川西北典型縣域生態(tài)農(nóng)業(yè)效益評價
——以平武縣為例

李衛(wèi)朋，何舒婷，游 泳，文星躍

(1.西華師范大學國土資源學院，四川 南充 637009；2.西華師范大學區(qū)域環(huán)境演變與保護研究中心，四川 南充 637009；3.重慶浩力環(huán)境影響評價有限公司，重慶 400038)

隨著生活水平的提高和國民食物結(jié)構(gòu)性需求的變化，傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與資源環(huán)境之間的矛盾日益凸顯.我國近年已從國家層面全面推進農(nóng)業(yè)的生態(tài)轉(zhuǎn)型，生態(tài)農(nóng)業(yè)得到了社會的廣泛認可和關(guān)注[1-2].四川是我國西部和長江上游最重要的生態(tài)屏障和農(nóng)業(yè)大省，而川西北地區(qū)是四川省的重要農(nóng)牧業(yè)區(qū)[3]，平武縣作為川西北的典型農(nóng)業(yè)縣，農(nóng)業(yè)歷史悠久，傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)以自給自足的種植業(yè)為主，農(nóng)業(yè)的附加值和經(jīng)濟效益有待提升.為了定量的評價平武縣現(xiàn)代生態(tài)農(nóng)業(yè)(本文中若無特殊說明，所述農(nóng)業(yè)指種植業(yè))的發(fā)展態(tài)勢，本文選取了2010～2015年經(jīng)濟、社會、生態(tài)三方面指標，采用基于AHP確定權(quán)重的比重歸一化法對川西北典型縣域生態(tài)農(nóng)業(yè)效益進行了評價分析，以期為川西北地區(qū)的生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展提供參考.

1 研究區(qū)域與研究方法

1.1 平武縣區(qū)域概況

平武處于綿陽北部，四川盆地西北部，涪江上游地區(qū)(圖1).縣境總面積0.6萬km2，境內(nèi)山地主要由岷山山脈、摩天嶺山脈和龍門山脈組成，1 000 m以上的山地占幅員面積的94.33%.地形整體呈西北部高，東南低態(tài)勢.地處亞熱帶濕潤季風氣候區(qū)，年均氣溫14.7℃，年降水量866.5 mm，多年平均日照時間1376 h，多年平均無霜期252 d.

圖1 平武縣地理位置示意圖Fig.1 Geography of Pingwu County

1.2 數(shù)據(jù)與方法

1.2.1 平武縣生態(tài)農(nóng)業(yè)AHP評價模型構(gòu)建

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)從投入到產(chǎn)出，受多重自然環(huán)境因子和社會因素的綜合影響，因而生態(tài)農(nóng)業(yè)的評價通常涉及多目標、多指標的特征，包括經(jīng)濟效益、社會(科技和制度)效益、生態(tài)(資源、環(huán)境)效益等方面內(nèi)容，表現(xiàn)出明顯的多層次性和多維性.因此，生態(tài)農(nóng)業(yè)評價指標體系應能全面、正確反映評價的多層次目標、綜合目標及其內(nèi)在的聯(lián)系[4].一般的生態(tài)農(nóng)業(yè)評價需從生態(tài)、經(jīng)濟、社會等方面評價，如鄭軍、林本喜[5-6]等對不同區(qū)域生態(tài)農(nóng)業(yè)的評價，本文在結(jié)合該領(lǐng)域主要評價指標代表性和研究區(qū)域的實際情況，選取了生態(tài)效益、經(jīng)濟效益和社會效益方面的農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值、耕地面積、農(nóng)村居民恩格爾系數(shù)等指標對該區(qū)域的生態(tài)農(nóng)業(yè)進行綜合評價[7]，保證了指標選取的代表性、合理性以及評價結(jié)果的可靠性[8-9](表1).

層次分析法(Analytical Hierarchy Process，簡稱AHP方法)正是一種通過將問題層次化，實現(xiàn)對非定量事件進行定量分析的有效方法.其基本思想是根據(jù)問題性質(zhì)和所要達到的總目標，將問題分解為不同的組成因素，按照各因素間的相互關(guān)聯(lián)及其隸屬關(guān)系進行不同層次聚集組合，形成一個多層次分析結(jié)構(gòu)模型，然后兩兩比較，建立各層判斷矩陣，求解每個層次的各個元素對上一層次某元素的權(quán)重，最后遞階歸并各目標層對總目標的最終權(quán)重，確定層次中諸要素的綜合評價值[5].

1.2.2 數(shù)據(jù)來源與處理流程

數(shù)據(jù)(表2)主要來源于2011～2016年《綿陽統(tǒng)計年鑒》、《平武統(tǒng)計年鑒》、《綿陽農(nóng)村統(tǒng)計年鑒》以及平武縣農(nóng)業(yè)局.數(shù)據(jù)處理依次為：原始數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)標準化、多年標準化平均、各層次指標的占比貢獻率、基于貢獻率相對比值構(gòu)建判斷矩陣、對不同層求取權(quán)重向量、權(quán)重系數(shù)與各年份的標準化值相乘求得評價值.

表1 平武縣生態(tài)農(nóng)業(yè)資源評價指標體系Table 1 Evaluation index system of eco-agricultural resources in Pingwu County

表2 平武縣2010～2015年生態(tài)農(nóng)業(yè)主要指標數(shù)據(jù)及標準處理結(jié)果Table 2 Major indicators of eco-agriculture in Pingwu County from 2010 to 2015

1.3 主要步驟

1.3.1 計算各指標的貢獻率

考慮各指標的量綱差異，以2010年為評價基年，采用比重法(公式1)進行數(shù)據(jù)標準化[6]處理(表2)，以便于各指標的年際比較：

再求算各指標標準化值近六年的總體平均值，通過公式(公式2-4)計算出各指標在同層次指標組內(nèi)的占標貢獻率(表2).

1.3.2 構(gòu)建判斷矩陣

通過就某種特性兩兩比較的方式確定層次中各個子系統(tǒng)的相對重要性，用指標的貢獻率相互比值來表示，再以1～9標度方法構(gòu)建出計算權(quán)重系數(shù)的判斷矩陣[10](表3).

表3 判斷矩陣Table 3 Judgment matrix

1.3.3 計算權(quán)重向量

判斷矩陣基于幾何平均法進行權(quán)重計算，計算步驟如下：

(1)計算判斷矩陣每一行元素的乘積

(2)計算特征向量Wi

(3)對其進行歸一化處理Wj

1.3.4 一致性檢驗

先基于判斷矩陣和特征向量求出最大特征根λmax(公式8)，再求出一致性指標CI(公式9)，根據(jù)一致性檢驗公式[6]和Satty[11]給出的隨機一致性指標數(shù)值RI得出檢驗系數(shù)CR.若CR＜0.10，則認為判斷矩陣通過一致性檢驗.結(jié)果(表4)表明各指標判斷矩陣均滿足一致性.

其中，(AW)i—表示向量AW的第i個元素;AW為判斷矩陣A—C與特征向量W的乘積.

表4 一致性檢驗結(jié)果及評價指標權(quán)重分配Table 4 Consistency check result and weight distribution of evaluation index

1.3.5 權(quán)重系數(shù)確定

進行歸一化處理(公式7)后的判斷矩陣特征向量即為所求權(quán)重向量(表4).經(jīng)濟層面包含的4個指標中人均國內(nèi)生產(chǎn)總值(C12)和農(nóng)村居民人均可支配收入(C14)的權(quán)重系數(shù)相對較大，農(nóng)業(yè)占第一產(chǎn)業(yè)比重(C13)權(quán)重最小;在生態(tài)層面，耕地面積(C21)所占權(quán)重最大，農(nóng)用塑料薄膜(C24)作為負向指標權(quán)重最小;在社會層面上，境內(nèi)公路總里程(C32)和農(nóng)業(yè)科技人員(C33)比重最大.在全部的12個評價指標中，農(nóng)村居民人均可支配收入(C14)，人均國內(nèi)生產(chǎn)總值(C12)，農(nóng)業(yè)科技人員(C33)，這三個評價指標對平武縣生態(tài)農(nóng)業(yè)評價的影響突出.

2 結(jié)果

根據(jù)評價指標(C)對目標層(A)的權(quán)重系數(shù)和標準化后各指標相乘、求和，得出2010～2015年平武縣生態(tài)農(nóng)業(yè)指標層、準則層的評價值(表5)，并以此繪制平武縣生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展綜合評價圖(圖2).

表5 平武縣2010～2015年生態(tài)農(nóng)業(yè)資源指標層評價值Table 10 Evaluated value of index hierarchy in eco-agriculture resources in Pingwu County from 2010 to 2015

圖2 平武縣生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展綜合評價Fig.2 Comprehensive evaluation of eco-agriculture development in Pingwu County

2.1 經(jīng)濟效益

從圖2中可以得出，2010～2015年，平武縣生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展的經(jīng)濟效益持續(xù)穩(wěn)步上升.表5的數(shù)據(jù)顯示農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值和農(nóng)村居民人均可支配收入逐年上升迅速，是經(jīng)濟效益的主要貢獻者.農(nóng)業(yè)占第一產(chǎn)業(yè)的比重穩(wěn)定增長.

2.2 生態(tài)效益

近年來，平武縣生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展的生態(tài)效益宏觀上小幅度的下降趨勢.微觀上，耕地面積變化不大;城區(qū)建設和工業(yè)發(fā)展占用大量灌溉區(qū)土地，使有效灌溉面積持續(xù)減少，影響標準化農(nóng)田建設;農(nóng)用塑料薄膜在2013年、2014年的使用量較大，導致其生態(tài)效益不明顯.

2.3 社會效益

在圖2中發(fā)現(xiàn)，社會效益一直保持增長趨勢，2013年以后增幅明顯增大.農(nóng)業(yè)科技人員逐年增加，農(nóng)業(yè)發(fā)展帶來的經(jīng)濟效益，使得農(nóng)民生活質(zhì)量提高，居民恩格爾系數(shù)下降，但是城鄉(xiāng)居民收入差距的擴大并未得到明顯改善.

2.4 綜合效益

從圖2和表5的分析來看，平武縣生態(tài)農(nóng)業(yè)的綜合效益持續(xù)上升趨勢.其中經(jīng)濟效益是綜合效益的主要貢獻來源，貢獻占比在一半以上，且穩(wěn)中增長;社會效益的貢獻率從2013年起開始迅速增長，主要得益于從事農(nóng)業(yè)技術(shù)的人數(shù)的增加，公路、社會保障制度等基礎設施的投入，但這種投入在前期效果顯著，后期持續(xù)投入帶來收益的潛力小;生態(tài)效益的評價值緩慢降低，從2010年的19.58下降到2015年的17.23，主要是受有效灌溉面積和農(nóng)用塑料薄膜的影響，這也是本區(qū)域生態(tài)農(nóng)業(yè)未來發(fā)展的瓶頸和突破口.總體，農(nóng)業(yè)基礎設施的投入，農(nóng)業(yè)技術(shù)的提高，社會保障的完善是平武縣生態(tài)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要保障，農(nóng)業(yè)的生態(tài)效益還有一定提升空間.

3 討論與結(jié)論

3.1 討論

本文指標的選取已參考相關(guān)文獻[7，12]，盡可能考慮其合理性和代表性，但受限于統(tǒng)計數(shù)據(jù)的可獲取性，對相應的指標進行了合理而必要的調(diào)整，如生態(tài)效益：本文用耕地面積來側(cè)面反映森林覆蓋率變化，用有效灌溉面積來近似反映農(nóng)田節(jié)約灌溉面積和水源供需平衡，用農(nóng)用塑料薄膜和農(nóng)藥化肥使用量來近似表征農(nóng)業(yè)的三廢污染程度和可再生資源更新，評價結(jié)果存在一定的誤差;同時基于更長序列的數(shù)據(jù)時序分析的趨勢預估和川西北的縣域生態(tài)農(nóng)業(yè)空間分析值得進一步探究.

3.2 結(jié)論

本文通過基于AHP確定權(quán)重的比重歸一化法構(gòu)建模型，以平武縣為例，從經(jīng)濟、社會、生態(tài)3方面定量分析了川西北典型縣域生態(tài)農(nóng)業(yè)的綜合效益，得到以下結(jié)論：

(1)整體上該區(qū)域生態(tài)農(nóng)業(yè)的綜合效益發(fā)展態(tài)勢良好，主要體現(xiàn)在經(jīng)濟效益和社會效益較為突出，這得益于農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值、農(nóng)村居民人均可支配收入和農(nóng)業(yè)科技人員等條件改善;

(2)平武縣生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展的生態(tài)效益宏觀上小幅度的下降趨勢，經(jīng)濟和社會效益的發(fā)展給生態(tài)上帶來了一定的影響，關(guān)注和改善生態(tài)問題，這也是本區(qū)域生態(tài)農(nóng)業(yè)未來發(fā)展的突破口.