晉中市農用地集約利用評價及地域差異分析

張 娟，閆洋洋，洪堅平

（山西農業大學資源環境學院，山西太谷030801）

隨著我國城鎮化速度的加快，我國的土地資源也在逐漸減少。全國土地利用數據結果顯示，截至2015年末，全國共有農用地64 545.68萬hm2，因建設占用、生態退耕、災毀、用地結構調整等原因耕地面積減少了30.17萬hm2，同時通過土地整治、農業用地結構調整等原因增加24.23萬hm2的耕地，年內耕地面積凈減少了5.94萬hm2[1]。2010—2016年，我國耕地呈現逐年遞減的趨勢。同時，農民日益增長的物質文化需要與相對較低的耕作收益之間的矛盾愈來愈突出，農用地后備資源匱乏，而粗放經營農用地的現象又普遍存在，嚴重影響了我國土地的利用效率。為了提高土地的利用效率，充分發揮農用地的使用價值，對現存的農用地利用情況進行集約利用評價成為摸清土地利用效率的有效方法[2]。

本研究根據晉中市的實地情況，在王業僑[3]、張蕾[4]、楊寧[5]、陳水英等[6]研究的基礎上構建了評價指標體系，基于層次分析法和改進的熵值法，建立了新的綜合評價模型，從而對晉中市2016年近143萬hm2的農用地利用情況進行了集約利用評價，并對評價結果進行了SPSS聚類分析，最后摸清了晉中地區各縣的集約利用度的差異。這為提高晉中市農用地集約利用程度，科學配置農業用地資源，編制土地利用總體規劃、基本農田劃定等提供了必要的依據，同時促進了農用地的持續利用和農業的持續穩定發展[4]。

1 研究區概況

晉中市位于太行山脈中段與太原盆地之間，地勢東高西低，呈現階梯狀分布，地理坐標為東經111°23′～114°28′，北緯 36°39′～38°06′。該地位于山西省中部，東臨太行山脈，西臨汾河，北接省會城市太原市，南臨長治市和臨汾市。全市山地、丘陵、平原皆備，地形以山地、丘陵為主[7]。其下轄榆次1個市轄區及太谷縣、祁縣、平遙縣、靈石縣、壽陽縣、昔陽縣、和順縣、左權縣、榆社縣等9個縣，代管介休市這1個縣級市，共設有118個鄉鎮，17個街道。

晉中市地處中緯度內陸黃土高原，屬暖溫帶大陸性半干旱季風氣候，季節變化明顯。全年太陽日照時數平均為 2 530.8 h，輻射總量 545～581 kJ/cm2。年平均氣溫為9.4℃，年平均無霜期151 d，降水主要集中在夏季（6—8 月），年平均降水量 479.6 mm[7]。

2016年全市糧食總產18.4億kg；蔬菜播種面積 85 333.25 hm2，總產 59.2 億 kg；與 2015 年相比，農民人均可支配收入增加6%，達到11 525元。全市糧食作物面積 256 666.41 hm2，產量 16.93 億 kg，占到總糧食產量的92%，糧食種植結構優勢較弱。全市具有優勢的雜糧種植面積為49 199.95 hm2，產量1.5億kg，在山西省處于中下游。2015年晉中市總產值為25 443 914萬元，其中，第一產業產值為1 785 131萬元，農林牧漁業總產值為1 820 491萬元，農業總產值為1 121 712萬元，人均地區生產總值為 31 434元[8]。

2 評價指標體系與評價模型的構建

2.1 評價指標體系構建

農用地的集約利用程度是經濟、資源、環境、社會這幾個系統均衡程度的體現，指標體系的確定應該層次分明地顯示農用地集約利用的構成。其體系應由不同的層次構成：目標層，即農用地集約利用水平，這是評價的目的；準則層，主要揭示目標層的狀態；指標層，具體描述準則層的影響指標[4]。

表1 2016年晉中市農用地集約利用基本情況調查

表2 2016年晉中市農用地集約利用評價指標體系

本研究通過閱讀大量文獻，在王業僑[3]、張蕾[4]、楊寧[5]、陳水英等[6]建立的農用地集約利用評價指標體系基礎上，根據評價體系構建的原則，考慮了相關數據的可得性，基于層次分析法[8]構建了評價指標體系，首先從農業局、國土局等相關單位對晉中市基本情況進行了調查，而后進行了實地考察，并對調查內容進行了完善，其調查內容列于表1。

最終結合晉中市的地域特點選取了23個指標，運用SPSS 21.0進行了相關性分析，并剔除了強關聯性的指標，確定了晉中市集約利用評價的指標體系，最終選定了投入程度、利用程度、利用效益、可持續狀況作為準則層，并篩選了16個相關的指標，如表2所示。

2.2 數據處理

為統一指標量綱與縮小指標之間的數量級差異，解決各指標數值可綜合性的問題，本研究采用極差標準化方法[9]。本研究所篩選的指標中存在正向指標和負向指標2種，需分別采用公式（1）和公式（2）對原始數據進行標準化處理，經過無量綱化處理之后，原始數據范圍分布在0～1，這使各個指標的數據有了可比性。

正向指標：

負向指標：

其中，Xi為各指標的原始數據，Xmax為某一項指標中的最大值，Xmin為某一項指標中的最小值，X′為標準化處理后的各指標值。

2.3 評價指標權重的賦值方法

我國指標權重的賦值方法主要有層次分析法（AHP）[10]、主成分分析法[11]、灰色關聯度法[12]、綜合分析法、熵值法[13]、均方差分析法[14]等多種主客觀分析法。由于評價指標權重的賦值直接影響到集約度評價結果的準確性，本研究結合了主觀的層次分析法和客觀的熵值法2種方法，采用了綜合法進行了權重賦值，避免了主客觀因素造成的偏差。

2.3.1 基于AHP法的權重賦值 運用AHP法，與多位專家進行了多次商議，經過定性與定量分析，計算得出晉中市農用地集約利用評價的16項指標的權重賦值，其結果列于表3。

表3 2016年晉中市農用地集約利用評價指標權重賦值

2.3.2 基于熵值法的權重賦值 熵值法是一種根據指標間的離散程度來確定指標權重的方法[9，13，15]。用熵值來判斷某個指標的離散程度，指標的離散程度越大，該指標對綜合評價的影響越大[16]，則對其賦的權重值越大，這能減小極端值的影響，縮小人為主觀決斷造成的偏差，從而可以更加客觀地對農用地的集約利用程度進行評價。其具體步驟如下。

（1）用標準化處理后的指標值，計算第j項指標下的i樣本值的比例Yij。

（2）計算第j項指標的熵值ej。

（3）計算第j項指標的差異性系數di。

（4）計算第j項指標的權重Wj。

按以上步驟，經過處理計算可得出晉中市農用地集約利用評價的16個指標的權重（表3）。

2.3.3 基于綜合賦值法的權重賦值 鑒于基于AHP法的權重賦值個人主觀偏差影響較大[17]，而基于熵值法的權重賦值受客觀條件影響較大且在一定程度上忽略了現實中人為的意愿。與此同時，綜合賦值法的權重賦值恰好可以彌補二者的缺點，既考慮了主觀影響又考慮了客觀情況，把2種方法計算的權重相結合，其具體計算公式如式（7）所示，權重賦值結果列于表3。

式中，Wj為第j個指標基于AHP法所計算的權重值；Wj′為第j個指標基于熵值法所計算的權重值；α為常系數，Wj″為第j個指標的綜合權重，且隨常系數的改變而改變（本研究常系數取值為0.5）。

2.4 農用地集約利用度評價模型

本研究采用綜合賦值法對各項評價指標的權重進行了賦值，在此基礎之上，運用綜合指數法[18]計算了晉中市11個地域的農用地集約利用程度的綜合值。用綜合指數法計算農用地集約利用度是將每個評價單元中經過標準化處理的各個參評指標的數值與各個指標的權重相乘，最后將其進行累加。其評價模型如下所示。

式中，Fj為農用地集約利用程度綜合值，Rij為經過標準化處理之后的某一指標的數（i＝1，2，3，…，m；j＝1，2，3，…，16）。

3 評價結果與分析

3.1 基于評價體系準則層的集約度評價結果

從評價指標體系的準則層角度，對2016年晉中市11個縣域農用地的投入強度、利用程度、利用效益和可持續狀況4個方面的集約利用度進行了計算，其結果如圖1所示。

從圖1可以看出，在晉中市11個縣域中，在農用地投入強度方面，和順縣的農用地投入程度最低，祁縣的農用地投入程度最高，在指標層中影響程度最大的指標是地均農業機械投入量；在農用地利用程度方面，左權縣的農用地利用程度最低，平遙縣的農用地利用程度最高，在指標層中影響程度最大的指標是耕地灌溉率；在農用地利用效益方面，和順縣的農用地利用效益最低，而太谷縣的農用地利用效益最高，其中糧食單產值這個指標的影響程度最大；在農用地可持續狀況方面，農用地可持續利用狀況最優的是壽陽縣，可持續利用狀況最差的為榆次區的農用地，其中人均耕地面積這個指標的影響程度最大。

3.2 基于農用地集約利用度的評價結果

3.2.1 計算農用地集約利用度 通過對2016年晉中市11個地域的16個評價指標的數據進行收集整理，并運用上文所示的農用地集約利用評價指標體系和評價模型進行計算，最終得出晉中市11個縣（市）的農用地集約利用度，其計算結果如圖2所示。

從圖2可以看出，在晉中市11個縣（市）中，祁縣的農用地集約利用程度最高，集約利用度為0.771；左權縣的農用地集約利用程度最低，集約利用度為0.124；祁縣的集約利用度是左權縣的集約利用度的6.22倍，其中對農用地集約利用程度影響最大的指標層為投入程度指標層。

3.2.2 農用地集約度的地域差異分析 根據晉中市11個縣（市）的農用地集約利用度評價結果可以看出，晉中市農用地集約利用度的分值總體上普遍不高，且各個縣（市）的農用地集約利用情況差異顯著。其原因可能主要是由于晉中市各個縣（市）的自然狀況和經濟發展狀況存在較大的差異。

本研究運用SPSS 21.0對集約度計算結果進行聚類分析，采用歐幾里德距離平方計算方法測定11個縣（市）之間的樣本間距離，采用離差平方和聚類方法[9]，對11個縣（市）進行歸類，最終根據晉中市11縣（市）的農地集約利用的實地情況和利用狀況進行聚類，其聚類譜系如圖3所示。根據聚類分析可得，2016年晉中市11個縣（市）農用地集約利用水平在縣與縣之間存在著顯著的差異，因此，可以將11個縣（市）劃分為3個等級。

第1個等級中包括太谷縣和祁縣，這2個縣的農用地集約程度明顯比其他縣的集約利用水平高。究其原因，可能主要是由于這2個縣農業基礎好，位于平原地區，地勢平坦，便于機械化耕作，土壤肥沃，產量較高，人口密度大，公路鐵路網密集，交通便利，經濟相對其他縣域發達，農民多以農耕為生，且具有政策項目扶持力度大、主導產業明顯、科技文化優勢突出、產業化勢頭強勁等優勢[19]；特別是山西農業大學位于太谷縣，緊鄰祁縣，農林專家多，農業技術培訓機會多，農民對農用地集約利用意識高，農作物種植種類和農業副產品種類豐富，且在農用地投入強度大，利用程度高，利用效益普遍偏高。

第2個等級中包括榆次區、壽陽縣和平遙縣，這3個縣的農用地集約利用程度處于中等水平。究其原因，可能主要是因為壽陽縣屬于山間盆地，冬季降水稀少，春季和秋季干旱頻發，制約農作物生長，導致農作物減產[20]。榆次區雖然地勢平坦、人口密集，但農民對于農用地集約利用的意識相對薄弱，非農化現象日趨嚴重，不利于農用地的可持續利用和發展[21]。平遙縣對農用地的投入程度上較弱，且種植的農作物收益普通，對農用地的利用效益較低，因此，集約利用水平不高。

第3個等級中包括榆社縣、左權縣、和順縣、昔陽縣、靈石縣和介休市，其農用地集約利用程度水平低。其中，和順縣和左權縣位于太行山脈，海拔偏高，溫度偏低，氣候條件較差[4-5]，種植農作物的種類被局限，且土壤肥力差，產量低，地勢不平坦，多梯田，不適宜機械化耕作。其他4個縣普遍對農用地的投入程度低，農民對農用地集約利用的意識普遍淡薄，種植作物種類單一，農作物收益偏低，因此，集約利用程度低。

4 結論

本研究結合2016年晉中市11個縣（市）的農用地利用狀況，在已有的評價指標體系上加以完善，構建了與當地情況相匹配的農用地集約利用評價指標體系，且將偏主觀的AHP法和偏客觀的熵值法進行了綜合，構建了綜合賦值法模型，從而科學地對各個集約利用評價指標進行了權重賦值，最后采用了綜合指數法計算得出了2016年晉中市各縣（市）的農用地的集約利用度。通過聚類分析對各個縣（市）農用地的集約利用情況進行了分類，研究結果表明，通過聚類分析，將2016年晉中市11個縣（市）的農用地集約利用程度總體分為3個等級，榆社縣（0.137）、左權縣（0.124）、和順縣（0.146）、昔陽縣（0.245）、靈石縣（0.216）和介休市（0.307）的集約利用度處于較低的等級，全市55%的縣集約利用程度較低。由于各個縣的農業基礎不同，自然條件和經濟發展狀況差距偏大，其中，祁縣的集約利用程度最高，為0.771，左權縣的集約利用程度最低，為 0.124，二者集約度之差為 0.647，11 個縣（市）的農用地集約利用程度的地域差異顯著。對于農用地集約水平的提高，可從投入要素、利用程度和利用效益3個方面著手，增加農用地機械投入，適當用化肥、地膜、大棚等改善自然條件；推廣先進的農業技術，創新農業生產方式[22]，根據當地的自然條件，選擇種植產量和產值較高的農作物，從而提高農用地的集約利用水平。

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