本溪市最佳森林选择的研究

陆小辉

(辽宁省林业调查规划院，辽宁 沈阳 110122)

森林经营方案是森林经营主体为了科学、合理、有序地经营森林，充分发挥森林的生态、经济和社会效益，根据森林资源状况和社会、经济、自然条件而编制的规划设计［1］。森林经营方案，是实现森林科学经营的重要手段;是减少人为干扰正常森林经营活动的重要措施;是森林经营主体制定年度计划、组织经营活动和林业主管部门实施森林资源管理、监督的重要依据［2～4］。然而，在我国目前的森林经营方案编制和使用中存在很多问题，例如:在经营目标上，目的是管理好当地的森林，使林业得到可持续发展，而林区当地居民由于没有耕地，需要通过林业来发展经济［5］;编制的指标过于理想化，没有充分考虑经营者的经营能力［6］。由此可见，森林经营方案符合实际需要、能够真正指导生产是关键所在。

针对以上问题对经营主体规划类型、实际地区进行选优。从社会、生态、经济效益等方面进行综合评价和可行性分析，包括各类型方案对国民经济其他相关产业的影响分析、补偿分析等，在此基础上选出最适宜的方案类型。作者采用系统评审技术建立模糊综合评审模型，对各预选类型的适用性进行优选排序，以排序结果作为方案抉择的依据［7］，旨在探索运用层次分析法进行森林经营方案的选优问题，遴选出更加符合实际需要的森林经营方案类型。

1 层次分析法原理、实验地点及模型设计

1.1 层次分析法原理

层次分析法(analytic hierarchy process，AHP)，是美国运筹学教授T.L.Saaty 在20 世纪70 年代提出的一种新的系统分析方法。这种方法适用于结构较为复杂、决策准则较多而且不宜量化的决策问题［8］。其基本思路是把复杂问题分解为各组成因素，建立各因素之间的层次结构，通过主观判断和两两比较，得到决策因素对于目标重要性的总排序，从而对所研究的问题作出最优的决策［9］。

1.2 试验区概况

本研究以本溪市的集体林地作为制定森林经营方案的主体。本溪市位于辽宁省东南部，地理位置在123°34'～125°46'E、40°49'～41°35'N 之间，总面积841 130.9 hm2。境内山多地少，山地面积占总面积的80%，耕地面积占8.7%、水面和其他用地面积占11.3%，故有“八山一水一分田”之说。本溪地处山区，野生动植物资源丰富。由于林副产品等价值较高，山区人民历来都依赖森林产品维持其生存和发展。同时，本溪也是辽宁省的主要林区和森林保护区。

1.3 模型设计

1.3.1 明确目标，建立层次结构

森林经营方案是指导森林经营单位科学经营森林、合理利用资源、发展林业经济、提高经营管理水平的纲领性文件［10］。目的是扩大森林资源、增加森林覆盖率、促进林业生产发展;以最少的消耗，生产最多的产品，不断满足社会日益增长的需要，获得最佳的经济、生态和社会效益［11］。科学合理的森林经营方案能够适应地区发展，使保护环境与提高人民生活水平相统一，协调各方面利益。

根据森林的社会、经济、生态效益，综合考虑国家和区域社会经济系统对林业经济、社会和生态等有关要求，并在借鉴已有研究结果的基础上，系统分析方案的优化问题，建立层次分析模型，如图1 所示。

图1 优化森林经营方案层次分析结构图Fig 1 The analytic hierarchy process structure chart of optimizing forest management plan

表1 随机一致性指标表Tab.1 Random consistency target table

1.3.2 构建判断矩阵，进行层次排序和一致性检查

按照Saaty 等人提出的将各方案两两对比，按“非常重要、重要、一般、不重要、很不重要”的原则，分别赋予aij“9，8，7，…，1”的分值及其反数1，1/2，…，1/9 进行量化，构造判断矩阵A。由此计算出最大特征根λmax以及相应的特征向量W=(ω1，ω2…，ωn)、一致性指标［12］。在一致性指标的基础上求出一致性比率CR=CI/RI，其中:RI可以从表1 的随机一致性指标表中查取，当一致性比率CR＜0.1 时，认为判断矩阵具有满意的一致性，各评价指标的重要性判断可靠。

2 结果与分析

通过请林业局领导、管理部门专家、森林经营者、林业科技人员，对各个预选方案进行比较、分析后赋分，综合结果形成判断矩阵，详见表2 ～表5。

表2 判断矩阵A－B Tab.2 Judgment matrix A－B

从表2 的数据中可以推算出，最大特征根0.636 9)，CI=0.019 250，RI=0.580 0，CR=λmax=3.038 51，归一化后的特征向量为:W=0.033 190 ＜0.1。可见结果具有满意的一致(ω1，ω2，…，ωn)=(0.258 2，0.104 7， 性。

表3 判断矩阵B1－CTab.3 Judgment matrix B1－C

从表3 的数据中可以推算出，最大特征根λmax=3.007 00，CI=0.003 511，RI=0.580 0，CR=0.006 053 ＜0.1。可见结果具有满意的一致性。

表4 判断矩阵B2－CTab.4 Judgment matrix B －C

从表4 的数据中可以推算出，最大特征根λmax=3.094 00，CI=0.047 008，RI=0.580 0，CR=0.081 050 ＜0.1。可见结果具有满意的一致性。

表5 判断矩阵B3－CTab.5 Judgment matrix B3－C

从表5 的数据中可以推算出，最大特征根λmax=4.116 90，CI=0.038 900，RI=0.900 0，CR=0.043 300 ＜0.1，可见结果具有满意的一致性。

由此得出四种类型方案的层次总排序，详见表6。CI=0.030 600，RI=0.783 6，CR=0.039 000 ＜0.1。可见结果具有满意的一致性。

从一致性检验结果可以看出，在四种类型的经营方案中，经济兼顾生态型的权重最大，为0.394 9，是各个方案中最适合辽东地区的方案，结果与实际情况是相符合的。本溪市集体林大部分是山地林分，这里的人们主要依靠林地和林副产品维持生计，同时也是辽宁森林的重点保护区。此方案可以在满足人民生活需要的基础上，提高人民生活水平，保护生态环境，实现林业可持续经营。

3 结论与讨论

以本溪市的集体林地作为对象，运用层次分析法研究森林经营方案的选优问题，结果表明:经济兼顾生态型的森林经营方案权重最大，为0.394 9，是最适合本溪市的经营方案。

运用层次分析法对森林经营方案进行优化，是科学合理的。通过层次分析法，将其分解成因素并建立模型，通过判断矩阵使主观的判断客观化、使定性的因子定量化，实现了方案的科学选优;经过实例的分析，得出所选的森林经营方案类型是适应该地区发展和林业可持续经营的最适宜方案;再者，从层次分析法角度出发，对于森林经营方案优化起到关键作用的是判断矩阵的构成，也就是说我们要实现科学合理的排序，在构建判断矩阵时一定要客观，所请的评分人员不仅包括林业方面的专家，还应包括森林的所有者和经营者，这样才能够更好地协调矛盾，选出最适合的方案。此外，本文对森林经营方案优化模型的建立，是以森林的三大效益为基础并借鉴以往的经验，但模型的层次和因素还不够全面，经营方案类型涵盖范围小，还有很多需要改进的地方，在今后的研究中将进一步完善。

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