gòu)建評價(jià)模型

建立多層次模糊綜合評價(jià)模型對土地整理效益進(jìn)行評價(jià)，可以將一些邊界不清、不易定量的因素定量化。評價(jià)模型構(gòu)建流程如下：建立評價(jià)因素集(指標(biāo)集)，U=(u1，u2，…，un)；建立評語集，V=(v1，v2，…，vn)=(優(yōu)，良，中，一般，差)；通過調(diào)查問卷，邀請對項(xiàng)目整治狀況了解的人員對土地整理項(xiàng)目的評價(jià)指標(biāo)進(jìn)行評判，在5個(gè)評價(jià)等級中選擇適合的等級；計(jì)算評價(jià)指標(biāo)隸屬度，根據(jù)問卷調(diào)查的結(jié)果，統(tǒng)計(jì)土地整理項(xiàng)目每個(gè)評價(jià)指標(biāo)的評判結(jié)果，這種評定是一種模糊映射，評價(jià)結(jié)果通過隸屬矩陣R表示，其中每個(gè)元素代表相應(yīng)評價(jià)指標(biāo)的評判結(jié)果。建立模糊綜合評價(jià)模型如下

B=W×R

(1)

式中：B為評判結(jié)果向量；W為評判因素的權(quán)向量；R為模糊關(guān)系向量；rmn為對第m個(gè)評價(jià)指標(biāo)做出第n種評判結(jié)果的人數(shù)占參加調(diào)查總?cè)藬?shù)的百分比。

2 土地整理綜合效益評價(jià)

2.1 計(jì)算評價(jià)分值

為了便于對項(xiàng)目實(shí)施前后的綜合效益進(jìn)行比較，客觀反映土地整理后產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、生態(tài)效益，采用分值(100分、80分、60分、40分、20分)量化模糊綜合評價(jià)模型中的5個(gè)評價(jià)等級(優(yōu)、良、中、一般、差)，得到評價(jià)分值標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)為F=(f1，f2，f3，f4，f5)T=(100，80，60，40，20)T。項(xiàng)目整理前后社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)效益的評價(jià)分值計(jì)算公式為Z=B×F。

2.2 綜合效益等級評定

根據(jù)土地整理工程實(shí)踐，參照水保、農(nóng)業(yè)、林業(yè)等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，將土地整理綜合效益劃分為優(yōu)秀、良好、中等和差4個(gè)等級，即評價(jià)分值≥80分為優(yōu)秀、70～80分為良好、60～70分為中等、60分以下為差。評價(jià)分值越高，代表項(xiàng)目區(qū)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、生態(tài)系統(tǒng)建設(shè)越完善，越有利于項(xiàng)目區(qū)的可持續(xù)發(fā)展。

3 實(shí)證分析

3.1 項(xiàng)目區(qū)概況

以榆林市孟家灣項(xiàng)目區(qū)土地整理項(xiàng)目為研究對象。孟家灣項(xiàng)目區(qū)位于毛烏素沙漠的東緣、榆陽區(qū)孟家灣鄉(xiāng)孟家灣村，距榆林市區(qū)35 km、孟家灣鄉(xiāng)西北7 km，地理坐標(biāo)東經(jīng)109°34′28″～109°38′36″、北緯38°36′48″ ～38°40′18″。地質(zhì)構(gòu)造屬鄂爾多斯地臺(tái)，海拔1 200 m左右，區(qū)域地勢總體平緩開闊、起伏變化不大。屬大陸性半干旱季風(fēng)氣候區(qū)，季節(jié)變化明顯，溫差大，熱量資源豐富。土壤以風(fēng)沙土為主，占土地總面積的93.4%，還有少部分綿沙土和淤土，其中：風(fēng)沙土為吹揚(yáng)沙土堆積而成，松散無結(jié)構(gòu)；綿沙土由風(fēng)沙土發(fā)育而成，土壤粒徑小于風(fēng)沙土，持水性和養(yǎng)分略優(yōu)于風(fēng)沙土。主要植被類型為沙蒿半灌叢，另有少量沙柳和長芒草、針茅、冷蒿等，植被覆蓋率不足7%。

項(xiàng)目區(qū)土地整治工程包括土地平整、土壤改良、道路工程、水利工程、林網(wǎng)工程等。目前，項(xiàng)目區(qū)已完成203.70 hm2的土地平整任務(wù)，動(dòng)用土方量275.04萬m3。對平整后的土地進(jìn)行客土(砒砂巖)覆蓋，采取拉運(yùn)客土蓋沙的改土方案，覆土厚度為8 cm，覆客土16.30萬m3，以每個(gè)田塊為一個(gè)施工單元，以保證覆土厚度均勻。項(xiàng)目區(qū)還修建道路8 164 m，開鑿機(jī)井16眼(出水量30 m3/h)，地埋管道5 296 m，修建80 m3蓄水池4座，配套中心支軸式噴灌機(jī)4套，種植楊樹31 042棵、柳樹21 043棵，對生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的改善起到了積極作用。

3.2 確定效益評價(jià)指標(biāo)權(quán)重

表2 土地整理效益評價(jià)指標(biāo)權(quán)重

3.3 計(jì)算項(xiàng)目效益評價(jià)分值

按照分值計(jì)算法，分別計(jì)算項(xiàng)目區(qū)土地整理前后的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)效益，及綜合效益的評價(jià)分值見圖2。結(jié)果表明，土地整治實(shí)施后綜合效益為87.88分，評價(jià)等級為優(yōu)秀，說明該項(xiàng)目的實(shí)施較為成功。

圖2 孟家灣項(xiàng)目區(qū)整治前后各效益評價(jià)分值

(1)社會(huì)效益。首先，建成了榆陽區(qū)第一個(gè)現(xiàn)代特色農(nóng)業(yè)示范基地，實(shí)現(xiàn)了水資源的高效利用、土地的集約經(jīng)營、農(nóng)業(yè)新技術(shù)的廣泛應(yīng)用、經(jīng)營管理的現(xiàn)代化，對于推動(dòng)區(qū)域規(guī)模農(nóng)業(yè)、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、特色農(nóng)業(yè)、生態(tài)農(nóng)業(yè)的全面發(fā)展起到積極作用；其次，合理開發(fā)利用土地資源，將部分荒草地改造為優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)基本農(nóng)田，改善群眾生活條件；再次，項(xiàng)目實(shí)施后增加了部分建設(shè)用地，為基本農(nóng)田配套完善了防護(hù)林、道路、水利設(shè)施等，改善了人居環(huán)境和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件。

(2)經(jīng)濟(jì)效益。項(xiàng)目建成后，新增耕地200 多hm2，綜合考慮市場需求和土地狀況，結(jié)合當(dāng)?shù)剞r(nóng)民種植習(xí)慣，以馬鈴薯為主要農(nóng)作物，復(fù)種指數(shù)為1.0。據(jù)估算，新增耕地產(chǎn)量穩(wěn)定后預(yù)期年新增純收入542.37萬元。項(xiàng)目區(qū)還將建成規(guī)?；膬?yōu)質(zhì)馬鈴薯生產(chǎn)基地，引種大量優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的商品薯、專用薯，對促進(jìn)當(dāng)?shù)伛R鈴薯產(chǎn)業(yè)的優(yōu)化升級，帶動(dòng)加工、運(yùn)輸?shù)认嚓P(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展起到積極作用。

(3)生態(tài)效益。在項(xiàng)目區(qū)應(yīng)用工程、生物措施實(shí)現(xiàn)綜合治理，優(yōu)化了土壤理化性狀，增強(qiáng)了抵御自然災(zāi)害的能力，抑制了土地沙化。項(xiàng)目建設(shè)后栽植楊樹、柳樹、沙棘等，增加了林草地面積，提高了植被覆蓋率，能有效防風(fēng)固沙、涵養(yǎng)水源、減弱噪音、凈化空氣，對生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的改善和提高起到積極作用。

根據(jù)項(xiàng)目區(qū)的竣工報(bào)告，本研究通過構(gòu)建的土地整理綜合效益評價(jià)模型得出的評價(jià)結(jié)果與項(xiàng)目實(shí)施后所產(chǎn)生的實(shí)際效益基本吻合。

4 結(jié)論與討論

(1)利用層次分析法確定指標(biāo)權(quán)重，結(jié)合模糊數(shù)學(xué)原理構(gòu)建模糊綜合評價(jià)模型，通過賦值引入分等定級的評價(jià)方法，對土地整理項(xiàng)目實(shí)施整理前后的社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益和綜合效益進(jìn)行量化評價(jià)，取得了較理想的評價(jià)結(jié)果。實(shí)際應(yīng)用證明，采用的方法可行，建立的評價(jià)模型較為合理，具有實(shí)用價(jià)值。

(2)本研究采用的多層次模糊綜合評價(jià)模型是通過精確的數(shù)字手段處理模糊的評級對象，能對蘊(yùn)藏信息呈現(xiàn)模糊性的資料做出比較科學(xué)、合理、貼近實(shí)際的量化評價(jià)，評價(jià)結(jié)果不是一個(gè)點(diǎn)值，包含的信息比較豐富，既可以比較準(zhǔn)確地刻畫被評價(jià)對象，又可以進(jìn)一步加工，得到所需要的信息，比如通過賦值引入分等定級對評價(jià)結(jié)果進(jìn)一步分析，得到了更直觀的評價(jià)結(jié)果，但是該模型還存在計(jì)算復(fù)雜，對指標(biāo)權(quán)重向量的確定存在一定的主觀性等問題。

(3)運(yùn)用構(gòu)建的多層次模糊綜合評價(jià)模型評價(jià)孟家灣項(xiàng)目區(qū)土地整理前后的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)和綜合效益，評價(jià)指標(biāo)建立在同類文獻(xiàn)資料研究基礎(chǔ)上，評價(jià)指標(biāo)選取易于量化的指標(biāo)項(xiàng)，對于個(gè)別指標(biāo)不宜量化但對評價(jià)結(jié)構(gòu)有重要影響的指標(biāo)選取不夠。另外，在選取評價(jià)指標(biāo)時(shí)有些指標(biāo)間存在相容性，這對評價(jià)結(jié)果是有影響的，應(yīng)在后續(xù)研究中加以注意。

(4)孟家灣項(xiàng)目是省級土地公益性項(xiàng)目，公益性項(xiàng)目不僅要重視經(jīng)濟(jì)效益，更要關(guān)注社會(huì)效益和生態(tài)效益。本研究的評價(jià)結(jié)果能夠客觀反映該項(xiàng)目的公益性特點(diǎn)，符合國家提出的土地整理要從注重?cái)?shù)量向數(shù)量、質(zhì)量、生態(tài)管護(hù)并重的方向轉(zhuǎn)變的新要求。

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(責(zé)任編輯 李楊楊)

國土資源部公益性行業(yè)科研專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)項(xiàng)目(201411008)

F301.1

A

1000-0941(2015)10-0068-04

雷娜(1985—)，女，陜西合陽縣人，在讀博士，研究方向?yàn)樗帘３?；通信作者韓霽昌(1966—)，男，陜西渭南市人，研究員，博士，主要從事土地工程、土地經(jīng)濟(jì)、水土資源優(yōu)化配置等方面的科研工作。

2015-03-18