基于權的最小平方法的沈陽市土地利用現狀評價

李洪濤何 宏

(沈陽市規劃設計研究院，遼寧 沈陽 110015)

基于權的最小平方法的沈陽市土地利用現狀評價

李洪濤1何 宏2

(沈陽市規劃設計研究院，遼寧 沈陽 110015)

以沈陽市為例，應用權的最小平方法進行土地利用現狀評價。根據沈陽市的特點，建立土地利用現狀評價指標體系，利用權的最小平方法確定評價指標的權重。采用綜合評價法從土地開發利用程度、土地集約利用程度、土地利用綜合效益三方面對沈陽市的土地利用現狀進行評價。結果表明:沈陽市土地開發利用程度遠高于全省平均水平，土地集約利用水平遠高于全省平均水平，土地利用綜合效益略低于全省平均水平，土地利用綜合效益有待提高。

最小平方法;現狀評價;土地利用現狀;權重

土地利用現狀評價是對研究區域現時土地資源的特點、利用結構與布局、利用程度、利用效果及存在問題的分析評價［1］。根據各指標分值和研究區域土地利用現狀評價分值，對研究區域的土地利用現狀進行評價，評價的結果受到社會、經濟、自然、生態等多方面因素的影響，是一項多因素、多指標、多層次的復雜且規模較大工作。傳統的層次分析法存在一定的不足:要進行“一致性檢驗”，過程復雜，沒有成形的公式，且受專家知識結構、判斷水平和個人偏好等主觀因素的影響較大;權的最小平方法最早由A.W.U.Chu等人提出，后經華中理工大學陳挺教授在國內首本決策專著《決策分析》一書中加以介紹和引用而介紹到我國，該方法最突出的優點是概念清楚、計算過程簡化，且易于理解，避免了“一致性檢驗”。“關于層次分析法中權的最小平方法的理論證明”［2］，證明了其合理性和實用性，為權的最小平方法在層次分析法中的推廣和應用奠定了理論基礎。本文利用權的最小平方法對沈陽市進行土地利用現狀評價，簡化了計算過程，且易于理解，避免了“一致性檢驗”。

1 權的最小平方法基本原理［2－3］

此方法的基本原理是在一定的約束條件下，建立目標函數，對其一致性判斷矩陣A求得最小值，即一致性判斷矩陣排序向量的最優解［2－3］，由權的最小平方法構成的最優化問題用向量形式可表示為:

通過求解此輔助線性規劃模型而得到最佳排序向量如下:

最優解:W*=B－1e eTB－1e

其中:Wi為一致性判斷矩陣排序向量

aij=aik/ajki，j，k=1，2…n

A=(aij)n×n，若A滿足一致性條件:

aij=aik/ajki，j，k=1，2….n

則稱A為一致性判斷矩陣，否則稱A為非一致性判斷矩陣;

2 土地利用現狀評價實例

隨著沈陽市經濟的高速發展，土地利用現狀結構很難適應沈陽新形勢下發展需要。為了實現土地的可持續利用，促進經濟的持續健康快速發展，需要更好地了解土地利用現狀中存在的問題。

2.1 評價區域土地利用概況

2008年全市土地總面積1 288 088.24 hm2，土地利用率為92.56%。在已利用的土地中，農業用地988 374.85hm2，占土地總面積的76.73%，建設用地203 854.17 hm2，占土地總面積的15.83%;其他未利用土地95 859.22 hm2，占土地總面積的7.44%(見表1)。

表1 2008年沈陽市土地利用結構面積表

2.2 評價指標體系的建立

根據構建評價指標體系的科學性、以人為本、動態導向性、可操作性、系統性、主導因素與綜合分析、可持續利用等原則，結合沈陽市土地利用現狀以及存在的問題，同時考慮數據的可靠性和可獲得性，本文從土地開發利用程度、土地集約利用程度、土地利用綜合效益3個方面，14項指標設計了沈陽市土地利用現狀評價指標體系的基本框架(見表2)。

2.3 評價指標權重的確定

采用權的最小平方法確定沈陽市土地利用現狀評價指標的權重，計算步驟如下:

(1)根據各評價指標的重要程度，將其進行兩兩比較得出判斷矩陣A。

表2 沈陽市土地利用現狀評價指標體系

(2)由式2得矩陣B。

(3)借助MATLAB數學軟件求解可逆矩陣B－1。

(4)運用權重解析表達式計算出各指標排序權向量W*:

W*=［0.17120.12230.08290.09460.0389 0.04910.07670.03450.06080.05860.0789 0.04850.03630.0465］

2.4 綜合評價

采用綜合評價系數法進行評價，把不同量綱的指標無量綱化，經過系數加權得出總評價系數。這里以遼寧省平均水平和2010年沈陽市土地利用總體規劃目標規劃值作為評價標準，土地利用評價系數的計算公式為:Pi=xi/珋xI。式中，pi為第i項指標評價系數;xi為第i項指標現值;珋xI為第i項指標的標準值。應用公式，逐項計算各項指標的評價系數，最后得到總評價系數(見表3)。

2.5 評價結果分析［4］

遼寧省土地開發強度評價系數、土地集約利用評價系數、土地利用綜合效益評價系數、土地利用綜合評價系數分別為:0.2184、0.1331、0.6485、1［4］，評價結果顯示沈陽市土地開發強度評價系數為0.5460，遠高于遼寧省平均水平;土地集約利用評價系數為0.2400，遠高于遼寧省平均水平;土地利用綜合效益評價系數為0.4362，低于遼寧省平均水平;土地利用綜合評價系數為1.2222，遠高于遼寧省平均水平。

從結果上不難看出:沈陽市在土地開發強度、土地集約利用兩個方面都達到了相當高的程度，遠高于遼寧省平均水平，處于省內領跑位置，同時也表明在土地利用率、土地復墾率、城鎮化率、交通密度等諸多方面水平較高;但在土地利用綜合效益方面卻低于遼寧省平均水平，表明在森林覆蓋率、人均耕地、糧食耕地年產量、單位面積生產總值、人均糧食占有量等方面水平不高，沈陽市在這些方面有較大提升空間。由此建議沈陽市在土地利用綜合效益方面特別是森林覆蓋率和人均糧食占有量等方面加強關注和投入，進而提高本市的土地利用綜合效益。

表3 沈陽市土地利用現狀評價結果表

3 結論

通過對沈陽市土地利用現狀進行評價，達到了預期的研究目的，并與調查結果基本相符。沈陽市的主要目標是通過加強對土地的投入，提高土地集約利用水平，加強基礎設施建設，提高農業生產的現代化水平和機械化水平，實現沈陽市土地資源更好地向內涵式集約型轉變，從而實現土地資源的合理利用。沈陽經濟區等重大發展戰略的實施使原有建設用地布局難以適應沈陽新形勢下發展需要，用地結構和布局有待進一步調整。要使有限的土地資源滿足沈陽市推進城鎮化、現代化的發展需要，必須不斷推進土地資源觀念轉變、土地利用方式轉變和土地管理方式轉變。大力發展循環經濟，加強節約集約利用資源的管理，逐步實現配置科學化、布局合理化、供應減量化、使用高效化、利用循環化、閑置資源化、確保土地節約集效利用。

由于理論上證明了權的最小平方法排序的合理性，從而使權的最小平方法在理論上得到進一步完善，并為權的最小平方法在層次分析法中的推廣和應用奠定了理論基礎。此方法概念和思路清楚，計算方法簡明，這是傳統方法所不及的。因為權的最小平方法研究尚不多，所以，評價指標的選擇、判斷矩陣的得出、指標標準值的選擇與計算等問題還有待進一步討論、研究和完善。

(編輯:田紅)

［1］徐建華.現代地理學中的數學方法(第二版)［M］.北京:高等教育出版社，2002.

［2］王應明，傅國偉.關于層次分析法中權的最小平方法的理論證明［J］.系統工程理論與實踐，1995，(1):3－8.

［3］施祖送，梅昀.層次分析法在湖北省土地利用現狀評價中的應用［J］.現代農業科學，2006，(10):186－188.

［4］李玲，張振文，孫強.基于權的最小平方法的土地利用現狀評價［J］.中國土地科學，2009(1＆Research Institu):29－32.

AbstractTaking the case of Shenyang，the paper evaluates land use status by weighted least square method.According to the local condition of Shenyang，the paper establishes evaluation index system of land use status，and obtains weights of evaluation index by weighted least square method.From perspectives of land development degree，land intensive use degree and comprehensive profits of land use，the paper evalutes land use in Shenyang.The results show that land development degree in Shenyang city is much higher than average level of Liaoning Province，Land intensive use degree is much higher than average level of Liaoning Province，while comprehensive profits of land use is lower than average level of Liaoning Province.

Key wordsweighted least square method;evaluation on actual;land use;weighted

Evaluation on Actual Land Use of Shenyang Based on Weighted Lease Square Method

LI Hong-taoHE Hong
(Shenyang Urban Planning＆Design Institute，Shenyang Liaoning 110015，China)

F301.24

A

1002－2104(2010)05專－0115－04

2010-05-04

李洪濤，碩士生，主要研究方向為大地測量學與測量工程、土地利用規劃。