基于熵值法的乌什县农用地利用效益评价研究*

胡　赛，蒲春玲，汪　霖，闫志明，刘志有，刘　超，张　影，王艺洁，刘祥鑫

(新疆农业大学管理学院，乌鲁木齐　830052)



·研究报告·

基于熵值法的乌什县农用地利用效益评价研究*

胡赛，蒲春玲※，汪霖，闫志明，刘志有，刘超，张影，王艺洁，刘祥鑫

(新疆农业大学管理学院，乌鲁木齐830052)

摘要文章结合乌什县农用地利用现状，从经济效益、社会效益、生态效益等3个方面采用10个指标层构建农用地利用效益评价指标体系，采用min-max标准化方法对各评价指标原始数据进行标准化处理，利用熵值法进行评价指标权重的确定，计算得出经济、社会、生态等3项指标的熵值及其对应的差异性系数，并测算各指标权重； 以主成分分析法对多个影响因素进行降维，筛选核心影响因素，计算农用地利用的经济效益、社会效益及生态效益指数，并进行评价结果分析，得出乌什县农用地利用效益总体上处于稳中有升的趋势。并从加大设施农业的扶持力度、调整农地种植结构、发展立体农业、完善农业水利设施建设及推进农用地整理项目开展等方面提出提高乌什县农用地利用效益的对策建议，以期为乌什县农用地利用提供积极的指导作用。

关键词农用地乌什县熵值法主成分分析法利用效益评价

0引言

我国城镇化及工业化进程的迅速推进，使得经济建设用地占用农业用地的现象不断发生。虽然农用地转化为建设用地在一定程度上推动了社会经济的发展，但是由于盲目追求经济的高速增长，许多地区忽视了对农用地资源的合理利用，掠夺性的开发及利用导致农用地资源利用效率低下，土地污染及土地退化现象越来越严重，人地矛盾不断加剧。农用地利用的目标是实现其经济效益、社会效益及生态效益的综合提高，对研究区农用地利用效益进行综合评价，分析研究区农用地利用的变化趋势，以期为农用地的合理利用提供参考依据，实现区域社会经济的可持续发展[1]。

1研究区土地利用概况

乌什县位于新疆维吾尔自治区西南部，隶属于新疆阿克苏地区。2014年末，乌什县农用地面积共58.24万hm2，且近5年来面积增减幅度较小，其中可利用耕地面积4.65万hm2、水浇地面积4.36万hm2、水果面积0.55万hm2、林地面积7.70万hm2、牧草地面积46.38万hm2、可利用荒地0.31万hm2(表1)； 劳动力投入量增加到18.46万人，处于持续增加的趋势； 资金投入、机械投入增长幅度较大， 5年内投入量增长约30%； 土地产出从2010年的11.02亿元增长到15.57亿元，农民纯收入也随之上涨，年均纯收入达到5 582元[2](表2)。

表1　乌什县农用地利用现状

项目耕地水浇地水果地林地牧草地可利用荒地面积(万hm2)4.654.360.557.7046.380.31所占比例(%)7.276.810.8612.0372.540.49 数据来源:阿克苏地区统计年鉴、乌什县统计公报(2014年)

表2　2010～2014年乌什县农用地利用情况

年份农用地面积(万hm2)劳动力投入(万人)资金投入(万元)土地产出(亿元)农民纯收入(元)201058.2617.63185111.024584201158.3317.84847513.944859201258.2118.08872314.095186201358.1618.35925314.595384201458.2418.46897615.575582 数据来源:阿克苏地区统计年鉴、乌什县统计公报(2010～2014年)

2乌什县农用地利用效益评价

2.1乌什县农用地利用效益评价指标体系的构建

农用地利用效益的研究是对区域农用地利用的综合效益进行调查与评价，包括经济效益、生态效益及社会效益等3个方面。一般而言，农用地利用的社会效益、经济效益及生态效益是密切相关的，为农用地合理有效发展与农用地资源合理配置提供了条件，而土地利用的目标也是取得三者相统一，最大限度地提高农用地利用的综合效益。文章从这3个方面进行评价指标体系的构建，其中经济效益指标层包括农用地土地生产率、农业劳动生产率、单位面积劳动力投入及粮食播面单产，社会效益指标层包括农民人均纯收入、人均粮食产量及人均耕地面积，生态效益指标层包括森林覆盖率、农用地垦殖率及耕地负载等3个方面[3-9]。

2.2原始数据标准化处理

由于所选取的指标具有正指标及逆指标2种不同的性质，即原始数据越大对农用地利用效益越好的为正指标，如农用地土地生产率、粮食播面单产等，而原始数据越小对农用地利用效益越好的为逆指标，如耕地负载，因此该文采用min-max标准化方法对原始数据进行标准化处理，其公式为：

(1)

(2)

其中，(1)为正向指标公式，(2)为逆向指标公式，x为样本的变量，xij为第i年第j指标的原值，max(xj)与min(xj)为第j指标的最大值与最小值，各指标标准化处理值为见表3。

表3　2010～2014年乌什县农用地利用效益评价各指标标准化值

准则层指标层指标说明单位20102011201220132014经济效益农用地土地生产率农业总产值/农用地面积万元/hm20.09000.17680.25630.19440.4357农业劳动生产率农业总产值/农业从业人口万元/人0.25850.30680.35750.45100.5567单位面积劳动力投入农业从业总人口/农用地面积人/hm20.62560.76580.77580.82530.9006粮食播面单产粮食总产量/耕地面积t/hm20.25630.57230.41840.53730.5869社会效益农民人均纯收入总纯收入/农业人口数元0.17950.28440.30520.31020.4025人均粮食产量粮食总产量/总人口t/人0.32560.20520.39790.74230.7521人均耕地面积耕地面积/总人口hm2/人0.24830.33110.23930.36050.5953生态效益森林覆盖率有林地面积/土地面积%0.09730.06660.08590.07520.8084农用地垦殖率耕地面积/农用地面积%0.09510.08650.07880.07390.0863耕地负载总人口/耕地面积人/hm20.25890.14370.19960.23610.2572 数据来源:阿克苏地区统计年鉴、乌什县统计公报(2010～2014年)

2.3评价指标权重的确定

各评价指标对农用地利用效益评价的作用各不相同，可以用权重系数来体现。该文利用熵值法进行评价指标权重的确定，先测算不同年份不同指标值的比重，计算出经济、社会、生态等3项指标的熵值及其对应的差异性系数，最终测算各指标权重。熵值法是一种客观赋权方法，通过计算指标的信息熵，根据指标的相对变化程度对系统整体的影响来决定指标的权重，相对变化程度大的指标具有较大的权重，此方法现广泛应用在统计学等各个领域，具有较强的研究价值，其计算公式如下：

计算第j项下第i年份指标值的比重yij：

(3)

计算第j项指标的熵值ej：

(4)

计算第j项指标的差异性系数dj：dj=1-ej，j=1， 2…， 10；

(5)

计算各指标权重nj：

表4　乌什县农用地利用效益评价指标体系及指标权重

准则层指标层权重经济效益(0.3742)农用地土地生产率0.0739农业劳动生产率0.0457单位面积劳动力投入0.0970粮食播面单产0.1576社会效益(0.4271)农民人均纯收入0.1553人均粮食产量0.0853人均耕地面积0.0955生态效益(0.1987)森林覆盖率0.0579农用地垦殖率0.0582耕地负载0.0826 数据来源:阿克苏地区统计年鉴、乌什县统计公报(2010～2014)

表5　2010～2014年乌什县农用地利用效益评价值

(6)

式中nj是各指标值的权重，dj是各项指标的差异性系数，根据表3数据及测算公式得出乌什县农用地利用效益评价指标权重(表4)。

2.4评价模型以及评价指标值的确定

由于农用地利用效益的影响因素众多且具有多样性，因此该文采用主成分分析法对多个影响因素进行降维，筛选核心影响因素，计算农用地利用的经济效益、社会效益、生态效益指数[10-11]，其计算公式为：

(7)

上式中，B为农用地利用效益指数，bj为指标j的标准化值，nj为指标的权重值，将各项指标的标准化值与各项指标的权重代入公式(7)计算各个年份农用地利用的经济、社会、生态效益评价值(表5)。

3乌什县农用地利用效益评价结果分析

3.1经济效益评价结果分析

农用地利用是农业发展的基础，是人们通过一定的生产活动来满足自身需求的过程，农用地的经济效益是农用地利用的核心。将2010～2014年各经济指标的标准化值与权重指数代入公式(7)计算得到乌什县农用地利用经济效益评价值： 2010～2014年，乌什县农用地利用的经济效益大体上呈现平稳上涨的趋势，评价值从2010年的0.12增加到2014年的0.24， 2012年由于受到市场大环境的影响，经济效益较2011年略微下降。乌什县属于国家级贫困县，近年来，国家及新疆自治区在政策与经济上的大力支持，对乌什县农业经济及技术投入不断增加，土地生产率得到大幅度提高，激发了农民生产积极性，劳动力投入增大，均成为乌什县农用地利用经济效益增长的重要原因。

3.2社会效益评价结果分析

从表5数据可以看出， 2010～2014年乌什县农用地利用社会效益较好，具体表现为：从2010、2011年农用地利用社会效益处于缓慢增长阶段，评价值从0.10增长到0.11，而2012～2014年，评价值从0.14到0.24，增长了近2倍，说明此阶段乌什县农用地利用社会效益增速较为明显。

从影响社会效益因素的角度分析，由于乌什县2011年受到洪水的影响，粮食产量有所下降，人均粮食产量降低，其余2个指标总体呈上升趋势，尤其是农民人均纯收入从2010年的4 584元增长到2014年的5 582元，净增长1 000元。农民人均纯收入这项指标权重值为0.155 3，在3个指标中权重最大，可见农民人均纯收入对农用地利用社会效益的提高起到关键作用。但比较同地区的库车县(9 951元)、拜城县(8 896元)、阿瓦提县(10 858元)，农民的纯收入还是偏低，说明乌什县还要加大资金的投入，更重要的是加大技术与人才的引进与培养。该地区农民的素质还普遍偏低，科学种田的能力还偏弱，如何提高当地农民的生产技术与素质，也是当地政府迫在眉睫的问题。此外，除了以提高农民人均纯收入促进社会效益增长以外，还应该保证耕地面积占补平衡，禁止耕地非农用，使乌什县农用地利用社会效益稳定增长，满足社会需求[12-13]。

3.3生态效益评价结果分析

土地生态系统作为自然界的一个有机整体，有其存在与发展的自身客观规律。然而土地作为人类生存与发展的基础资料，其资源价值要通过人类的实践行为得以实现，其永续利用特性也应在不断利用的过程中得以实现。加之近些年可持续发展理论对资源利用指导作用的加强，注重农用地利用的生态效益，成为长远可行的战略要求。从表5数据可以得出，乌什县农用地利用生态效益呈现出“降低-增长-快速增长”的趋势，具体表现为： 2010～2011年生态效益呈下降趋势，效益值从0.035减少到0.02， 2011～2013年呈缓慢增长趋势，效益值从0.02增长到0.028， 2013～2014年呈成倍增长趋势，从0.028增长到0.072。这5年的数据，除2010～2011年呈下降趋势外， 2011～2014年的农用地利用生态效益全部呈上升趋势。乌什县生态效益的变化与乌什县植树造林有很大关联，从2011年以后各乡镇实行特色果树种植，如干杏、苹果树等，同时乌什县开始注重生态建设，保护原有林区，积极植树造林，涵养水土。

4提高乌什县农用地利用效益的对策

乌什县农用地利用过程中，经济效益、社会效益与生态效益的不平衡发展，不利于乌什县农用地的可持续利用，具体问题表现在以下几个方面：农用地从业人员素质较低，间接导致农业生产投入不足，使得农用地经济效益难以得到大幅度提高； 牧草地面积较大，利用效益较低； 过度开荒，水土流失严重。针对乌什县农用地利用效益评价结果分析及农用地利用存在的问题，该文在结合乌什县实际情况的基础上提出以下提高乌什县农用地利用效益的对策。

4.1加大对设施农业发展的扶持力度，不断促进农民增收

制定优惠的扶持政策并提供资金保障，进一步提高设施农业抵御自然灾害能力与生产效益； 鼓励企业引导农民发展现代化农业； 在农用地土地流转、基础配套设施建设等方面给予政策扶持，充分调动设施农业发展的积极性。由乌什县政府申请专项扶贫资金，重点用于阿合雅镇、依麻木乡、亚克瑞克乡、奥特贝希乡、亚曼苏乡等乡镇的防渗渠、桥、涵、闸配套工程的建设。

4.2调整农用地种植结构，发展立体式农业

因地制宜，充分发挥乌什县区域优势，选择合适的耕作方式及作物。例如， 2015年阿克苏地区农业局鼓励农民因地制宜种植特色经济作物，调减棉花种植面积，鼓励农民种植其他经济效益较高的农作物，预计春小麦种植面积将在前一年的基础上新增加2万hm2。而退棉耕地新增种植的春小麦同原计划种植的春小麦补贴同等对待，补贴标准不变对农民来说也增加了收入。此外，还应根据区域自然气候条件，大力发展林果业，不断提高农产品单产与效益，使农产品品质适销对路。大力发展立体农业，根据不同作物的差异进行套种，在林或果园下种粮、油等农作物，利用塔河水源优势，进行渔业养殖。

4.3完善农业水利设施建设

乌什县水资源十分丰富，但汛期洪涝灾害多发，为农业生产带来极大威胁，因此必须整改水利设施，将过去落后的土渠进行加固与水泥硬化，对多个河流分支与大中型人工渠进行科学整合。为提高水资源的调节能力、农业灌溉保证率，同时有效减少洪水灾害，要加强上色阿拉尔永久性防洪坝、秋格尔渠、联合渠托什干河引水枢纽除险加固工程建设，以上五里浦水电站、亚曼苏水电站、河口水电站等为基础，将水资源的经济优势充分发挥出来。实施好塔里木河治理项目与农业综合开发等水利工程项目，对亚瓦克、卡拉玉尔滚、苏尔滚等干渠进行防渗改造，进一步健全农区灌排网络体系，开展并逐步推广高效节水工程。实施千亩棉花、番茄节水滴灌示范工程与英阿瓦提乡阿图孜千亩人工草场自压喷灌工程。

5总结

乌什县是以农业生产为主的农业县，该文采用主成分分析的方法选取3组2层10项指标对农用地利用效益进行评价研究，这不仅关系到乌什县农用地可持续发展，也为其经济增长、社会稳定与生态平衡建设提供依据，对乌什县农业用地结构调整提供一定的参考作用。在乌什县未来农用地利用过程中，要合理区分各影响要素的关系及其比重，充分发挥优势因素，结合区域自然条件，实现农用地利用综合效益的最大化，促进乌什县农业的现代化发展。

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STUDY ON UTILIZATION EVALUATION OF AGRICULTURAL LAND IN WUSHI COUNTY WITH ENTROPY APPROACH

Hu Sai，Pu Chunling※，Wang Lin，Yan Zhiming，Liu Zhiyou，Liu Chao，Zhang Ying

( Management College of Xinjiang Agriculture University, Urumqi 830052, China)

AbstractBased on the current status of agricultural land utilization in Wushi county, this study constructed an indicators system for utilization evaluation of agricultural land, which contained 10 levels of indicators in 3 aspects, i.e. economic benefits, social benefits and ecological benefits. The min-max normalization technique was employed to normalize the original data of all evaluation indicators, while the entropy approach helped determine the weights of these evaluation indicators, and calculated the entropy of three indicators, i.e. economy, society and ecology, as well as their corresponding deviation coefficients and weights. Also, the principal components analysis (PCA) was utilized to reduce the dimensions of multiple influencing factors, screen core factor, calculate economic benefit, social benefit and ecological benefit index of agricultural land use and analyze the evaluation results. The result was that the utilization efficiency of agricultural land in Wushi county was in the trend of steady rise in general. At last, some proposals were given to improve the utilization of agricultural land in Wushi county in such aspects as strengthening the support for facility agriculture, adjusting the planting structure of farmland and developing stereoscopic agriculture, improving the construction of agricultural irrigation works and pushing forward the development of agricultural land consolidation program. This paper intended to provide active guidance for the utilization of agricultural land in Wushi county.

Key wordsagricultural land; Wushi county; entropy approach; principal components analysis (PCA); utilization benefit evaluation

doi:10.7621/cjarrp.1005-9121.20160319

收稿日期：2015-05-04

作者简介：胡赛(1990—)，男，江苏徐州人，硕士研究生。研究方向：土地资源可持续利用。※通讯作者：蒲春玲(1961—)，女，新疆阿克苏人，教授、博士生导师。研究方向：土地资源可持续利用、土地经济理论与政策、区域经济。Email：puchunling@163.com *基金项目：国家社会科学基金项目“西部‘矿农复合区’非自愿移民搬迁安置及管控机制研究”(14XGL005)

中图分类号：F323.211； F327

文献标识码：A

文章编号：1005-9121[2016]03-0111-06