國外農(nóng)地整理權(quán)屬調(diào)整技術(shù)方法研究進(jìn)展及借鑒

張曉濱，葉艷妹，陳 莎，程 濤，俞振寧

（1.浙江大學(xué)土地管理系，浙江 杭州 310058； 2.濱州市國土資源局，山東 濱州 256600）

農(nóng)地整理權(quán)屬調(diào)整是指根據(jù)農(nóng)地整理項(xiàng)目實(shí)施范圍內(nèi)地塊的土地利用類型、面積、質(zhì)量等變化情況，按照自愿、合法、公平、公正原則，對(duì)地塊的所有權(quán)、使用權(quán)及他項(xiàng)權(quán)等權(quán)屬關(guān)系進(jìn)行調(diào)整的行為[1]，以方便生產(chǎn)，提高效能。權(quán)屬調(diào)整是農(nóng)地整理中最為重要的工作之一，自愿高效的土地整理權(quán)屬調(diào)整不僅能緩解農(nóng)地細(xì)碎[2]、優(yōu)化土地利用，促進(jìn)農(nóng)業(yè)規(guī)?；彤a(chǎn)業(yè)化[3]，而且對(duì)全世界的鄉(xiāng)村振興也具有重要意義。然而由于涉及包括地塊本身、土地所有者、政策法規(guī)、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、環(huán)境和區(qū)位等在內(nèi)的7大類30多項(xiàng)因素[4]，權(quán)屬調(diào)整成了農(nóng)地整理中最復(fù)雜的工作[2，5]。這種復(fù)雜性在國外突出表現(xiàn)在農(nóng)地整理項(xiàng)目實(shí)施所需時(shí)間極長[6-7]，在中國則造成了政府為避免沖突、加快進(jìn)度而有意忽視權(quán)屬調(diào)整的問題，致使農(nóng)地整理中實(shí)際實(shí)施權(quán)屬調(diào)整的比例低，農(nóng)地整理效果大打折扣[8-9]。

權(quán)屬調(diào)整技術(shù)方法的單一與落后是權(quán)屬實(shí)施低效的重要原因之一。然而早期農(nóng)地整理實(shí)踐對(duì)權(quán)屬調(diào)整的忽視以及農(nóng)地權(quán)屬數(shù)據(jù)的缺乏，導(dǎo)致國內(nèi)權(quán)屬調(diào)整技術(shù)方法創(chuàng)新研究幾乎處于空白狀態(tài)，目前僅有2篇論文涉及相關(guān)內(nèi)容[10-11]。本文將目光聚焦于國外權(quán)屬調(diào)整技術(shù)方法創(chuàng)新研究，尤其側(cè)重于該過程中地塊空間分配問題，主要出于以下考慮：第一，技術(shù)方法改進(jìn)能便利權(quán)屬調(diào)整管理機(jī)制創(chuàng)新，例如，國外有研究開發(fā)了用于在給定部分地塊固定不動(dòng)的情況下，優(yōu)化其余地塊權(quán)屬關(guān)系的權(quán)屬調(diào)整模型，而從管理機(jī)制角度講，允許部分集體成員退出集體行動(dòng)過程有利于剩余成員之間集體行動(dòng)的達(dá)成[12]，由此可見，技術(shù)方法創(chuàng)新能夠?yàn)樘囟ü芾頇C(jī)制的實(shí)現(xiàn)提供路徑；第二，目前中國權(quán)屬調(diào)整程序性規(guī)定很少涉及地塊空間分配的具體方法，操作性差且難以滿足農(nóng)民偏好，而國外技術(shù)方法創(chuàng)新研究以調(diào)整后的地塊空間分配為重點(diǎn)，能針對(duì)性地滿足農(nóng)民偏好，提高農(nóng)民意愿；第三，農(nóng)地整理向大規(guī)模和多目標(biāo)方向發(fā)展，使權(quán)屬調(diào)整問題更復(fù)雜化，借助新興技術(shù)提高調(diào)整效率、優(yōu)化調(diào)整結(jié)果已勢在必行，而不動(dòng)產(chǎn)統(tǒng)一登記的推行，為權(quán)屬調(diào)整的空間優(yōu)化方法研究積累了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，也為深入開展權(quán)屬調(diào)整方法研究提供了契機(jī)。因此借鑒國外研究經(jīng)驗(yàn)，有助于完善中國權(quán)屬調(diào)整研究體系，同時(shí)也符合中國土地科技創(chuàng)新的趨勢和建立完善的土地管理技術(shù)方法體系的需求[13]。

國外權(quán)屬調(diào)整技術(shù)方法創(chuàng)新研究始于對(duì)其傳統(tǒng)方法的總結(jié)及問題識(shí)別?；跈?quán)屬調(diào)整的實(shí)施過程，研究構(gòu)建了多階段的權(quán)屬調(diào)整概念模型，針對(duì)概念模型中的核心階段，大量研究嘗試應(yīng)用各類技術(shù)與方法對(duì)其提供決策支持。本文將依此研究路徑，分4部分展開綜述。

1 傳統(tǒng)方法及其問題

各國在長期實(shí)踐中形成了不同的權(quán)屬調(diào)整方法，不過依其共同特征，可總結(jié)為基于訪談（或意愿）的權(quán)屬調(diào)整模型[2，14]，該模型可以分為4步：（1）權(quán)屬調(diào)整實(shí)施者在擬定地塊分配方案之前對(duì)農(nóng)戶的偏好進(jìn)行訪談?wù){(diào)研，涉及調(diào)整后農(nóng)戶期望獲得地塊數(shù)量、質(zhì)量、具體的位置以及是否希望保留特定地塊位置不變等方面；（2）基于調(diào)研所得的農(nóng)戶偏好，結(jié)合耕地相對(duì)價(jià)值體系，初步將農(nóng)戶的地塊在各田塊內(nèi)進(jìn)行分配，并計(jì)算各地塊的面積；（3）根據(jù)地塊面積與田塊面積的匹配狀況，結(jié)合農(nóng)戶對(duì)地塊位置的偏好，反復(fù)調(diào)整地塊在田塊間的分配，直至面積匹配誤差落在允許的范圍內(nèi)；（4）確定地塊最終的具體位置、邊界與形狀，完成權(quán)屬調(diào)整過程[15]。

國外權(quán)屬調(diào)整總體按該方法實(shí)施，差異主要體現(xiàn)在地塊分配過程中考慮的因素和權(quán)重不同，采用的具體分配方式以及各步驟實(shí)施順序的變化上。學(xué)界認(rèn)為，該方法主要存在以下問題：一方面，權(quán)屬調(diào)整涉及的因素復(fù)雜，數(shù)據(jù)量大且類型多樣[16]，囿于人力計(jì)算能力的限制，權(quán)屬調(diào)整實(shí)施者只能反復(fù)試錯(cuò)[2]，由此造成權(quán)屬調(diào)整的效率低下，且難以保證土地利用的優(yōu)化[4]；另一方面，雖然國外農(nóng)地整理立法健全，權(quán)屬調(diào)整往往也有標(biāo)準(zhǔn)化的操作程序與步驟，但傳統(tǒng)方法仍然強(qiáng)烈依賴于執(zhí)行者本身的經(jīng)驗(yàn)與水平。因此，在地塊價(jià)值評(píng)定、位置確定等過程，其評(píng)價(jià)與調(diào)整結(jié)果的透明性、可靠性、一致性和公平性均存疑，可能會(huì)導(dǎo)致農(nóng)戶參與權(quán)屬調(diào)整意愿的降低[17-18]。于是，通過技術(shù)方法的精進(jìn)來解決如上問題便顯得尤為必要。

2 權(quán)屬概念模型

系統(tǒng)地分析一個(gè)復(fù)雜過程的有效手段是首先確定總體的問題框架，并將問題整體分解為幾個(gè)可分析的組成階段分而治之?；谶@一思路，很多研究致力于構(gòu)建多階段權(quán)屬調(diào)整概念模型，并基于此開發(fā)綜合性的權(quán)屬調(diào)整信息處理與決策支持系統(tǒng)。荷蘭最早的權(quán)屬調(diào)整系統(tǒng)ATOR將權(quán)屬調(diào)整分為價(jià)值分配、空間分配以及地塊邊界設(shè)計(jì)3個(gè)階段[19]。其中價(jià)值分配階段是指權(quán)屬調(diào)整后農(nóng)戶應(yīng)得土地面積的計(jì)算，空間分配是對(duì)地塊大致位置的確定，地塊邊界設(shè)計(jì)則指對(duì)地塊最終位置與形狀邊界的確定。此后研究中的概念模型均由此模型發(fā)展而來，如SEMLALI將權(quán)屬調(diào)整分為計(jì)算上的調(diào)整、圖形上的調(diào)整以及對(duì)調(diào)整結(jié)果的評(píng)估3個(gè)階段[20]。實(shí)際上，計(jì)算上的調(diào)整和圖形上的調(diào)整分別對(duì)應(yīng)于前述模型的價(jià)值分配和空間分配，只是該模型強(qiáng)調(diào)了評(píng)估階段的重要性，并采用面向地理對(duì)象的形式化語言CONGOO（CONception Geographique Orien té e Objet）對(duì)該概念模型進(jìn)行了形式化。ESSADIKI等設(shè)計(jì)的概念模型類似地將權(quán)屬調(diào)整過程分為初步計(jì)算、初步調(diào)整以及最終調(diào)整3個(gè)階段[16]，并基于Arc/Info平臺(tái)，使用結(jié)構(gòu)化建模語言開發(fā)了權(quán)屬調(diào)整系統(tǒng)的雛形。目前接受度較高的權(quán)屬調(diào)整概念模型是由DEMETRIOU[21]設(shè)計(jì)的，該模型將權(quán)屬調(diào)整劃分為農(nóng)地細(xì)碎化評(píng)價(jià)、地塊再分配設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)、地塊分割設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)3個(gè)階段，該模型同樣強(qiáng)調(diào)了評(píng)價(jià)體系對(duì)調(diào)整過程及時(shí)反饋的重要性，同時(shí)還強(qiáng)調(diào)農(nóng)地細(xì)碎化狀況評(píng)價(jià)是權(quán)屬調(diào)整開展的前提。該研究在ArcOjects開發(fā)平臺(tái)內(nèi)采用VBA語言對(duì)此概念模型予以實(shí)現(xiàn)[15]。其中，地塊再分配和地塊分割是權(quán)屬調(diào)整核心階段，有大量研究通過技術(shù)方法應(yīng)用為其提供決策支持。

3 地塊再分配

地塊再分配過程包括權(quán)屬調(diào)整后每一農(nóng)戶應(yīng)當(dāng)分配的總面積計(jì)算，以及調(diào)整后農(nóng)戶地塊數(shù)量、各地塊的面積以及地塊的大致位置（一般是確定地塊所坐落的田塊）的確定。

3.1 地塊面積再分配

相對(duì)而言，地塊面積再分配階段的技術(shù)復(fù)雜性較弱，相關(guān)研究有通過結(jié)構(gòu)化的算法提高調(diào)整前后地塊面積計(jì)算效率[22]，也有研究認(rèn)為土壤條件是農(nóng)地整理中決定地塊相對(duì)價(jià)值最重要的因素，因此專門探討采用普通克里金插值法更為準(zhǔn)確地呈現(xiàn)項(xiàng)目區(qū)土壤質(zhì)量狀況，以完善耕地相對(duì)價(jià)值體系的構(gòu)建[23]。另外，也有研究認(rèn)為隨著農(nóng)地整理內(nèi)涵的豐富，耕地相對(duì)價(jià)值體系導(dǎo)向也應(yīng)有所轉(zhuǎn)變，文化、歷史等維度的因素也應(yīng)逐漸被要求納入價(jià)值體系之中[24-25]。

另外，部分國家調(diào)整后的地塊面積是基于市場價(jià)值法計(jì)算的。但目前依賴人力調(diào)研比較的市場比較估值法存在成本高、透明性和一致性差等缺陷[18]。而將自動(dòng)化估價(jià)模型（Automated Valuation Models, AVMs）與GIS技術(shù)相結(jié)合的方法可以克服傳統(tǒng)方法的上述缺陷，今后將成為快速、批量土地估價(jià)的趨勢[26]。DEMETRIOU將一個(gè)基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的AVMS與GIS空間分析相結(jié)合，對(duì)權(quán)屬調(diào)整前后的農(nóng)地價(jià)值進(jìn)行了評(píng)估。該研究發(fā)現(xiàn)相較于傳統(tǒng)估價(jià)方法，自動(dòng)化評(píng)估不僅顯著提高效率，并且使結(jié)果更具有透明性、一致性、可靠性[27]。

3.2 地塊位置再分配

地塊位置再分配解決權(quán)屬調(diào)整過程中的地塊空間位置分配問題，是權(quán)屬調(diào)整過程的重點(diǎn)。相關(guān)研究可以分為基于優(yōu)化方法和基于啟發(fā)式方法兩類[28]。

3.2.1 基于優(yōu)化方法的地塊再分配

基于優(yōu)化方法的研究將權(quán)屬調(diào)整過程視為一個(gè)多目標(biāo)的優(yōu)化過程，通過將問題模型化并求解，獲得地塊位置分配的最優(yōu)方案。權(quán)屬調(diào)整的優(yōu)化目標(biāo)主要以對(duì)農(nóng)民意愿的滿足為導(dǎo)向，包括7個(gè)目標(biāo)：（1）減小地塊面積與田塊面積的匹配誤差。這一目標(biāo)常常作為一項(xiàng)約束條件出現(xiàn)在權(quán)屬調(diào)整的優(yōu)化模型中，要求分配至特定田塊的地塊總面積與該田塊的面積差值落在誤差允許的范圍內(nèi)[29-30]。（2）減少地塊位置的變動(dòng)程度。在實(shí)際建模中，這一目標(biāo)往往被替代為減小面積最大（或價(jià)值最高）地塊位置的變動(dòng)程度[11，29，31-32]。（3）減小地塊與居住地之間的距離[11，28，30，33]。（4）減小同一農(nóng)戶所有地塊間的距離[30，34]。（5）減少地塊數(shù)量[35]。（6）滿足農(nóng)戶對(duì)項(xiàng)目區(qū)具體位置的直接偏好。對(duì)這一目標(biāo)的處理首先需要農(nóng)戶對(duì)項(xiàng)目區(qū)內(nèi)其偏好的位置進(jìn)行排序，在此基礎(chǔ)之上按照農(nóng)戶的偏好程度賦予田塊一定的分值，并以最大化該分值作為優(yōu)化目標(biāo)[30]。（7）保證自建農(nóng)業(yè)固定設(shè)施所在地塊的位置不變[19，30]。

對(duì)權(quán)屬調(diào)整位置再分配問題進(jìn)行建模優(yōu)化，最常用的是線性規(guī)劃方法，問題的求解尤以單純形和運(yùn)輸單純形算法應(yīng)用最廣[11，29-31]，采用此類算法求解的線性規(guī)劃模型在針對(duì)目標(biāo)（2）、（3）和（6）的優(yōu)化上尤為高效。但由于狹義的線性規(guī)劃僅能處理連續(xù)變量問題，模型中一旦納入其余目標(biāo)，尤其是目標(biāo)（5），便會(huì)使變量離散化，從而超出線性規(guī)劃的處理范圍。為充分實(shí)現(xiàn)以上目標(biāo)的優(yōu)化，有研究采用組合優(yōu)化方法，如混合整數(shù)規(guī)劃方法對(duì)權(quán)屬調(diào)整問題進(jìn)行建模，采用分枝切割算法、踏腳石算法等對(duì)問題進(jìn)行求解，結(jié)果顯示這些模型也可以在滿足農(nóng)民偏好的同時(shí)，減小地塊面積與田塊面積的匹配誤差[33-37]。但隨著農(nóng)地整理項(xiàng)目規(guī)模的擴(kuò)大，模型變量和約束條件將顯著增加，此類算法能否有效的獲得最優(yōu)解是有待檢驗(yàn)的。另外，復(fù)雜的組合優(yōu)化算法由于不符合權(quán)屬調(diào)整實(shí)施與參與者的直覺思維，有時(shí)很難得到認(rèn)可[28]。

3.2.2 基于啟發(fā)式方法的地塊再分配

為克服優(yōu)化方法的缺陷，近來的研究開始轉(zhuǎn)向?qū)l(fā)式方法的應(yīng)用，并借助GIS技術(shù)，在對(duì)人工處理權(quán)屬調(diào)整方法的總結(jié)與改善的基礎(chǔ)上，提高處理位置再分配問題自動(dòng)化的程度，最終獲得這一問題的滿意解[38]。其中專家系統(tǒng)（Expert System，ES）[15，39-40]、空間決策支持系統(tǒng)（Spatial Decision Support System, SDSS）[41]、遺傳算法（Genetic Algorithm, GA）[42-44]是較為常見的應(yīng)用于該階段的啟發(fā)式方法。UYAN等開發(fā)了一個(gè)基于GA的權(quán)屬調(diào)整程序，并與其所構(gòu)建的基于SDSS的方法在調(diào)整效果上進(jìn)行了比較[42]。在該研究中，基于SDSS模型以人工權(quán)屬調(diào)整規(guī)則為基礎(chǔ)，賦予“建有固定設(shè)施”、“地塊數(shù)量超過3塊”和“有需要相鄰的地塊”的農(nóng)戶在權(quán)屬調(diào)整過程中有較高的優(yōu)先級(jí)，通過算法設(shè)計(jì)為權(quán)屬調(diào)整提供半結(jié)構(gòu)化的決策支持，而基于GA的模型則通過選擇、遺傳與變異的重復(fù)迭代過程，為權(quán)屬調(diào)整提供結(jié)構(gòu)化的決策支持。在降低農(nóng)地細(xì)碎程度方面，基于GA的模型要優(yōu)于基于SDSS的模型。CAY等[40]以及DEMETRIOU等[39]則分別基于模糊邏輯和無推理機(jī)理論構(gòu)建了用于解決地塊位置再分配的ES，兩種方法所追求的目標(biāo)均類似于上文所提及的減少地塊位置的變動(dòng)程度，只是在具體表現(xiàn)形式上有所不同：CAY等的模型考慮了面積最大和第二大地塊的位置，而DEMETRIOU等的模型則是對(duì)面積最大地塊、價(jià)值最高地塊以及農(nóng)戶偏好程度作了加權(quán)平均[45]。以上研究大多從對(duì)地塊位置變動(dòng)程度、地塊數(shù)量的減少、對(duì)農(nóng)民意愿的滿足、地塊與農(nóng)居點(diǎn)間距離變化以及模型運(yùn)行效率等方面對(duì)基于啟發(fā)式方法的調(diào)整模型與傳統(tǒng)方法進(jìn)行了比較，基于啟發(fā)式方法的權(quán)屬調(diào)整模型在各方面均顯著優(yōu)于傳統(tǒng)方法。

4 地塊分割

地塊分割是在地塊再分配形成的地塊位置的基礎(chǔ)之上，確定地塊的最終位置、邊界與形狀的過程。

4.1 地塊分割的評(píng)價(jià)

針對(duì)地塊分割，首先也需要建立一個(gè)關(guān)于地塊形狀、面積以及具體位置的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。因此，有研究通過改進(jìn)現(xiàn)有形狀評(píng)價(jià)指標(biāo)的缺陷，構(gòu)建了一個(gè)綜合性地塊形狀指數(shù)（Parcel Shape Index, PSI），該指數(shù)中包含了邊長、反射角個(gè)數(shù)、銳角個(gè)數(shù)、邊界點(diǎn)個(gè)數(shù)、緊湊性與整齊性6項(xiàng)指標(biāo)，并通過加權(quán)平均得到綜合分值[46]。KWINTA和GNIADEK的研究則提出，權(quán)屬調(diào)整后應(yīng)將地塊形狀設(shè)計(jì)為原地塊的等效矩形[47]。另外，地塊分割不僅僅是一個(gè)幾何學(xué)的問題[48]。在實(shí)際應(yīng)用于地塊分割時(shí)，除形狀指標(biāo)之外，還需考慮分割所形成的地塊與農(nóng)戶應(yīng)得地塊之間的面積、價(jià)值差異，以及每一地塊與基礎(chǔ)設(shè)施的鄰接[49]；此外地塊形狀是否最優(yōu)也取決于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中所應(yīng)用的機(jī)械，因此GONZALEZ等構(gòu)建了一個(gè)包含地塊形狀和地塊面積的評(píng)價(jià)指標(biāo)，其中不同形狀與面積所應(yīng)得的分值都是其在給定機(jī)械耕作效率下通過模擬和回歸分析得到的。在此基礎(chǔ)上，他們給出了36種常見的基準(zhǔn)地塊形狀指標(biāo)分值，并提供了根據(jù)地塊的實(shí)際形狀和面積對(duì)分值進(jìn)行修正的計(jì)算方式[50-51]。

4.2 地塊分割的設(shè)計(jì)方法

在選定了地塊分割所要達(dá)到的目標(biāo)之后，則需通過各類程序與算法協(xié)助權(quán)屬調(diào)整的實(shí)施者實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。BUIS和VINGERHOEDS的文章是最早涉及自動(dòng)化地塊分割過程的研究。在該研究中，他們通過結(jié)合基于知識(shí)的系統(tǒng)（Knowledge-based System, KBS）和GIS技術(shù)為地塊分割提供決策支持。其中KBS部分負(fù)責(zé)地塊設(shè)計(jì)，GIS部分則負(fù)責(zé)可視化呈現(xiàn)、評(píng)價(jià)與反饋[52]。ROSMAN的研究采用荷蘭地籍司目前投入使用的兩款權(quán)屬調(diào)整軟件TRANSFER和R-app，比較了在約束條件較少和約束條件大量存在（例如項(xiàng)目區(qū)內(nèi)有大量生態(tài)用地或文化景觀、有較多固定設(shè)施導(dǎo)致地塊分割受限）兩種拓?fù)錀l件下實(shí)現(xiàn)地塊分割的方法[17]。但是上述研究都局限于對(duì)地塊分割提供半結(jié)構(gòu)化的決策支持。而近期研究則主要致力于通過啟發(fā)式算法設(shè)計(jì)為地塊分割過程提供結(jié)構(gòu)化決策支持。TOURINO等人的研究通過結(jié)合區(qū)域增長算法和模擬退火算法完成地塊分割優(yōu)化過程。該方法首先通過區(qū)域增長算法將給定地塊的質(zhì)心按照一定的規(guī)則擴(kuò)張成給定面積的地塊，然后再以長寬比1∶4為優(yōu)化目標(biāo)，采用模擬退火算法進(jìn)行優(yōu)化[53]（圖1）。

不過，由于模擬退火算法本身的特點(diǎn)，該方法運(yùn)行時(shí)，區(qū)域增長算法中地塊擴(kuò)張規(guī)則的合理性將顯著影響最終的優(yōu)化結(jié)果。DEMETRIOU認(rèn)為，GA可以克服這一缺陷，因此他的研究采用了GA對(duì)地塊分割進(jìn)行優(yōu)化，同時(shí)該研究還對(duì)比了單目標(biāo)（PSI值最大）優(yōu)化與多目標(biāo)（PSI值最大、面積和價(jià)值誤差最小、地塊全部與工程設(shè)施相鄰接）優(yōu)化的算法效率，發(fā)現(xiàn)在多目標(biāo)情況下，對(duì)地塊優(yōu)化所需的運(yùn)行時(shí)間顯著增加，因此該算法很難實(shí)際應(yīng)用于地塊數(shù)量較多的農(nóng)地整理項(xiàng)目中[49]。HAKLI等則構(gòu)建了一個(gè)結(jié)合了折半搜索和德洛內(nèi)三角剖分的方法進(jìn)行地塊分割，并以地塊面積、價(jià)值和與道路鄰接為目標(biāo)進(jìn)行了優(yōu)化，發(fā)現(xiàn)該方法的優(yōu)化效率要顯著優(yōu)于前述研究[54]。另外，他們還進(jìn)行了對(duì)GA應(yīng)用的改進(jìn)研究，在GA增加了精英選擇算子，同時(shí)其初始地塊采用了與田塊邊界平行的長方形，研究發(fā)現(xiàn)改進(jìn)后的GA算法效率大大提升，完成一個(gè)規(guī)模為109 hm2、地塊數(shù)量為333塊的項(xiàng)目的地塊分割過程僅需8 h[55]。

圖1 區(qū)域增長算法與模擬退化算法相結(jié)合的地塊分割模型效果示意Fig.1 The diagram of regional growth algorithm and simulated annealing algorithm in land partitioning model

5 研究述評(píng)與展望

5.1 國外研究特征與趨勢總結(jié)

國外農(nóng)地整理權(quán)屬調(diào)整技術(shù)方法研究有兩個(gè)核心特征，一是強(qiáng)調(diào)空間，二是強(qiáng)調(diào)優(yōu)化。其中權(quán)屬調(diào)整的優(yōu)化，又特別強(qiáng)調(diào)對(duì)農(nóng)民意愿偏好的滿足。

GIS技術(shù)與運(yùn)籌學(xué)模型的結(jié)合是權(quán)屬調(diào)整方法改進(jìn)的主要方式，總體上相關(guān)研究為權(quán)屬調(diào)整的決策支持結(jié)構(gòu)化程度越來越高。具體而言，在內(nèi)容上，地塊位置再分配過程仍然是現(xiàn)階段研究的重點(diǎn)，地塊分割方面的研究較為薄弱，尤其是能為其提供結(jié)構(gòu)化決策支持的研究相對(duì)較少；在方法上，早期研究強(qiáng)調(diào)優(yōu)化方法的應(yīng)用，目前仍有部分研究側(cè)重采用優(yōu)化算法解決權(quán)屬調(diào)整的空間配置問題，不過考慮優(yōu)化模型往往過度簡化現(xiàn)實(shí)，應(yīng)用價(jià)值有待檢驗(yàn)，應(yīng)用啟發(fā)式方法的研究已成為國外研究的新趨勢。此外，權(quán)屬調(diào)整綜合性的系統(tǒng)與軟件開發(fā)也是國外權(quán)屬調(diào)整技術(shù)方法研究的一個(gè)領(lǐng)域。這一方面荷蘭的研究最為領(lǐng)先，相應(yīng)軟件在20世紀(jì)70年代便投入使用，目前已經(jīng)過3代更新；塞浦路斯、土耳其和西班牙等也有權(quán)屬調(diào)整集成系統(tǒng)開發(fā)的研究。

5.2 研究借鑒及展望

對(duì)權(quán)屬調(diào)整技術(shù)方法創(chuàng)新研究較多的國家主要包括荷蘭、德國、土耳其和塞浦路斯等國，同時(shí)波蘭、西班牙和摩洛哥等國也有部分相關(guān)研究，總體上，這些國家都具有大規(guī)模的迫切的農(nóng)地整理需求，往往也具有較長的農(nóng)地整理歷史，并具有較為健全的農(nóng)地整理正式制度，因而很多研究致力于從技術(shù)層面提高農(nóng)地整理的實(shí)施效率。不過，技術(shù)創(chuàng)新與制度改進(jìn)的研究是相互促進(jìn)的，并無明顯的先后關(guān)系。同時(shí)，國外權(quán)屬調(diào)整與國內(nèi)權(quán)屬調(diào)整有很多相似的特征，例如國外權(quán)屬調(diào)整中農(nóng)民表現(xiàn)出的“減小地塊位置變動(dòng)”等偏好，也是大部分國內(nèi)農(nóng)地整理權(quán)屬調(diào)整中農(nóng)民的意愿。因此，致力于滿足這些偏好的技術(shù)方法，也可以應(yīng)用于國內(nèi)權(quán)屬調(diào)整的研究之中。結(jié)合中國權(quán)屬調(diào)整實(shí)際，今后權(quán)屬調(diào)整技術(shù)方法研究應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注以下4個(gè)方面：

（1）構(gòu)建中國權(quán)屬調(diào)整概念模型，對(duì)權(quán)屬調(diào)整的現(xiàn)實(shí)規(guī)則進(jìn)行系統(tǒng)建模。國外的權(quán)屬調(diào)整技術(shù)方法研究始于對(duì)傳統(tǒng)方法的問題識(shí)別，其概念模型的設(shè)計(jì)也是以傳統(tǒng)方法為基礎(chǔ)的。中國現(xiàn)有的權(quán)屬調(diào)整實(shí)施方法與國外顯著不同，實(shí)踐中多采用以抓鬮為核心的強(qiáng)調(diào)程序公平的方法。因此，中國權(quán)屬調(diào)整概念模型應(yīng)立足于總結(jié)和改進(jìn)現(xiàn)有方法。同時(shí)，國外研究的規(guī)則庫也是基于自身實(shí)踐模式，且往往缺乏系統(tǒng)性，且同樣是基于其自身實(shí)踐。因此，今后國內(nèi)研究需對(duì)權(quán)屬調(diào)整的現(xiàn)實(shí)規(guī)則進(jìn)行系統(tǒng)總結(jié)與建模，如可將計(jì)算機(jī)領(lǐng)域中對(duì)共享概念模型進(jìn)行明確的規(guī)范化說明的本體模型（ontologies）應(yīng)用于對(duì)權(quán)屬調(diào)整規(guī)則的建模之中。

（2）繼續(xù)探索應(yīng)用新興技術(shù)方法的可能性。一方面，借鑒國外研究已有的技術(shù)方法，解決中國權(quán)屬調(diào)整中農(nóng)民意愿的滿足、地塊空間配置的優(yōu)化等問題；另一方面，應(yīng)當(dāng)充分運(yùn)用后發(fā)優(yōu)勢，探索應(yīng)用新興技術(shù)的可能性，解決目前國外研究普遍存在的問題。例如現(xiàn)階段解決權(quán)屬調(diào)整中所遇到的組合優(yōu)化問題時(shí)采用的GA算法對(duì)高維問題收斂速度很慢，而其他啟發(fā)式算法如粒子群算法（Particle Swarm Optimization,PSO）、差分進(jìn)化算法（Differential Evolution Algorithm,DE）等則收斂速度較快，并且DE還具有參數(shù)簡單的優(yōu)點(diǎn)。因此，對(duì)于這些算法，以及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等人工智能方法在權(quán)屬調(diào)整中的應(yīng)用，可能是解決大規(guī)模農(nóng)地整理項(xiàng)目權(quán)屬調(diào)整實(shí)施效率低的關(guān)鍵。

（3）對(duì)技術(shù)方法進(jìn)行系統(tǒng)評(píng)估，并開展技術(shù)方法與管理機(jī)制的匹配研究。權(quán)屬調(diào)整是一個(gè)利益分配的過程，因此單純的技術(shù)效率并不能代表實(shí)際實(shí)施狀態(tài)?；谛屡d技術(shù)的各類方法雖然效率較高，但傳統(tǒng)方法可能在部分地區(qū)有更高的接受度。農(nóng)民對(duì)具體實(shí)施方法的接受程度、技術(shù)方法與管理機(jī)制的匹配程度等，均影響權(quán)屬調(diào)整的實(shí)施效率。因此建立對(duì)各類技術(shù)方法應(yīng)用效果的系統(tǒng)評(píng)價(jià)體系，識(shí)別不同方法所適合的應(yīng)用條件，將其與具體的實(shí)施機(jī)制進(jìn)行匹配。

（4）建立更豐富的權(quán)屬調(diào)整優(yōu)化目標(biāo)和評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。目前相關(guān)研究在優(yōu)化目標(biāo)和耕地價(jià)值體系的評(píng)價(jià)指標(biāo)均較少涉及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以外的相關(guān)因素。多目標(biāo)化是農(nóng)地整理的一個(gè)重要發(fā)展方向，農(nóng)地整理的生態(tài)轉(zhuǎn)型也是國家戰(zhàn)略發(fā)展的必然要求。權(quán)屬調(diào)整作為農(nóng)地整理的重要內(nèi)容，由于涉及對(duì)鄉(xiāng)村景觀的改造，其也應(yīng)當(dāng)兼顧農(nóng)地整理涉及的各類目標(biāo)。因此，今后應(yīng)當(dāng)在地塊價(jià)值體系確定、地塊合并以及位置確定的過程中，納入對(duì)生態(tài)、歷史、文化等因素的考量。