基于熵權可拓模型的高標準基本農田建設項目社會效應評價

蔡 潔，李世平

（西北農林科技大學經濟管理學院，陜西 楊凌 712100）

基于熵權可拓模型的高標準基本農田建設項目社會效應評價

蔡 潔，李世平

（西北農林科技大學經濟管理學院，陜西 楊凌 712100）

研究目的：高標準基本農田建設項目的實施必然會對區域內的社會環境產生影響，本文從農民、農村、農業三方面構建高標準基本農田建設項目社會效應評價的指標體系，利用熵權法確定各指標的權重，依據可拓模型分別計算單一指標和綜合指標與經典域5個等級的關聯度，分析高標準農田建設項目影響社會效應相關因子的貢獻度，估算寶雞市高標準基本農田建設項目實施前后社會效應。研究方法：熵權法和可拓模型。研究結果：農業影響因子在社會效應中的貢獻度最大，農民影響因子最小；寶雞市高標準基本農田建設項目實施前后社會效應分別為不明顯、非常明顯。研究結論：基于熵權法的可拓模型可用于高標準基本農田建設項目社會效應評價，寶雞市高標準基本農田建設應推廣。

土地評價；高標準基本農田；熵權法；可拓模型；社會效應

1 引言

高標準基本農田建設是以土地利用總體規劃和土地整治規劃為依據，在農村土地整治重點區域及重大工程建設區域、基本農田保護區、基本農田整備區等開展的土地整治活動，其目的是提高農業綜合生產能力和農業現代化水平，大力加強旱澇保收、高產穩產高標準基本農田建設，實現農業增產、農民增收、農村發展，促進耕地保護和節約集約利用，保障國家糧食安全，促進農業現代化和城鄉統籌發展[1]。全國土地整治規劃（2011－2015年） 提出到2015年要建成4億畝旱澇保收高標準基本農田。根據2009年國土資源部開展的全國農用地等級調查成果，國內18億畝耕地中高產穩產農田約6億畝，僅占耕地總量的1/3[2]，其余為中低產田，到2013年底，各地高標準基本農田建設面積已達到2億畝。

目前，許多學者從高標準基本農田建設的區域劃定方法[3-5]、整治潛力[6]、水利工程建設評價[7]、存在的問題及對策[8-9]等方面進行研究，但缺乏對高標準基本農田建設社會效應的研究。本文以陜西省寶雞市千陽縣高標準基本農田項目區作為研究區域，以高標準基本農田建設項目實施前后項目區的變化為依據，構建高標準基本農田建設項目社會效應的評估指標和模型。利用熵權法確定評價指標中各指標的權重，借助物元可拓模型評價高標準基本農田建設項目實施前后區域內社會效應的變化，為高標準基本農田建設的規劃設計和編制提供支持。

2 基于熵權的物元可拓模型

2.1 熵權法確定權重系數

在信息論中，熵是對不確定性的一種度量，反映了信息的無序化程度，其值越大，無序性越高，不確定性越大，故可用信息熵評價所獲信息的有序度及其效應。將高標準基本農田建設的社會效應作為一個研究系統，其評價指標作為子系統，將各子系統作為信源，各被評對象在該指標（子系統）下的取值則可視為子系統的可能出現結果，若其概率可以確定，則該指標的熵權就能計算出來[10]。即由評價指標值構成的判斷矩陣確定指標熵權。構建社會效應的判斷矩陣R = （xij）mn，用熵值法確定其權重，盡量消除人為因素的干擾，使評價結果更接近現實。計算步驟如下：

（1） 指標歸一化處理。

由于各項指標的計量單位不統一，在計算綜合指標之前要將指標的絕對值化為相對值，得到歸一化判斷矩陣B = （bij）mn

式1—式2中，xmax、xmin分別為同指標下不同事物中最滿意者和最不滿意者。

（2） 計算熵值Hi。

根據傳統的熵概念定義各評價指標的熵為：

（3） 計算評價指標的熵權W。

2.2 物元可拓模型

（1） 確定物元。

高標準基本農田建設項目的社會效應N，社會效應的指標c和特征量值v共同構成高標準基本農田建設項目社會效應物元。假設社會效應有N多個特征，它以n個特征c1，c2，…，cn和相應的量值v1，v2，…，vn描述，則表示為：

式6中，R-n維物元簡記為R = （N，c，v）。

（2）確定經典域。

經典域的物元矩陣可表示為：

式7中，Roj為經典域物元；Noj為第j個評價等級（j = 1，2，…，m）；ci為第i個評價指標；區間〈aoji，boji〉為ci對應評價等級j的量值范圍，即經典域。

（3）確定節域。

節域物元矩陣表示為：

式8中，Rp為節域物元；vpi= 〈apn，bpn〉為節域物元關于特征值ci的量值范圍；p為高標準基本農田建設社會效應等級的全體顯然有〈a0i，b0i〉 〈api，bpi〉（i = 1，2，…，n）。

（4） 確定關聯函數與關聯度。

則社會效應指標關聯函數K（x）的定義為：

式10—式11中，ρ（x，X0）為點x與有限區間X0= ［a，b］的距離；ρ（x，Xp）為點x與有限區間Xp= ［ap，bp］的距離；x，X0，Xp為待評價物元的量值、經典域物元的量值范圍和節域物元的量值范圍。

3 實例分析

3.1 研究區域概況

項目區位于千陽縣南寨鎮，處于陜西省寶雞市北部，東經107°08′20″—107°12′06″、北緯34°38′23″—34°41′57″之間，屬于黃土臺塬區。涉及千陽縣南寨鎮的南寨村、朝陽村、鄧家塬村、劉家坳村、堯頭村、新西村、閆家村、走馬棱村、大寨村、千塬村、三合村、小寨村、陽坡村13個行政村，總面積2194.67 hm2。總人口19589人，其中勞動力有9253人。區內地勢平坦，面積廣闊，交通便利，渠通水暢，有“三端一平”稱號（路端、渠端、樹端、地平），氣候屬于北溫帶大陸性季風半濕潤氣候，年平均降雨量599.1 mm，日照溫差大。高標準基本農田建設項目實施前后項目區土地利用變化情況如表1。

表1 高標準基本農田建設項目實施前后項目區土地利用變化情況Tab.1 The change of land use in high-standard primary farmland construction project

3.2 評價指標體系

采用理論分析、文獻查閱、專家咨詢相結合的方法構建高標準基本農田建設項目的評價指標體系，綜合分析高標準基本農田建設項目對項目區社會環境系統的影響及其產生的宏觀社會效應，在初步建立評價指標體系的基礎上，通過查閱土地整治社會效益評價的相關文獻對指標進行篩選，最終征詢有關專家的意見，對指標進行調整。本文研究高標準基本農田建設項目的社會效應的指標體系可分為高標準基本農田建設對農民生活條件的影響、對農村社會保障的影響和對農業生產的影響，評價指標體系如表2。

式12中，A為田塊面積，P為田塊周長。

CSSI是有效單位面積上的耕作時間，由于整理區域中存在多個田塊，因此用UA為權重，求取所有田塊耕作時間的平均值作為整個整理區域的單位面積的耕作時間（CSSIglobal）。

表2 社會效應的評價指標體系Tab.2 Social effects evaluation index

3.3 熵值和熵權

根據式1—式5計算社會效應中農民人均純收入、恩格爾系數、公眾滿意度、農地糧食單產、基本農田防護林比例、單位面積耕作時間、耕地面積和農用地自然質量分的熵值和熵權，如表3。

表3 各指標的熵值和熵權Tab.3 Entropy and entropy weight

從表3可以看出，基本農田防護林比例、單位面積耕作時間和農用地自然質量分在高標準基本農田建設社會效應中所占的權重較大，分別為0.211，0.300和0.302；公眾滿意度和農地糧食單產的權重分別為0.096和0.087；農民人均純收入、恩格爾系數、耕地面積的權重很小，分別為0.0015，0.0015和0.001。高標準基本農田建設的目的是通過土地整治活動增加糧食產量、提高農民收入、促進耕地的節約集約利用，高標準基本農田建設后，項目區補充的防護林帶使受防護的農田面積增大。項目區的田塊進行了規整，大大縮短了單位面積的耕作時間（以機械化耕作時間為基準）。在高標準基本農田建設中農用地的灌溉配套度、排水條件和田間路路配套度變化量大，提高了農用地自然質量分，使得基本農田防護林比例、單位面積耕作時間和農用地自然質量分三者的權重比較大。高標準基本農田建設后耕地面積增加了4.16 hm2，耕地面積增加率為0.3%，公眾滿意度的變化量為17.2%，農地糧食單產增加量為1500 kg/hm2，三者對相應的權重影響不大。

3.4 經典域和節域

經典域取值區間的確定是熵權可拓模型的基礎，根據高標準基本農田建設項目社會效應的可拓性，通過咨詢相關領域的專家，將高標準基本農田建設項目社會效應的經典域劃分為5個等級，即N01→N02→N03→N04→N05，定性描述為：無→不明顯→一般→明顯→非常明顯，各指標的經典域和節域取值區間如表4。

表4 經典域和值域的取值區間Tab.4 The range of classical and value domain

3.5 關聯度

根據式6—式11，確定關聯函數，分別計算出高標準基本農田建設項目實施前后農民人均純收入、恩格爾系數、公眾滿意度、農地糧食單產、基本農田防護林比例、單位面積耕作時間和農用地自然質量分與經典域5個等級的關聯度，各評價指標的5個關聯度中最大值對應的等級為該指標的等級。高標準農田建設項目實施前后各指標的關聯度及等級如表5和表6。

表5 高標準基本農田建設項目實施前各評價指標的關聯度Tab.5 The correlation before high-standard primary farmland construction project

3.6 綜合關聯度

根據公式待評價對象N0x關于等級j的綜合關聯度Kj（N0x）為：

表6 高標準基本農田建設項目實施后各評價指標的關聯度Tab.6 The correlation after high-standard primary farmland construction project

式14中，Kj（N0x）為待評價對象N0x關于等級j的綜合關聯度；Kj（xi）為待評價對象N0x的第i個指標關于等級j的指標關聯度（j = 1，2，…，n）；wi為各項指標的權重，項目實施前后的綜合關聯度及等級如表7。

表7 高標準基本農田建設前后的綜合關聯度Tab.7 The comprehensive correlation of high-standard primary farmland construction project

4 結果分析

根據表3中的結果，高標準基本農田建設項目社會效應各影響因素的貢獻度不同。對農業生產的影響方面的因子對高標準基本農田建設項目社會效應的貢獻度最大，對農村社會保障的影響方面因子的貢獻度次之，因子貢獻度最小的是對農民生活條件的影響。農業生產方面，單位面積耕作時間和農用地自然質量分的二者的貢獻度之和占99.80%；農村社會保障方面，基本農田防護林比例的貢獻度為70.80%；居民生活條件方面，公眾滿意度的貢獻率為96.97%。

從表5和表6的評價結果可以看出，寶雞市高標準基本農田建設項目實施前社會效應等級評價中1個一般、4個不明顯、3個無，高標準基本農田項目實施后社會效應等級評價中3個非常明顯、1個明顯、3個一般、1個不明顯，評價結果基本符合項目區實際情況；高標準基本農田建設項目實施前后基本農田防護林比例等級變化最明顯，公眾滿意度和單位面積耕作時間變化較明顯，恩格爾系數和農地糧食單產變化不明顯。高標準基本農田建設旨在節約集約利用耕地、保護耕地、促進農業現代化建設，高標準基本農田建設項目實施前后基本農田防護林比例和單位耕作時間變化顯著，項目區目前處于相對富裕階段，恩格爾系數變化不明顯；項目區內復種指數為1（即全年農作物總播種面積與耕地面積的百分比為100%）是影響農地糧食單產變化不明顯的主要原因。根據表7中項目區高標準農田建設項目實施前后社會效應等級變化情況，結合表5和表6，項目區農地糧食單產和農用地自然質量分二者有待提升，且其提升空間很大。

5 結論

科學有效地評價項目區高標準基本農田建設項目實施前后的社會效應，分析高標準基本農田建設項目社會效應3個影響方面貢獻度的大小以及農業生產、農村社會保障、居民生活條件3方面相關因子的貢獻度，可以更加有效地實現區域內土地資源的可持續、高效、集約利用，為其他地區高標準基本農田建設項目的實施提供借鑒。

（1）本文將熵權可拓物元模型用于高標準基本農田建設項目的社會效應評價中，根據熵權法確定指標的權重，克服了傳統定性分析的主觀性。可拓理論的引入避免了經典數學的二值約束，提高了模型的可擴充性和靈活性[11]。利用熵權法分析高標準基本農田建設項目的社會效應，既可以分析單一指標的影響程度，又可以分析各指標的綜合影響程度，表明該模型在高標準基本農田建設項目社會效應評價中具有普適性。

（2）高標準基本農田建設項目社會效應指標的篩選對于社會效應的評價非常重要，不同地區高標準基本農田建設項目的社會效應評價指標體系的選擇要以當地的實際情況為基礎進行篩選、補充和完善。只有這樣，才能因地制宜、客觀公正的評價出高標準基本農田建設項目對項目區的社會環境的影響程度。本文所選的社會效應指標還存在著不足，需要在以后的研究中進一步完善。

（References）：

［1］吳海洋.高要求與硬任務迸發新動力：談如何推進農村土地整治和建設4億畝高標準基本農田［J］.中國土地，2011，（10）：16-18.

［2］鄖文聚，程鋒，王洪波.高標準農田建設：土地整治的重要內容［N］.國土資源報，2010-08-31（5）.

［3］王新盼，姜廣輝，張瑞娟，等.高標準基本農田建設區域劃定方法［J］.農業工程學報，2013，29（10）：241-250.

［4］沈明，陳飛香，蘇少青，等.省級高標準基本農田建設重點區域劃定方法研究——基于廣東省的實證分析［J］.中國土地科學，2012，26（7）：28-33.

［5］馮銳，吳克寧，王倩.四川省中江縣高標準基本農田建設時序與模式分區.農業工程學報，2012，28（22）：243-251.

［6］楊偉，謝德體，廖和平，等.基于高標準基本農田建設模式的農用地整治潛力分析［J］.農業工程學報，2013，29（7）：219-229.

［7］王文浩.高標準農田水利工程后評價指標體系研究［D］.楊凌：西北農林科技大學，2013：1-8.

［8］李少帥，鄖文聚.高標準基本農田建設存在的問題及對策［J］.資源與產業，2012，14（3）：189-193.

［9］任靜.金川區高標準農田建設的現狀問題及對策研究［J］.山西農業大學學報（社會科學版），2013，12（3）：236-239.

［10］吳冠岑，劉友兆，付光輝.基于熵權可拓物元模型的土地整理項目社會效益評價［J］.中國土地科學，2008，22（5）：40-46.

［11］劉名沖，張祥義，馬鷹，等.基于熵權可拓模型的農村居民點整理潛力研究——以河北省太行山山前平原區為例［J］.中國生態農業學報，2013，21（9）：1166-1172.

（本文責編：陳美景）

Social Effects Evaluation of High-Standard Primary Farmland Construction Project Based on Entropy-Weighted Method and Extension Model

CAI Jie, LI Shi-ping
（College of Economics & Management Northwest A&F University, Yangling 712100, China）

The purpose is to study the impacts of the construction of high-standard primary farmland on the social environment. Based on the perspectives of farmers' welfare, rural development and agricultural production, this paper constructs the evaluation index system that combined theoretical analysis and expert consultation. Entropy-weighted method is used to determine the weight of each index, and extension model is used to calculate the correlative degree between indicators and evaluation of five levels. The paper finds that the effect of the agricultural production is the biggest, and the farmers' is the least. The social effects of high-standard primary farmland construction in Baoji are obvious. Before the construction the effects was not obvious, but after the construction it became very obvious. Empirical evidence shows that extension model based on entropy-weighted method can be used to evaluate the social effects of the high-standard primary farmland construction project.

land assessment; high-standard primary farmland; entropy-weighted method; extension model; social effects

F301.2

A

1001-8158（2014）10-0040-08

2014-06-30

陜西省國土資源廳基金項目“陜西省耕地和基本農田保護研究”（K33202007）；陜西省縣域經濟發展中的土地問題研究（K332021027）；陜西省土地整治與農業發展研究（K332021305）。

蔡潔（1989-），女，山東威海人，碩士研究生。主要研究方向為農村與區域發展、土地經濟與管理。E-mail: wh_caijie@126.com

李世平（1963-），男，甘肅武威人，教授，博士生導師。主要研究方向為土地經濟與管理研究。E-mail: lishiping68@126.com