基于AHP的土地集約利用水平模糊綜合評價

崔娟敏 ，季文光，2

(1.河北民族師范學院，河北 承德067000;2.沈陽建筑大學管理學院，沈陽110168)

土地的集約利用是指通過對土地投入的增加，改善土地的經營和管理，以提高土地收益的一種經營方式?！秶窠洕蜕鐣l展第十一個五年規劃綱要》提出“加快建設資源節約型、環境友好型社會”，“立足于節約資源、保護環境、推動發展，把促進經濟增長方式的根本轉變作為著眼點，促使經濟增長由主要依靠增加資源投入帶動向主要依靠提高資源利用效率帶動轉變”。《國務院關于深化改革嚴格土地管理的決定》(國發[2004]第28號)明確提出要強化節約和集約用地政策，要嚴格控制建設用地的增量，積極盤活存量土地，把節約集約用地放在首位，重點在盤活存量上下功夫。

層次分析法(AHP)由美國著名運籌學家匹茲堡大學薩蒂教授于20世紀70年代初期首次提出[1-3]。是將決策總是有關的元素分解成目標、準則、方案等層次，在此基礎上進行定性和定量分析的決策方法。本文利用該方法確定土地集約利用評價指標的權重。模糊綜合評價是以模糊數學為基礎，應用關系合成原理，將一些邊界不清和不易定量的因素定量化，進行綜合評價的一種方法[4-5]。土地的集約利用水平是一個比較模糊的概念，選擇模糊綜合評價方法對其評價具有可行性。目前關于AHP與模糊理論相結合的方法運用到土地的集約利用評價中的研究還很少。

1 建立模糊綜合評價模型

1.1 評價指標確定

將土地的集約利用評價指標體系分兩個層次 ，第一層次為土地利用結構合理性指標、土地利用程度指標和土地投入強度指標、土地使用的效果指標4大類。第二層次為各類具體指標共14項。

1.2 評價指標權重確定

采用AHP來確定土地的集約利用指標體系的權重[6]。利用比率標度技術對各指標的相對重要性進行判斷。比率標度法根據兩個因素重要程度相比結果分別賦予相應的標度(5/5=1，6/4=1.5，7/3=2.3，8/2=4，9/1=9)(同等重要、略重要、顯著重要、非常重要與特別重要)，如果重要程度處于上述各情況中間，則賦予相應的標度為(5.5/4.5=1.2，6.5/3.5=1.9，7.5/2.5=3，8.5/1.5=5.7)。由比率標度法得到判斷矩陣，對判斷矩陣求最大正特征根，并用方根法求解得到各指標權重。

1.3 AHP判斷矩陣的一致性

(1)檢驗 λmax

式中:(AW)i——向量AW的第i個分量;n——矩陣階數的第 i個特征向量。

(2)一致性檢驗。利用一致性指標、隨機一致性指標和一致性比率做一致性檢驗。若檢驗通過，特征向量(歸一化后)即為權向量，若不通過，需重新構成對比矩陣。

(3)CR值檢驗。引入RI(平均隨機性一致性指標)對CI進行修正。

表1 平均隨機一致性指標RI標準值

當階數大于2時，CI與RI之比記為CR(一致性比率)，當CR=CI/RI＜0.10時，即認為判斷矩陣具有滿意一致性，否則要調整判斷矩陣，使其具有滿意一致性。

1.4 模糊綜合評價

各指標對于土地的集約利用的隸屬度為:

被評價土地的集約利用模糊綜合評價值計算公式C為土地的集約利用模糊綜合評價值，土地的集約利用模糊綜合評價值越大，表明土地的集約利用程度越高。

式中:Cj——第j個一級評價指標的模糊評價值向量——通過計算且經過一致性檢驗得到的第j個二級評價指標的權重;Rj——第j個二級指標對應的一級指標權數。

通過上述公式計算且經過一致性檢驗得到二級指標權重W(2)和模糊向量R為:

通過計算，確定的模糊向量:

2 河北省土地集約利用水平評價

2.1 指標體系建立

本文選取了三個省份一個直轄市(北京市、湖南省、黑龍江省、甘肅省)與河北省進行比較分析，評價河北省的土地的集約利用水平，建立的指標體系如表2所示。

表2 指標體系及原始數據

2.2 評價指標權重確定

因涉及數據較多，權重確定較為煩瑣，這里僅列舉第一項土地利用結構合理性指標與其二級指標的賦權方法。如專家判斷“城鄉建設用地比重 A11”比“交通水利用地比重A12”稍微重要，則在表3中相應的位置填入數字“3/2”。

表3 土地利用結構合理性指標中各二級指標重要性的判斷

判斷矩陣的一致性:λmax=5.3，CI=(5.3-5)/(5-1)=0.07，RI=1.1，CR=0.06 ＜0.10，即符合一致性要求，同理，可以確定其它指標的權重，所有指標的權重如表4所示。

表4 重確定結果

2.3 建立土地的集約利用指標的模糊矩陣

對原始數據計算模糊隸屬度，構造模糊矩陣:

其中，列為土地的集約利用的14個指標，行為5個比較的省(市)，分別代表北京市、河北省、湖南省、黑龍江省、甘肅省5個省(市)。

2.4 評價結果

計算各省(市)土地的集約利用模糊綜合評價值。

即北京市、河北省、湖南省、黑龍江省、甘肅省5個省(市)在土地利用結構合理性指標上的排序為:1，2，5 ，3，4，同理，C2=? R2=(1.000，0.507 ，0.011，0.221，0.066)。即5 個省(市)在土地利用程度指標上的排序為:1，2，5，3，4。C3=W(2)3 ?R3=(0.893，0.368，0.361，0.560，0.090)。即5個省(市)在土地投入強度指標上的排序為:1，3，4，2，5。C4=? R4=(0.741，0.400，0.000，0.938，0.494)。即5個省(市)在土地使用的效果指標上的排序為:2，4 ，5 ，1 ，3 。

即北京市、河北省、湖南省、黑龍江省、甘肅省5個省(市)在各指標上的總排序為 :1，3，5，2，4，河北省土地的集約利用總體水平居全國中上等水平，其土地利用結構合理性指標和土地利用程度指標居全國的中上等水平，而土地投入強度指標不高，土地使用的效果指標略差。

2.5 可靠性分析

基于層次分析法的土地的集約利用水平模糊綜合評價方法，通過對河北省與國內其他代表性地區的土地集約利用水平進行評價結果對比驗證，土地的集約利用水平的模糊綜合評價方法評價出的結果具備可靠性。

3 結論

近年來城鎮、工礦、基礎設施、村鎮等各類建設用地呈現全面擴張的態勢，同時在一些行業和地區無序、粗放利用土地的現象仍然大量存在，為緩解土地供需矛盾，保障社會經濟穩定發展，集約是土地利用的必然選擇。層次分析法是將定性評價問題轉化定量評價的一種科學有效方法，在許多經濟管理評價問題中發揮了重要的作用，適于確定多層次的屬性權重問題，考慮土地的集約利用發展水平的測評本身含有模糊因素，筆者提出了基于層次分析法的土地的集約利用水平模糊綜合評價方法。并以河北省為例，與其它地區的實際數據檢驗，表明基于AHP的模糊綜合評價是進行土地集約利用評價的精確方法。

[1] 李敏，費耀平.一種分層的網絡安全評價方法[J].微機發展，2003，13(6):106-108.

[2] 孫才志，林學鈺，王金生.AHP及其在水資源系統模糊優化中的應用[J].系統工程，2001，19(2):6211.

[3] 陳欣.模糊層次分析方法在方案優選方面的應用[J].計算機工程與設計，2004，25(10):1847-1849.

[4] 謝季堅，劉承平.模糊數學方法及其應用[M].武漢:華中理工大學出版社，2000:190-256.

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[6] 傅伯杰.土地可持續性利用評價的指標體系與方法[J].自然資源學報，1997，12:(2)115-116.