10.基于改进灰靶模型的土地整治可持续性评价-以江苏省为例.doc

基于改进灰靶模型的土地整治可持续性评价以江苏省为例张俊凤，刘友兆基金项目：江苏省国土资源科技项目（201026）；江苏省普通高校研究生科研创新计划资助项目（CXZZ12_0306）作者简介：张俊凤,女,博士研究生,主要从事土地资源持续利用与土地评价方面研究。E-mail:。（南京农业大学公共管理学院，江苏南京 210095）摘要：采用改进后的灰靶模型，从土地整治应具备资源经济的实力、保障粮食安全的能力、维护社会和谐的力度、促进环境友好的程度4个方面构建指标体系，评价了江苏省的土地整治可持续性，并对其区域差异进行了比较分析。结果表明：江苏省土地整治基本处于可持续状态，但区域之间的差异较为明显；苏北地区的土地整治可持续性最高，其中徐州、淮安、连云港属于全省土地整治可持续性评价I级区；苏中和苏南部分城市属于IV级区，其中泰州、镇江可持续性最低。为了实现江苏省土地整治的可持续发展，需在汲取成功经验的基础上，采取针对性、差别化的改善策略，在增加耕地数量、提高耕地质量的同时，更应注重农民的意愿及满意程度，建立相应的公众参与机制和收益反馈机制，以维持土地整治工作的可持续性。关键词：土地整治；可持续性评价；改进灰靶模型；改进熵值法；靶心度Sustainability Assessment of Land Consolidation Based on Improved Grey Target ModelA Case of Jiangsu ProvinceZHANG Junfeng, LIU Youzhao(College of Public Administration, Nanjing Agricultural University, Nanjing 210095, China)Abstract: In order to evaluate the sustainability of land consolidation, a comprehensive assessment index system and model were defined with method of the improved grey target model, which includes having resource economic strength, ensuring food security ability, maintaining social harmony intensity and promoting environment friendly degree. Then taking Jiangsu province as a case study and anglicizing their regional differences. The results showed that: the sustainability of land consolidation of Jiangsu province is in the general level, but there are more obvious differences between different regions; the sustainability of land consolidation of North Jiangsu is higher than Central Jiangsu and South Jiangsu, with Xuzhou, Huaian and Lianyungang belonging to the sustainability assessment Class I area. In order to achieve the sustainable development of Jiangsu province, need to learn the successful experience and to take targeted and differentiated improvement strategy. In addition to the increase in the quantity and quality of arable land, paying more attention to the wishes and satisfaction degrees of the farmers is also necessary. This requires the establishment of a mechanism for public participation and revenue feedback mechanism to maintain the sustainability of land remediation work.Keywords: sustainability assessment, land consolidation, improved grey target model, improved entropy weight method, approaching degree 1 引言改革开放以来，我国工业化、城市化水平显著提高，经济的快速增长引致了对土地的大量需求，导致建设用地急剧扩张、耕地面积不断减少，有限的宜耕后备土地资源使我国经济发展和耕地保护之间的矛盾日益加剧1。科学合理的土地整治，可以增加有效耕地面积，改善农业生产条件，大幅度提高土地生产性能，改善生态环境，促进农村社会经济的可持续发展2。近年来，在中央的大力支持和推进下，我国农村土地整治事业已取得一定的成绩。据统计，“十一五”期间，全国通过土地整治新增耕地150 万hm2，超过了同期建设占用耕地的面积，保持了耕地面积基本稳定，对坚守18亿亩耕地红线起到了至关重要的作用，经过整治的耕地农业生产成本平均降低5%-15%，土地产量增加10%至20%，全国提高粮食产能160多亿斤3。然而，由于我国土地整治工作起步较晚，到目前仅有十余年的探索和发展历程，相应的理论基础研究并不完善，在实践操作中，各地往往以片面追求耕地数量和产出作为土地整治的基本动力4，忽视了对生态环境的负面影响5，违背了土地整治目标的最初定位6，损害了其可持续性。土地整治工作的实施应遵循可持续发展的主题思想7。随着土地整治工作由点到面深入推进，许多学者也已从可持续发展的角度出发，对土地整治项目的效益8-9、绩效10-11、生态环境影响12以及生态风险13等方面展开了大量研究，并取得一定成果。然而，针对土地整治系统本身可持续性的相关研究甚少，仅是张正峰对国外可持续土地整理的特征、土地整理可持续性的评判标准有了初步认识14-15，张敏16、盛利17、贾雷18等通过构建指标体系，采用模糊综合评价或多因素线性加权求和的方法，从微观项目的角度对土地整治可持续性进行了评价，缺乏宏观区域尺度上的比较性研究，评价指标体系尚未统一，研究方法亦有待于创新。土地整治系统在前期决策、过程实施及后期影响等方面存在许多复杂性和不确定性，是一个信息不完全的灰色系统，基于此，笔者引入灰色系统中的灰靶理论，并针对传统灰靶模型等权不合理的问题，通过引入指标权重对模型加以改进19，由此尝试将改进后的灰靶模型用于区域土地整治系统的可持续性评价，并以江苏省为例进行实证分析，同时利用空间计量模型分析其区域差异，以期为后续土地整治决策和管理提供参考依据。2 土地整治可持续性评价理论依据2.1 土地整治可持续性的理论辨识在理论上，我国土地整治的主要任务和所起的作用应该是努力促进资源保障、粮食安全、环境友好、统筹城乡、资源节约、社会和谐与文化维护等国家目标的实现，吴次芳教授将其功能系统概括为一个由“核心功能”与“叠加功能”共同构成的集合体20，该功能系统的有效发挥是土地整治的目标所在。土地整治目标的实现程度（即土地整治实施的效率、效益和效果）可作为可持续性强弱的评判标准之一，张正峰正是基于这一观点，从土地整治应增加耕地有效利用面积并提高耕地产能、增强土地抵御自然灾害的能力、改善生态环境、具有经济活力与社会可接受性4个方面提出了土地整治项目可持续性的评判标准21。笔者认为，区域土地整治可持续与否，还受其自然资源禀赋和社会经济发展水平的影响，以保障充足的整治潜力和巨额资金投入。2.2 土地整治可持续性评价的指标选择本文按照指标选取的完整性与系统性原则、相对独立性原则、科学性与可操作性原则，在对已有研究中土地整治可持续性评价指标体系补充完善的基础上，尝试基于土地整治潜力、效率、效果及效益的视角，从区域土地整治应具备资源经济的实力（A1）、保障粮食安全的能力（A2）、维护社会和谐的力度（A3）和促进环境友好的程度（A4）4个方面选取农村土地整治可持续性评价的指标。（1）具备资源经济的实力。区域土地整治可持续发展的前提是具备充足的土地整治潜力和雄厚的资金保障，可从自然资源基础、社会经济条件2个方面，选取地区生产总值（U1）、土地整治新增耕地数量相对潜力（U2）、耕地质量提高潜力（U3）3个指标来反映区域资源经济状况对土地整治可持续性的支撑程度。（2）保障粮食安全的能力。粮食安全是国家的命脉，可持续的土地整治应以保障粮食安全作为首要目标。粮食安全与否和耕地的数量、质量、粮食产能以及农田基础设施建设等的关系最为密切，高标准基本农田建设又是提升耕地持续增产能力的有效途径之一。基于此，本文主要从农村土地整治增加耕地数量、提高耕地质量、建设高标准基本农田和提高粮食生产能力4个方面，选取了新增耕地率（U4）、耕地质量提升等级（U5）、耕地质量提高率（U6）、建成高标准基本农田比率（U7）、新增和改善农田灌溉面积比率（U8）、新增和改善农田防涝面积比率（U9）6个指标来反映区域土地整治保障粮食安全能力的可持续性。（3）维护社会和谐的力度。社会经济的稳定和谐是国家发展的基础，可持续的土地整治应在大力开展农业生产设施建设、调整土地权属关系的基础上，通过改善农村的生产生活条件、振兴乡村地区经济等，最终实现城乡统筹和社会经济的和谐发展。基于数据可获取性，本文主要从土地整治惠及广大人民群众、改善农民生产条件、提高农民生活水平3个方面，选取受益人口密度（U10）、修建泵站密度（U11）、修建田间道路密度（U12）和农民人均新增年纯收入（U13）4个指标，针对农村土地整治工作维护社会和谐的力度来反映其可持续性。（4）促进环境友好的程度。可持续发展的关键是协调环境与发展的矛盾，可持续的土地整治应从环境友好的基本理念出发，统筹协调土地资源开发利用与环境保护的关系。友好的生态环境可从其抵御自然灾害的能力和治理改善状况2个方面体现。因此，本文主要基于以上两个方面，选取修建机井密度（U14）、修建灌排渠道密度（U15）、修建农田防护林密度（U16）和水土流失治理面积比率（U17）4个指标来反映农村土地整治工作促进环境友好程度的可持续性。3 研究方法3.1 传统灰靶模型灰靶理论（Grey Target Theory）是处理模式序列的灰关联分析理论，其原理是在没有标准模式的条件下设定一个灰靶，并在灰靶中找到靶心设为标准模式；然后将待评模式与标准模式进行比较，以此识别模式接近靶心的程度，简称靶心度；最后依据靶心度等级划分标准进行模式分级，确定评估等级。具体评价步骤可见参考文献22，此处不再赘述，仅对该模型中的缺陷加以诠释。传统灰靶模型的核心步骤是靶心度的计算，公式如下： （1）式中代表待评模式与标准模式的灰关联度，即模式的靶心度；代表指标下待评模式与标准模式的灰关联系数，即指标的靶心系数；n代表模式中的指标个数。从上述公式可以看出，靶心度是待评模式中各评价指标对应靶心系数的算术平均值，若将公式中看作指标权重，靶心度即为各评价指标对应靶心系数的等权叠加，意味着各评价指标对靶心度影响程度相同，显然是不合理的。因此，笔者拟将指标权重引入靶心度求解，以改进传统灰靶模型的不足。3.2 模型的加权改进通过对各个指标赋予不同的权重可以体现评价指标的相对重要程度，进而使评价结果更具科学性与合理性，加权改进后的靶心度计算公式可表示为： （2）式中代表待评模式中指标的权重。权重赋值通常有主观赋值和客观赋值法两类，其中，客观赋值法主要包括熵值法、主成分分析法、因子分析法等。熵是衡量随机事件不确定性最好的工具，将信息熵应用于评价过程，是一个理想的确定权重的工具23。但由于极值和负值不能在熵值法中直接参与运算，可分别采用标准化变换法和坐标平移法对熵值法求权加以改进24。本文采用改进后的熵值法来确定农村土地整治可持续性评价指标体系中各项指标的权重值。4 实证分析4.1 研究区概况与数据来源江苏位于我国大陆东部沿海中心，东濒黄海，东南与浙江、上海毗邻，西接安徽，北接山东。江苏省现辖1个副省级城市、12个地级市、23个县级市、23个县、3个直管县（市），境内地形地势低平，河湖较多，平原、水面所占比例较大，成为江苏一大地理特点。全省面积10.26万km2，占全国土地总面积的1.1%；2010年末总人口7869.34万人，占全国总人口（133972万人）的5.9%；2010年全省实现地区生产总值41425.48亿元，占全国（397983亿元）的10.4%。江苏省以占全国1.1%的土地面积，养活了占全国5.9%的人口，并创造了占全国10.4%的GDP，综合经济实力处于全国前列，但江苏的土地更显珍贵、资源更显稀缺。与此同时，江苏省人均耕地面积从1985年的0.0741hm2减少至2010年0.0585hm2，已经逼近联合国粮农组织划定的人均0.053hm2的警戒线，人地矛盾十分尖锐25。根据江苏省土地整治项目验收情况，2006-2010年全省共投资105.78亿元，完成土地整治项目10706个，整治规模382844.42 hm2，实际新增耕地面积112563.59 hm2，建成高标准基本农田18168.31 hm2，新增粮食产能114683.70t，全省土地整治绩效显著。江苏作为社会经济快速发展的资源约束型省份，充分挖掘土地整治潜力，保障土地整治可持续性，对于协调全省耕地保护与社会经济可持续发展具有重大意义。区域社会经济发展指标数据主要来源于江苏统计年鉴2011，土地整治潜力数据主要通过江苏省土地整治规划（2011-2015）编制中的前期调查获得，2006-2010年全省土地整治项目相关指标数据主要通过各市的农村土地整治专项清查获得。基于数据的可比性与评价的可操作性，收集到的部分绝对指标均通过相应手段转换成了相对指标。4.2 评价过程与结果4.2.1 构建标准模式对土地整治可持续性而言，上述所选指标均具有正功效性，均应是最大值序列，所以对于每一个指标，其对应的标准模式，则标准模式序列如下： 4.2.2 进行灰靶变换令T为灰靶变换，靶心，则待评模式的17个评价指标灰靶变换后可得：；。则有灰靶变换后的。同理，可求得由组成的矩阵：4.2.3 确定灰关联差异信息空间令差异信息集，其中，为指标下待评模式与标准模式的差异信息，有。则待评模式与标准模式的差异信息集：同理，可求得由组成的矩阵：，由此，得。4.2.4 计算靶心系数由灰靶理论模型可知，待评模式与标准模式针对评价指标的靶心系数。则=0.4049；=0.3725；=0.4273；=0.3333。同理，可求得由靶心系数组成的矩阵：4.2.5 确定指标权重运用改进后的熵值法计算所得的指标权重及评价指标体系见下表1：表1 江苏省农村土地整治可持续性评价指标及权重 准则层指标层权重备注A1具备资源经济的实力U1新增耕地数量现实潜力（hm2）0.0587 新增耕地理论潜力限制因子修正系数U2耕地质量提高潜力（104t）0.0591 （可实现单产-实际单产）耕地面积U3地区生产总值（亿元）0.0572 A2保障粮食安全的能力U4新增耕地率（%）0.0640 新增耕地面积/土地整治总规模U5耕地质量提升等级0.0637 整治后耕地质量等级-整治前耕地质量等级U6耕地质量提高率（%）0.0645 （整治后单产-整治前单产）/整治前单产U7建成高标准基本农田比率（%）0.0540 建成高标准基本农田面积/土地整治总规模U8新增和改善农田灌溉面积比率（%）0.0655 新增和改善农田灌溉面积/土地整治总规模U9新增和改善农田防涝面积比率（%）0.0574 新增和改善农田防涝面积/土地整治总规模A3维护社会和谐的力度U10受益人口密度（人/km2）0.0601 土地整治受益总人数/土地整治总规模U11修建泵站密度（座/km2）0.0592 修建泵站量/土地整治总规模U12修建田间道路密度（km/km2）0.0557 修建田间道路长度/土地整治总规模U13农民人均新增年收入（元）0.0568 整治后农民人均纯收入整治前农民人均纯收入A4促进环境友好的程度U14修建机井密度（眼/km2）0.0528 修建机井量/土地整治总规模U15修建灌排渠道密度（km/km2）0.0567 修建灌排渠道长度/土地整治总规模U16修建农田防护林密度（株/km2）0.0560 修建农田防护林工程量/土地整治总规模U17水土流失治理面积比率（%）0.0587 水土流失治理面积/土地整治总规模4.2.6 计算靶心度将上述所得的靶心系数和指标权重值代入公式（2），可计算出各个待评模式的靶心度，即：； ；（表2）。同理，按照上述方法可针对具备资源经济的实力（A1）、保障粮食安全的能力（A2）、维护社会和谐的力度（A3）和促进环境友好的程度（A4）4个准则层分别组成的灰模式进行农村土地整治可持续性评价，13个地区的靶心度值见表2。表2 江苏省农村土地整治可持续性评价结果 地区常州0.4013 0.4423 0.4801 0.3520 0.4236 淮安0.4952 0.6136 0.5454 0.4731 0.5456 连云港0.4094 0.7918 0.3765 0.4504 0.5521 苏州0.6202 0.4638 0.4395 0.4095 0.4733 泰州0.3820 0.4504 0.4352 0.3697 0.4168 无锡0.4562 0.5222 0.6746 0.3512 0.5077 徐州0.6548 0.6289 0.4402 0.7037 0.6065 盐城0.6517 0.4959 0.3996 0.5861 0.5211 扬州0.4090 0.4286 0.5795 0.3844 0.4502 镇江0.3695 0.4483 0.5121 0.3892 0.4361 南通0.4713 0.5151 0.3762 0.3762 0.4441 宿迁0.5650 0.5658 0.3753 0.5141 0.5099 南京0.4392 0.5523 0.4479 0.3972 0.4735 注：，分别代表4准则层的靶心度值。根据表2中的取值范围，在Arcview3.3采用自然断点法对全省农村土地整治可持续性进行初分，然后按照分区标准取整原则确定分级标准，最终将全省土地整治的可持续性划分为4级。如的取值主要集中在0.40.7，其可持续等级由高到低可依次划分为：I级（0.540.7），II级（0.480.54），III级（0.450.48），IV级（0.40.45）（图1）。 图1 江苏省土地整治可持续性评价等级124.3 评价结果分析结合表1和图2可以看出，江苏省的土地整治基本处于可持续状态，但区域之间的差异较为明显。徐州、淮安、连云港的土地整治可持续性在全省范围内最高，属于I级区，该区域是全省主要的粮食生产基地，具备推行规模农业、集中建设农业基础设施的优越条件，20062010年三市的土地整治效益较为明显，其中徐州市在增加耕地面积、改善农民生产条件和农村生态环境方面均排在全省首位，土地整治可持续性的综合水平很高。宿迁、盐城、无锡属于全省土地整治可持续性II级区，其中盐城属于江苏省沿海城市，可依托沿海开发将大量的滩涂、盐碱地开发整理为耕地，拥有潜力巨大的后备资源，成为土地整治可持续发展的重大支撑，无锡和宿迁则通过20062010年间的土地整治工作，极大地改善了自身的农业生产条件，耕地质量提高率分别达到18.11%和19.25%，高于全省其他地区，满足了可持续土地整治对提高粮食安全能力的基本要求。扬州、南京、苏州的土地整治效果并不突出，处于全省一般水平，属于全省土地整治可持续性评价III级区，可能的解释是三市以工业生产为主，建设用地面积相对较多且景观细碎化程度较高，不利于集中连片推进土地整治工作。泰州、常州、镇江、南通的土地整治可持续性在全省范围内最低，属于IV级区，虽然常州和镇江地处经济发达的苏南地区，但政府对土地整治工作的重视程度不够，尤其忽视了对农业基础设施及农民生产条件的改善，对土地整治的投资力度也相对较低，其中20062010年镇江土地整治项目投资额约52965亿元，位于全省最低水平，致使土地整治工作缺少了必要的资金保障，土地整治可持续性随之降低；虽然南通具备雄厚的土地整治后备资源，2010年以前全市的土地整治项目也取得一定成绩，但对农民的回馈效果并显著，农民生产条件和生活水平并未随着全市土地整治工作的开展而有所提高。5 结语针对传统灰靶模型等权的缺陷，笔者引入指标权重对模型加以改进，由此建立了加权改进后的灰靶评价模型，并采用改进后的熵值法确定指标权重，保证了评价结果的客观性与科学性。从可持续土地整治应具备的资源经济实力、保障粮食安全的能力、维护社会和谐的力度和促进环境友好的程度4个方面构建了土地整治可持续性评价指标体系，较以往指标体系更为全面，增强了评价结果的可信度。江苏省土地整治可持续评价结果表明，全省土地整治基本处于可持续状态，但区域之间的差异较为明显。从区域来看，苏北的土地整治可持续性最高，苏中和苏南相对较低；从单个城市来看，泰州、常州、镇江、南通有必要转变现阶段的土地整治模式及工作要点，在汲取徐州、连云港、淮安、盐城等城市成功经验的基础上，采取针对性、差别化的措施，在增加耕地数量、提高耕地质量的同时，更应注重农民的意愿及满意程度，建立相应的公众参与机制和收益反馈机制，以维持土地整治工作的可持续性。参考文献1 吴郁玲,曲福田.中国城市土地集约利用的影响机理:理论与实证研究J.资源科学,2007,29(6):106-113.2 张正峰.土地整理的模式与效应M.北京:知识产权出版社,2011:7-15.3 数据来源于2010年中国国土资源公报.4 罗明,张惠远.土地整治及其生态环境影响综述J.资源科学,2002,24(2):60-63.5 YIN Shuai, WEI Chao-Fu, YANG Xin-Yue, et al. 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