邵旭升,李 正 ,鄭學忠
(1.北京巖土工程勘察院,北京100083;2.中國石油新疆油田公司生產(chǎn)運行處,新疆 克拉瑪依 834000)
截至2009年,中國油氣項目用地總計約為1.76×106hm2(平均產(chǎn)能占地),其中臨時用地占總面積的66.99%,永久用地占總面積的33.01%[1],同時,油氣田企業(yè)為保持生產(chǎn)的穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn),需要不斷新鉆探井勘探新資源,每天都需要征用或者臨時使用土地,油氣項目土地復墾工作同樣十分重要。本文以新疆準噶爾盆地油氣項目土地復墾為例,將層次分析法(AHP)和模糊數(shù)學理論相結合,構建油氣項目土地復墾績效評價指標體系,采用三角模糊數(shù)來描述專家判斷信息,應用三角模糊數(shù)運算規(guī)則和AHP計算出各個評價指標的綜合權值,分析各個指標對總目標的影響程度。
油氣項目一般由井場、站場、油氣集輸管線、道路等主要工程組成。這些工程決定了油氣項目用地特點是點多、線長、面廣,用地分散,單宗用地面積較小,用地性質類別也多種多樣。其中井場、站場用地點多,單宗用地面積小且零星分散;油氣集輸管道、道路用地呈線狀型,涉及范圍廣,占地面積大。油氣項目用地性質主要有永久性用地和臨時用地,油氣項目對土地的損毀形式主要表現(xiàn)為井場、場站、管線等工程建設過程中挖損和壓占土地。例如,根據(jù)新疆油田公司2010年度滾動開發(fā)項目損毀土地調查的分析表明,2010年度滾動開發(fā)項目總用地352.89 hm2,其中永久用地100.51 hm2,臨時用地252.38 hm2。單個井場永久用地為30 m×40 m、40 m×40 m和40 m×50 m 三種規(guī)格,單個井場臨時用地面積為0.44—0.52 hm2;集輸管線敷設施工作業(yè)帶寬為8—15 m。損毀土地利用類型主要是耕地、林地、草地、采礦用地和其他土地,土地權屬性質主要為國有土地。
油氣勘探開發(fā)項目屬于風險性滾動投資項目,油氣田開采需先建探井進行前期勘探,經(jīng)勘探后再確定是否需要敷設管線、架設儀器等配套工程,因此,油氣田在鉆井的分布上還存在不確定性,致使油氣項目用地具有分布格局和面積的不確定性。
油氣項目礦區(qū)范圍較大,用地點多、線長、面廣,用地分散,單宗用地面積較小,用地性質類別多種多樣的特點,決定了油氣項目復墾規(guī)劃較為單一,一般不能形成田、渠、路、林的規(guī)模,復墾時首先按原土地利用類型進行恢復,破壞的渠、路一般按原狀進行修復。例如新疆油田公司,企業(yè)油氣項目主要建設在準噶爾盆地,該盆地呈不規(guī)則三角形,總體地勢較為平坦,盆地中部為草原和沙漠,邊緣則是山麓和綠洲。根據(jù)新疆油田公司2010年度滾動開發(fā)項目損毀土地復墾現(xiàn)狀調查的情況看,損毀土地復墾時,考慮臨時用地點多、線長、分散的特點,復墾方向與原土地利用類型一致。另從景觀生態(tài)學和景觀協(xié)調性方面考慮,臨時用地應恢復原地貌植被,減緩土地沙漠化。現(xiàn)在采取的復墾措施主要有損毀前表土剝離,復墾時回覆表土、平整土地,對壓實度較高的土地進行松土,道路進行路面修葺,渠道按原狀進行修復。植被恢復時,選擇當?shù)氐泥l(xiāng)土樹草種,如楊樹、梭梭、檉柳、絹蒿、沙蒿等。為提高復墾土地質量和植被恢復率,采取施用有機無機復混肥的土壤培肥措施。
土地復墾績效評價是土地復墾項目實施管理領域中的重要組成部分,而構建合理的績效評價指標體系是土地復墾項目實施管理績效評價的關鍵。目前在國內土地復墾績效評價的實踐中,以煤礦區(qū)土地復墾項目的三大效益分析評價研究[2-4]為主,油氣項目土地復墾績效或效益評價研究較為少見。同樣是土地整治類型之一的土地整理,對效益或績效評價指標體系構建、評價方法選擇等研究則進行了許多有益探索[5-11]。因此,本文在綜合分析以往相關文獻研究的基礎上,以油氣項目土地復墾為研究對象,應用專家咨詢法,遵循科學性、可操作性、激勵性和可行性的指標選取原則,基于項目實施管理績效角度考慮,構建油氣項目土地復墾績效評價指標框架(表1)。
表1 油氣項目土地復墾績效評價指標遞階層次結構Tab.1 Index system for performance evaluation of land reclamation in oil & gas exploitation project
在綜合績效評價中,指標因素的權重處于非常重要的地位,反映了各個指標因素對綜合評價結果的影響程度。AHP是最常用的方法之一,它的最大特點是處理定性與定量相結合的問題,將決策者的主觀要求和經(jīng)驗知識導入模型,并加以量化處理[12]。在綜合比較各因素的相對重要性時,通常憑經(jīng)驗根據(jù)因素的重要性直接給出權重值,或者僅考慮了專家判斷的兩種可能極端情況,而沒有考慮專家判斷的模糊性,難以做到客觀準確,而模糊數(shù)學則充分考慮人的判斷模糊性,能夠促進構造判斷矩陣的合理性。1983年,荷蘭學者Van Laarhoven和W.Pedrycz提出用三角模糊數(shù)表示模糊判斷,并運用三角模糊數(shù)的運算和對數(shù)最小二乘法,求得各元素的權重[13],從而將模糊數(shù)學與AHP進行了有效結合,在使用AHP進行專家咨詢時,考慮主觀判斷的模糊性和不確定性,可將專家的客觀描述用實數(shù)域上的模糊數(shù)來描述,從而使所得到的判斷矩陣成為了模糊判斷矩陣,然后經(jīng)過權重求解和排序來解決實際評價問題[14]。
3.2.1 確定三角模糊數(shù)評判標度 專家依據(jù)評價指標的重要性程度不同來確定指標的相對重要性,并將評價結果用三角模糊數(shù)表示,即Aij= (lij, mij, uij),其中l(wèi)ij、mij、uij分別表示因素i和 j相對上一層因素比較時因素i相對于因素j的重要度的最悲觀估計、最可能估計和最樂觀估計。本文采用表2的數(shù)值描述指標的相對重要程度[14]。
表2 重要程度三角模糊數(shù)判斷準則Tab.2 Linguistic scales for importance
3.2.2 構造模糊評價矩陣 根據(jù)油氣項目土地復墾績效評價指標體系(表1)上下層次間的隸屬關系,以三角模糊數(shù)評判標度準則,集結專家評價信息,構造出三角模糊評價矩陣(表3—表7)。
3.2.3 計算模糊權重和相對權重 根據(jù)模糊判斷矩陣Ai,分別計算各績效評價指標的模糊權重 Si;根據(jù)各因素模糊權重計算結果,計算各因素相對權重W′i。本文以計算準則層因素相對權重為例,根據(jù)準則層各因素重要程度的計算結果,組合得出準則層因素權重向量W′=(0.68,0.40,0.32,1.00)T,歸一化處理后,得到準則層各因素的相對權重向量W=(0.284,0.167,0.134,0.415)T。其余者類推,計算結果見表4—表7。
表3 準則層因素模糊判斷矩陣及相對權重Tab.3 Local weights and pairwise comparison matrix of factors
表4 指標層 B1子因素模糊判斷矩陣及相對權重Tab.4 Local weights and pairwise comparison matrix of B1 sub-factors
表5 指標層B2子因素模糊判斷矩陣及相對權重Tab.5 Local weights and pairwise comparison matrix of B2 sub-factors
表6 指標層B3子因素模糊判斷矩陣及相對權重Tab.6 Local weights and pairwise comparison matrix of B3 sub-factors
表7 指標層B4子因素模糊判斷矩陣及相對權重Tab.7 Local weights and pairwise comparison matrix of B4 sub-factors
3.2.4 合成絕對權重 根據(jù)各因素相對權重W′i,計算得出油氣項目土地復墾績效評價指標的絕對權重TWk(表8)。并將各個指標的絕對權重進行排序,分析評價各指標對總目標的影響程度。從表8中可知指標C1、C2、C3和C11的綜合權重值較大,即主要工程量完成情況、復墾目標任務情況、復墾費用預存使用情況和監(jiān)測管護制度情況對土地復墾項目績效的影響較大。
根據(jù)傳統(tǒng)AHP計算權重方法過程,用和積法計算判斷矩陣的最大特征值和特征向量,并通過一致性檢驗,最終求得評價指標重要程度在專家最樂觀估計、最可能估計、最悲觀估計狀態(tài)下的權重標準,三種情況下的權重結果見表8。
油氣項目土地復墾績效評價指標分別采用三角模糊數(shù)和傳統(tǒng)AHP法進行權重賦予分析,結果表明:三角模糊數(shù)計算結果與傳統(tǒng)AHP計算的專家最可能估計情況下的權重標準具有很高的相似度,相關系數(shù)為0.819,符合專家判斷各評價指標的實際情況,表明三角模糊數(shù)應用于油氣項目土地復墾績效評價指標權重標準確定是可行的。另外,三角模糊數(shù)很好地處理了專家判斷時的主觀偏好問題,對于因素權重信息不能完全確知和主觀偏好值以三角模糊數(shù)形式給出的多因素問題,構建出一個線性規(guī)劃模型,避免了因素權重信息的不完全性和不確定性導致評價結果與實際情況的偏離。
表8 指標層因素重要程度絕對權重和傳統(tǒng)AHP法的組合權重Tab.8 The absolute weight and combination weight of traditional method AHP of factors in index layer
表9 案例各指標完成情況及得分Tab.9 The completion situation and score of each index of case
以新疆油田公司車排子油田2010年度滾動開發(fā)土地復墾項目為例,按照本文構建的績效評價指標體系和權重標準進行績效評價。根據(jù)存檔資料和實地調查評價,按照表1中指標的說明情況進行打分,各項指標完成情況及得分值見表9。利用EXCEL軟件簡單編程對案例績效評價得分進行計算,得出該案例FAHP模型運算下的綜合得分為80.46分;在傳統(tǒng)AHP法專家最樂觀估計、最可能估計、最悲觀估計3種情況下的綜合得分別為81.52分、81.39分、79.33分。比較分析可知:本案例采用FAHP模型運算結果與傳統(tǒng)AHP法專家最可能情況下的綜合得分結果更為接近,也符合案例研究區(qū)實際情況,同時,應用傳統(tǒng)AHP法確定評價指標權重已廣泛應用于效益評價研究,并且其評價結果可靠[10]。因此,本文基于三角模糊數(shù)構建的FAHP模型運用于土地復墾績效評價是可行的。另外,應用三角模糊數(shù)構建的FAHP模型較好地處理了專家評判時的個人偏好問題,可以認為基于FAHP的績效評價結果較傳統(tǒng)AHP更為合理、可靠。
(1)本文以新疆準噶爾盆地油氣項目土地復墾為研究對象,基于三角模糊數(shù)和層次分析法構建了油氣項目土地復墾績效評價指標體系,合理確定了指標權重賦予標準,符合人的認識模糊性,有效處理了個人偏好問題,提高了評價指標權重可信度,適于解決復雜多準則決策問題。(2)國內土地復墾績效評價理論、方法、指標體系尚不完善,側重于煤礦區(qū)土地復墾的三大效益內涵界定及效益或績效評價研究,評價指標具有模糊性和不確定性,因此,開展油氣項目土地復墾績效評價可以完善補充土地復墾理論,豐富不同生產(chǎn)建設項目的土地復墾績效評價類型研究,借助數(shù)學方法提高評價結果的客觀性和科學性。(3)土地復墾是一個復雜的系統(tǒng)工程,影響土地復墾項目實施管理績效的因素也較多,而且各個因素可能存在相互影響及制約,因此,需對土地復墾績效內涵進行深入研究,對土地復墾績效評價模型及評價指標體系進一步深入探討和優(yōu)化。
(References):
[1] 國土資源部土地整治重點實驗室.土地復墾潛力調查評價研究[M].北京:中國農(nóng)業(yè)科學技術出版社,2013.
[2] 白中科,郭青霞,王改玲,等.礦區(qū)土地復墾與生態(tài)重建效益演變與配置研究[J].自然資源學報,2001,16(6):525-530.
[3] 劉庚,畢如田,曹毅.露天礦區(qū)排土場土地復墾經(jīng)濟效益評價研究[J].中國煤炭,2008,(8):109-111.
[4] 孔令偉,宋麗麗.模糊評價在土地復墾效益中的應用[J].煤炭技術,2007,26(3):104-106.
[5] 王璦玲,趙庚星,李占軍.土地整理效益項目后綜合評價方法[J].農(nóng)業(yè)工程學報,2006,22(4):58-61.
[6] 張正峰,陳百明.土地整理的效益分析[J].農(nóng)業(yè)工程學報,2003,19(2):210-213.
[7] 范金梅,王磊,薛永森.土地整理效益評價研究[J].農(nóng)業(yè)工程學報,2005,21(2):116-118.
[8] 李正,王軍,白中科,等.基于物元評判模型的土地整理綜合效益評價方法研究[J].水土保持通報,2010,30(6):190-194.
[9] 劉琳,余莉,李正,等.基于改進模糊層次模型的土地整理效益評價研究[J].水土保持研究,2012,19(3):204-208.
[10] 金曉斌,黃瑋,易理強,等.土地整理項目績效評價初探[J].中國土地科學,2008,22(6):57-62.
[11] 張中帆,楊劍.土地整理績效[J].資源與產(chǎn)業(yè),2008,10(5):67-69.
[12] 張吉軍.模糊層次分析法(FAHP) [J].模糊系統(tǒng)與數(shù)學,2000,14(2):80-88.
[13] P.J.M.Van Laarhoven, W.Pedrycz.A fuzzy extension of Satty’s priority theory[J].Fuzzy Sets and Systems, 1983, 11(3):229-241.
[14] Metin Dagdeviren, Ihsan Yuksel.Developing a fuzzy analytic hierarchy process(AHP) model for behavior based safety management[J].Information Sciences, 2008, 178:1717-1733.