基于多準則決策分析法的蘇北森林可持續經營1)

王延飛 溫小榮 佘光輝

(南京林業大學，南京，210037)

自1992聯合國環境與發展大會以來，世界各國相繼制定了國家、區域水平上的森林可持續經營的標準與指標。目前共有150多個國家參加了9個有代表性的進程。生態區域包括熱帶(ITTO進程、塔拉波托倡議、非洲木材組織進程)、溫帶與北溫帶(赫爾辛基進程、蒙特利爾進程)、撤哈拉以南干早地區(非洲干旱地區進程)、干早地區(近東進程、亞洲干旱森林進程)等。這些標準和指標在內容、目標和方法上都比較相似，只是側重點有所不同。我國于1995年開始研究建立中國國家級的森林可持續發展標準與指標體系，并于1997年開始了地區級和森林經營單位級指標體系的制訂和驗證。中國林科院林業可持續研究中心借鑒和吸收國際上有關成果，結合中國國情、林情，提出了《中國森林可持續經營的標準與指標框架》。隨著世界各國森林可持續經營標準與指標體系的確立和逐步完善，各國都開始了本國森林可持續經營水平的評價工作。我國對森林可持續經營水平的評價工作開展相對較晚，特別是區域水平上的森林可持續經營評價鮮有研究報道。

歷史上，江蘇省是林業薄弱省份，但改革開放和實行市場經濟體制以來，江蘇林業以其獨特的產業化方式得到了很大的發展。特別是20世紀70年代以來，蘇北地區楊樹種植面積的擴大和農田林網的興起，逐漸形成了楊樹產業，極大程度上提高了江蘇的林地面積和森林蓄積。江蘇已經初步形成了以江河湖海防護林帶為骨架，農田防護林為網絡，成片速生豐產林和國有林場為基地，并由四旁綠化(村旁、路旁、水旁、宅旁)相配套的平原生態林業體系[1]。但是隨著蘇北地區楊樹種植面積的不斷擴大，樹種過度單一以及營林技術的滯后所帶來的種種問題給當地實現森林資源可持續經營帶來嚴重挑戰，如何實現當地森林資源的可持續經營成為人們關注的焦點。

為了解決蘇北林業經營存在的種種問題，提高當地的森林資源可持續經營水平，筆者使用多準則決策分析法(multi－criteria decision analysis，MCDA)，應用參與式鄉村快速評估技術(Participatory rural rapid assessment，PRRA)，為當地森林資源可持續經營制定相應的標準和指標。對當地的森林可持續經營水平進行評估，并針對存在的問題提出相應改善方案。為蘇北地區森林資源可持續經營提出一條可行的改進方向和方法，也為其他地區的森林資源可持續經營研究提供借鑒。

1 研究區概況

江蘇省位于我國東部沿海中心，地處長江、淮河下游，地理坐標為東經 116°18'～121°57'，北緯 30°45'～35°20'，東瀕黃海，北、西連山東、安徽，東南與上海、浙江毗鄰。全省國土總面積10.26萬km2，2010年末全省常住人口7865.99萬人，人口密度居全國首位。全省氣候具有明顯的季風特征，處于亞熱帶向暖溫帶過渡地帶，大致以淮河及蘇北灌溉總渠一線為界，以南屬亞熱帶濕潤季風氣候，以北屬暖溫帶濕潤季風氣候。全省氣候溫和，雨量適中，四季分明，氣候資源優越。全年平均氣溫14.6℃，全年平均日照2300 h，降水量在800～1100 mm。水資源豐富，地表水平均產水量248億m3，地下水平均資源量120億m3。全省光、熱、水資源季節配合較好，自然條件優越，經濟基礎較好。

江蘇省以平原為主，森林資源相對貧乏，解放初期，全省僅有殘次林84667 hm2。新中國成立后，林業得到很大發展，森林資源得到較快增長。根據江蘇省森林資源連續清查第5次復查結果，江蘇省有林地面積88.04萬hm2，活立木蓄積5022.6萬 m3，森林覆蓋率為10.56%。

江蘇省目前雖已進入森林面積、蓄積量雙增長階段，但是仍然存在很多不足。特別是江蘇北部鄉村地區，林業經營還存在很多問題:①天然林資源偏少，人工林樹種單一，林分穩定性差。在蘇北地區，闊葉林的比重高達90%以上，且大多為純林，以楊樹為主導，這對病蟲害防治和環境保護都十分不利。②林木種苗質量低。林木種苗是植樹造林的物質基礎和希望，在林業和生態建設中具有舉足輕重的地位和作用。江蘇省林木種苗在數量、品種和質量上都暴露出較為嚴重的問題。③地力衰退嚴重。單一樹種(楊樹)連作及水土流失等原因導致林地地力嚴重衰退，樹木生長緩慢。④病蟲害暴發。由于樹種減少，結構單一，且連片面積大，對一些病蟲害缺乏制約機制，使人工林病蟲害日益加劇，在蘇北，隨著楊樹栽種面積的不斷擴大，常發性和危險性病蟲害呈上升趨勢。⑤技術水平不高，經濟效益低下。由于林業技術推廣體系不完善，尤其是林業基層技術推廣人員嚴重不足，使得群眾不懂得營林技術，林業經營粗放，營林收益極低。⑥林產加工企業規模小，數量多，區域分布不合理。在人造板主要產出地區，多數小木材加工企業仍分布在各鄉鎮村組，缺乏統一規劃，處于自發狀態，無法發揮集聚效應，阻礙了產品檔次和企業規模的升級，經濟效益低下[2－3]。

2 材料與方法

2.1 數據

本研究采用的參與式鄉村快速評估技術，研究數據主要通過群眾問卷調查、關鍵信息人訪談、專家小組研討等方式獲得。另外，通過查閱文獻資料收集有關江蘇特別是蘇北地區林業方面相關信息。

群眾問卷調查。通過預先設計好的調查提綱及問卷，對抽取的樣本進行逐人的調查，問卷調查以封閉式問題為主，以便更客觀地反映真實情況。問卷主要涉及林地邊界、林農義務權利、營林技術、營林存在的問題及解決建議、當地政府營林政策等與群眾密切相關的信息，為下面的研究提供詳細準確的背景資料。

關鍵信息人研討。選擇在所設置的特定目標上具有較多知識的人作為關鍵信息人進行小組研討。研討小組包括林業專家，當地林業站工作人員、林木加工廠領導、護林員、水利工作人員、村干部、普通群眾等不同工作崗位上的代表。研討會的主要目的是參照文獻[4]結合蘇北地區森林資源經營現狀，制定當地森林資源可持續經營的標準和指標，制定的標準要適合當地的社會經濟和環境條件。制定標準和指標后，要對其重要性進行排序。

專家訪談。根據需要選擇森林生態、林業經濟、水土保持等方面專家，專家組通過分析群眾問卷調查和關鍵信息人研討會獲得的蘇北鄉村地區林業經營現狀、社會經濟和環境條件等相關信息，提出各種解決目前森林經營存在問題的辦法。

2.2 方法

本研究主要使用多準則決策分析法構建蘇北森林可持續經營的評價體系。多準則決策分析法是一種定性與定量相結合的分析方法，它能在多重因素、多重標準，甚至相互沖突因素影響下，對一系列復雜問題進行分析和評價。在鄉村林業經營問題上，不同的利益相關人持有不同的甚至相沖突的見解和目的。為了確保不同利益相關人的觀點得到適當的對待，可以使用MCDA提供的一種分析架構來解決這個 問 題[5－10]。本研究主要用到以下2種MCDA方法。

2.2.1 基于等級排列的MCDA法

根據先驗知識對各決策因子的重要性進行排序，采用1～9標度方法對其進行數量標度。1=弱重要，3=稍微重要，5=中等重要，7=比較重要，9=非常重要;2、4、6、8表示需要在上述兩個標準之間折衷時的標度。各個決策因子的相對權重都可以根據利益相關人對決策因子重要性的排列來計算。假設在服從一定原則的情況下有j個標準(j=1，2，…，J)，標準 j有 m 個指標(m=1，2，…，M)，形式為:{Ij1，Ij2，…，Ijm}，其中 Ij1，Ij2，…，Ijm表示標準 j下有m 個指標[7－8]。

假設排列結果來自k個利益相關人，他們指定排列 rj1，rj2，…，rjk給標準 j，指定排列 rjm1，rjm2，…，rjmk給標準j下的各個指標，那么第j個標準的相對權重Wj和j標準下第m個指標的相對權重Wjm可分別表示為:

2.2.2 基于兩兩比較的MCDA法

兩兩比較法的思想源于層次分析法(Analytical Hierar－chy Process，AHP 方法)，它通過各個指標之間的一對一比較，可以快速得到各指標對于某一標準的相對權重[11－13]。該方法可以把一個復雜的決策問題分解為一系列對于標準重要性的各指標間的一對一比較。在某個標準下，每個指標同其他指標進行比較來確定其相對重要性。同樣，也采用1～9標度方法對指標間兩兩變焦結果進行數量標度。1=同樣重要，3=稍微更重要;5=明顯更重要，7=重要得多，9=極端更重要;2、4、6、8表示需要在上述兩個標準之間折衷時的標度。第j項標準下m個指標間兩兩比較結果{Ij1，Ij2，…，Ijm}反映了每個指標對標準的影像力的大小，比較結果構成一個m×m的判斷矩陣。

2.3.3 基于加權評分的MCDA法

該方法主要用于通過考查判定各個標準下每項指標的現狀與期望情況的差距來評價森林經營的績效，這里所說的期望情況是指一種可持續的狀態。在多指標分析法中，同樣使用1～9標度方法，通過比較每項指標的現狀與某一期望情況的關系來給其打分。1=該指標與其理想情況相比是差的;3=該指標低于平均水平;5=該指標處于平均水平，與其理想情況相比是可接受的;7=該指標與理想情況相比是比較好的;9=該指標與理想情況相比是優異的;2、4、6、8表示需要在上述兩個標準之間折衷時的標度。

使用加權評分的方法[7]，第j個標準總體指標得分可以用下面的加權平均數來表示:

這里Wjm是標準j下，指標m相對權重的估計值;Sjm是標準j下，指標m的平均得分。相對權重Wjm也可以通過等級排列和兩兩比較的方法獲得，本研究將通過不同方法獲取相對權重，進而比較其得分情況。

3 結果與分析

3.1 標準與指標設定

標準與指標的設定主要是用于評價當地的森林可持續經營，設定過程主要包括以下幾個步驟:首先，參照《中國森林可持續經營標準和指標》[4]，結合江蘇北部地區林業經營現狀擬定適合當地的森林資源可持續經營標準和指標。其次，在關鍵信息人研討會上，對擬定的標準和指標進行反復討論校訂。最終，得到森林可持續經營的5條標準32項指標。

3.2 兩兩比較法計算各指標權重

每項標準下各指標相對權重的計算過程:標準1下有7項指標，每位信息人填寫的一份表格。如果他認為指標1比指標2明顯重要，則填5;如果他認為指標7比指標6重要的多，則填1/7。通過以上方法收集各位關鍵信息人的反饋信息，構建比較矩陣，然后對比較矩陣進行歸一化處理，最后計算出各個指標的相對權重。

3.2.1 構建比較矩陣

通過收集的關鍵信息人反饋信息，構建比較矩陣。表中第一行第一列因為是標準1下第一項指標的自我比較，所以標度為同樣重要，結果為1;第一行第二列結果為5，那是因為指標1比指標2明顯重要，則指標2與指標1的比較結果為5的倒數1/5，表中其他數值以此類推，最終比較矩陣見表1。

表1 各個指標比較矩陣

3.2.2 歸一化比較矩陣

首先，將比較矩陣按列求和。然后，用表中數值除以各自列中的和值。例如表1中第一列的和值為2.65。用第一列中的數值除以2.65得到歸一化后的數值0.416、0.083、0.166、0.042、0.027、0.017、0.249，以此類推計算出其他各列數值。

3.2.3 計算指標權重

首先，將歸一化矩陣按行求和。然后，將和值除以指標數量(標準1下有7個指標)，得到的數值即為各指標的相對權重。表2為關鍵信息人中的一位參會人員反饋信息的計算過程，以此方法計算出其他參加會議者關于各指標權重的反饋信息;然后，將每位參會者反饋信息計算的各個指標權重值相加;最后，用各相對權重的和值除以參會人員數目即可得到最終的各標準下每項指標的相對權重。

表2 標準1下各指標的相對權重

3.3 等級排列法計算各標準權重

使用等級排列的方法可以很快得到各項標準的排序。關鍵信息人根據自身經驗將各個標準對森林可持續經營的重要性進行排序打分。本次參與排序打分的共有15人，結果見表3。

表3 森林可持續經營標準排序打分

使用公式(1)計算各項標準的相對權重，結果見表4。可以看出森林可持續經營各項標準排序打分的標準差均比較小，可見各位打分者的意見是比較一致的。表中第1項相對權重最大，說明代表們一致認為提高當地森林資源的可持續能力是實現其森林資源可持續經營的重要保證。由于近年來楊樹產業在蘇北地區的大面積推廣及對天然林的保護力度不足，已經給當地的生態帶來了一定的影響，這些都是亟待解決的首要問題。第2、第3項標準也占有較大比例，說明林業經營水利上的保障和經濟收入的提高也是推動當地林業經營實現可持續的前提條件。另外，以上5項森林可持續經營標準還可進一步歸納為生態可持續、經濟可持續和社會可持續3個大的方向，即生態可持續包括第1、第2項標準，相對權重占49.4%;經濟可持續包括第3項標準，相對權重占20.5%;社會可持續包括第4、第5項標準，相對權重占30.1%。可以看出，大力保護和完善當地的生態系統仍然是森林資源可持續經營工作的重中之重。

表4 森林可持續經營各項標準相對權重

3.4 各指標相對權重計算結果

對各指標的評價分析是森林可持續經營評價體系中的關鍵內容，各種指標的設定及其權重的計算直接影響到評價結果的準確性。本研究分別使用等級排列和兩兩比較兩種方法確定各指標的權重，并對計算進行分析。森林可持續經營各指標權重的計算結果見表5。

分析表5各個指標的權重計算結果可以發現:等級排列和兩兩比較兩種打分方式得到各指標權重分布規律基本一致，特別是得分靠前的2項指標，排序完全一致。例如標準1下指標權重最大的2位分別為:指標1－1(兩兩比較法求得權重占44.76%，等級排列法求得權重占20.61%)，指標1－2(兩兩比較法求得權重占18.66%，等級排列法求得權重占19.42%)。但是，兩種方法得到的各指標權重的分布比例差別較大，等級排列法權重分布更均勻，兩兩比較權重值比較集中，更多的被得分前幾名占據(例如標準5下使用兩兩比較法求得指標5－6相對權重為45.1%，而用等級排列法求得權重為22.15%)。另外，相對權重較大的指標具有較小的標準差，說明大家對影響森林可持續經營的主要指標分歧較小。

在生態指標方面:楊樹種質需要提高(1－1)和土壤肥力需要提高(2－2)兩項指標的相對權重最大(分別占各自標準下相對權重的44.76%和40.58%)，說明多數信息反饋者認為這兩項工作是實現當地生態可持續的首要工作。近年來隨著楊樹的大面積種植，經過幾代的種植，楊樹種質逐漸下降，不少地區楊樹病蟲害有逐漸加大的趨勢。另外，由于有部分林農私自扦插培育楊樹種苗，進一步加劇了楊樹種質質量。以上現象都亟需培育推廣一批抗病蟲害較強的楊樹品種來改善。同時，林農對林地的粗放式經營和楊樹對土壤肥力的破壞，使得大部分楊樹林地肥力不斷下降，楊樹生長緩慢。

在經濟指標方面:指標林地單位面積產量需要提高(3－1)獲得了29.64%的相對權重，說明它得到大部分信息反饋者的認可。由于廣大群眾對待林業態度仍不夠重視以及林業的粗放式經營，林地單位面積產量較低，收益較差。近幾年，隨著國家農業補貼政策的實施和力度的加大，使得林業經營收入較農業經營差距加大，這進一步降低了廣大農民的營林積極性。

表5 森林可持續經營標準與指標及其權重

在社會指標方面:監督和處罰機制需要完善(4－5)和對可持續營林技術的推廣力度需要加大(5－6)兩項指標獲得最大權重(分別占各自標準下相對權重的41.7%和45.1%)。林業經營離不開監督和處罰機制的保障，它是保障林農權益的根本。在蘇北廣大農村地區，林業政策和技術的宣傳和推廣力度遠低于其他行業，這種情況必須要加以改善。

3.5 森林可持續經營現狀評價

通過以上過程確立森林資源可持續經營的評價體系，在對體系中各項標準和指標的相對權重進行分配后，各位關鍵信息人參照評價標準及指標對當地的森林可持續經營現狀進行打分，通過計算加權得分情況評價各項標準及指標與理想狀態的差距。得分結果見表6和表7。表6中各項指標的得分都較低，大部分得分指標都小于5(5=該指標處于平均水平，與其理想情況相比是可接受得)，甚至有部分指標，如 1－1、1－2、1－4、1－7、2－2、2－3、3－1、3－7、3－8、5－1、5－6 的分數小于 3(該指標低于平均水平)，表明目前的森林資源經營可持續性非常弱。另外，除了指標2－5，其它各項指標得分的標準差都小于1，說明大家對目前森林可持續經營的認識比較一致。

表6 森林可持續經營各項指標打分結果

就各項指標得分來看，相對權重比例大的指標得分都較小。標準1下相對權重最大前三位即指標1－1、1－2、1－4 的得分分別為2.13、1.73 和 1.73(該標準下得分最低的3項)。這說明提高楊樹種質，提高林木多樣性和提高林木病蟲害防治資金是今后提高森林資源可持續能力的主要手段和方向。標準2下相對權重最大前三位即指標 2－2、2－3、2－1 的得分分別為1.87、2.53 和4.33(該標準下得分最低的3項)。這說明提高土壤肥力，減少旱澇影響面積和減少水土流失面積是今后提高地方水土保持能力的主要手段和方向。標準3下相對權重最大前三位即指標 3－1、3－8、3－5 的得分分別為 2.07、2.33和5.67。這說明提高林地單位面積產量，楊樹優樹推廣和提高林木加工利用率是今后提高林業經營收入的主要手段和方向。標準4下相對權重最大前三位即指標 4－5、4－1、4－6 的得分分別為 3.07、3.87和4.33(該標準下得分最低的3項)。這說明完善監督和處罰機制、完善產權制度和周期性修改完善營林方針是今后制定林業相關制度的主要方向。標準5 下相對權重最大前三位即指標 5－6、5－1、5－5的得分分別為1.73、2.47 和3.33(該標準下得分最低的3項)。這說明加大可持續營林技術的推廣，提高群眾對森林可持續經營的認識和加強對青少年有關森林可持續經營知識的教育是今后提高群眾對森林可持續經營認識的主要手段和方向。

表7 森林可持續經營各項標準加權得分結果

表7中各項標準的加權得分都較低，所有標準的加權得分都小于5(5=該指標處于平均水平，與其理想情況相比是可接受得)，生態方面(標準1和標準2)的兩項標準得分最低。用各項標準的加權得分乘以其相對權重，求和得到總體的加權得分為2.98，小于3(該指標低于平均水平)，說明蘇北當前的森林資源可持續經營整體水平較弱。5項標準中，相對權重最大(26.86%)的標準1所獲得的加權得分最低，說明當前要把提高森林資源可持續能力放在提高蘇北森林資源可持續經營水平的首要位置。另外，通過比較等級排列法和兩兩比較法計算得到結果來看，二者求得的各項標準的加權得分差別不大，得分大小規律基本一致。

4 結論與討論

對蘇北鄉村地區森林資源可持續經營水平的評估結果表明，目前蘇北大部分地區特別是楊樹種植區的森林資源經營處于弱可持續狀態。具體表現為:①在森林資源實現可持續經營體系中占有最重要地位的生態方面(標準1和標準2)各項指標的可持續性最弱。楊樹種質逐漸下降、樹木生長緩慢、病蟲害加劇、林地肥力和蓄水能力降低是其存在的主要問題。②由于林業經營樹種的單一化和營林技術的落后使得林地單位面積產量極低，經濟收益差是蘇北林業實現經濟可持續發展(標準3)亟待解決的問題。③由于監督和處罰機制的不完善和對森林資源可持續經營的宣傳推廣力度不夠使得群眾對森林可持續經營的概念比較陌生，缺少可持續經營的意識和方法是森林資源實現社會可持續經營存在的主要問題，特別是在森林可持續經營概念和技術的宣傳教育方面還遠遠沒達到實現森林資源可持續經營的要求。

針對以上情況，結合關鍵信息人研討會與會人員提出的解決建議和對森林生態、林業經濟、水土保持等方面專家的訪談獲取的意見整理得到一套改善蘇北森林資源不可持續經營現狀的方案。改善方案主要包括以下幾個方面:①楊樹產業作為蘇北許多縣市的支柱產業，應保持已有的優勢，克服制約自身發展的障礙，從推進林業生產基地建設、加快兩種培育推廣步伐、優化產業結構和產品結構、培育龍頭企業、提高產業競爭能力、完善楊樹產業經營體制和運行機制、加強人力資源建設等方面來不斷提升產業的可持續發展水平。②在林木多樣性方面，必須要認識到樹種的過分單一所帶來的嚴重后果。要積極改變林木種植單一化的局面，在適地適樹基礎上，調整人工林的樹種結構，加強銀杏、香椿、楸樹、刺槐、臭椿、常綠白蠟、楝樹等優質鄉土樹種資源的開發利用。另外，要加強林木良種繁育基地和種苗生產基地建設，提高林木種苗的質量。③要真正達到可持續經營的目標，必須根據當地森林資源經營現狀做好科學規劃，確定不同立地條件下的林種、樹種結構，不同分類經營單元的合理布局，不同林種如用材林、經濟林、防護林的配套的栽培技術等。合理的混交方式能調整樹種關系，維護森林系統健康，減少病蟲危害大發生，所以，規劃要大力提倡發展混交林。④積極推廣復合農林業經營，江蘇省林地面積有限，必須采用集約高效的林地利用方式，在綜合考慮社會、生態和經濟因素的前提下，把喬木和灌木有機結合于農牧業生產系統中。復合經營不僅能提高經濟效益，還具有提高土壤肥力，控制水土侵蝕，改善農牧業生產條件等優勢。⑤要加強林地立地生產力的維護和提高，要掌握不同樹種的養分生物化學循環特性，找出不同立地條件、不同造林密度、不同輪伐期與林地土壤肥力和立地生產力的關系，適地適樹。⑥要積極加大對森林資源可持續經營理念和方法的宣傳和教育。要讓廣大群眾深刻的理解森林資源可持續經營的意義，掌握一些森林資源可持續經營的手段，爭取早日實現林木的科學種植和科學管理，實現經濟與環境的雙贏。

林業實現可持續發展對人類實現生存環境的可持續發展、實現整個人類的可持續發展均具有重要之意義和作用。本研究應用多準則決策分析法構建區域森林資源可持續經營評價體系，評價體系中各種評價標準和指標。在用來對當地森林資源可持續經營現狀進行評價同時，其本身就是當地林業經營的改進方向。該方法研究過程簡潔明了，易于廣大群眾理解，能非常直觀地反應出區域森林資源可持續經營存在的問題及改進的方向，對其他地域的森林資源可持續經營研究具有一定借鑒作用。

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