張杭杭
(都勻市國土資源局,貴州都勻558004)
目前,國內(nèi)對土地整理綜合效益的評價方法主要有層次分析法、模糊評價法、熵值法、德爾菲法、單因素評價法、權(quán)重指數(shù)法、主成分分析法、多目標決策法、對比分析法、綜合指數(shù)法、多因素綜合法等[1—6].還有部分學(xué)者也嘗試用新的定量化方法對土地整理綜合效益進行評價,如基于格序決策理論的評價方法和模型、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法中的反向傳播算法構(gòu)建模型,以及采取集對綜合評價物元模型,通過計算關(guān)聯(lián)度,將多因子評價結(jié)果歸結(jié)為單目標決策,以定量數(shù)字表示評價結(jié)果,從而較完整地反映土地整治項目的可持續(xù)水平.本文從上述方法中選取土地整理綜合效益評價中較為常用的AHP法、模糊綜合評判法和近年來嘗試運用在土地整理效益評價中的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)評價方法,以都勻市平浪鎮(zhèn)平浪大壩土地整理項目為例,進行實證研究.通過明確的數(shù)據(jù)對比,展示兩種常用的評價方法和較為新穎的評價方法在評價過程中的優(yōu)劣以及實用程度.
在充分認識項目區(qū)情況和土地整理特點的基礎(chǔ)上,依據(jù)土地整理綜合效益評價指標選取的原則,采用德爾菲法對指標進行選取,共邀請30位專家,包括長期從事土地整理的國土、水利、農(nóng)業(yè)、林業(yè)等方面的管理人員及專家、教授,對指標進行選取,得出評價指標體系,即經(jīng)濟效益(B1):靜態(tài)投資收益率(C1)、新增耕地單位面積投資(C2)、總產(chǎn)值增加值(C3);社會效益(B2):新增耕地率(C4)、道路密度增加量(C5)、新增耕地可供養(yǎng)人數(shù)(C6)、人均年純收入增加量(C7)、糧食單產(chǎn)增加量(C8)、土地保護權(quán)益狀況(C9);生態(tài)效益(B3):土地墾殖率(C10)、農(nóng)田生態(tài)改善度(C11)、有效灌溉面積(C12)、田塊規(guī)整率(C13).(注:本論文將運用三種評價方法進行土地整理綜合效益評價的實證,但考慮到都是以都勻市平浪鎮(zhèn)平浪大壩土地整理項目為例,項目情況不會有較大變化,故在選用同一指標體系進行綜合效益評價)
層次分析法主要是通過構(gòu)建層次結(jié)構(gòu)模型,利用較少的定量信息,把決策思維過程數(shù)學(xué)化,從而求解多目標、多準則或無結(jié)構(gòu)特性的復(fù)雜決策問題.本文對土地整理前后數(shù)據(jù)量化處理,得出的結(jié)果見表1.
表1 土地整理前、后預(yù)期指標值的量化處理
運用公式和九標度法對影響因素進行兩兩比較,從而建立各層次的判斷矩陣.對判斷矩陣進行一致性檢驗,使判斷矩陣具有滿意的一致性.根據(jù)算出的層次單排序與上一層次各因素指標的總權(quán)重進行匯總,即可得到最后一層的層次總排序或總權(quán)重.將規(guī)范化后的數(shù)值和各指標權(quán)重代入綜合評價公式得出項目的土地整理綜合效益得分.
本研究采用模糊綜合評判法,采用層次分析法確定權(quán)重,即運用9標度法確定各指標相對性,從而構(gòu)建判斷矩陣,通過一致性檢驗,得出各評價指標的權(quán)重.其次,根據(jù)項目區(qū)具體情況,確定項目區(qū)整理前后評價指標隸屬度,即將其分為優(yōu)、良、中、差4個級別,邀請相關(guān)領(lǐng)域?qū)<疫M行評判后,將特征向量U構(gòu)成模糊關(guān)系矩陣R與模糊子集進行模糊復(fù)合運算.如對于經(jīng)濟效益:A=(0.0623,0.1132,0.0343)因素判斷矩陣為:
使用矩陣乘積的數(shù)學(xué)方法建立經(jīng)濟效益的模糊綜合評價模型為:整理前:Bi=AiM(·,+)Ri;B1=A1M(·,+)R1=(0,0.04882,0.14966,0).整理后:Bi=AiM(·,+)Ri;B1=A1M(·,+)R1=(0.0698,0.09181,0.03687,0).同理計算整理前后社會效益、生態(tài)效益和綜合效益.
本文以VC++6.0開發(fā)的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)程序作為網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練工具,其中BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)采用Levenberg-Marquart算法進行訓(xùn)練,激活函數(shù)為Sigmoid().
經(jīng)濟效益隱含層定為5(隱含層神經(jīng)元只具有計算意義,其數(shù)目沒有嚴格的規(guī)定.一個公認的指導(dǎo)原則是在沒有其他經(jīng)驗知識時,符合給定樣本的最簡單(規(guī)模最小)的網(wǎng)絡(luò)就是最好的選擇.隱含層神經(jīng)元數(shù)目增加,使得網(wǎng)絡(luò)能鑒別各種樣本,但計算和存儲量增加,同時有可能出現(xiàn)過擬合)時,網(wǎng)絡(luò)收驗最快,學(xué)習(xí)率設(shè)置為0.5,輸入精度 0.0001,循環(huán)次數(shù)64851次;代入項目指標預(yù)期值與現(xiàn)狀值得到:整理前0.671,整理后0.662.社會效益:隱含層 10,學(xué)習(xí)率 0.5,輸入精度0.0001,循環(huán)次數(shù)12858次;兩個結(jié)果為 0.776,0.714.生態(tài)效益:隱含層 7,學(xué)習(xí)率0.5,輸入精度 0.0001,循環(huán)次數(shù)47796次;兩個結(jié)果為 0.779,0.746.土地整理綜合整體效益:隱含層20,學(xué)習(xí)率0.5,輸入精度0.0001,輸入精度0.0001,循環(huán)次數(shù)57764次;兩個結(jié)果為0.702,0.679.
運用層次分析法進行效益前后對比,通過研究數(shù)據(jù)表明,整理前綜合效益得分為0.239,其中經(jīng)濟效益得分0.0178,社會效益得分0.1893,生態(tài)效益得分為0.0319.整理后綜合效益得分為0.211,其中經(jīng)濟效益得分為0.0245,社會效益得分為0.1544,生態(tài)效益得分為0.0317.由此看出,土地整理前對預(yù)期效益進行評價得到社會效益較好,經(jīng)濟效益其次,生態(tài)效益較差;而土地整理后通過運用現(xiàn)狀值對土地整理進行了效益后評價,得出社會效益沒有預(yù)期理想,經(jīng)濟效益好,生態(tài)效益基本達到預(yù)期水平,但綜合效益得分相較預(yù)期效益評價,結(jié)果較為接近,說明該項目土地整理綜合效益雖然沒有預(yù)期理想,但是還是基本實現(xiàn)了預(yù)期效果.
由此可知,運用層次分析法對土地整理效益評價得到整理前后數(shù)據(jù)較為接近,它在進行土地整理效益評價時,重在將客觀數(shù)據(jù)與人為主觀因素相結(jié)合,通過對定量指標進行量化.對定性指標,結(jié)合現(xiàn)在調(diào)查和專家意見、構(gòu)建判斷矩陣等步驟,能較為有效地對其綜合效益進行評價,通過評價結(jié)果能很好地反映單項效益指標的變化程度和綜合效益的指標變化程度,使我們在進行土地整理實踐時能通過評價得到較為客觀合理的評價結(jié)果,有效地衡量土地整理的效果,更好地保證土地整理質(zhì)量和數(shù)量的穩(wěn)步提高.但該方法也存在自身的不足之處,即指標選取主觀性較強,且定性指標的定量也較為主觀,會影響評價結(jié)果的精確性.
模糊綜合評價數(shù)據(jù)顯示,土地整理前經(jīng)濟效益為“中”(52.7215分),社會效益為“良”(38.935分),生態(tài)效益為“中”(11.4376分),綜合效益為“良”(35.2189分).整理后經(jīng)濟效益為“良”(82.9905分),社會效益為“良”(38.1395分),生態(tài)效益為“中”(13.0620分),綜合效益為“良”(28.44756分).由此可知,項目實施后帶來顯著的經(jīng)濟效益,社會效益基本達到預(yù)期要求,生態(tài)效益相較預(yù)期效益有一定提高,綜合效益預(yù)期效益相較土地整理后效益有一定差距,但基本保持在預(yù)期“良”的效果上.
綜合上述評價結(jié)果,可以看出模糊綜合評判法在對土地整理項目進行評價時,具有自身的優(yōu)勢:在沒有實際數(shù)據(jù)的情況下,能根據(jù)層次分析法計算權(quán)重,運用專家經(jīng)驗擬定評價指標隸屬度標準,得出綜合效益評價結(jié)果;且結(jié)果即能用分值和等級兩種方式進行評判,能給我們一個較為直觀、有效的評價結(jié)果.但模糊綜合評判也具有自身的不足,在評價過程中,沒有運用到項目的實際數(shù)據(jù)進行評價,基本依靠專家的經(jīng)驗建立評價隸屬度標準,從而構(gòu)建矩陣進行計算,得出結(jié)果,評價具有很強的主觀性.
BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計算結(jié)果顯示,土地整理前經(jīng)濟效益0.671,社會效益0.702,生態(tài)效益0.779,綜合效益0.702.土地整理后經(jīng)濟效益0.662,社會效益0.679,生態(tài)效益0.746,綜合效益0.679.表明在對都勻市平浪鎮(zhèn)平浪大壩進行土地整理效益評價時,對經(jīng)濟效益、社會效益、生態(tài)效益和綜合效益的預(yù)期評價,在現(xiàn)狀效益評價中都沒有達到標準,但對效益評價的結(jié)果還是比較接近的,且總體上是提高的.
運用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進行評價,可以看出該評價方法無論從評價過程的精確程度還是評價結(jié)果都較為客觀、準確,人為因素較少.BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)運用學(xué)習(xí)訓(xùn)練減少誤差,因而效益評價的預(yù)期值和現(xiàn)狀值差別較小.但該方法在計算機技術(shù)方面具有一定要求.
通過對三種方法評價結(jié)果的總結(jié),可以明顯看出,AHP、模糊綜合評判法、BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)三種方法在土地整理綜合效益評價中都具有自身的優(yōu)勢和劣勢.但從客觀、準確的角度來說,AHP法和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的評價方法更具優(yōu)勢,模糊綜合評判在做土地整理效益評價時,相較AHP法和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)果,不是很客觀.AHP與模糊綜合評判法前期都用的是預(yù)期值,但是模糊數(shù)學(xué)是運用層次分析法確定權(quán)重后,再請專家進行打分,建立判斷矩陣,得出效益得分.整理后AHP用的是現(xiàn)場調(diào)查和數(shù)據(jù)采樣、當?shù)貙<医?jīng)驗綜合起來得出效益得分,模糊數(shù)學(xué)是通過專家對項目了解,對指標進行整理后評分,建立判斷矩陣,因而,可以看出模糊數(shù)學(xué)的主觀性比AHP法主觀性要強.但從便于操作來說,AHP法的實際操作相對于模糊數(shù)學(xué)和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)而言,要簡單便捷許多,特別是BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的操作過程相較前兩種方法來說,需要運用編程工具,要求評價人員具有很高的軟件操作的技術(shù)水平.但層次分析方法的評價精度卻沒有BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)高.BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)由于經(jīng)過無數(shù)次的學(xué)習(xí)訓(xùn)練,一定程度上減少了誤差,且在整個評價過程中人為參與因素很少,只在建立評價標準的基礎(chǔ)上運用專家經(jīng)驗,但也不是完全依賴于專家經(jīng)驗,也是通過對預(yù)期值和現(xiàn)狀值的擬合分等定級從而確立評價標準的,在評價標準確定后還經(jīng)過了無數(shù)次的學(xué)習(xí)訓(xùn)練,以求達到準確、客觀.在評價過程中AHP法可以得出經(jīng)濟、社會、景觀生態(tài)各個層次在進行效益評價時的具體分數(shù),從而較為明顯地看出,哪個因素是影響項目綜合效益上升或下降的關(guān)鍵因素,而模糊綜合評判法和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在實際評價過程中卻不能很好地體現(xiàn)這個方面,而只能從最終結(jié)果進行對比.
(1)建議在需要詳細數(shù)據(jù)資料和定性指標較少的情況下,采用層次分析法進行土地整理綜合效益評價.
(2)建議在涉及多個因素、多個層次且定性分析指標較多的情況下,采用模糊綜合評判法進行土地整理綜合效益分析.
(3)建議在進行大型土地整理項目,涉及指標多樣,且可比較為突出的情況下,即在做多個項目的土地整理綜合效益對比分析的情況下,使用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法.該方法可以避免人為計算權(quán)重和相關(guān)系數(shù)的主觀影響和不確定性.
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