數(shù)量方法在土地評(píng)價(jià)中的應(yīng)用數(shù)值法土地評(píng)價(jià)的一般

1、第十章 數(shù)量方法在土地評(píng)價(jià)中的應(yīng)用第一節(jié)數(shù)值法土地評(píng)價(jià)的一般評(píng)價(jià)系統(tǒng)一、加 減）法系統(tǒng)（一）德國(guó)的加 （減 ）法系統(tǒng)德國(guó)的加 （減）法土地評(píng)價(jià)系統(tǒng)是本世紀(jì) 20 年代提出的，它是世界上最早的加（減）法土地評(píng)價(jià)系統(tǒng)。例如，R.法克勒在1994年提出的評(píng)價(jià)系統(tǒng)，選擇了 9 項(xiàng)自然和經(jīng)濟(jì)性質(zhì)，規(guī)定其最高分及總分，以此為標(biāo)準(zhǔn)對(duì)土地作出等級(jí)評(píng)定：土壤條件最高分質(zhì)地、結(jié)構(gòu)、組成及腐殖質(zhì)30耕層質(zhì)量10底土質(zhì)量15土壤水分狀況10地形10耕作、施肥和肥力15合計(jì) 90氣候植被復(fù)合體地理位置10冰雹危險(xiǎn)10合計(jì) 20運(yùn)輸經(jīng)濟(jì)至鐵路樞紐的距離10合計(jì) 10最優(yōu)等土地的總分120德國(guó)的加 （減）法系統(tǒng)對(duì)被評(píng)價(jià)土地

2、的資料要求非常詳細(xì)，正是這一點(diǎn)限制了 它在許多國(guó)家尤其是第三世界國(guó)家的應(yīng)用。（二）羅馬尼亞的加 （減）法系統(tǒng)羅馬尼亞從 1 她年起建立了土地評(píng)價(jià)的加 （減）法系統(tǒng)。首先，利用詳細(xì)的土 壤、地形圖和氣候統(tǒng)計(jì)資料編纂比例尺為 1：5 萬(wàn)的“一致性生態(tài)區(qū)域”圖。 每一個(gè) TEO 包含一種土壤類型，并處于某一特定的地形和氣候性質(zhì)變動(dòng)范圍之內(nèi)，它大致相應(yīng)十美國(guó)農(nóng)業(yè)部土地帶力評(píng)價(jià)方案中的“潛力單元” 。 （一）美國(guó)的斯托利指數(shù)分等世界上最早的乘 （除）法土地評(píng)價(jià)系統(tǒng)，是在美國(guó)加里福尼亞使用的對(duì)土地質(zhì) 量進(jìn)行分等的“斯托利指數(shù)分等”，由R.E.斯托利擬訂，從1933年起經(jīng)過(guò)10次 修訂，現(xiàn)已廣泛用于世界許多

3、地區(qū)。最早的斯托利指數(shù)分等系統(tǒng)為：SIR=A B C（A 為土壤刨面特性， B 為表土質(zhì)地， C 為其它因子， 如排水、堿化度、 陡坡等） （二）其它乘（除）法系統(tǒng)G. R.克拉克（Me）在1950年根據(jù)田間試驗(yàn)擬訂了一個(gè)乘法系統(tǒng)，包括土壤 的質(zhì)地、厚度和排水三個(gè)因素，以此計(jì)算土地的生產(chǎn)率指數(shù)。J.里奎勒等擬訂的乘法系統(tǒng)采用7種土壤理化性質(zhì)，可用于計(jì)算耕地、牧場(chǎng) 和林地的生產(chǎn)率指數(shù)。w. E.瑟爾在特里尼達(dá)和多巴哥，G. J. F.米利特在加拿大，所米用的乘 （除）法系統(tǒng)將難以改變的因素 （如營(yíng)養(yǎng)元素、溫度狀況、 PH 和含石量 ）相乘， 分別計(jì)算了目前土地生產(chǎn)率和潛在土地生產(chǎn)率的指數(shù)。 并通

4、過(guò)目前生產(chǎn)率和潛在 生產(chǎn)率相除，得到土地的改良系數(shù)。C.賽斯（Sys）和R.弗蘭卡特為濕熱帶地區(qū)提出了一個(gè)乘法系統(tǒng)。此系統(tǒng)考 慮以下土壤因素：土壤的剖面發(fā)育、母質(zhì)、厚度、顏色、排水、PH、鹽基飽和度和A1層的發(fā)育。C.賽斯和w.維爾希（ve6fve，1p4）還擬訂過(guò)一個(gè)用于干旱和半干旱地區(qū)灌 溉土地評(píng)價(jià)的乘法系統(tǒng)。聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織于1970年提出的“土壤生產(chǎn)率指數(shù)” （IP）,也是采用乘法 系統(tǒng)。系統(tǒng)考慮 9 項(xiàng)土壤因素：IP= H D P T （N 或 S） O A M式中， H 為土壤水分含量： D 為排水狀況； P 為有效土層厚度； T 為 A 層的質(zhì)地 和結(jié)構(gòu)；N為鹽基飽和度，S為可溶性

5、鹽含量；0為A1層的有機(jī)質(zhì)含量；A為B 層粘土礦物的性質(zhì)； M 為 B 層可變礦物質(zhì)的含量。、代數(shù)法系統(tǒng)代數(shù)法系統(tǒng)是一種更為復(fù)雜的數(shù)值法土地評(píng)價(jià)系統(tǒng)。依據(jù)其計(jì)算方法可大致 歸納為以下面類：1 加（減）法與乘（除）法相結(jié)合的系統(tǒng)G. R.克拉克曾提出一個(gè)加（減）法與乘（除）法相結(jié)合的土地評(píng)價(jià)系統(tǒng)。此系統(tǒng)依 據(jù)土壤性質(zhì)計(jì)算土壤的剖面指數(shù)（P）,認(rèn)為P與英國(guó)牛津的柯茨伍德山區(qū)的小麥 產(chǎn)量成一定的比例關(guān)系。其公式為)*G_nP=V二 ' （Di TiIb式中，D為土層的厚度；Ti為土壤的質(zhì)地評(píng)分（礫質(zhì)為3,中等壤土為20）; G為 排水因素的評(píng)分（排水通暢為1.0,在22.530cm處有潛育化

6、的土壤為0.5）。2.數(shù)學(xué)模型法（1）氣候生產(chǎn)力模型。邁阿密模型桑斯維持紀(jì)念模型格思納一萊斯模型農(nóng)業(yè)生態(tài)區(qū)域法（2）土壤生產(chǎn)力模型第二節(jié)我國(guó)的數(shù)值法土地評(píng)價(jià)一、經(jīng)驗(yàn)判斷指數(shù)和法經(jīng)驗(yàn)判斷指數(shù)和法，是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)去判斷參評(píng)因素權(quán)重并進(jìn)行土地評(píng)價(jià)的一種 方法。以農(nóng)業(yè)土地評(píng)價(jià)為例，其步驟是，以調(diào)查訪問(wèn)和當(dāng)?shù)囟嗄晟a(chǎn)經(jīng)驗(yàn)為依據(jù)， 選定參評(píng)因素（評(píng)價(jià)項(xiàng)目），并確定各參評(píng)因素的權(quán)重（經(jīng)驗(yàn)權(quán)重）。然后，按土地 評(píng)價(jià)單元累加各參評(píng)因意的指數(shù)獲得指數(shù)和（權(quán)重指數(shù)和）。最后，再對(duì)照事先設(shè) 定的不同土地等級(jí)指數(shù)范圍，評(píng)定各土地評(píng)價(jià)單元的土地質(zhì)量等級(jí)。二、等差指數(shù)法（一）原理等差指數(shù)法，是按照參評(píng)因素作用的大小，人為地給定

7、等差指數(shù)，通過(guò)指數(shù) 相加之和，求得土地質(zhì)量的綜合指數(shù)，據(jù)此把土地列入評(píng)價(jià)系統(tǒng)的相應(yīng)等級(jí)。假如將某地區(qū)的土地分為8等，共選定參評(píng)因素n個(gè)，以其對(duì)于土地質(zhì)量的 影響的大小順序排列成ai,a2,asan.設(shè)一等地ai的指數(shù)為100,八等地ai的指數(shù)為0，按等差數(shù)列通項(xiàng)公式求出 每等地的a1值。然后，再以每等地的an為0,用同樣方式求出每等地的a2,a3,an-1 的指數(shù)值，它們之間成等差關(guān)系。每等地的各參評(píng)因素的指數(shù)相加，即為該等地 的質(zhì)量綜合指數(shù)：nPm = ' aii 4式中，P為某等地的質(zhì)量綜合指數(shù)；m為某一等地；a為參評(píng)因素的指數(shù)；i 為參評(píng)因素的某一項(xiàng)；n為參評(píng)因素的數(shù)目。相鄰兩等

8、地的質(zhì)量綜合指數(shù)的平均 值為其指數(shù)范圍的界限值。據(jù)此可確定任何土地評(píng)價(jià)單元的質(zhì)量等級(jí)。三、回歸分析法回歸分析法，是把一定地域范圍內(nèi)的土地評(píng)價(jià)因案及其與土地生產(chǎn)力之間的 關(guān)系，近似地描述為具有線性相關(guān)關(guān)系的變量間聯(lián)系的函數(shù)。這種線性相關(guān)關(guān)系可用以下多元線性回歸方由表示：Y=B 0+B1XI+B2X2 BmXm式中，丫為土地生產(chǎn)力(產(chǎn)量)；XI, X2,，Xm為土地評(píng)價(jià)因素；Bo為回歸 常數(shù)項(xiàng)；Bl, B2,，Bm回歸系數(shù)，表示自變量 Xi, X2,Xm每增加一個(gè) 單位時(shí)，在綜合影響的條件下，因變量 丫的增長(zhǎng)量。應(yīng)用回歸分析法進(jìn)行土地評(píng)價(jià)的步驟如下：(1) 數(shù)據(jù)處理(上機(jī)前的準(zhǔn)備)(2) 建立回歸

9、方程(3) 回歸總體效果檢驗(yàn)。(4) 各自變量(評(píng)價(jià)因素)重要性的檢驗(yàn)(5) 計(jì)算標(biāo)難回歸系數(shù)bi和評(píng)價(jià)因素的權(quán)重(6) 確定評(píng)價(jià)指數(shù)及評(píng)定土地等級(jí)四、層次分折法層次分折法，是美國(guó)匹茲堡大學(xué)運(yùn)籌學(xué)家 T. L. Saaty對(duì)于70年代中期提 出的一種多層次權(quán)重分析決策方法。其特點(diǎn)是具有高度的邏輯性、系統(tǒng)性、簡(jiǎn)潔 性和實(shí)用性，現(xiàn)己廣泛運(yùn)用于社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的決策分析。AHP法的基本原理。是把所研究的復(fù)雜問(wèn)題看作一個(gè)大系統(tǒng)通過(guò)對(duì)系統(tǒng) 的多個(gè)因素的分折，劃分出各因素間相互聯(lián)系的有序?qū)哟危?再請(qǐng)專家對(duì)每一層次 的各因素進(jìn)行客觀的判斷后，相應(yīng)地給出相對(duì)重要性的定量表示；進(jìn)而建立數(shù)學(xué) 模型，計(jì)算出每一層次全部

10、因素的相對(duì)重要性的權(quán)值，并加以排序；最 后根據(jù)排序結(jié)果進(jìn)行規(guī)劃決策和選擇解決問(wèn)題的措施。層次分析法的步驟如下： 1明確問(wèn)題并構(gòu)建層次分析圖 2構(gòu)建判斷矩陣 3約請(qǐng)專家填寫(xiě)判斷矩陣 4層次單排序 5一致性檢驗(yàn) 6層次總排序五、灰色關(guān)聯(lián)度分析法灰色關(guān)聯(lián)度分析法 （簡(jiǎn)稱關(guān)聯(lián)度分析法 ）。是建立在灰色系統(tǒng)理論基礎(chǔ)上的一 種土地評(píng)價(jià)方法。由于它最終也是將評(píng)價(jià)因素的權(quán)重與其等級(jí)的分?jǐn)?shù)相乘然后相 加，因此也可稱為關(guān)聯(lián)度分析權(quán)重指數(shù)和法。關(guān)聯(lián)度分析方法， 是根據(jù)評(píng)價(jià)因素之間的發(fā)展態(tài)勢(shì)的相似或相異程度， 來(lái)衡 量評(píng)價(jià)因素之間的關(guān)聯(lián)程度。其具體分析方法，是對(duì)數(shù)列進(jìn)行幾何關(guān)系的比較。六、模糊綜合評(píng)價(jià)法如前所述，土地

11、是在自然因素和人為因素共同作用下形成的一種復(fù)雜的自然 綜合體，它受時(shí)間、空間因子的制約。在現(xiàn)階段，這些制約因子的作用還難以用 精確的數(shù)字表達(dá)。同時(shí)，土地質(zhì)量本身在“好”與“較好”之間也無(wú)截然界限， 這類界線具有模糊性，因此，現(xiàn)已嘗試用模糊評(píng)語(yǔ)評(píng)定土地質(zhì)量。美國(guó)控制論專家L . A 查德于1965年首先提出了 “模糊集合”的攝念，把 模糊概念用數(shù)學(xué)方法描述，從而創(chuàng)立了一個(gè)嶄新的數(shù)學(xué)分支模糊數(shù)學(xué)。模糊數(shù)學(xué)是研究和處理模糊體系規(guī)律性的理論和方法， 把普通集合論只取 0 或 1 兩個(gè)值的特征函數(shù)， 推廣到0, 1 區(qū)間上取值的隸屬函數(shù)， 把絕對(duì)的屬于或不 用于的“非此即彼”擴(kuò)張為更加靈活的漸變關(guān)系；因

12、而把“亦此亦彼”中介過(guò)渡 的模糊概念用數(shù)學(xué)方法處理。 模糊數(shù)學(xué)的這種思路與土地質(zhì)量?jī)?yōu)劣的評(píng)價(jià)十分接 近，這就是模糊數(shù)學(xué)方法可用于土地質(zhì)量評(píng)價(jià)的出發(fā)點(diǎn)。第三節(jié)數(shù)值法土地評(píng)價(jià)的討論、數(shù)值法土地評(píng)價(jià)的長(zhǎng)處數(shù)值法土地評(píng)價(jià)是在定性的類別法土地評(píng)價(jià)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。 與類別法土 地評(píng)價(jià)相比，數(shù)值法土地評(píng)價(jià)有許多長(zhǎng)處：（ 1） 數(shù)值法土地評(píng)價(jià)是以數(shù)量術(shù)語(yǔ)評(píng)定土地的質(zhì)量等級(jí)， 評(píng)價(jià)過(guò)程和評(píng)價(jià)結(jié)果 都以定量表示， 具體、 明確， 而且在一定程度上可較好地考慮到各個(gè)評(píng)價(jià) 因素之間的相互作用和效應(yīng)， 因此有助于克服類別法土地評(píng)價(jià)的主觀隨意 性；（ 2） 評(píng)價(jià)方法相評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)較容易掌握， 且在眾多人員于同一地區(qū)進(jìn)行土地

13、評(píng)價(jià) 時(shí)它有利于方法的統(tǒng)一或協(xié)調(diào)。 同時(shí)， 方法便于應(yīng)用， 非專業(yè)土地評(píng)價(jià)工 作者在經(jīng)過(guò)一段時(shí)間培訓(xùn)后一般可勝任這類工作。（ 3） 評(píng)價(jià)方法具有較大的靈活性， 對(duì)方法本身易于修正。 如果發(fā)現(xiàn)評(píng)價(jià)結(jié)果不 甚理想，可隨時(shí)修改評(píng)價(jià)因霸及其權(quán)重，或采用不同的數(shù)學(xué)運(yùn)算方法。（ 4） 評(píng)價(jià)過(guò)程和評(píng)價(jià)結(jié)果更適合于數(shù)據(jù)庫(kù)和計(jì)算機(jī)處理的需要， 有利于促進(jìn)土 地資源信息系統(tǒng)的建立和發(fā)展，因之也更有助于進(jìn)行土地資源管理。（ 5） 有利于土地經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)的開(kāi)展。 因?yàn)橥恋亟?jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)常建立在定量分析基礎(chǔ)之 上，因此數(shù)值法土地評(píng)價(jià)的成果有利于一個(gè)地區(qū)在開(kāi)展土地自然評(píng)價(jià)之后 接著進(jìn)行土地經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)。 事實(shí)上，現(xiàn)有數(shù)值法土地評(píng)價(jià)方案中有些就是為 這類目的而建立的。二、數(shù)值法土地評(píng)價(jià)的局限性（ 1） 在數(shù)值法土地評(píng)價(jià)中如處理不當(dāng)， 往往會(huì)掩蓋評(píng)價(jià)過(guò)程的主觀隨意性， 以 致形成主觀意見(jiàn)的數(shù)學(xué)表達(dá)。（ 2） 評(píng)價(jià)中需要大量的原始資料和數(shù)據(jù)， 而且這些資料和數(shù)據(jù)要有代表性， 才 能保證評(píng)價(jià)結(jié)果的可靠性。 某些數(shù)值法土地評(píng)價(jià)方法， 例如多元回歸分析 法，往往因數(shù)據(jù)的數(shù)量不足或缺