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大丰市耕地规模利用效益评价研究

2016-05-05商明星吴桂宏刘吉军瞿忠琼

江西农业学报 2016年3期
关键词:耕地效益权重

商明星,余 逍,吴桂宏,刘吉军,瞿忠琼

(1.江苏省盐城市大丰区国土资源局,江苏 盐城 224100;2.南京农业大学 公共管理学院,江苏 南京 210000;

3.江苏省东图城乡规划设计有限公司,江苏 南京 210000)

大丰市耕地规模利用效益评价研究

商明星1,余 逍2,吴桂宏1,刘吉军3,瞿忠琼2

(1.江苏省盐城市大丰区国土资源局,江苏 盐城 224100;2.南京农业大学 公共管理学院,江苏 南京 210000;

3.江苏省东图城乡规划设计有限公司,江苏 南京 210000)

以大丰市为例,构建了耕地规模利用效益评价指标体系,运用主成分分析法和层次分析法综合集成赋权确定权重值,计算了大丰市各乡镇耕地规模利用综合效益值,并寻找了耕地规模效益存在差异的原因,提出了优化建议。结果表明:(1)大丰市各镇的耕地规模利用水平差异较大,综合效益值大小存在很大的差异;(2)就对耕地规模利用综合效益值分析来看,自然、社会经济条件对于耕地规模利用效益有着强烈的影响,自然、社会经济发展水平高的地区耕地规模利用效益水平较高,且会对其他地区的耕地利用效益有辐射作用。

耕地规模利用;综合效益;主成分分析;层次分析;大丰市

耕地资源不仅是人类直接的生产、生活资料保障,而且与国家粮食安全、社会经济稳定息息相关,对国民经济水平有着重要的影响[1]。近些年来,我国经济持续快速增长带来的城镇化和工业化快速推进的背后,却隐藏着不容忽视的资源粗放利用和浪费、闲置问题,尤其是城镇建设用地和农村居民点用地呈现出双增的态势,耕地资源对我国经济增长、社会发展的制约作用日益凸显。因此,如何对耕地资源进行规模利用,有效提高耕地规模利用效益是解决耕地问题的关键。规模利用效益是指耕地生态系统服务功能被人类社会实际利用后所产生的直接和间接效益的总称[2],对耕地利用效益评价研究有利于耕地资源的规模合理利用与调控,对改善耕地集约利用水平、优化耕地利用结构、提高耕地利用规模效益具有重要作用。

目前,对于耕地规模效益评价研究主要呈现出两大特点。首先,研究方向由早前的集中于耕地经济价值评价发展到着重研究耕地的经济、社会、生态效益的综合评价。李佳等[3]以河南省为研究对象,从经济、社会和生态3个方面选取19项指标,构建耕地利用效益评价指标体系,采用多因素综合评价法,评价河南省耕地利用效益水平,最后利用协调度模型判断影响耕地利用效益的各个子系统之间的相互协调程度;邹静等[4]用DEM模型,以平凉市六县一区作为评价单元进行经济、社会和生态三大效益的定量分析和有效性评价,以期获得耕地利用的结构优化方案及投入产出调整方案。其次,在研究方法上,因子分析、主成分分析、熵值法等单一的评价方法被广泛使用在耕地利用效益评价上。宋戈等[5]定量分析了黑龙江省垦区1999~2008年耕地利用综合效益和系统协调度,并采用主成分分析法对耕地利用效益驱动力进行分析,探寻影响耕地利用综合效益的敏感因子;张鹏岩等[2]利用主成分分析法对1999、2002、2005和2008年河南省18个地级市耕地资源利用效益的影响因素和变化趋势进行了评价分析。

本文借鉴已有的思路和角度,从经济社会、村庄环境2个方面选取9个指标,构建操作性强的评价指标体系[6-16],对数据进行标准化处理,借助SPSS软件,运用主成分分析和AHP层次分析法综合集成赋权确定权重值,最终计算大丰市各乡镇耕地利用规模综合效益值,比较了不同乡镇综合效益值的大小,寻找差异存在的原因,并对评价对象进行综合评价,并以最高的效益值所在乡镇的耕地利用规模作为参考,提出优化建议。

1 研究区概况和数据来源

1.1 研究区概况

大丰市位于江苏省中部沿海的长江三角洲境内,盐城市东南,北纬32°56′~33°56′,东经120°13′~120°56′。东连黄海,南与东台市接壤,西与兴化市毗邻,北与盐城市亭湖区、射阳县隔水交界。总面积305900 hm2,地形南宽北窄,呈不规则的三角形,似葫芦,南北长63 km,东西宽44 km。根据2009年耕地调查数据显示,截止2008年底,耕地面积为93190.8 hm2。全市宜开发为耕地的未利用地较少,耕地后备资源严重不足。

1.2 数据来源

本文相关计算或直接采用的数据、社会经济指标数据主要引自《大丰市统计年鉴(2014)》、《江苏省大丰市国民经济和社会发展公报》;村庄环境指标由大丰市国土资源局调查打分得到。

2 耕地规模利用效益评价指标及方法

2.1 构建评价指标体系

在遵循科学性、有效性、系统性等原则的基础上,研究区数据的可获取性,本文从社会经济、村庄环境2个层面选取了反映耕地规模利用效益的9个指标,初步拟定了具有层次结构的耕地规模利用效益评价指标体系,具体见表1。

在案例区,构建经济效益指标、社会效益指标等因素组成的耕地规模利用效益评价指标体系,综合定量评价大丰市耕地规模利用效益及其变化的影响。考虑到社会经济、生态效益相关指标的重叠性及研究区相关数据的可获取性,拟从社会经济和村庄环境2个方面来构建评价指标体系,社会经济指标选取了单位耕地面积劳动承载力、农村劳动力非农化水平、单位耕地面积上农业产值、机械化程度、单位耕地面积上农民纯收入、人均粮食产量,社会效益指标主要从改善村庄环境出发,选取了卫生环境、秩序环境、人文环境这3个指标。

表1 耕地规模利用效益评价指标体系

2.2 原始数据标准化

为消除量纲或数量级的不同,需要按照以下公式对原始数据值进行标准化处理。考虑到选取某些指标的正、负性并不是很明确,本文选用的是标准差标准化(Z-score标准化)对数据进行无量纲化(表2)。这种方法是基于原始数据的均值和标准差进行标准化,计算公式为:

(1)

2.3 确定指标权重值

耕地利用综合效益评价所选取的各项指标对其重要性并不一定都是相同的,因此需要对各项指标进行合理的赋值。本文采用主成分分析法和层次分析法分别从客观和主观上确定指标的权重,对其进行综合赋权以弥补主观和客观赋权的不精确性。

2.3.1 基于主成分分析法计算权重 本文根据表2中9个指标的标准化值进行主成分分析,运用SPSS19.0进行计算可得到主成分的特征值(表3)和相应的方差贡献率(表4)。

从表3可以看出,前3个主成分的初始特征值大于1,并且方差累计贡献率为80.466%,大于80%,说明各指标的数据信息丢失较少。按照主成分的提取原则,可提取前3个特征值作为3个主成分(F1、F2、F3),使得各原有指标信息保留得较理想。

表2 耕地利用规模综合效益评价原始值及标准化值

表3 主成分的特征值

根据各主成分与累积方差贡献率,可计算得出耕地利用规模综合效益指数Z,其计算公式为:

(2)

根据表4中的各主成分与各指标之间的关系,通过各指标对应的特征值可得到主成分的公式如下:

F1=0.79Y1-0.739Y2+0.831Y3+0.502Y4-0.205Y5-0.817Y6+0.594Y7+0.488Y8+0.567Y9

(3)

F2=0.542Y1-0.213Y2+0.286Y3-0.829Y4+0.951Y5+0.127Y6+0.141Y7-0.338Y9

(4)

F3=-0.02Y1+0.472Y2-0.164Y3-0.053Y4+0.171Y5+0.413Y6+0.571Y7+0.525Y8+0.537Y9

(5)

将F1、F2、F3代入公式(2)中可得到Z的表达式为:

Z=0.566Y1-0.357Y2+0.484Y3+0.001Y4+0.21Y5-0.307Y6+0.454Y7+0.349Y8+0.291Y9

(6)

对公式(6)中的值进行归一化处理,可得到各项指标的权重值(表5)。

表4 特征值的特征向量

表5 耕地利用规模综合效益评价指标主成分分析权重值

2.3.2 基于层次分析法计算权重 本次评价利用层次分析法(AHP法),将系统简化为有序的递阶层次结构,使这些要素归并为不同的层次,在每一层次,可按其上一层的某一准则或要素,对该层要素进行两两相对比较,建立判断矩阵:通过计算判断矩阵的最大特征根及对应的正交特征向量,得出该层要素对于该准则的权重,最后计算出多层级要素对于总体目标的组合权重,依次下去,从而得出不同评价对象的优劣权值。

(1)构建耕地利用规模综合效益评价层次结构模型(图1)。

图1 耕地利用规模综合效益评价层次结构图

(2)构建判断矩阵

通过此方法算出给出各层子因素对上层因素的重要性,并一一给分,构成判断矩阵,再算出各因素的权重。

社会经济(A1)、村庄环境(A2)2个因子对耕地利用规模综合效益(Z)影响评价重要性的评分构成的判断矩阵见表6。

表6 Z—A 判断矩阵

第三步,将行向量归一化得到行向量:β=(1/3,2/3)T。

由上述计算得社会经济(A1)、村庄环境(A2)的权重值(表7)。

单位耕地面积上劳动承载力(Y1)、农村劳动力非农化水平(Y2)、单位耕地面积上农业产值(Y3)、机械化率(Y4)、单位耕地面积上农民纯收入(Y5)、人均粮食产量(Y6)6个因子对社会经济(A1)的重要性评分及由上述方法计算得到的权重值见表8。

表7 Z—A权重值表

表8 A1—Y判断矩阵

A1—Y的判断矩阵中计算得到的λmax=6.4405,由上述公式计算得到CR=0.0699<0.1,则认为判断矩阵的一致性是可以接受的。

卫生环境(Y7)、秩序环境(Y8)、人文环境(Y9)3个因子对村庄环境(A2)的重要性评分及由上述方法计算得到的权重值见表9。

表9 A2—Y判断矩阵

A2—Y的判断矩阵中计算得到的λmax=3.0948,进而计算得CR=0.0911<0.1,则认为构造的判断矩阵具有满意一致性。

由表7、表8、表9中的权重值可计算得到各项指标对耕地利用规模综合效益的权重值(表10)。

表10 耕地利用规模综合效益评价指标层次分析权重值

2.3.3 综合集成赋权 主成分分析法和层次分析法分别从客观和主观上确定指标的权重,对其进行综合赋权以弥补主观和客观赋权的不精确性。其计算公式为:

(7)

计算得到耕地利用规模综合效益综合权重值(表11)。

表11 耕地利用规模综合效益评价指标综合权重值

3 结果与分析

根据上述计算得到的各项指标的权重值,结合获取的大丰市各镇的相关数据,可以计算得到大丰市各镇耕地利用规模综合效益值(表12)。

表12 大丰市各镇耕地利用规模综合效益值

根据表12中的数据可作出大丰市各镇耕地利用综合效益值块状图(图2)。

图2 大丰市各镇耕地利用综合效益值

从上述图表中可得出:

(1)大中镇的耕地利用规模效益最好,综合效益值为1.0306;南阳镇次之,综合效益值为0.9599;大桥镇、草堰镇的耕地利用规模效益最差,其中草堰镇的综合效益值为-1.5395。

(2)结合大丰市行政区划图及各镇人口、经济发展状况可知,大中镇、草庙镇、大桥镇人口、居民点属于高度集中的区域,草庙镇、大桥镇的综合效益值为负值,即耕地利用规模效益较差。由此可知,人口、农村点聚集度高并不能代表高的耕地规模利用效益,这是因为聚集度并不是影响耕地利用效益的唯一要素,在其他要素的综合作用下,耕地利用规模效益差的异性可能会很大;而白驹镇、刘庄镇、三龙镇、西团镇的人口和居民点聚集度较低,这4个镇的耕地利用规模综合效益值虽然不是很大,但均为正值,且有些镇的效益值比人口、居民点聚集度高的镇高,这也进一步证明了人口、居民点的聚集程度与耕地利用规模效益并没有直接的联系,并不能认为所有高聚集度下乡镇的耕地利用规模就是合理的,产出效益就是最高的,所以在对耕地利用规模进行调整过程中,要综合考虑各镇的自然社会经济条件进行综合整治。

(3)大丰市各镇的耕地利用规模综合效益值有正有负,且相差较大,其中效益值最高的大中镇与效益值最低的草堰镇相差2.5701,这说明大丰市各镇的耕地利用规模差异性明显,耕地利用规模效益也存在着很大的差异。其中草堰镇的耕地利用规模综合效益值只有-1.5395,这可能是因为草堰镇的地理位置处于大丰市西南方,距离中心镇大中镇较远,辐射作用小,自然社会经济条件比较落后,加之人对耕地的能动性作用小,对耕地利用规模不合理的分配,使得耕地平均斑块面积小(仅为40.58 hm2)。

(4)大中镇是大丰市的中心镇,属于高度聚集的城镇,区位条件优越,地理位置适中,经济发达,耕地利用规模合理,使得耕地利用规模效益值较高,而且很好地带动了周边城镇的综合效益。结合大丰市的行政区划图,新丰镇、刘庄镇、白驹镇、西团镇、南阳镇作为大中镇的相邻乡镇,地理位置条件优越,受到大中镇的辐射作用,耕地利用规模也较为合理,其效益值较高。

4 对策建议

本文通过构建耕地规模利用综合效益评价指标体系,综合各方面因素分析了大丰市耕地规模利用综合效益水平,为调整大丰市耕地规模利用提供参考,使得耕地利用效益达到最优,笔者主要从以下几个方面提出了相应的建议,为建立更加灵活、有效的农村土地规模利用机制,优化土地资源配置,促进社会主义新农村建设服务。

(1)在对人口、居民点配置的过程中,应根据因地制宜、循序渐进等原则,结合区域社会经济实际发展情况,在整理过程中合理地使农村居民点向中心村和城镇集中,逐步完善基础设施,原有宅基地重新规划建设宅基地或者复垦后根据地方特色,发展农业或旅游业。当然,在具体实施过程中还存在着诸多问题,需要在实践中不断摸索与总结。

(2)不同区域自然、社会迥异导致不同区域最佳耕地规模利用存在差异,在对区域的耕地规模利用进行调整时,不能一味地强调人口、居民点的集中配置,要结合区域经济发展水平的差异性对其耕地规模利用进行调整,以各镇耕地规模利用综合效益为主,考虑各区域最适宜的生产生活状态,不能仅追求农村居民点的高聚集度,应避免造成“高聚集低效益”。

(3)优质耕地往往会有更大的产出,在耕地规模利用相同的情况下,其利用产出效率会更高。区域在进行调整耕地规模利用的同时要注重耕地质量的提高,例如:优化土地利用结构对耕地进行调整和整治,平整耕地地块,对一些零散、破碎的地块进行相应的归并,减少地块的破碎化程度以及被边界分割的程度,使耕地地块的形状整齐、规则,以便于机械化耕作;还要加强农业基础设施建设,如兴修水利、提高灌溉保证率、改善排水条件,平整农田等。通过上述途径来挖掘耕地潜力,提高耕地质量水平,有利于耕地规模利用效益提高。

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Study on Evaluation of Cultivated Land Scale Use Efficiency in Dafeng City

SHANG Ming-xing1, YU Xiao2, WU Gui-hong1, LIU Ji-jun3, QU Zhong-qiong2

(1. Land and Resources Bureau in Dafeng of Jiangsu Province, Yancheng 224100, China; 2. College of Public Management, Nanjing Agricultural University, Nanjing 210000, China; 3. Jiangsu Dongtu Urban and Rural Design Limited Company, Nanjing 210000, China)

Taking Dafeng City as an example to construct scale of cultivated land utilization benefit evaluation index system, using principal component analysis method and analytic hierarchy process (AHP) integrated weight to determine weight value, calculating the scale using comprehensive benefit value in the township of Dafeng City, seeking the reasons for the differences of scale benefits of cultivated land, and put forward suggestions on how to optimize. The results show that: (1) there existed big difference in the land scale using among the towns of Dafeng City and in the level of comprehensive benefit value. (2) According to the analysis of cultivated land comprehensive utilization benefit value, the natural, social and economic conditions for the scale of cultivated land utilization benefit existed a strong influence, the high development level area of natural, social and economic existed the higher arable land use benefit and existed radiation effects on other areas of cultivated land utilization benefit.

Cultivated land scale use; Comprehensive benefit; Principal component analysis; Analytic hierarchy process; Dafeng city

2015-09-10

江苏省国土资源厅科技计划项目(201405);南京农业大学中央高校基本科研业务费人文社科研究基金(SKCX2015007、SKPT2015001)。

商明星(1963─),男,江苏盐城人,研究方向:土地资源管理。

F323.211

A

1001-8581(2016)03-0071-06

曾小军)

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