倪松遠(yuǎn)（1.黑龍江農(nóng)業(yè)科學(xué)院，哈爾濱150000；2.東北林業(yè)大學(xué)，哈爾濱150040）

基于層次分析法的黑龍江低碳農(nóng)業(yè)制約因素分析

倪松遠(yuǎn)1，2
（1.黑龍江農(nóng)業(yè)科學(xué)院，哈爾濱150000；2.東北林業(yè)大學(xué)，哈爾濱150040）

在全球氣候變暖的嚴(yán)峻形勢(shì)下，發(fā)展低能耗、低污染、低排放的低碳農(nóng)業(yè)取代傳統(tǒng)高消耗農(nóng)業(yè)勢(shì)在必行。本文運(yùn)用層次分析法確定了各項(xiàng)指標(biāo)的權(quán)重，結(jié)構(gòu)模型分三個(gè)層次：目標(biāo)層為黑龍江發(fā)展低碳農(nóng)業(yè)制約因素；中間層包含農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)、農(nóng)業(yè)資源、農(nóng)業(yè)社會(huì)和農(nóng)業(yè)環(huán)境四個(gè)因素；決策層包含農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)、政府財(cái)政投入、農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施、農(nóng)民教育程度。計(jì)算得到各決策方案的重要性排序依次為政府財(cái)政投入，權(quán)重為0.453112；農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)，權(quán)重為0.226042；農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施，權(quán)重為0.214718；農(nóng)民教育程度，權(quán)重為0.106129，為政策制定者提供有利的借鑒。

低碳農(nóng)業(yè)；層次分析法；權(quán)重

1　引言

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)對(duì)全球氣候變化有重要影響，根據(jù)聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織提供的數(shù)據(jù)可知，在農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展進(jìn)程中，全球由于耕地產(chǎn)生的二氧化碳?xì)怏w的排放量超過(guò)全球總量的30％，如果采用低碳農(nóng)業(yè)可使廢氣的排放量減少80％［1］。國(guó)外眾多學(xué)者［2-4］對(duì)如何減少農(nóng)業(yè)碳排放量和響應(yīng)政策進(jìn)行了深入研究，低碳農(nóng)業(yè)是把保護(hù)生態(tài)環(huán)境和發(fā)展農(nóng)村經(jīng)濟(jì)作為有機(jī)整體，統(tǒng)籌兼顧，處理好人口與資源環(huán)境的關(guān)系、合理開(kāi)發(fā)利用資源、提高資源的利用率、保護(hù)生態(tài)環(huán)境，發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)、低碳農(nóng)業(yè)對(duì)實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重大意義。層次分析法簡(jiǎn)稱(chēng)AHP（Analytic Hierarchy Process），美國(guó)學(xué)者T.L.Saaty創(chuàng)立于二十世紀(jì)，是一種多因素決策的方法。通過(guò)定性與定量結(jié)合來(lái)處理各種決策因素，在經(jīng)濟(jì)學(xué)、醫(yī)療衛(wèi)生、社會(huì)學(xué)等領(lǐng)域應(yīng)用普遍，它是系統(tǒng)分析+運(yùn)籌學(xué)相結(jié)合的方法，對(duì)研究問(wèn)題進(jìn)行系統(tǒng)性思考，解決多方案、多因素的復(fù)雜問(wèn)題［5，6］。本研究把制約黑龍江低碳農(nóng)業(yè)發(fā)展的因素分為三層，應(yīng)用AHP進(jìn)行操作風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。以黑龍江低碳農(nóng)業(yè)制約因素為目標(biāo)，以影響低碳農(nóng)業(yè)發(fā)展的主要因素作為評(píng)判指標(biāo)，構(gòu)建層次結(jié)構(gòu)模型。

2　低碳農(nóng)業(yè)制約因素層次分析法

2.1構(gòu)建層次結(jié)構(gòu)模型

本文層次結(jié)構(gòu)模型分三個(gè)層次：目標(biāo)層，黑龍江發(fā)展低碳農(nóng)業(yè)制約因素；中間層確定四個(gè)因素，分別為農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)、農(nóng)業(yè)資源、農(nóng)業(yè)社會(huì)和農(nóng)業(yè)環(huán)境；決策層包含農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)、政府財(cái)政投入、農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施、農(nóng)民教育程度。層次結(jié)構(gòu)模型如圖1所示。

2.2構(gòu)造判斷矩陣

將同一層次的各因素兩兩相互比較，例如比較n個(gè)因素X=｛x1，x2，…xn｝對(duì)某因素Z影響的大小，每次取兩個(gè)因子xi和xj，用aij表示xi和xj對(duì)Z影響大小比值，這些比較結(jié)果用矩陣A=（aij）n×n表示，稱(chēng)為判斷矩陣。確定aij的值用數(shù)字1-9及其倒數(shù)作為重要性程度標(biāo)度。1-9標(biāo)度的含義如表1所示。

表1　判斷矩陣標(biāo)度定義［7］

圖1　層次結(jié)構(gòu)模型

2.3層次單排序及一致性檢驗(yàn)

層次單排序法是判斷矩陣A的最大特征值λmax的特征向量W，經(jīng)歸一化即同層隸屬因素與上一層次因素的重要程度的排序權(quán)值。為避免分析決策者帶來(lái)的主觀性和片面性，對(duì)矩陣進(jìn)行一致性檢驗(yàn)，步驟如下。

2.3.1最大特征值

2.3.2一致性指標(biāo)CI

2.3.3查表確定隨機(jī)一致性指標(biāo)RI，各值如表2所示。

2.4層次總排序及一致性檢驗(yàn)

上述得到的是一組元素對(duì)高一層某元素的權(quán)重向量，最終確定是決策層對(duì)目標(biāo)層的權(quán)重排序，進(jìn)而選擇實(shí)施方案。自上而下合成單準(zhǔn)則下的權(quán)重，得到總排序的權(quán)重?？偱判螂S機(jī)一致性比例計(jì)算如下式：

當(dāng)CR＜0.10時(shí)，則層次總排序具有滿意的一致性。

2.5計(jì)算指標(biāo)權(quán)重及一致性判斷

設(shè)指標(biāo)層因素的低碳農(nóng)業(yè)制約因素為A1，準(zhǔn)則層個(gè)因素分別設(shè)為：農(nóng)業(yè)資源B1、農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)B2、農(nóng)業(yè)環(huán)境B3、農(nóng)業(yè)社會(huì)B4，方案層分別設(shè)為農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)C1、農(nóng)民教育程度C2、農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施C3、政府財(cái)政收入C4。

構(gòu)造各項(xiàng)指標(biāo)權(quán)重，采用層次分析的方法求出指標(biāo)權(quán)重。構(gòu)造A-B層判斷矩陣如表3所示。

以農(nóng)業(yè)資源B1為準(zhǔn)則的判斷矩陣以及指標(biāo)權(quán)重計(jì)算如表4所示。

以農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)B2為準(zhǔn)則的判斷矩陣以及指標(biāo)權(quán)重計(jì)算如表5所示。

以農(nóng)業(yè)環(huán)境B3為準(zhǔn)則的判斷矩陣以及指標(biāo)權(quán)重計(jì)算如表6所示。

以農(nóng)業(yè)環(huán)境B4為準(zhǔn)則的判斷矩陣以及指標(biāo)權(quán)重計(jì)算如表7所示。

通過(guò)以上系列矩陣的構(gòu)建及相關(guān)權(quán)重的計(jì)算，最后總權(quán)重結(jié)果如表8所示。

3　結(jié)果分析

表2　隨機(jī)一致性指標(biāo)RI值

表3　A-B層判斷矩陣與一致性檢驗(yàn)

本文運(yùn)用層次分析法對(duì)制約黑龍江低碳農(nóng)業(yè)發(fā)展的影響因素進(jìn)行計(jì)算分析，得出決策層的重要性排序?yàn)檎?cái)政投入的影響最大，最大權(quán)重為0.453112，需要政府的資金支持和相關(guān)政策的鼓勵(lì)，更好的促進(jìn)低碳農(nóng)業(yè)健康發(fā)展。影響第二位的是農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)權(quán)重為0.226042，完善低碳農(nóng)業(yè)技術(shù)支撐服務(wù)體系，先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)是推動(dòng)低碳農(nóng)業(yè)發(fā)展的源動(dòng)力。第三位影響因素為農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施，權(quán)重為0.214718，以政府為導(dǎo)向、農(nóng)民積極參與，對(duì)農(nóng)村的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和村容村貌進(jìn)行大力度改革，建立一個(gè)生態(tài)良好、環(huán)境整潔、節(jié)約資源的新農(nóng)村。第四位影響因素是農(nóng)民教育程度，占有權(quán)重最低為0.106129，農(nóng)民直接進(jìn)行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，提高農(nóng)民的科技技能，對(duì)發(fā)展低碳農(nóng)業(yè)起著重要作用。

表4　B1判斷矩陣與一致性檢驗(yàn)

表5　B2判斷矩陣與一致性檢驗(yàn)

表6　B3判斷矩陣與一致性檢驗(yàn)

表7　B4判斷矩陣與一致性檢驗(yàn)

表8　低碳農(nóng)業(yè)制約因素權(quán)重結(jié)果

［1］陳興鵬，趙永波，薛冰.基于循環(huán)經(jīng)濟(jì)的低碳農(nóng)業(yè)建設(shè)路徑研究［J］.農(nóng)業(yè)系統(tǒng)科學(xué)與綜合研究，2010，26（3）：321-324.

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［5］侯陽(yáng).鶴崗市低碳農(nóng)業(yè)發(fā)展的問(wèn)題研究［D］.東北農(nóng)業(yè)大學(xué)，2015.

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（2016-05-19收稿S編輯）

The analysis regarding the constraints for Hei Longjiang low-carbon agriculture based on Analytic Hierarchy Process

NI Song-yuan1，2et al
（1.Heilongjiang Acamedy of Agricultural Sciences，Haerbin 150000；2.Northeast Forestry University，Haerbin 150040，China）

Under the severe circumstances of global warming，it is imperative to develop low-carbon agriculture with lower energy consumption，lower level of pollution as well as lower emission to replace conventional agriculture with high consumption.The paper applies Analytic Hierarchy Process to calculate the weight of index for each level，structure model is accordingly divided into three sections:the target section serves as the constraints for developing low-carbonagriculture.TheMiddlesectionincorporates agriculturalresources，economyandsocietyalongwith environment.The Decision-making section comprises government financialinvestment，agriculturalscienceandtechnology，agricultural infrastructure，farmers'level of education.All the decision schemes are listed in descending order of importance by calculation as follows:government financial investment，the weight of which is 0.453112；agricultural science and technology，the weightofwhichis0.226042；agriculturalinfrastructure，the weight of which is 0.214718；farmers'level of education，the weightofwhichis0.106129.Consequently，theconclusion provides a favorable reference for policy makers.

Low-carbon agriculture；Analytic Hierarchy Process；Weight

F323

A

1003-7853（2016）03-0071-03

黑龍江省博士后面上資助項(xiàng)目“黑龍江省農(nóng)田黑土區(qū)碳平衡的研究”（項(xiàng)目編號(hào)：LBZ-12235）

倪松遠(yuǎn)（1979-），男，助理研究員，博士，研究方向?yàn)榈吞嫁r(nóng)業(yè)和農(nóng)業(yè)生態(tài)。