CN101635041A - 一种耕地集约利用潜力评价方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于农业资源环境领域，是一种耕地集约利用评价方法。本发明提出集约利用分为耕地投入强度、耕地利用程度、耕地产出效果、耕地社会效益四个组成部分，并且构建了耕地集约利用的评价指标体系和指标确定方法，提出了耕地集约潜力评价指标及其确定方法。本项发明将大量的初选评价指标，按照频度分析-特尔菲-多元统计三级筛选的步骤，最终确定了相对科学合理的评价指标体系，利用主成分分析与层次分析相结合的方法确定各指标权重。本项发明是改进了单一的指标筛选和权重确定，既可以分析耕地集约利用的动态变化，也可以确定某一时间点上的潜力大小，是区域农业资源评价或土地利用潜力定量计算领域不可多得的定量评价方法。

Description

一种耕地集约利用潜力评价方法

技术领域：

本发明属于农业资源环境领域，具体是一种耕地集约利用评价方法。具体为一种评价耕地投入强度、利用强度、产出效果、社会效益和利用潜力的方法。

背景技术：

随着人口增长和耕地数量的减少，人多地少的矛盾日益突出，土地资源紧缺长期成为我国社会经济发展的制约因素，人地关系将更加紧张，粮食安全问题也将更加严峻。提高耕地单位面积的产出，转变土地粗放利用的模式，努力实现耕地集约利用是解决土地供需与粮食安全这一重要矛盾的关键，是解决粮食安全问题的重要手段和有效途径，是经济社会可持续发展的可靠保证和必要条件。

耕地集约利用是指针对不同区域，不同自然质量等级的农用地，通过增加土地投入、改善经营管理、充分发挥土地使用潜力等途径，促进土地利用的有序化和集约化，从而达到提高土地利用率和产出率，改善生产生活条件和生态环境的过程。其实质是通过土地利用，不断提高土地使用效率和利用效益，并取得良好的经济效益、社会效益和生态效益，满足社会经济发展对土地资源的不断需求。当耕地利用的投入状况、利用程度等都达到最合理状况时，耕地的集约利用状况达到最佳，即耕地的最佳集约利用水平。耕地的集约利用潜力，即耕地利用现状与耕地最佳集约利用水平之间的差距。它是自然因素和人为因素共同作用的结果，前者是耕地集约利用的基础，后者是耕地集约利用潜力区域差距的根本原因。

土地集约利用评价的研究

土地集约利用是针对粗放式土地利用而言的。国外对土地集约化的研究出现较早。古典经济学，Ann Robert Jacques Turgot(1727-1781)，James Anderson(1739-1801)，Edward West(1782-1828)和李嘉图等在研究农业地租问题上，发现并证明了农地集约耕作中的报酬递减规律，并认为集约利用是级差地租产生的原因。我国土地集约利用研究起步较晚，主要是从20世纪90年代开始，随着工业化、城市化的快速发展，耕地资源短缺和土地粗放低效利用并存现象十分突出。因此，提高土地使用效率、集约利用土地引起学术界和政府的广泛关注。目前关于土地集约利用的研究主要包括以下几个方面：

①在土地集约利用的内涵研究方面：美国著名的土地经济学家屹立、雷利·巴洛维、古典经济学家李嘉图(David Ricardo)、马克伟、毕宝德、陶志红等人都对集约利用的有关概念、内涵进行了阐述。

②在土地集约利用的相关理论研究方面：最早研究土地集约利用的杜能的《农业区位论》、威廉·配第的地租理论、英国威斯特(E.West)的报酬递减律理论、英国学者Ebenezer Howard的田园城市理论、芬兰学者E.Sanrinen的有机疏散理论、赖特的城市论及可持续发展理论、景观生态理论等有关城市规划和土地利用配置的相关理论都被引人到土地集约利用研究中；

③土地集约利用定量评价研究已成为我国土地集约利用研究的核心工作。包括研究内容、评价方法、指标体系构建和技术应用在内。目前国内外学者在土地集约利用评价定量评价方面作了许多研究和尝试，主要有单项指标评价法和多指标综合评价法等方法。单项指标法以德国学者Brinkman提法最为著名，他指出土地利用的集约程度可以通过单位土地面积上的劳力和资本投资额来计算，即：I＝(A+K+Z)，其中，I为集约度，A为劳动工资，K为资本消费额，Z为经营资本利息，F为经营面积。在多指标综合评价研究方面，多采用构建评价指标体系，对参评指标赋权重，然后通过建立综合评价模型来计算和评价土地集约利用程度。

农用地集约利用研究

土地集约利用最早来源于农业土地集约利用。土地集约利用的概念最早来自于李嘉图(David Ricardo)等古典经济学家在地租理论中对农业用地的研究。并定义了集约利用的概念和内涵。此后关于集约化的研究就一直不断进行着。自从集约化出现后，学术界对于农用地集约化的概念，就一直不断出现。

相关的研究主要集中在农用地集约利用的概念内涵及相关理论研究，农用地集约利用的现状分析、变化研究及评价指标体系的建立，农用地集约利用程度策略研究，农用地集约利用变化的驱动力研究，以及农用地集约利用所产生的效应研究等几个方面。其中，农用地集约利用的内涵及评价指标体系是农用地集约利用研究中的核心内容。

研究不足及今后研究方向

耕地集约利用是一个综合的、复杂的、时间上具有动态性、空间上具有差异性的一个农业生态系统。耕地集约利用潜力不仅涉及耕地集约利用的现状，还需要利用耕地统计数据，分析耕地最佳集约利用状况，从而得到某一时间点上耕地的集约利用潜力，它受自然因素、社会因素、经济因素、科技因素等多方面的影响，与社会科学、经济学以及相关方针政策密切相关。

虽然关于土地集约利用的研究起于耕地，但是随着社会经济的发展，人们对土地集约利用的重点放在的建设用地和工业用地上，而耕地集约利用方面的研究很少，大部分的研究主要集中在理论层面，没有具体的去进行分析。近年来，关于耕地集约利用方面的实例研究主要是耕地集约度的空间分布状况，单纯的考虑了社会经济因素对耕地集约利用程度的影响，并不能精确的反映耕地集约利用的潜力状况。

最佳土地集约利用程度的确定，首先需要确定指标的合理值。目前，关于集约利用评价指标合理值的确定方法没有统一的定论，仍处于探索阶段，而且主要集中在城市、建设用地及工业用地集约利用指标合理值的确定上，而对于耕地集约利用指标的合理值的确定还没有进行研究过。

尽管对于耕地集约利用研究在理论及评价方法研究上取得了一定的进展，但整体上还处于起步阶段，各指标体系及评价模型的建立都还不成熟。本发明鉴于耕地利用发展趋势和耕地利用效益的综合化的现实需要，在相关研究的基础上，提出集约利用分为耕地投入强度、耕地利用程度、耕地产出效果、耕地社会效益四个组成部分，并且构建了耕地集约利用的评价指标体系和指标确定方法，提出了耕地集约潜力评价指标及其确定方法，对于系统综合的分析耕地集约利用的影响因素，确定耕地集约利用的潜力大小，为耕地可持续利用和优化配置提供决策参考，满足国家的粮食安全等方面具有重大意义。

发明内容：

组要包括三个方面的内容：耕地集约利用潜力评价指标体系的建立；评价指标合理值的确定；评价模型的建立。

1耕地集约利用潜力评价指标体系的建立

我国的学者和专家提出了不少土地集约利用评价的指标体系，主要集中在对城市土地集约利用评价指标体系的建立上面，而耕地集约利用评价及其指标体系的建立刚刚开展。我国在农用地集约利用指标评价体系研究和应用方面处于起步阶段，主要集中在以省为单元和以乡镇为单元的指标体系的研究上，而以县为研究单元的农用地集约利用指标体系还处于理论探索阶段，并且目的和需求不同，将会出现不同的农用地评价指标体系，还没有一套全国统一并得到广泛公认的指标体系。

1.2指标体系设计原则、方法

为保证将要构建的评价指标体系的科学性、合理性，农用地集约利用评价指标体系应该遵守以下原则：整体性原则；科学性原则；综合性与主导性并重原则；系统性与层序性结合原则；全面性原则和可比性原则；等级层次性原则等。

构建耕地集约利用潜力评价指标体系主要采用的方法有：调查研究法；目标法分解法；系统分析法。

1.3指标体系结构

耕地集约利用指标体系是在对农用地集约相关概念内涵的基础上，以农用地集约利用总体目标为指导，在其之下细化为四个目标，这四个目标称为准则层，直接支持农用地集约利用水平这一总体目标。农用地集约利用准则层从农用地投入强度、农用地利用程度、农用地产出效果、农用地利用社会效益四个方面选取指标，对农用地集约利用水平进行描述。指标体系结构显示农用地集约利用的构成，划分为目标层、准则层和指标层三个等级。

1.4耕地集约利用评价指标体系建立及权重确定

指标的选择是一个需要科学理论依据的主观选择问题。指标选择的科学理论据主要体现在指标体系为达到设计目的的技术上的可行性，主观性则体现了问题研究中的价值判断和经验评估的不可替代性。两者不能完全替代，但以相互补充。因此，本研究分别从这两个角度评判备选指标的可行性，综合考虑，经果三轮筛选最终确定农用地集约利用现状评价指标体系。

耕地集约利用潜力评价指标体系的筛选思路如图1

根据确立的评价指标体系的结构，在对集约利用相关理论分析的基础上，查阅相关大量文献，对与集约利用有关的进行分析，采集统计出现频率较多的指标，对农用地集约利用指标初步统计。然后通过特尔菲法筛选、基于数理统计的指标筛选、基于相关分析法和聚类分析法的指标筛选三次筛选以后最终确定耕地集约利用潜力评价的指标体系。

根据农用地集约利用内涵及相关理论，提出通过频度分析-特尔菲-多元统计相结合，科学合理的评价指标筛选流程的基础上，利用主成分分析与层次分析相结合的方法确定各指标权重。(见表1)

表1耕地集约利用潜力评价指标体系及指标权重

2指标合理值的确定

宏观评价旨在反映耕地集约利用状况与最佳集约利用状况的接近程度，宏观上耕地集约利用潜力评价的最关键因素是指标合理值的确定，根据评价内容和因素的指标特征，采用不同的方法进行确定。人们对土地的利用方式的不同造成了目前土地集约水平的差异。本研究主要从以下几个方面确定合理值的：报酬递减规律；国家及地方相关标准；以不同生态类型区重点县目前的水平为标准；发展趋势估计法；目标值标准；专家认同标准等。

下面具体介绍各个评价指标合理值的确定方法和过程：

2.1投入强度

衡量农业投入水平的要素很多，这些投入不仅包括种子、化肥、农药、资金等实务投入，还涵盖高素质的劳动者、农业科技等无形投入。在繁杂的要素体系中，只能在其中选择有代表性的主要要素，具体指标选择上参考了中国可持续发展指标体系，根据报酬递减规律，随着投入的增加，报酬会出现先增后减的过程。通过对河北省历年投入产出之间的关系，可以看到除了劳动力外，动力、化肥、农药、农膜、动力与单产存在增长速度相似的关系，所以可以根据报酬递减规律，假设其它因素对某一因素与产量之间不产生影响粮食单产变化与单位播种面积上的劳动力、物质、资金等的投入有关。根据报酬递减规律，一定数量的失去产品，是由变动的生产要素和不变的生产要素共同决定的。农业生产函数可以表示为：

Y＝f(X₁，X₂，X₃，......，X_n)

＝f(X_i)             (i＝1，2，......，n)公式(1)

式中：Y为产量；f为函数关系；Xi为投入的各种生产要素数量。

为了研究生产要素最佳投入量，人们常把其它生产要素固定在某一水平上，而只研究其中一种生产要素与产量的关系。通过分析河北省粮食单产及动力、化肥、农电等的年际变化，可以发现各投入要素的投入变化强度趋势基本相似，因此在分析各投入要素与单产之间的关系，寻找最佳投入量时，将其他投入要素假设为不变值，只研究其中一种投入要素与产量之间的关系，即假设其它要素对产量无影响，其中一种投入要素与产量之间遵循报酬递减规律。

劳动力投入反映了耕地资源利用过程中劳力的投入情况；动力投入是对耕地资源利用过程中，农业机械投入水平的量度；化肥投入是对于耕地资源利用中化肥(包括氮肥、磷肥、钾肥和复合肥)投入水平的衡量，化肥投入与经济发展水平相关；农药投入反映了耕地资源利用过程中农药的投入情况方法；农膜投入反映了耕地资源利用过程中农膜的投入情况；农电投入是对单位农作物播种面积田间作业所消耗的农村用电量的衡量，这些投入在不同区域有不同的特点，因此，针对不同的地区投入要素情况具体分析。本研究针对不同的生态类型区进行分析，建立投入-单产关系模型，通过报酬递减规律，得到最佳投入量。

财政支出中的支农支出显示了政府对农业的重视程度，农业支出所占政府财政支出的比重越大，则代表区域政府对农业越重视，农业的集约利用程度越高。通过分析，全国财政支农支出总量大体上持续增长，但财政支农支出的比重总体呈下降趋势。据统计，发展中国家财政支农支出占财政支出的比重一般都保持在10％左右，相比之下，我国财政支农的水平明显偏低，财政对农业的投入总量不足。通过分析，我们选取发展中国家支农指出的平均水平10％作为支农指出的合理值。

2.2利用程度

耕地利用程度可以定义为人类为了满足自身生产生活需要而对耕地生态系统的改变和干扰程度，它可以指示农业投入对耕地集约利用的影响，强度增加意味着对土地干扰的增强。常用来表示耕地利用程度的有灌溉指数、机械化率、复种指数、土地垦殖指数、耕地潜力利用率等。这些指标的合理值一般以不同生态类型区重点县目前的水平为标准或采用目标值标准。如灌溉指数目标值为1，则确定该指标合理值为1；某生态类型区所属县最大土地垦殖指数为86.25％，则在这一类型区土地垦殖指数的合理值为86.25％。

2.3产出效果

耕地的产出效果可以反映当前利用是否充分挖掘耕地的生产潜力。可以用粮食单产、劳均产量、地均产值和劳均产值等指标来表示。由于存在不同利用方式和种植制度，需要将各种作物的产量转化为标准粮产量，以利于量化和比较。

2.4持续状况

持续状况主要是从非农指数和安全系数两个方面衡量，这两个指标主要衡量耕地利用产生的社会持续性方面的效果。支农指出显示劳动力转移的状态，安全系数显示了农用地的产出是否能满足社会的基本需求。

3评价模型的建立

在宏观尺度上，以县为最小评价单元，根据其耕地自然、社会和经济特性，以耕地的自然特性为基础，结合社会经济特性，将研究区内具有相似属性的评价单元划分为同一个生态类型区，相同的生态类型区内耕地集约利用所能达到的最佳集约利用状态理论上相同。根据耕地集约利用的内涵分析，可以看出潜力评价的基本目标包括三个方面：

(1)耕地集约利用相对潜力

耕地集约利用相对潜力反映某一时间点上，各评价单元集约利用程度的高低。相对潜力指数集约利用程度越低，反之，越高。由于整个研究区内可能含有多个生态类型区，所以要选择统一的评价标准，计算各个评价单元的相对潜力指数。

(2)耕地集约利用最佳潜力

耕地集约利用最佳潜力反映了不同生态类型区所能达到的最佳集约利用状况。最佳潜力是指在自然、地形、生态、社会、经济、技术等多个方面相近的生态类型区内，耕地的投入、利用、产出等都达到最佳状况时的集约利用程度。不同的生态类型区由于其特性上差异较大，其集约利用各方面所能达到的最佳状况各不相同，所以，最佳潜力指数也不一样。

(3)耕地集约利用绝对潜力

耕地集约利用绝对潜力反应了评价单元内耕地实际可以挖掘的潜力状况，即最终的耕地集约利用潜力。

宏观尺度上的耕地集约利用潜力评价与现状评价不同，它是在整个研究区域评价的基础上，结合不同生态类型区的特点，对所有评价单元进行定量评价，并使评价结果可比。现状评价在某种程度上表现为“区域平均”，而潜力评价的方法侧重“标准判断”。鉴于耕地自然和社会经济特性，不同生态类型区内耕地集约利用的投入强度、利用程度、产出效果和持续状况都有不同的标准，经过多种方法比较和反复测试[13-16]，最终提出了“合理值评价模型”。“合理值评价模型”是对具有多个不同生态类型区的研究区域整体进行评价，选取统一的标准，结合各研究区域不同的特点，最终确定可以进行比较的潜力值。针对耕地集约利用潜力评价的具体评价方法为：

3.1相对潜力计算

由于不同生态类型区各指标的合理值有所不同，为了将各生态类型区作为一个整体进行评价，需要在整个研究区域内确定一个评价标准，从而使评价结果具有可比性。在本研究中选择不同生态类型区各指标合理值的最大值作为评价的统一标准。

利用研究区统一评价标准处理数据，得到耕地集约利用评价中各指标的相对分值，即：

$S_{\mathrm{kij}}=\frac{T_{i\max }-a_{\mathrm{kij}}}{T_{i\max }}$ (k＝1，2，……，n；i＝1，2，……，19；j＝1，2，……，m)公式(2)

Skij-耕地集约利用潜力评价第j个生态类型区第k个对象第i项指标标准化分值

Timax-不同生态类型区第i项指标的最大合理值

akij-第j各生态类型区第k个对象第i项指标的现状值

通过上式可以得到各指标相对于整个研究区域分布的高低，所得的指标分值在整个区域内具有可比性。

通过计算各评价指标的标准化分值Skij，利用综合指数的方法确定各个评价对象的相对潜力指数，具体的计算方法如下：

${\mathrm{\λ}}_{\mathrm{kij}}=\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{S}_{\mathrm{kij}}\×W_i$ (k＝1，2，……，n；i＝1，2，……，19；j＝1，2，……，m)公式(3)

λkij-第j个生态类型区第k个对象的相对潜力指数

Skij含义同上。

Wi-各评价指标的权重

耕地集约利用相对潜力显示了耕地利用程度的高低，指数越高，其集约利用的程度越高，反之，则越低。

3.2不同生态类型区最佳潜力计算

各生态类型区的特点不同，所能实现的最佳潜力值也各不相同，将不同生态类型区内的各指标合理值代入公式(1)，即

$S_{\mathrm{ij}}=\frac{T_{i\max }-T_{\mathrm{ij}}}{T_{i\max }}$ (i＝1，2，……，19；j＝1，2，……，m)公式(4)

Sij-第j生态类型区第i项指标合理值标准化分值

Timax-不同生态类型区第i项指标的最大合理值

Tij-第j生态类型区第i项指标的合理值

不同生态类型区各指标合理值放到研究区域内统一的评价标准内进行标准化，得到的各指标合理值的标准化分值，表示不同生态类型区内各指标最合理时所能达到的指数值。类型区内的评价单元指标分值高于该分值则代表评鉴单元的该项指标没有达到最好的状态，还可以继续通过技术手段进行改善，反之，则超过了合理状态，需要根据指标含义进行调整。

最佳潜力指数指各项指标投入均为合理值时，耕地集约利用处于最佳状态，所得的指数值是该生态类型区最小的潜力值，即各生态类型区耕地集约利用最大所能达到的程度。计算公式为：

${\mathrm{\λ}}_{\mathrm{ij}}=\underset{j=1}{\overset{8}{\mathrm{\Σ}}}{S}_{\mathrm{ij}}\×W_i$ (i＝1，2，……，19；j＝1，2，……，m)公式(5)

λij-第j个生态类型区最佳潜力指数；

Sij、Wi含义同上。

3.3耕地集约利用绝对潜力计算

绝对潜力的测算充分的考虑到了各区域的不同自然、生态、经济、社会等特征，得到各区域各指标的合理值，耕地集约利用绝对潜力指数是耕地集约利用相对潜力指数与耕地集约利用最佳利用潜力指数之间的差值。计算公式为：

A_kij＝λ_kij-λ_ij(k＝1，2，……，n；i＝1，2，……，19；j＝1，2，……，m)公式(6)

Akij-研究区的绝对潜力

λkij、λij含义同上。

不同类型区内各个评价单元之间得到的绝对潜力指数所表示的含义相同，整个研究区域内，评价结果具有可比性。

通过计算结果，利用等分法、值域法、自然区段法等多种方法，具体根据评价对象和评价结果设定。

本项发明将大量的初选评价指标，按照频度分析-特尔菲-多元统计三级筛选的步骤，最终确定了相对科学合理的评价指标体系，在科学合理的评价指标筛选流程的基础上，利用主成分分析与层次分析相结合的方法确定各指标权重。通过建立“合理值评价模型”，讲不同的生态类型区放在一个评价体系中进行定量计算，使得评价结果区域之间具有可比性，为耕地集约利用潜力实现定量评价。本项发明是改进了单一的指标筛选和权重确定，集现状评价和潜力计算为一体，既可以分析耕地集约利用的动态变化，也可以确定某一时间点上的潜力大小，是区域农业资源评价或土地利用潜力定量计算领域不可多得的定量评价方法。

实施例：

耕地的集约利用与耕地的自然、社会经济等属性有关，如：地理位置、地形、气候、水资源、土壤、耕作制度、作物等，因此耕地的利用具有明显的地域差异。所以各地区耕地的集约利用标准也各不相同。根据国土资源部颁布的《农用地分等定级规程》附录B“全国耕作制度分区”中，将某省分于两个国家一级区(黄淮海区和内蒙古高原及长城沿线区，四个国家二级区。某省有根据该规程，参照某省1∶100万地形图、某省农业区划区、某省种植区划、某省土壤区划、土壤改良分区及气候和植被区划，将某省不同类型区分为三级：

一级区依据大地形和我省多种区划划分的习惯

二级区依据大中地形、地理位置、地名划分

三级区依据中小地形、方位、地名、标准耕作制度及土地利用特点划分

根据以上原则将某省分为3个一级区，8个二级区，23个三级区。某省指标控制区和国家指标控制区之间的关系如表2：

本研究参考耕地质量评价的指标区划分，将某省分为八个生态类型区，按照各个生态类型区以县为单位进行集约利用潜力评价，由于各个县跨越不同生态类型区，按照其主要区域确定其所在生态类型区。

根据划分的生态类型区，耕地集约利用潜力评价指标体系包含耕地投入强度、耕地利用程度、耕地产出效果和耕地持续状况四方面的指标。该指标体系既是统一的，又是分级的多层次的指标。

2指标合理值的确定

2.1投入强度

衡量农业投入水平的要素很多，这些投入不仅包括种子、化肥、农药、资金等实务投入，还涵盖高素质的劳动者、农业科技等无形投入。在繁杂的要素体系中，只能在其中选择有代表性的主要要素，具体指标选择上参考了中国可持续发展指标体系，根据报酬递减规律，随着投入的增加，报酬会出现先增后减的过程。通过对河北省历年投入产出之间的关系，可以看到除了劳动力外，动力、化肥、农药、农膜、动力与单产存在增长速度相似的关系，所以可以根据报酬递减规律，假设其它因素对某一因素与产量之间不产生影响粮食单产变化与单位播种面积上的劳动力、物质、资金等的投入有关。根据报酬递减规律，一定数量的失去产品，是由变动的生产要素和不变的生产要素共同决定的。农业生产函数可以表示为：

Y＝f(X₁，X₂，X₃，......，X_n)

＝f(X_i)(i＝1，2，......，n)公式(6-3)

式中：Y为产量；f为函数关系；Xi为投入的各种生产要素数量。

为了研究生产要素最佳投入量，人们常把其它生产要素固定在某一水平上，而只研究其中一种生产要素与产量的关系。通过分析河北省粮食单产及动力、化肥、农电等的年际变化，可以发现各投入要素的投入变化强度趋势基本相似，因此在分析各投入要素与单产之间的关系，寻找最佳投入量时，将其他投入要素假设为不变值，只研究其中一种投入要素与产量之间的关系，即假设其它要素对产量无影响，其中一种投入要素与产量之间遵循报酬递减规律。

由于各生态类型区的具体情况不同，因此以生态类型区为单元，分析不同生态类型区内最佳的要素投入量。具体各要素投入分析如下：

(1)劳动力投入

劳动力投入反映了耕地资源利用过程中劳力的投入情况。劳动力投入在不同区域具有不同的投入特点。在经济发展相对较快区域，一般处在平原地区，人多地少，劳动力投入相对较多；同样对于经济发展相对较慢的区域，一般处于丘陵、高原等地形相对较为复杂的地区，人少地多，单位耕地上的劳动力投入较少。因此，针对不同的地区劳动力的投入要具体情况具体分析。本研究针对不同的生态类型区进行分析，建立劳动力投入-单产关系模型，通过报酬递减规律，得到最佳投入量。

通过分析劳动力投入与单产之间的函数关系，建立了劳动力投入和单产的回归模型(图3-10)，确定实物产量最大时的最佳投入量，根据报酬递减规律，这里只考虑实物形态的报酬，即单产，那么当X＝C时，dy/dx＝0，那么C点既为最佳投入点。因此各生态类型区劳动力投入的合理值可以确定下来，劳动力投入合理值见表2。同样，化肥、动力、农药、电力等投入也通过这种方法确定指标合理值。具体值如表2

表2某省各生态类型区投入强度合理值表

生态类型区

劳动力投入

动力投入合理值

化肥投入合理

农药投入合理值

农膜投入合理值

农电投入合理值

农业财政支出合理值

	合理值(人/公顷)	(千瓦/公顷)	值(吨/公顷)	(千克/公顷)	(千克/公顷)	(万千瓦时/公顷)
								A平原	1.5875	7.4773	0.5332	7.389	6.6456	0.4828	10％
B平原	1.5477	10.8643	0.4974	36.5161	3.7243	0.2949	10％
								C平原	1.2372	8.2707	0.812	11.5685	9.9088	0.2291	10％
D平原	1.0177	8.9781	0.4496	14.2328	7.4532	0.866	10％
								E盆地	2.1005	3.3092	0.257	12.6124	5.1418	0.0926	10％
F丘陵	3.942	13.6856	0.7332	14.373	0.0201	0.4035	10％
								G丘陵	2.7816	9.2033	0.3492	18.5077	26.1739	0.4067	10％
H高原	1.2516	1.7552	0.0724	21.0714	70.2	0.0286	10％

2.2利用程度

农用地利用程度可以定义为人类为了满足自身生产生活需要而对农用地生态系统的改变和干扰程度，它可以指示农业投入对农用地集约利用的影响，强度增加意味着对土地干扰的增强。常用来表示农用地利用程度的有灌溉指数、机械化率、复种指数、垦殖率、耕地潜力利用率等。

(1)灌溉指数

灌溉对农业生产意义重大，一定程度上灌溉程度越高则利用程度越高。灌溉指数是对耕地资源中可灌溉部分的衡量，灌溉指数越高，集约化程度越高，灌溉指数的大小与地形、经济发展水平、农业重视程度等有关。某省耕地灌溉满足程度差异较大，对于平原地区，水利设施较为齐备，则灌溉指数的极值就可以达到1。山地丘陵区的灌溉条件较差，但经济条件较发达地区或者集中的农业区，对于农业的投入较高，水利设施比较发的，灌溉指数也可以达到1。根据不同的生态类型区，灌溉指数也有一定的差异。

本研究主要是根据地形、生态等条件在不同的生态类型区内分析耕地的最佳灌溉指数。进而确定了具体灌溉指数合理值。

A平原、B平原、C平原、D平原区四个区土地平坦，主要是冬小麦夏玉米一年两熟区、稻麦两年三熟区，为主要的粮食生产区，农业水利设施完善，只要投入适当的机械、电力、劳力即可满足其灌溉条件，灌溉指数可以达到1。

E盆地主要是某市坝下地区。通过对1986-2005年区域内灌溉面积的比例得到，该区域内灌溉指数最大可以达到0.62，因此E盆地灌溉指数合理值定为0.62。

F丘陵主要包括某省北中山春玉米一年一熟区、E盆地春玉米一年一熟区以及附近两侧低山丘陵冬小麦两年三熟区。该区域内经济发展较好，农业投入较高，灌溉指数可以达到0.97，因此，F丘陵区的灌溉指数的合理值定为0.97。

G丘陵经济比较发达的A平原相邻，农业投入相对较高。其中东部低山丘陵区农业发展较好，农业水利条件比较发到，灌溉指数相对较高，最大灌溉指数可以达到0.92，因此G丘陵的灌溉指数合理值确定为0.92。

H高原处于某省的最北部，气候、生态、地形、土壤、经济等条件水平在某省内都是最低的，农业水利设施较差，水资源比较缺乏，灌溉水平较低，大部分为旱地，灌溉指数最大可达到0.29，在八个生态类型区内都是最低的，因此，F高原的灌溉指数合理值确定为0.29。

通过以上分析，可以将某省各二级类型区的灌溉指数合理值确定下来，详细数据见表4。

(2)机械化率

机械化率是对种植业生产中机械化程度的衡量，由于机械化程度越高一般就预示着耕地利用程度越高。农业机械化主要表现为机械耕地、机械播种和机械收割。机械化率主要受区域机械拥有量、经济发展水平、农业重视程度、地形等因素的影响，与灌溉指数相似，因此，在对机械化率的合理值分析时主要是通过地区比较、重点县分析等方法进行。

机械化率显示一个地区的机械化程度，机械化率越高也就预示着土地利用程度越高。它与经济的发展水平、区域机械数量(包括大小型拖拉机等农业机械的拥有量有关)。机械化率的极值为1，表示农业生产基本上都是机械化作业。对于山地丘陵区或经济发展较慢的地区，机械化率可能会有所偏低，根据不同的生态类型区不同的机械化利用水平确定某省各生态类型区的机械化率的合理值。

通过以上对各生态类型区的经济、地形、生态等分析，对农机拥有量的比较，得到各生态类型区机械化率的合理值。具体数据见表4。

(3)复种指数

复种指数是反映耕地利用集约程度的一个定量指标，一般而言，复种指数越高，耕地、劳动力、资本等生产要素的投入越大，耕地的生产率越高。

在土地利用程度上，复种指数越高，土地利用越集约。某省农作物的复种指数大体保持在132％左右，对于不同地种植物区，复种指数的最大值也有所区别。在冬小麦夏玉米一年两熟区，复种指数的极值为2，两年三熟区为1.5，一年一熟区的复种指数极值为1。80年代，随着农业生产物质技术条件的改善，因地制宜调整种植制度，逐步形成较为科学合理的现代集约耕作制。全省主要有水浇地耕作制和旱地农业耕作制两大类型。旱作农业耕作制，除北部高寒山区实行一年一熟制外，热量条件较好的平原区多实行两年三熟和一年两熟制。通过麦棉套种、麦套玉米、小麦玉米两茬平作、粮食三中三收、高产高效间套复种新模式等手段的实行。土地利用复种指数在空间上具有很大的随机性，随着时间的推移，土地利用复种指数的地域性趋向明显，但是针对某省省域内对复种指数影响最大的是耕作制度。对于不同的耕作制度，复种指数所能达到的理想最大值不同，现在由于耕作方式的改变，套种、轮作、果农间作等的普遍应用，使得现在的复种指数有所提高，部分地区可能会高于最大的理想值。因此复种指数合理值的确定根据不同的耕作制度来确定。具体数据见表3。

(4)耕地潜力利用率

耕地潜力利用率反映对农业自然生产潜力(即农业生产潜力，是单位面积耕地上每年所能收获的最大可能产量)的开发利用程度，一般用粮食产量来进行比较。在这里同时期粮食的自然生产潜力用粮食光温生产潜力表示。

耕地潜力利用率反映了现在土地利用的程度，区域内的光温生产潜力是在农业生产条件得到充分保证，其它环境因素均处于最适状态时，在当地实际光、热资源条件下，农作物群体所能达到的最高产量，是区域内的理想最大产量。因此耕地潜力的利用率最大可能达到1，但是一般情况下都不可能达到，只能使用各种方法使产量接近区域的光温生产潜力。通过上述分析，我们将耕地潜力利用率的合理值确定为1。

(5)土地垦殖指数

土地垦殖指数亦称土地垦殖率，它是反映某一地区土地资源开利用状况的重要指标，土地垦殖指数高，说明该地区开发利用程度较高，但不一定就是合理，如在不适宜发展种植业的林、牧业地区，过多的开发，会破坏土地资源。

土地垦殖指数值并非越大越好，一个地区(尤其山区)所特有的自然地理环境条件决定了该地区的土地垦殖指数只能保持在某一限度内，若超过了该限度，意味着土地过度垦殖，必然造成水土流失、土地退化、生态环境恶化等严重后果，甚至陷入“越垦越穷、越穷越垦”的恶性循环之中。

合理土地垦殖指数的研究是土地利用合理化研究的重点内容。所谓合理，就是要合乎以土地可持续利用原理为核心的土地生态适宜性原理、生态经济学原理以及人与自然共生原理。

通过土地的适宜性评价，可以得到该区域内宜农耕地的面积，即适宜开垦为耕地的所有土地的最大面积，因此我们可以得到不同区域内最大的土地垦殖指数，要是超过这个值，则土地的生态环境就会被破坏。

鉴此，课题组根据前人关于某省及有关地市、县的土地适宜性评价结果，结合某省地貌类型齐全，高原、土地、丘陵、平地具备，土地类型复杂多样的特点。分析研究了此省各类生态类型区的区域面积、宜农耕地面积及垦殖率，确定了各类生态类型区的土地垦殖指数，具体评价数值见表3。

表3某省生态类型区土地利用程度合理值表

生态类型区	灌溉指数合理值	机械化率合理值	复种指数合理值	耕地潜力利用率合理值	垦殖率合理值
						A平原	1	1	2	1	5.42％
B平原	1	1	2	1	6.03％
						C平原	1	1	2	1	6.25％
D平原	1	1	2	1	12.85％
						E盆地	0.62	0.76	1.78	1	3.67％
F丘陵	0.97	0.9	1.23	1	1.12％
						G丘陵	0.92	0.93	1.92	1	2.57％
H高原	0.29	0.87	1	1	5.09％

2.3产出状况

农用地的产出水平可以反映当前利用是否充分挖掘耕地的生产潜力。可以用粮食单产、劳均产量、地均产值和劳均产值等指标来表示。由于存在不同利用方式和种植制度，需要将各种作物的产量转化为标准粮产量，以利于量化和比较。

(1)粮食单产

粮食单产是对单位面积耕地经济产出水平的高低的实物(一般以粮食产量为例)量度，反映了在一定经济、技术水平下耕地的产出水平，受政策、价格等的影响较小。本研究中主要是利用各种作物转化为标准粮后的产量，有利于量化和比较。

在农用地分等规程中，规定了各个国家二级区内的最大粮食产量，这是在当前的技术水平下，区域内自然条件最好，投入水平较高的，可以达到的最大的粮食。在这里将各国家二级区自然条件和利用程度最高时，土地的最大粮食产量作为不同生态类型区内最大的粮食单产。具体数据见表5。

(2)劳均产量

劳均产量是用实物(一般是用粮食产量表示)衡量农业劳动效率综合指标。一定的劳动力投入可以带来一定的产量变化通过对投入强度分析，可以得出最佳的劳动力投入量，在最佳劳动力投入时，产量差不多达到最大值，因此最佳的劳均产量可以通过最大粮食单产和最佳劳动力投入量来判断。

不同的生态类型区，由于其投入产出状况各不相同，因此在分析最大劳均产量时针对不同的生态类型区进行不同的分析，找出不同生态类型区的最大劳均产量，将这些最大的劳均产量作为不同生态类型区的劳均产量合理值。通过上述分析，确定河北省各生态类型区劳均产量合理值，具体数据见表5。

(3)地均产值

地均产值是对单位面积耕地经济产出水平高低的货币量度，属于经济指标，显示单位面积的经济产出。

地均产值主要是受农作物产量和政策有关。不同区域、不同的生态类型区，受气候、经济、政策等因素的影响地均产值也有所不同。经济指标的确定比较困难，我们选择通过重点县分析的方法来确定这些经济指标的合理值。经济指标一般都是越大越好，因此我们选择近五年各生态类型区的重点县最大的地均产值作为地均产值的合理值。通过以上分析，得到此省各生态类型区地均产值的合理值。具体数值见表5。

(4)劳均产值

劳均产值是用货币衡量的农业劳动效率综合指标，属于经济指标，显示区域劳动力的利用效率。

劳均产值和地均产值相似，同属于经济指标，受可变因素的影响较大，量化比较困难。与地均产值合理值的确定方法相同，分析重点县近五年内劳均产值，取其最大值作为劳均产值的合理值。通过以上分析，得到河北省各生态类型区劳均产值的合理值。具体数值见表4。

表4某省各生态类型区产出状况合理值表

生态类型区	粮食单产合理值(吨/公顷)	劳均产量合理值(吨/人)	地均产值合理值(万元/公顷)	劳均产值合理值(万元/人)
					A平原	16.68	10.51	8.61	4.11
B平原	16.68	10.78	8.94	4.34
					C平原	15.17	12.26	5.17	2.42
D平原	15.17	14.91	4.28	2.21
					E盆地	7.36	3.5	3.25	0.87
F丘陵	7.36	1.87	4.92	1.94
					G丘陵	7.36	2.65	4.84	1.09
H高原	8.77	7.01	0.75	0.65

2.4持续状况

持续状况主要是从非农指数和安全系数两个方面衡量，这两个指标主要衡量农用地利用产生的社会方面的效果。支农指出显示劳动力转移的状态，安全系数显示了农用地的产出是否能满足社会的基本需求需求。

(1)非农指数

非农指数是反映一个地区人口非农化程度的评价指标。一般情况下，非农指数越大，经济发展越快，农用地利用越趋于规模化，集约利用程度越高。某省随着经济的发展，非农指数有增长趋势，农用地集约利用水平也越来越集约，通过近五年地区分析，得出非农指数的最大值，将这个最大值作为非农指数的合理值。通过以上分析，得到河北省各生态类型区劳均产值的合理值。具体数值见表5。

(2)安全系数

安全系数是反映耕地资源利用满足社会需求程度的指标，一般以粮食生产为例，并且以国际上通用的粮食安全警戒线(人均粮食占有量为400Kg)为衡量标准。一个区域的粮食产量首先要满足自身的需要，其次是增加经济收入。如果该区域的安全系数可以达到1，则基本上可以满足该区域的社会需求。因此安全系数的合理值设定为1。

表5某省各生态类型区持续状况合理值表

生态类型区	非农指数合理值	安全系数合理值
			A平原	0.35	1
B平原	0.3	1
			C平原	0.56	1
D平原	0.28	1
			E盆地	0.23	1
F丘陵	0.27	1
			G丘陵	0.26	1
H高原	0.16	1

3某省农用地集约利用评价结果计算

农用地因为其特殊的自然和经济属性，因此它受生态、地形、经济、政府重视程度、等等条件的限制。针对河北省具有丰富的地貌类型(平原、山地、丘陵、盆地、高原等)、自然条件、耕作制度(一年两熟、一年一熟、两年三熟)等特点，某省农用地的集约利用潜力的评价分为两部分：相对潜力和相对潜力。

3.1农用地集约利用相对潜力计算

某省农用地集约利用相对潜力是将某省作为一个整体的研究区域，将此省的所有评价单元放到一个标准中去进行比较，从整体上进行分析测算农用地集约利用潜力，其计算结果显示的是某省各评价单元相对于此省同一标准下的相对潜力的高低。该相对潜力没有考虑各个生态类型区的自然社会经济生态特性。

3.2农用地集约利用相对潜力评价指标合理值的确定

为了将某省作为一个研究对象从整体上进行分析测算农用地集约利用相对潜力，需要将某省农用地集约利用评价指标放到一个标准下进行无量纲化，使某省各评价单元所得的潜力指数具有可比性。因此，某省需要统一确定评价标准，并通过这一标准对各指标进行评分，这样可以得到河北省农用地集约利用相对潜力。这个统一的评价标准即相对潜力评价指标合理值。

根据以上分析，确定各生态类型区各指标合理值的最大值作为某省农用地集约利用相对潜力评价各指标的合理值。数据见表6至9。

表6某省相对潜力评价投入强度指标合理值表

表7某省相对潜力评价投入强度指标合理值表

表8某省相对潜力评价产出效果指标合理值表

表9某省相对潜力评价产出效果指标合理值表

3.3某省农用地集约利用相对潜力分级

为便于了解某省农用地集约利用相对潜力指数的大小及分别，需要对潜力指数进行分级。根据数据的分布规律，在这里选择等距离划分的方法，将某省农用地集约利用的相对潜力分为五级，分级结果见表10。从一级至五级某省农用地集约利用相对潜力逐渐提高。

表10某省集约利用相对潜力分级表

级别	潜力一级	潜力二级	潜力三级	潜力四级	潜力五级
						相对潜力	＜0.43	0.43～0.54	0.54～0.61	0.61～0.70	＞0.70

相对潜力的空间分布与集约利用的现状评价的联系较为紧密，都是将某省作为一个研究区域进行比较。集约利用程度越高，则其相对潜力就越低；反之，集约利用程度越低，则其相对潜力约大。

根据某省农用地集约利用相对潜力的空间分布状况绘制了此省农用地集约利用相对潜力的空间分布图，如图11。

4农用地集约利用集约绝对潜力计算

某省农用地集约利用绝对潜力是考虑到了各生态类型区的自然社会经济生态特性情况下，各县(市)所能挖掘的潜力，是根据各生态类型区各项指标的合理值及各生态类型区各项指标合理值的最大值进行测算的集约利用潜力。

4.1农用地集约绝对利用潜力指标合理值的确定

农用地集约利用的相对潜力评价标准设定为某省农用地集约利用潜力评价各项指标合理值，只能显示各县(市)相对于某省同一标准下的不同的潜力状况，但是因为不同生态类型区具有地形、生态、气候、种植制度、经济、社会状况等条件的差异性，所以各生态类型区不一定具有这么大的潜力，只是一个相对比较值。为了使某省农用地集约利用绝对潜力既在某省域范围内可比，又在各生态类型区内可比，能够体现各县(市)所能挖掘的潜力大小，需要确定农用地集约利用绝对潜力评价各指标的合理值。

根据以上分析，确定各生态类型区各项指标的合理值作为某省农用地集约利用绝对潜力评价各指标的合理值。

根据某省农用地集约利用潜力评价各项指标合理值及各生态类型区的各项评价指标合理值测算各生态类型区的绝对潜力。

4.2各生态类型区农用地集约利用最佳潜力指数计算

各生态类型区最佳潜力指数级各项指标投入均为合理值时，农用地集约利用处于最佳状态，所得的指数值是各个生态类型区最小的潜力值，即各生态类型区农用地集约利用最大所能达到的程度。各生态类型区的特点不同，所能实现的最佳潜力值也各不相同。

各生态类型区的最佳潜力指数即为该区域内集约利用程度最高时所能达到的理论潜力指数值，表示各生态类型区内各评价单元，通过各种手段，提高各个指标值，所能达到的最大潜力指数值，是各评价单元的理论潜力的上限值。如图12

4.3农用地集约利用绝对潜力指数的计算

相对集约潜力是针对某省总体上分析农用地集约利用的潜力高低，主要显示了在同一个水平下衡量的结果，没有考虑区域自身的特点，所以所得出的潜力综合指数为一个相对值。

绝对潜力的测算充分的考虑到了各区域的不同自然、生态、经济、社会等特征，得到各区域各指标的合理值。

通过计算相对潜力指数和最佳潜力指数，可以得到某省各县(市)的绝对集约潜力。

某省农用地集约利用相对潜力指数是以各生态类型区各指标合理值的最大值对各评价单元农用地集约利用的各项指标进行标准化，某省农用地集约利用最佳潜力指数是以各生态类型区各指标合理值的最大值对各生态类型区的各项评价指标合理值进行标准化，即某省农用地集约利用的相对潜力指数与某省各个生态类型区农用地利用的最佳集约潜力指数标准体系相同，是在一个标准下确定其标准化分值，所以单位指数所代表的含义相同，且在全省范围内可比，农用地集约利用相对潜力指数与农用地集约利用最佳利用潜力指数之间的差值即是农用地集约利用绝对潜力指数。因此不同生态类型区的绝对集约潜力指数具有可比性。

根据绝对潜力的计算方法，某省农用地绝对潜力指数在0.11～0.49之间。

绝对潜力指数越大，实际可挖掘的潜力越大，反之，越小。从一级至五级集约绝对潜力逐渐增加。

4.4集约绝对潜力计算结果及分级

根据所计算出来的结果，同样根据等距离划分的方法，确定了某省农用地集约利用绝对潜力的分级标准，具体标准见表11。

表11某省集约利用绝对潜力分级表

级别	潜力一级	潜力二级	潜力三级	潜力四级	潜力五级
						绝对潜力	＜0.19	0.19～0.27	0.27～0.35	0.35～0.43	＞0.43

根据划分的潜力级别，绘制了某省农用地集约利用绝对潜力分布图。某省农用地集约利用绝对潜力的空间分布具体情况如图13。

绝对潜力显示的是评价单元在综合考虑该区域的自然、气候、土壤、生态、经济、技术等综合因素的条件下，实际可以挖掘的潜力大小。集约绝对潜力越大，其实际可开发的潜力越大，在农用地利用过程中就可以通过各种手段提高土地的利用效率，使农用地的利用越来越集约。通过对某省农用地集约利用绝对潜力的计算，能够为各县(市)的对农用地的集约利用提过合理的建议。

5、结论

耕地集约利用的相对潜力级别分布显示了耕地集约利用程度的高低，指数越大则集约利用程度越低，反之，则越高。由图4中可以看到，某省耕地集约利用程度分布的大体趋势为南部大于北部，A平原区＞B平原区＞C平原区＞D平原区＞E丘陵区＞F丘陵区＞G山盆地区＞H高原区。耕地集约利用绝对潜力级别分布显示了耕地集约利用所能实际挖掘的潜力大小，指数越大，可挖掘的潜力越大，反之，越小。由图5中可以看到，某省耕地集约利用潜力分布的大体趋势为北部小于南部，山地丘陵小于平原，山前平原小于滨海平原，H高原区＜G山盆地区＜F丘陵区＜E丘陵区＜D平原区＜C平原区＜B平原区＜A平原区。

通过评价结果可以得到以下结论：某省耕地集约利用绝对潜力大的地区主要分布在平原地区，而潜力较小的地区主要分布在坝上高原区和山地丘陵区；在××、××地区的中的产田区的集约利用潜力最大。可见集约利用潜力的分布也有比较明显的地域性。

利用“合理值评价模型”，计算出2005年某省耕地的集约利用潜力，可以得出以下结果：

①影响某省耕地集约利用潜力发挥的首要因素是产出效果不高

耕地的产出效果，尤其是在平原地区，严重影响的潜力的发挥，粮食单产在产出效果中影响最大。究其根本原因，尽管平原区自然、社会条件较好，但是产出效果却相对较低。因此应在该区主要发展高产田，提高单位耕地的产出。

②其次，集约利用程度是影响耕地集约利用潜力发挥的重要影响因素

在山地丘陵区，土地的开发难度比较大，垦殖指数比较低，且该区域经济发展较差，农业基础设施不健全，耕地多为旱地，使得耕地的灌溉指数和机械化率都不高，影响了这一区域耕地集约利用潜力的发挥。因此，应提高农业的基础设施建设，合理的开发土地资源，提高耕地的粮食生产能力。

③生产资料的投入和利用也在一定程度上影响了耕地集约利用潜力的发挥

在平原地区，生产要素的投入量很大，尤其是化肥、农电等部分投入超过了最佳投入量，但是产出效果却没有同步增加；山地丘陵和坝上高原地区，由于社会经济条件制约，地广人稀，生产要素的投入量不够，主要是劳动力、化肥、机械等，成为影响耕地集约潜力发挥的影响因素。解决这一问题的主要途径就是采用科学的方法，正确的引导农业生产，从根本上发挥耕地的集约利用潜力。

Claims (1)

1、一种耕地集约利用评价方法，包括：耕地集约利用潜力评价指标体系的建立，评价指标合理值的确定，评价模型的建立，其特征是由下列步骤构成：

(1.1)耕地集约利用潜力评价指标体系的建立应该遵守整体性原则、科学性原则、综合性与主导性并重原则、系统性与层序性结合原则、全面性原则和可比性原则、等级层次性原则；然后利用调查研究法、目标法分解法、系统分析法建立评价体系。

(1.2)指标体系结构显示农用地集约利用的构成，划分为目标层、准则层和指标层三个等级。

(1.3)通过特尔菲法筛选、基于数理统计的指标筛选、基于相关分析法和聚类分析法的指标筛选三次筛选以后最终确定耕地集约利用潜力评价的指标体系。

根据农用地集约利用内涵及相关理论，提出通过频度分析-特尔菲-多元统计相结合，科学合理的评价指标筛选流程的基础上，利用主成分分析与层次分析相结合的方法确定各指标权重。

2指标合理值的确定

本研究主要从以下几个方面确定合理值的：报酬递减规律；国家及地方相关标准；以不同生态类型区重点县目前的水平为标准；发展趋势估计法；目标值标准；专家认同标准等。

(2.1)投入强度

根据报酬递减规律，一定数量的失去产品，是由变动的生产要素和不变的生产要素共同决定的。农业生产函数可以表示为：

Y＝f(X₁，X₂，X₃，......，X_n)

＝f(X_i)(i＝1，2，......，n)公式(1)

式中：Y为产量；f为函数关系；Xi为投入的各种生产要素数量。

为了研究生产要素最佳投入量，人们常把其它生产要素固定在某一水平上，而只研究其中一种生产要素与产量的关系。通过分析河北省粮食单产及动力、化肥、农电等的年际变化，可以发现各投入要素的投入变化强度趋势基本相似，因此在分析各投入要素与单产之间的关系，寻找最佳投入量时，将其他投入要素假设为不变值，只研究其中一种投入要素与产量之间的关系，即假设其它要素对产量无影响，其中一种投入要素与产量之间遵循报酬递减规律。

劳动力投入反映了耕地资源利用过程中劳力的投入情况；动力投入是对耕地资源利用过程中，农业机械投入水平的量度；化肥投入是对于耕地资源利用中化肥(包括氮肥、磷肥、钾肥和复合肥)投入水平的衡量，化肥投入与经济发展水平相关；农药投入反映了耕地资源利用过程中农药的投入情况方法；农膜投入反映了耕地资源利用过程中农膜的投入情况；农电投入是对单位农作物播种面积田间作业所消耗的农村用电量的衡量，这些投入在不同区域有不同的特点，因此，针对不同的地区投入要素情况具体分析。本研究针对不同的生态类型区进行分析，建立投入-单产关系模型，通过报酬递减规律，得到最佳投入量。

财政支出中的支农支出显示了政府对农业的重视程度，农业支出所占政府财政支出的比重越大，则代表区域政府对农业越重视，农业的集约利用程度越高。通过分析，全国财政支农支出总量大体上持续增长，但财政支农支出的比重总体呈下降趋势。

(2.2)利用程度

耕地利用程度可以定义为人类为了满足自身生产生活需要而对耕地生态系统的改变和干扰程度，它可以指示农业投入对耕地集约利用的影响，强度增加意味着对土地干扰的增强。常用来表示耕地利用程度的有灌溉指数、机械化率、复种指数、土地垦殖指数、耕地潜力利用率等。

(2.3)产出效果

耕地的产出效果可以反映当前利用是否充分挖掘耕地的生产潜力。可以用粮食单产、劳均产量、地均产值和劳均产值等指标来表示。

(2.4)持续状况

持续状况主要是从非农指数和安全系数两个方面衡量，这两个指标主要衡量耕地利用产生的社会持续性方面的效果。支农指出显示劳动力转移的状态，安全系数显示了农用地的产出是否能满足社会的基本需求。

(3)评价模型的建立

在宏观尺度上，以县为最小评价单元，根据其耕地自然、社会和经济特性，以耕地的自然特性为基础，结合社会经济特性，将研究区内具有相似属性的评价单元划分为同一个生态类型区，相同的生态类型区内耕地集约利用所能达到的最佳集约利用状态理论上相同。根据耕地集约利用的内涵分析，可以看出潜力评价的基本目标包括三个方面：

(1)耕地集约利用相对潜力

(2)耕地集约利用最佳潜力

(3)耕地集约利用绝对潜力

(3.1)相对潜力计算

由于不同生态类型区各指标的合理值有所不同，为了将各生态类型区作为一个整体进行评价，需要在整个研究区域内确定一个评价标准，从而使评价结果具有可比性。在本研究中选择不同生态类型区各指标合理值的最大值作为评价的统一标准。

利用研究区统一评价标准处理数据，得到耕地集约利用评价中各指标的相对分值，即：

$S_{\mathrm{kij}}=\frac{T_{i\max }-a_{\mathrm{kij}}}{T_{i\max }}$ (k＝1，2，……，n；i＝1，2，……，19；j＝1，2，……，m)公式(2)

Skij-耕地集约利用潜力评价第j个生态类型区第k个对象第i项指标标准化分值

Timax-不同生态类型区第i项指标的最大合理值

akij-第j各生态类型区第k个对象第i项指标的现状值

通过上式可以得到各指标相对于整个研究区域分布的高低，所得的指标分值在整个区域内具有可比性。

通过计算各评价指标的标准化分值Skij，利用综合指数的方法确定各个评价对象的相对潜力指数，具体的计算方法如下：

${\mathrm{\λ}}_{\mathrm{kij}}=\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{S}_{\mathrm{kij}}\×W_i$ (k＝1，2，……，n；i＝1，2，……，19；j＝1，2，……，m)公式(3)

λkij-第j个生态类型区第k个对象的相对潜力指数

Skij含义同上。

Wi-各评价指标的权重

耕地集约利用相对潜力显示了耕地利用程度的高低，指数越高，其集约利用的程度越高，反之，则越低。

(3.2)不同生态类型区最佳潜力计算

各生态类型区的特点不同，所能实现的最佳潜力值也各不相同，将不同生态类型区内的各指标合理值代入公式(1)，即

$S_{\mathrm{ij}}=\frac{T_{i\max }-T_{\mathrm{ij}}}{T_{i\max }}$ (i＝1，2，……，19；j＝1，2，……，m)公式(4)

Sij-第j生态类型区第i项指标合理值标准化分值

Timax-不同生态类型区第i项指标的最大合理值

Tij-第j生态类型区第i项指标的合理值

不同生态类型区各指标合理值放到研究区域内统一的评价标准内进行标准化，得到的各指标合理值的标准化分值，表示不同生态类型区内各指标最合理时所能达到的指数值。类型区内的评价单元指标分值高于该分值则代表评鉴单元的该项指标没有达到最好的状态，还可以继续通过技术手段进行改善，反之，则超过了合理状态，需要根据指标含义进行调整。

最佳潜力指数指各项指标投入均为合理值时，耕地集约利用处于最佳状态，所得的指数值是该生态类型区最小的潜力值，即各生态类型区耕地集约利用最大所能达到的程度。计算公式为：

${\mathrm{\λ}}_{\mathrm{ij}}=\underset{j=1}{\overset{8}{\mathrm{\Σ}}}{S}_{\mathrm{ij}}\×W_i$ (i＝1，2，……，19；j＝1，2，……，m)公式(5)

λij-第j个生态类型区最佳潜力指数；

Sij、Wi含义同上。

(3.3)耕地集约利用绝对潜力计算

绝对潜力的测算充分的考虑到了各区域的不同自然、生态、经济、社会等特征，得到各区域各指标的合理值，耕地集约利用绝对潜力指数是耕地集约利用相对潜力指数与耕地集约利用最佳利用潜力指数之间的差值。计算公式为：

A_kij＝λ_kij-λ_ij(k＝1，2，……，n；i＝1，2，……，19；j＝1，2，……，m)公式(6)

Akij-研究区的绝对潜力

λkij、λij含义同上。

不同类型区内各个评价单元之间得到的绝对潜力指数所表示的含义相同，整个研究区域内，评价结果具有可比性。

通过计算结果，利用等分法、值域法、自然区段法等多种方法，具体根据评价对象和评价结果设定。