基于多准则决策分析法的苏北森林可持续经营1)

王延飞 温小荣 佘光辉

(南京林业大学，南京，210037)

自1992联合国环境与发展大会以来，世界各国相继制定了国家、区域水平上的森林可持续经营的标准与指标。目前共有150多个国家参加了9个有代表性的进程。生态区域包括热带(ITTO进程、塔拉波托倡议、非洲木材组织进程)、温带与北温带(赫尔辛基进程、蒙特利尔进程)、撤哈拉以南干早地区(非洲干旱地区进程)、干早地区(近东进程、亚洲干旱森林进程)等。这些标准和指标在内容、目标和方法上都比较相似，只是侧重点有所不同。我国于1995年开始研究建立中国国家级的森林可持续发展标准与指标体系，并于1997年开始了地区级和森林经营单位级指标体系的制订和验证。中国林科院林业可持续研究中心借鉴和吸收国际上有关成果，结合中国国情、林情，提出了《中国森林可持续经营的标准与指标框架》。随着世界各国森林可持续经营标准与指标体系的确立和逐步完善，各国都开始了本国森林可持续经营水平的评价工作。我国对森林可持续经营水平的评价工作开展相对较晚，特别是区域水平上的森林可持续经营评价鲜有研究报道。

历史上，江苏省是林业薄弱省份，但改革开放和实行市场经济体制以来，江苏林业以其独特的产业化方式得到了很大的发展。特别是20世纪70年代以来，苏北地区杨树种植面积的扩大和农田林网的兴起，逐渐形成了杨树产业，极大程度上提高了江苏的林地面积和森林蓄积。江苏已经初步形成了以江河湖海防护林带为骨架，农田防护林为网络，成片速生丰产林和国有林场为基地，并由四旁绿化(村旁、路旁、水旁、宅旁)相配套的平原生态林业体系[1]。但是随着苏北地区杨树种植面积的不断扩大，树种过度单一以及营林技术的滞后所带来的种种问题给当地实现森林资源可持续经营带来严重挑战，如何实现当地森林资源的可持续经营成为人们关注的焦点。

为了解决苏北林业经营存在的种种问题，提高当地的森林资源可持续经营水平，笔者使用多准则决策分析法(multi－criteria decision analysis，MCDA)，应用参与式乡村快速评估技术(Participatory rural rapid assessment，PRRA)，为当地森林资源可持续经营制定相应的标准和指标。对当地的森林可持续经营水平进行评估，并针对存在的问题提出相应改善方案。为苏北地区森林资源可持续经营提出一条可行的改进方向和方法，也为其他地区的森林资源可持续经营研究提供借鉴。

1 研究区概况

江苏省位于我国东部沿海中心，地处长江、淮河下游，地理坐标为东经 116°18'～121°57'，北纬 30°45'～35°20'，东濒黄海，北、西连山东、安徽，东南与上海、浙江毗邻。全省国土总面积10.26万km2，2010年末全省常住人口7865.99万人，人口密度居全国首位。全省气候具有明显的季风特征，处于亚热带向暖温带过渡地带，大致以淮河及苏北灌溉总渠一线为界，以南属亚热带湿润季风气候，以北属暖温带湿润季风气候。全省气候温和，雨量适中，四季分明，气候资源优越。全年平均气温14.6℃，全年平均日照2300 h，降水量在800～1100 mm。水资源丰富，地表水平均产水量248亿m3，地下水平均资源量120亿m3。全省光、热、水资源季节配合较好，自然条件优越，经济基础较好。

江苏省以平原为主，森林资源相对贫乏，解放初期，全省仅有残次林84667 hm2。新中国成立后，林业得到很大发展，森林资源得到较快增长。根据江苏省森林资源连续清查第5次复查结果，江苏省有林地面积88.04万hm2，活立木蓄积5022.6万 m3，森林覆盖率为10.56%。

江苏省目前虽已进入森林面积、蓄积量双增长阶段，但是仍然存在很多不足。特别是江苏北部乡村地区，林业经营还存在很多问题:①天然林资源偏少，人工林树种单一，林分稳定性差。在苏北地区，阔叶林的比重高达90%以上，且大多为纯林，以杨树为主导，这对病虫害防治和环境保护都十分不利。②林木种苗质量低。林木种苗是植树造林的物质基础和希望，在林业和生态建设中具有举足轻重的地位和作用。江苏省林木种苗在数量、品种和质量上都暴露出较为严重的问题。③地力衰退严重。单一树种(杨树)连作及水土流失等原因导致林地地力严重衰退，树木生长缓慢。④病虫害暴发。由于树种减少，结构单一，且连片面积大，对一些病虫害缺乏制约机制，使人工林病虫害日益加剧，在苏北，随着杨树栽种面积的不断扩大，常发性和危险性病虫害呈上升趋势。⑤技术水平不高，经济效益低下。由于林业技术推广体系不完善，尤其是林业基层技术推广人员严重不足，使得群众不懂得营林技术，林业经营粗放，营林收益极低。⑥林产加工企业规模小，数量多，区域分布不合理。在人造板主要产出地区，多数小木材加工企业仍分布在各乡镇村组，缺乏统一规划，处于自发状态，无法发挥集聚效应，阻碍了产品档次和企业规模的升级，经济效益低下[2－3]。

2 材料与方法

2.1 数据

本研究采用的参与式乡村快速评估技术，研究数据主要通过群众问卷调查、关键信息人访谈、专家小组研讨等方式获得。另外，通过查阅文献资料收集有关江苏特别是苏北地区林业方面相关信息。

群众问卷调查。通过预先设计好的调查提纲及问卷，对抽取的样本进行逐人的调查，问卷调查以封闭式问题为主，以便更客观地反映真实情况。问卷主要涉及林地边界、林农义务权利、营林技术、营林存在的问题及解决建议、当地政府营林政策等与群众密切相关的信息，为下面的研究提供详细准确的背景资料。

关键信息人研讨。选择在所设置的特定目标上具有较多知识的人作为关键信息人进行小组研讨。研讨小组包括林业专家，当地林业站工作人员、林木加工厂领导、护林员、水利工作人员、村干部、普通群众等不同工作岗位上的代表。研讨会的主要目的是参照文献[4]结合苏北地区森林资源经营现状，制定当地森林资源可持续经营的标准和指标，制定的标准要适合当地的社会经济和环境条件。制定标准和指标后，要对其重要性进行排序。

专家访谈。根据需要选择森林生态、林业经济、水土保持等方面专家，专家组通过分析群众问卷调查和关键信息人研讨会获得的苏北乡村地区林业经营现状、社会经济和环境条件等相关信息，提出各种解决目前森林经营存在问题的办法。

2.2 方法

本研究主要使用多准则决策分析法构建苏北森林可持续经营的评价体系。多准则决策分析法是一种定性与定量相结合的分析方法，它能在多重因素、多重标准，甚至相互冲突因素影响下，对一系列复杂问题进行分析和评价。在乡村林业经营问题上，不同的利益相关人持有不同的甚至相冲突的见解和目的。为了确保不同利益相关人的观点得到适当的对待，可以使用MCDA提供的一种分析架构来解决这个 问 题[5－10]。本研究主要用到以下2种MCDA方法。

2.2.1 基于等级排列的MCDA法

根据先验知识对各决策因子的重要性进行排序，采用1～9标度方法对其进行数量标度。1=弱重要，3=稍微重要，5=中等重要，7=比较重要，9=非常重要;2、4、6、8表示需要在上述两个标准之间折衷时的标度。各个决策因子的相对权重都可以根据利益相关人对决策因子重要性的排列来计算。假设在服从一定原则的情况下有j个标准(j=1，2，…，J)，标准 j有 m 个指标(m=1，2，…，M)，形式为:{Ij1，Ij2，…，Ijm}，其中 Ij1，Ij2，…，Ijm表示标准 j下有m 个指标[7－8]。

假设排列结果来自k个利益相关人，他们指定排列 rj1，rj2，…，rjk给标准 j，指定排列 rjm1，rjm2，…，rjmk给标准j下的各个指标，那么第j个标准的相对权重Wj和j标准下第m个指标的相对权重Wjm可分别表示为:

2.2.2 基于两两比较的MCDA法

两两比较法的思想源于层次分析法(Analytical Hierar－chy Process，AHP 方法)，它通过各个指标之间的一对一比较，可以快速得到各指标对于某一标准的相对权重[11－13]。该方法可以把一个复杂的决策问题分解为一系列对于标准重要性的各指标间的一对一比较。在某个标准下，每个指标同其他指标进行比较来确定其相对重要性。同样，也采用1～9标度方法对指标间两两变焦结果进行数量标度。1=同样重要，3=稍微更重要;5=明显更重要，7=重要得多，9=极端更重要;2、4、6、8表示需要在上述两个标准之间折衷时的标度。第j项标准下m个指标间两两比较结果{Ij1，Ij2，…，Ijm}反映了每个指标对标准的影像力的大小，比较结果构成一个m×m的判断矩阵。

2.3.3 基于加权评分的MCDA法

该方法主要用于通过考查判定各个标准下每项指标的现状与期望情况的差距来评价森林经营的绩效，这里所说的期望情况是指一种可持续的状态。在多指标分析法中，同样使用1～9标度方法，通过比较每项指标的现状与某一期望情况的关系来给其打分。1=该指标与其理想情况相比是差的;3=该指标低于平均水平;5=该指标处于平均水平，与其理想情况相比是可接受的;7=该指标与理想情况相比是比较好的;9=该指标与理想情况相比是优异的;2、4、6、8表示需要在上述两个标准之间折衷时的标度。

使用加权评分的方法[7]，第j个标准总体指标得分可以用下面的加权平均数来表示:

这里Wjm是标准j下，指标m相对权重的估计值;Sjm是标准j下，指标m的平均得分。相对权重Wjm也可以通过等级排列和两两比较的方法获得，本研究将通过不同方法获取相对权重，进而比较其得分情况。

3 结果与分析

3.1 标准与指标设定

标准与指标的设定主要是用于评价当地的森林可持续经营，设定过程主要包括以下几个步骤:首先，参照《中国森林可持续经营标准和指标》[4]，结合江苏北部地区林业经营现状拟定适合当地的森林资源可持续经营标准和指标。其次，在关键信息人研讨会上，对拟定的标准和指标进行反复讨论校订。最终，得到森林可持续经营的5条标准32项指标。

3.2 两两比较法计算各指标权重

每项标准下各指标相对权重的计算过程:标准1下有7项指标，每位信息人填写的一份表格。如果他认为指标1比指标2明显重要，则填5;如果他认为指标7比指标6重要的多，则填1/7。通过以上方法收集各位关键信息人的反馈信息，构建比较矩阵，然后对比较矩阵进行归一化处理，最后计算出各个指标的相对权重。

3.2.1 构建比较矩阵

通过收集的关键信息人反馈信息，构建比较矩阵。表中第一行第一列因为是标准1下第一项指标的自我比较，所以标度为同样重要，结果为1;第一行第二列结果为5，那是因为指标1比指标2明显重要，则指标2与指标1的比较结果为5的倒数1/5，表中其他数值以此类推，最终比较矩阵见表1。

表1 各个指标比较矩阵

3.2.2 归一化比较矩阵

首先，将比较矩阵按列求和。然后，用表中数值除以各自列中的和值。例如表1中第一列的和值为2.65。用第一列中的数值除以2.65得到归一化后的数值0.416、0.083、0.166、0.042、0.027、0.017、0.249，以此类推计算出其他各列数值。

3.2.3 计算指标权重

首先，将归一化矩阵按行求和。然后，将和值除以指标数量(标准1下有7个指标)，得到的数值即为各指标的相对权重。表2为关键信息人中的一位参会人员反馈信息的计算过程，以此方法计算出其他参加会议者关于各指标权重的反馈信息;然后，将每位参会者反馈信息计算的各个指标权重值相加;最后，用各相对权重的和值除以参会人员数目即可得到最终的各标准下每项指标的相对权重。

表2 标准1下各指标的相对权重

3.3 等级排列法计算各标准权重

使用等级排列的方法可以很快得到各项标准的排序。关键信息人根据自身经验将各个标准对森林可持续经营的重要性进行排序打分。本次参与排序打分的共有15人，结果见表3。

表3 森林可持续经营标准排序打分

使用公式(1)计算各项标准的相对权重，结果见表4。可以看出森林可持续经营各项标准排序打分的标准差均比较小，可见各位打分者的意见是比较一致的。表中第1项相对权重最大，说明代表们一致认为提高当地森林资源的可持续能力是实现其森林资源可持续经营的重要保证。由于近年来杨树产业在苏北地区的大面积推广及对天然林的保护力度不足，已经给当地的生态带来了一定的影响，这些都是亟待解决的首要问题。第2、第3项标准也占有较大比例，说明林业经营水利上的保障和经济收入的提高也是推动当地林业经营实现可持续的前提条件。另外，以上5项森林可持续经营标准还可进一步归纳为生态可持续、经济可持续和社会可持续3个大的方向，即生态可持续包括第1、第2项标准，相对权重占49.4%;经济可持续包括第3项标准，相对权重占20.5%;社会可持续包括第4、第5项标准，相对权重占30.1%。可以看出，大力保护和完善当地的生态系统仍然是森林资源可持续经营工作的重中之重。

表4 森林可持续经营各项标准相对权重

3.4 各指标相对权重计算结果

对各指标的评价分析是森林可持续经营评价体系中的关键内容，各种指标的设定及其权重的计算直接影响到评价结果的准确性。本研究分别使用等级排列和两两比较两种方法确定各指标的权重，并对计算进行分析。森林可持续经营各指标权重的计算结果见表5。

分析表5各个指标的权重计算结果可以发现:等级排列和两两比较两种打分方式得到各指标权重分布规律基本一致，特别是得分靠前的2项指标，排序完全一致。例如标准1下指标权重最大的2位分别为:指标1－1(两两比较法求得权重占44.76%，等级排列法求得权重占20.61%)，指标1－2(两两比较法求得权重占18.66%，等级排列法求得权重占19.42%)。但是，两种方法得到的各指标权重的分布比例差别较大，等级排列法权重分布更均匀，两两比较权重值比较集中，更多的被得分前几名占据(例如标准5下使用两两比较法求得指标5－6相对权重为45.1%，而用等级排列法求得权重为22.15%)。另外，相对权重较大的指标具有较小的标准差，说明大家对影响森林可持续经营的主要指标分歧较小。

在生态指标方面:杨树种质需要提高(1－1)和土壤肥力需要提高(2－2)两项指标的相对权重最大(分别占各自标准下相对权重的44.76%和40.58%)，说明多数信息反馈者认为这两项工作是实现当地生态可持续的首要工作。近年来随着杨树的大面积种植，经过几代的种植，杨树种质逐渐下降，不少地区杨树病虫害有逐渐加大的趋势。另外，由于有部分林农私自扦插培育杨树种苗，进一步加剧了杨树种质质量。以上现象都亟需培育推广一批抗病虫害较强的杨树品种来改善。同时，林农对林地的粗放式经营和杨树对土壤肥力的破坏，使得大部分杨树林地肥力不断下降，杨树生长缓慢。

在经济指标方面:指标林地单位面积产量需要提高(3－1)获得了29.64%的相对权重，说明它得到大部分信息反馈者的认可。由于广大群众对待林业态度仍不够重视以及林业的粗放式经营，林地单位面积产量较低，收益较差。近几年，随着国家农业补贴政策的实施和力度的加大，使得林业经营收入较农业经营差距加大，这进一步降低了广大农民的营林积极性。

表5 森林可持续经营标准与指标及其权重

在社会指标方面:监督和处罚机制需要完善(4－5)和对可持续营林技术的推广力度需要加大(5－6)两项指标获得最大权重(分别占各自标准下相对权重的41.7%和45.1%)。林业经营离不开监督和处罚机制的保障，它是保障林农权益的根本。在苏北广大农村地区，林业政策和技术的宣传和推广力度远低于其他行业，这种情况必须要加以改善。

3.5 森林可持续经营现状评价

通过以上过程确立森林资源可持续经营的评价体系，在对体系中各项标准和指标的相对权重进行分配后，各位关键信息人参照评价标准及指标对当地的森林可持续经营现状进行打分，通过计算加权得分情况评价各项标准及指标与理想状态的差距。得分结果见表6和表7。表6中各项指标的得分都较低，大部分得分指标都小于5(5=该指标处于平均水平，与其理想情况相比是可接受得)，甚至有部分指标，如 1－1、1－2、1－4、1－7、2－2、2－3、3－1、3－7、3－8、5－1、5－6 的分数小于 3(该指标低于平均水平)，表明目前的森林资源经营可持续性非常弱。另外，除了指标2－5，其它各项指标得分的标准差都小于1，说明大家对目前森林可持续经营的认识比较一致。

表6 森林可持续经营各项指标打分结果

就各项指标得分来看，相对权重比例大的指标得分都较小。标准1下相对权重最大前三位即指标1－1、1－2、1－4 的得分分别为2.13、1.73 和 1.73(该标准下得分最低的3项)。这说明提高杨树种质，提高林木多样性和提高林木病虫害防治资金是今后提高森林资源可持续能力的主要手段和方向。标准2下相对权重最大前三位即指标 2－2、2－3、2－1 的得分分别为1.87、2.53 和4.33(该标准下得分最低的3项)。这说明提高土壤肥力，减少旱涝影响面积和减少水土流失面积是今后提高地方水土保持能力的主要手段和方向。标准3下相对权重最大前三位即指标 3－1、3－8、3－5 的得分分别为 2.07、2.33和5.67。这说明提高林地单位面积产量，杨树优树推广和提高林木加工利用率是今后提高林业经营收入的主要手段和方向。标准4下相对权重最大前三位即指标 4－5、4－1、4－6 的得分分别为 3.07、3.87和4.33(该标准下得分最低的3项)。这说明完善监督和处罚机制、完善产权制度和周期性修改完善营林方针是今后制定林业相关制度的主要方向。标准5 下相对权重最大前三位即指标 5－6、5－1、5－5的得分分别为1.73、2.47 和3.33(该标准下得分最低的3项)。这说明加大可持续营林技术的推广，提高群众对森林可持续经营的认识和加强对青少年有关森林可持续经营知识的教育是今后提高群众对森林可持续经营认识的主要手段和方向。

表7 森林可持续经营各项标准加权得分结果

表7中各项标准的加权得分都较低，所有标准的加权得分都小于5(5=该指标处于平均水平，与其理想情况相比是可接受得)，生态方面(标准1和标准2)的两项标准得分最低。用各项标准的加权得分乘以其相对权重，求和得到总体的加权得分为2.98，小于3(该指标低于平均水平)，说明苏北当前的森林资源可持续经营整体水平较弱。5项标准中，相对权重最大(26.86%)的标准1所获得的加权得分最低，说明当前要把提高森林资源可持续能力放在提高苏北森林资源可持续经营水平的首要位置。另外，通过比较等级排列法和两两比较法计算得到结果来看，二者求得的各项标准的加权得分差别不大，得分大小规律基本一致。

4 结论与讨论

对苏北乡村地区森林资源可持续经营水平的评估结果表明，目前苏北大部分地区特别是杨树种植区的森林资源经营处于弱可持续状态。具体表现为:①在森林资源实现可持续经营体系中占有最重要地位的生态方面(标准1和标准2)各项指标的可持续性最弱。杨树种质逐渐下降、树木生长缓慢、病虫害加剧、林地肥力和蓄水能力降低是其存在的主要问题。②由于林业经营树种的单一化和营林技术的落后使得林地单位面积产量极低，经济收益差是苏北林业实现经济可持续发展(标准3)亟待解决的问题。③由于监督和处罚机制的不完善和对森林资源可持续经营的宣传推广力度不够使得群众对森林可持续经营的概念比较陌生，缺少可持续经营的意识和方法是森林资源实现社会可持续经营存在的主要问题，特别是在森林可持续经营概念和技术的宣传教育方面还远远没达到实现森林资源可持续经营的要求。

针对以上情况，结合关键信息人研讨会与会人员提出的解决建议和对森林生态、林业经济、水土保持等方面专家的访谈获取的意见整理得到一套改善苏北森林资源不可持续经营现状的方案。改善方案主要包括以下几个方面:①杨树产业作为苏北许多县市的支柱产业，应保持已有的优势，克服制约自身发展的障碍，从推进林业生产基地建设、加快两种培育推广步伐、优化产业结构和产品结构、培育龙头企业、提高产业竞争能力、完善杨树产业经营体制和运行机制、加强人力资源建设等方面来不断提升产业的可持续发展水平。②在林木多样性方面，必须要认识到树种的过分单一所带来的严重后果。要积极改变林木种植单一化的局面，在适地适树基础上，调整人工林的树种结构，加强银杏、香椿、楸树、刺槐、臭椿、常绿白蜡、楝树等优质乡土树种资源的开发利用。另外，要加强林木良种繁育基地和种苗生产基地建设，提高林木种苗的质量。③要真正达到可持续经营的目标，必须根据当地森林资源经营现状做好科学规划，确定不同立地条件下的林种、树种结构，不同分类经营单元的合理布局，不同林种如用材林、经济林、防护林的配套的栽培技术等。合理的混交方式能调整树种关系，维护森林系统健康，减少病虫危害大发生，所以，规划要大力提倡发展混交林。④积极推广复合农林业经营，江苏省林地面积有限，必须采用集约高效的林地利用方式，在综合考虑社会、生态和经济因素的前提下，把乔木和灌木有机结合于农牧业生产系统中。复合经营不仅能提高经济效益，还具有提高土壤肥力，控制水土侵蚀，改善农牧业生产条件等优势。⑤要加强林地立地生产力的维护和提高，要掌握不同树种的养分生物化学循环特性，找出不同立地条件、不同造林密度、不同轮伐期与林地土壤肥力和立地生产力的关系，适地适树。⑥要积极加大对森林资源可持续经营理念和方法的宣传和教育。要让广大群众深刻的理解森林资源可持续经营的意义，掌握一些森林资源可持续经营的手段，争取早日实现林木的科学种植和科学管理，实现经济与环境的双赢。

林业实现可持续发展对人类实现生存环境的可持续发展、实现整个人类的可持续发展均具有重要之意义和作用。本研究应用多准则决策分析法构建区域森林资源可持续经营评价体系，评价体系中各种评价标准和指标。在用来对当地森林资源可持续经营现状进行评价同时，其本身就是当地林业经营的改进方向。该方法研究过程简洁明了，易于广大群众理解，能非常直观地反应出区域森林资源可持续经营存在的问题及改进的方向，对其他地域的森林资源可持续经营研究具有一定借鉴作用。

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