本溪市最佳森林選擇的研究

陸小輝

(遼寧省林業(yè)調(diào)查規(guī)劃院，遼寧 沈陽 110122)

森林經(jīng)營方案是森林經(jīng)營主體為了科學(xué)、合理、有序地經(jīng)營森林，充分發(fā)揮森林的生態(tài)、經(jīng)濟和社會效益，根據(jù)森林資源狀況和社會、經(jīng)濟、自然條件而編制的規(guī)劃設(shè)計［1］。森林經(jīng)營方案，是實現(xiàn)森林科學(xué)經(jīng)營的重要手段;是減少人為干擾正常森林經(jīng)營活動的重要措施;是森林經(jīng)營主體制定年度計劃、組織經(jīng)營活動和林業(yè)主管部門實施森林資源管理、監(jiān)督的重要依據(jù)［2～4］。然而，在我國目前的森林經(jīng)營方案編制和使用中存在很多問題，例如:在經(jīng)營目標(biāo)上，目的是管理好當(dāng)?shù)氐纳?，使林業(yè)得到可持續(xù)發(fā)展，而林區(qū)當(dāng)?shù)鼐用裼捎跊]有耕地，需要通過林業(yè)來發(fā)展經(jīng)濟［5］;編制的指標(biāo)過于理想化，沒有充分考慮經(jīng)營者的經(jīng)營能力［6］。由此可見，森林經(jīng)營方案符合實際需要、能夠真正指導(dǎo)生產(chǎn)是關(guān)鍵所在。

針對以上問題對經(jīng)營主體規(guī)劃類型、實際地區(qū)進行選優(yōu)。從社會、生態(tài)、經(jīng)濟效益等方面進行綜合評價和可行性分析，包括各類型方案對國民經(jīng)濟其他相關(guān)產(chǎn)業(yè)的影響分析、補償分析等，在此基礎(chǔ)上選出最適宜的方案類型。作者采用系統(tǒng)評審技術(shù)建立模糊綜合評審模型，對各預(yù)選類型的適用性進行優(yōu)選排序，以排序結(jié)果作為方案抉擇的依據(jù)［7］，旨在探索運用層次分析法進行森林經(jīng)營方案的選優(yōu)問題，遴選出更加符合實際需要的森林經(jīng)營方案類型。

1 層次分析法原理、實驗地點及模型設(shè)計

1.1 層次分析法原理

層次分析法(analytic hierarchy process，AHP)，是美國運籌學(xué)教授T.L.Saaty 在20 世紀(jì)70 年代提出的一種新的系統(tǒng)分析方法。這種方法適用于結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜、決策準(zhǔn)則較多而且不宜量化的決策問題［8］。其基本思路是把復(fù)雜問題分解為各組成因素，建立各因素之間的層次結(jié)構(gòu)，通過主觀判斷和兩兩比較，得到?jīng)Q策因素對于目標(biāo)重要性的總排序，從而對所研究的問題作出最優(yōu)的決策［9］。

1.2 試驗區(qū)概況

本研究以本溪市的集體林地作為制定森林經(jīng)營方案的主體。本溪市位于遼寧省東南部，地理位置在123°34'～125°46'E、40°49'～41°35'N 之間，總面積841 130.9 hm2。境內(nèi)山多地少，山地面積占總面積的80%，耕地面積占8.7%、水面和其他用地面積占11.3%，故有“八山一水一分田”之說。本溪地處山區(qū)，野生動植物資源豐富。由于林副產(chǎn)品等價值較高，山區(qū)人民歷來都依賴森林產(chǎn)品維持其生存和發(fā)展。同時，本溪也是遼寧省的主要林區(qū)和森林保護區(qū)。

1.3 模型設(shè)計

1.3.1 明確目標(biāo)，建立層次結(jié)構(gòu)

森林經(jīng)營方案是指導(dǎo)森林經(jīng)營單位科學(xué)經(jīng)營森林、合理利用資源、發(fā)展林業(yè)經(jīng)濟、提高經(jīng)營管理水平的綱領(lǐng)性文件［10］。目的是擴大森林資源、增加森林覆蓋率、促進林業(yè)生產(chǎn)發(fā)展;以最少的消耗，生產(chǎn)最多的產(chǎn)品，不斷滿足社會日益增長的需要，獲得最佳的經(jīng)濟、生態(tài)和社會效益［11］。科學(xué)合理的森林經(jīng)營方案能夠適應(yīng)地區(qū)發(fā)展，使保護環(huán)境與提高人民生活水平相統(tǒng)一，協(xié)調(diào)各方面利益。

根據(jù)森林的社會、經(jīng)濟、生態(tài)效益，綜合考慮國家和區(qū)域社會經(jīng)濟系統(tǒng)對林業(yè)經(jīng)濟、社會和生態(tài)等有關(guān)要求，并在借鑒已有研究結(jié)果的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)分析方案的優(yōu)化問題，建立層次分析模型，如圖1 所示。

圖1 優(yōu)化森林經(jīng)營方案層次分析結(jié)構(gòu)圖Fig 1 The analytic hierarchy process structure chart of optimizing forest management plan

表1 隨機一致性指標(biāo)表Tab.1 Random consistency target table

1.3.2 構(gòu)建判斷矩陣，進行層次排序和一致性檢查

按照Saaty 等人提出的將各方案兩兩對比，按“非常重要、重要、一般、不重要、很不重要”的原則，分別賦予aij“9，8，7，…，1”的分值及其反數(shù)1，1/2，…，1/9 進行量化，構(gòu)造判斷矩陣A。由此計算出最大特征根λmax以及相應(yīng)的特征向量W=(ω1，ω2…，ωn)、一致性指標(biāo)［12］。在一致性指標(biāo)的基礎(chǔ)上求出一致性比率CR=CI/RI，其中:RI可以從表1 的隨機一致性指標(biāo)表中查取，當(dāng)一致性比率CR＜0.1 時，認為判斷矩陣具有滿意的一致性，各評價指標(biāo)的重要性判斷可靠。

2 結(jié)果與分析

通過請林業(yè)局領(lǐng)導(dǎo)、管理部門專家、森林經(jīng)營者、林業(yè)科技人員，對各個預(yù)選方案進行比較、分析后賦分，綜合結(jié)果形成判斷矩陣，詳見表2 ～表5。

表2 判斷矩陣A－B Tab.2 Judgment matrix A－B

從表2 的數(shù)據(jù)中可以推算出，最大特征根0.636 9)，CI=0.019 250，RI=0.580 0，CR=λmax=3.038 51，歸一化后的特征向量為:W=0.033 190 ＜0.1?？梢娊Y(jié)果具有滿意的一致(ω1，ω2，…，ωn)=(0.258 2，0.104 7， 性。

表3 判斷矩陣B1－CTab.3 Judgment matrix B1－C

從表3 的數(shù)據(jù)中可以推算出，最大特征根λmax=3.007 00，CI=0.003 511，RI=0.580 0，CR=0.006 053 ＜0.1?？梢娊Y(jié)果具有滿意的一致性。

表4 判斷矩陣B2－CTab.4 Judgment matrix B －C

從表4 的數(shù)據(jù)中可以推算出，最大特征根λmax=3.094 00，CI=0.047 008，RI=0.580 0，CR=0.081 050 ＜0.1。可見結(jié)果具有滿意的一致性。

表5 判斷矩陣B3－CTab.5 Judgment matrix B3－C

從表5 的數(shù)據(jù)中可以推算出，最大特征根λmax=4.116 90，CI=0.038 900，RI=0.900 0，CR=0.043 300 ＜0.1，可見結(jié)果具有滿意的一致性。

由此得出四種類型方案的層次總排序，詳見表6。CI=0.030 600，RI=0.783 6，CR=0.039 000 ＜0.1?？梢娊Y(jié)果具有滿意的一致性。

從一致性檢驗結(jié)果可以看出，在四種類型的經(jīng)營方案中，經(jīng)濟兼顧生態(tài)型的權(quán)重最大，為0.394 9，是各個方案中最適合遼東地區(qū)的方案，結(jié)果與實際情況是相符合的。本溪市集體林大部分是山地林分，這里的人們主要依靠林地和林副產(chǎn)品維持生計，同時也是遼寧森林的重點保護區(qū)。此方案可以在滿足人民生活需要的基礎(chǔ)上，提高人民生活水平，保護生態(tài)環(huán)境，實現(xiàn)林業(yè)可持續(xù)經(jīng)營。

3 結(jié)論與討論

以本溪市的集體林地作為對象，運用層次分析法研究森林經(jīng)營方案的選優(yōu)問題，結(jié)果表明:經(jīng)濟兼顧生態(tài)型的森林經(jīng)營方案權(quán)重最大，為0.394 9，是最適合本溪市的經(jīng)營方案。

運用層次分析法對森林經(jīng)營方案進行優(yōu)化，是科學(xué)合理的。通過層次分析法，將其分解成因素并建立模型，通過判斷矩陣使主觀的判斷客觀化、使定性的因子定量化，實現(xiàn)了方案的科學(xué)選優(yōu);經(jīng)過實例的分析，得出所選的森林經(jīng)營方案類型是適應(yīng)該地區(qū)發(fā)展和林業(yè)可持續(xù)經(jīng)營的最適宜方案;再者，從層次分析法角度出發(fā)，對于森林經(jīng)營方案優(yōu)化起到關(guān)鍵作用的是判斷矩陣的構(gòu)成，也就是說我們要實現(xiàn)科學(xué)合理的排序，在構(gòu)建判斷矩陣時一定要客觀，所請的評分人員不僅包括林業(yè)方面的專家，還應(yīng)包括森林的所有者和經(jīng)營者，這樣才能夠更好地協(xié)調(diào)矛盾，選出最適合的方案。此外，本文對森林經(jīng)營方案優(yōu)化模型的建立，是以森林的三大效益為基礎(chǔ)并借鑒以往的經(jīng)驗，但模型的層次和因素還不夠全面，經(jīng)營方案類型涵蓋范圍小，還有很多需要改進的地方，在今后的研究中將進一步完善。

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