基于层次分析法的农业资源可持续利用评价研究

刘建明 张强

摘要 为探究A地区农业资源可持续利用发展水平，本文从经济、生态环境和社会可持续3个方面构建该地区农业资源可持续利用评价指标体系，运用层次分析法对该地区农业资源可持续利用状况进行评价分析。结果表明，2017—2021年，该地区农业资源可持续利用总体指数处于一般可持续水平，并呈逐年增长趋势；经济可持续性和社会可持续性总体不断上升，生态环境可持续性先升后降再上升。根据评价结果，在研究分析的基礎上提出改善农业资源可持续利用的具体策略，为农业资源可持续利用提供参考。

关键词 农业资源；可持续利用；层次分析法；经济可持续性；生态环境可持续性；社会可持续性

中图分类号 F323.6；X22 文献标识码 A

文章编号 1007-7731（2024）03-0128-06

农业资源是农业农村发展的自然基础，是实现农业可持续发展的前提和保障，农业资源可持续利用是在满足现有农业生产需要的前提下，根据农业资源禀赋特征，实行一系列技术和机制性变革，以保证农业资源长期利用和持续发展。

随着可持续农业和农村开放性生产的不断深入发展，越来越多的研究者开始关注农业资源可持续利用的研究。许信旺在研究安徽农业资源可持续利用时，将农业资源与环境、农业生产与经济以及农村人口与社会等农业资源发展组合成一个系统进行研究。何秀丽等在研究东北地区农业资源可持续利用时，从经济持续、社会公平和环境永续3个方面来分析农业资源的可持续利用路径。张尔升等在研究农业资源可持续利用时，以生态、经济和社会3个方面作为切入点进行分析。曹执令以衡阳市为例，通过构建层次模型来分析区域农业资源可持续利用水平。袁久和等以人口、经济、社会、资源和环境作为研究农业资源可持续利用的影响因素，探究了湖南省农业可持续发展能力的动态评价。研究者们从不同的角度对农业资源可持续利用进行了研究，相关研究多侧重对评价体系的创建，而从资源利用的角度来分析可持续发展的研究相对较少。因此，本文在参考其他学者评价指标体系的基础上，构建符合农业资源可持续利用水平的综合评价体系，运用层次分析法对农业资源进行定量评价，分析农业资源可持续利用的发展水平，并提出优化策略，为农业资源可持续利用提供参考。

1 研究区概况

A地区位于西北部，处于塔克拉玛干沙漠的西北边缘和天山南麓之间。该地区主要粮食作物有小麦、玉米和水稻，经济作物包括棉花、红枣、酸梅、白杏、恰玛古、鹰嘴豆和核桃等。该地区位于北温带，光热资源丰富，具有发展农业的优越条件。

2 研究方法

采用层次分析法（Analytic Hierarchy Process，AHP），将各种与研究有关的因素分解成多个层次结构，对各层次进行定量和定性分析。该方法主要用于多层次因素对系统影响的研究中，根据每个问题的性质和最终目标，将这些问题逐一分解成多个部分，并按照部分间的相互关系，将其按不同层次聚集组合起来，形成一个多层次的结构模型。

3 农业资源可持续利用评价体系

3.1 指标体系构建

指标体系的建立须坚持相应的客观原则，以保证指标具有科学性和合理性、独立性和全面性、可比性和有针对性以及实用性和易操作性，并充分体现其科学、全面、合理及便于运用的优点。

3.2 农业资源可持续利用评价指标选择

根据农业资源的禀赋特征以及农业经济实际发展情况，参照相关研究成果，结合农业可持续评价指标，以农业资源可持续利用为目标层，选取经济可持续、生态环境可持续、社会可持续3个指标作为准则层，共计16个评价指标。其中，经济可持续含农业总产值、农民人均纯收入、农业劳动生产率、农民人均农业增加值和农民人均粮食产量5个指标；生态环境可持续含农民人均森林面积、水资源利用率、土壤质量、农药负荷、水土流失治理率和盐碱化程度6个指标；社会可持续含农业从业人员比重、农村人均用电量、居民消费价格指数、亩均机械化程度和恩格尔系数5个指标。按照指标设计思路，构建农业资源可持续利用评价指标体系（图1）。

3.3 准则层判断矩阵、权重及一致性检验

建立对评价体系同一层次中不同指标的判断矩阵，针对上层中某个准则的重要性进行对比。为了使评价结果更具准确性和可靠性，矩阵构建完成后邀请相关领域的专家学者对判断矩阵的相对重要性进行赋分（1～9标度法）。每个人赋予分值的判断矩阵经过群体决策的筛选后，以最终的表格作为决策样本。农业资源可持续利用准则层判断矩阵见表1。

选用特征根法计算判断矩阵的权重，求出判断矩阵的最大特征根和对应的特征向量，把准则层判断矩阵设为A，A=（ɑ）（ɑ=1/ɑ，i，j=1，2，3），ɑ表示第i行第j列的元素，W为特征向量，λ为最大特征根，最大特征根在一定程度上反映比较矩阵的总体特征。权重计算步骤如下。

首先，计算判断矩阵每一行元素乘积M。

根据以上计算步骤得到比较判断矩阵的λ=3.018 3，特征向量W=0.240 9，0.548 5和0.210 6。W为组成判断矩阵特征向量W的元素，说明对于总目标T来说，准则B、B和B的相对重要性权重分别为0.240 9，0.548 5和0.210 6。

为了验证准则层各指标的重要性判断是否具有合理性，需要对判断矩阵的一致性进行检验。

（1）计算一致性指标CI（Consistency Index）。

在某些情况下，随机因素可能导致结果的一致性偏离。为了确保一致性检验的正确性，对一致性指标CI和随机一致性指标RI进行比对，RI与判断矩阵的阶数有关，准则层判断矩阵A阶数为3，其对应的RI取值0.52，并依据比对结果得出检验系数CR（Consistency Ratio）。

（2）计算一致性比例CR。

根據计算可得，CR=0.017 7，小于0.100 0，表明判断矩阵存在满意的一致性，计算得出的各指标权重是可信的。

3.4 指标层权重数值及一致性检验

根据相关操作步骤，计算准则层的评价指标权重，得到指标层的特征向量分别为W=0.249 2，0.345 9，0.118 2，0.187 1，0.099 6；W=0.122 8，0.263 5，0.160 1，0.260 4，0.141 3，0.051 9；W=0.372 0，0.200 4，0.303 5，0.075 3，0.048 8，继而得到指标层的权重。

为了检验各个指标重要性判断是否可接受，对指标层权重的一致性进行检验。由表2可见，所有指标都通过了层次单排序的一致性检验。

综合以上分析，得出层次结构模型中各指标的权重分布。对于总体目标组合权重及其与上层因素的影响关系，需要用单层次排序结果计算出指标层因素的最终权重，最终权重为其对应的评价准则层权重乘以其指标层的权重，即层次总排序。

3.5 层次总排序的一致性检验

为了确定层次总排序结果是否合理，需要对其进行一致性检验。检验公式如下。

CI=（CI，…，CInk-1）⋅W （7）

RI=（RI，…，RInk-1）⋅W （8）

由公式（7—9）计算得出CR=0.084 4，小于0.100 0，这说明比较判断矩阵的一致性是可靠的，各个指标的选择以及各指标之间的关系判断均符合逻辑。权重分布如表3所示。

3.6 数据来源与指标标准化处理

结合A地区农业资源可持续利用的实际情况，并通过查阅相关统计资料获取基础数据。面对各类指标因量纲差异而引起的不同效应，采用标准化的手段，对各类指标进行消除量纲影响的操作。无量纲化方法如下。

正向指标标准化：

式（10—11）中，S'为经无量纲处理后的第i年第j项指标标准值；S为未经无量纲处理的第i年第j项指标实际值；min=1（S）为第j项指标各年实际值中的最小值（第j项指标中的最小值）；max=1（S）为第j项指标各年实际值中的最大值（第j项指标中的最大值）。

3.7 评价模型处理

评价体系各层次指标权重计算完成后，得到各层次的评价结果指数，还须将其通过相应的数学模型转换成为评价指数，进而根据资源评价的量化模型对A地区农业资源可持续利用进行评价。公式如下。

式（12）中，P为各指标评价指数；i=1，2，3，分别代表经济可持续、生态环境可持续和社会可持续3个准则层；n代表各层次不同的指标；W代表指标层的权重；S'表示量化指标。

3.8 评价标准处理

以2016年为基准年，根据公式（12）计算出2017—2021年A地区农业资源可持续利用水平的指数P，继而根据P的大小来判断该地区农业资源利用的持续性状况。实践中，不同学者所采用的评价方法各不相同，导致对农业资源可持续利用评价建立的标准存在差异，界限的划分不一致，因此最终的可持续性评价结果也会产生差异。本文参照了文献，并结合该地区农业资源可持续利用情况以及各年度农业资源可持续利用评价值，建立了一个相对的评价标准，用以判断该地区农业资源利用的可持续状况。评价指数结果如表4所示。

指数P分为不同的区域，0<P≤0.300表示不可持续；0.300<P≤0.500表示一般可持续；0.500<P≤0.700表示较强可持续；P>0.700表示强可持续。可持续利用发展趋势如图2所示。

4 结果与分析

4.1 综合指数分析

由表4和图2可见，A地区农业资源可持续利用综合指数大于0.300 0，说明该地区2017—2021年农业资源利用是可持续性的，其中2021年为较强可持续，其余4年都是一般可持续，这说明该地区农业资源的可持续能力较好。此外，综合指数从2017年的0.417 9增长至2021年的0.528 7，这表明该地区农业资源可持续利用水平呈平稳增长趋势，逐渐朝较强可持续方向发展。

4.2 指标层各指标分析

4.2.1 经济可持续方面  人均农业增加值指数增幅最大，从2017年的0.344 4增长到2021年的0.554 0；其次是农业总产值，从2017年的0.455 7增长到2021年的0.660 2，其余3个指标增幅相对较低。可持续性方面看，农业总产值2017—2019年为一般可持续，2020—2021年为较强可持续；农业劳动生产率2017—2021年为一般可持续，但可持续指数逐步上升；农业人均纯收入为较强可持续，在2021年有所下降；农民人均农业增加值在2021年为较强可持续，其余4年是一般可持续；农民人均粮食产量2017—2019年为一般可持续，2020—2021年为较强可持续，且可持续指标逐年稳步上升。

4.2.2 生态环境可持续方面  水资源利用率增幅最大，从2017年的0.506 4增长到2021年的0.715 6，其他指标的增幅相对较小。可持续性方面看，农民人均森林面积2017年为一般可持续，2018—2021年为较强可持续；水资源利用率2017—2021年可持续性逐年提高，且由较强可持续逐渐转为强可持续；土壤质量和农药负荷2017—2021年为一般可持续，且可持续性逐年下降；水土流失治理率2017—2021年为一般可持续，2019年之后可持续性逐年下降；盐碱化程度2017—2018年为一般可持续，2019—2021年为较强可持续，可持续性逐年提高。

4.2.3 社会可持续方面  居民消费价格指数和农村人均用电量指数的增幅最大，从2017年的0.212 3、0.463 0增长到2021年的0.498 2、0.627 7，其余3个指标的增幅相对较小。从可持续性方面看，居民消费价格指数2018—2021年为一般可持续；亩均机械化程度和恩格尔系数均为一般可持续；农业从业人员比重在2021年为较强可持续；农村人均用电量2017年为一般可持续，其余4年为较强可持续，每年的增长幅度相对较大。

5 结论与讨论

本文对A地区农业资源可持续利用水平进行评价分析，结果表明，该地区2017—2021年农业资源可持续利用水平处于上升阶段，其可持续利用水平呈逐年递增趋势；经济可持续和社会可持续指标总体呈现上升趋势，上升速度较为缓慢，其可持续利用水平仍有待提高；生态环境可持续指标呈现出逐年稳步增长的趋势，个别年份存在波动，2019年可持续性相比于2018年有所下降，之后又稳步上升，总体处于一般可持续状态。因此，为提高A地区农业资源可持续利用水平，本研究从经济、生态环境、社会3个方面提出以下几点建议。

（1）经济可持续利用对策。首先，引导龙头农业企业在地区内形成多层次、多形式及多元化的优化组合，以农业的商品化、市场化为起点，积极实行农业产业组织创新，发展各具特色的农业产业，形成区域化布局、一体化经营以及社会化服务，从而使小户、分散经营向大户、集约化和规模化经营过渡。其次，充分利用地区农业资源优势和产业基础，合理布局，进一步优化农产品品种结构，培育优良品种，提高农产品质量和产量，大力发展优质高产高效农业。最后，提高农业科技创新能力，建立以市场为导向、企业为主体、农民为基础的技术创新体系，更好挖掘农业资源潜力，进而提高土地利用率、劳动生产率和农民收入水平，增强农业经济综合效益。

（2）生态环境可持续利用对策。为提高该地区可持续利用发展水平，一是要加强统筹协调，从植绿、填坑、整地和固沙等方面协调推进，实施绿化、农田林网及林木保护示范区建设，把山水林田湖草沙一体化保护和系统治理与乡村治理有机结合，培育健康的生态环境系统。二是要科学、合理施用化肥，提倡施用有机肥，严禁使用高毒、高残留农药，大力推广使用安全、高效、低毒以及低残留农药，减少农业污染。三是要对当地农牧户进行生态环境教育宣传，培养农牧户的生态环保意识。四是要加大生态环境执法检查力度，对违规排放污染物的行为进行处罚，减少破坏生态环境行为的发生。

（3）社会可持续利用对策。一是加快农村农业教育的发展，加大对农村农业教育的投入，以提升农民的职业技能及其运用农业科学技术新知识的能力，为农业经济发展培养“有文化、懂技术和会经营”的新型农民。二是做好农业基础设施建设，在各个区县以及乡村发展中，重视在农业水利、农机、路面和农村电力等方面的基础设施建设。三是在农业经济稳步增长的情况下，大力发展农村消费服务业，改善农村消费环境，控制物价水平，拓宽农村消费领域，提高农民消费水平，增加农民的幸福指数。

本文从经济可持续、生态环境可持续和社会可持续3个方面构建A地区农业资源可持续利用评价指标体系，运用层次分析法对该地区农业资源可持续利用状况进行评价分析，并提出优化策略，为农业资源可持续利用提供参考。

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（责编：王 菁）

作者简介 刘建明（1997—），男，新疆石河子人，硕士研究生，从事农业经济与政策研究。

通信作者 张强（1977—），男，重庆人，博士，副教授，从事农林法律与政策、生态法学研究。

收稿日期 2023-11-30