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Ecoiomic planning research in developing and utilizing hilly and mountainous land at Nanfen township Ⅰ: Establishment of multiple objective programming model

建德县南峰乡丘陵山地开发利用的生态经济规划研究Ⅰ.多目标规划模型的建立



全 文 :应 用 生 态 学 报    年 ! 月 第 ∀ 卷 第 期
# ∃ %& ∋ ( ∋ )∗ + , & − . ∗ / − 0 0. %∋ 1 ∋ #∗ . ∗ 2 3 , )4 56    , ∀ 7 8 9 : ; !一 : ! 
建德县南峰乡丘陵山地开发利用的生态经济
规划研究  < 多目标规划模型的建立
卢剑波
马 岳
王兆蓦 晰江农业大学农业生态研究所航州 9 9 。。:  8
7浙江省农业厅 , 杭州  = = = ∀ 8
【摘要】 本研究采用多目标规划方法建立了丘陵山地开发利用的多 目标模型 , 通过对模型的求解和
影子价格分析 , 得到较为理想的结果 < 规划后 , 系统的结构得到优化 , 生态与经济的目标得到提高 < 研
究结果表明 9 58 应增加经济林的比重 , 提高丘陵山地开发的经济效益和产出 , :8 增加薪炭林的面积 ,
改善农村能源的供给 > 8 调整用材林的结构 > ∀8 大力套种绿肥 , 增加饲料和有机肥的来源 , 减少水土
流失 <
关键词 生态经济规划 多目标规划模型 影子价格
∋ ?≅ 5≅ Α Β? 05Χ Δ Δ ΒΔ Ε Φ ? Γ ?Χ Φ ? Η ΒΔ Ι ? ϑ ? 5≅ 0ΒΔ Ε Χ Δ Ι 4 ΚΒ5ΒΛ ΒΔ Ε Η Β556 Χ Δ Ι Α ≅ 4 Δ ΚΧ ΒΔ ≅ 4 Γ 5Χ Δ Ι Χ Κ & Χ Δ Μ? Δ Κ≅ Ν Δ Ο
ΓΗ ΒΠ 5 9 ∋ ΓΚΧ Θ 5ΒΓ ΗΑ ? Δ Κ ≅ Μ Α 4 5ΚΒΠ一? ≅ ΘΡ? ? ΚΒϑ ? Π Φ ≅ Ε Φ Χ Α Α ΒΔ Ε Α ≅Ι ?5 < . 4 )ΒΧ Δ Θ≅ , Σ Χ Δ Ε Τ ΗΧ ≅ Υ ΒΧ Δ 7Τ Η? ΟΡΒΧ Δ Ε − Ε Φ Β? 4 5Κ4 Φ Χ 5 + Δ Βϑ ? Φ ΓΒΚ6 , ∃ Χ Δ Ε Λ Η≅ 4  = = :  8 , ς Χ 3 4 ? 7− Ε Φ Β? 4 5Κ4 Φ Χ 5 1? Π Χ Φ ΚΑ ? Δ Κ ≅ Μ ΤΗ ?ΡΒΧ Δ Ε
0Φ ≅ ϑ ΒΔ ? ? , ∃ Χ Δ Ε Λ Η ≅ 4  = = = ∀ 8一 #Η ΒΔ < ) < − Π Π 5< ∋ ?≅ 5< ,    , ∀ 7 8 9 : ; ! 一 : !  <
+ Γ ΒΔ Ε Α 4 5ΚΒΠ 5? ≅ ΘΡ? ? ΚΒϑ ? Π Φ ≅ Ε Φ Χ Α Α ΒΔ Ε Α ? ΚΗ ≅ Ι , Χ Α 4 5ΚΒΠ 5? ≅ ΘΡ?? ΚΒϑ ? Α ≅ Ι ? 5 Μ≅ Φ Ι ? ϑ ?5≅ Π ΒΔ Ε Χ Δ Ι 4 ΚΒ5ΒΛ Ο
ΒΔ Ε Η Β556 Χ Δ Ι Α ≅ 4 Δ ΚΧ ΒΔ ≅ 4 Γ 5Χ Δ Ι Γ Ω ? Γ ΚΧ Θ5污Η? Ι < Ξ Η Φ ≅ 4 Ε Η ΚΗ? Γ≅ 54 ΚΒ≅ Δ ≅ Μ ΚΗ ? Α ≅ Ι ? 5 Χ Δ Ι ΚΗ ? Χ Δ Χ 56Γ ΒΓ ≅ Μ
ΓΗ Χ Ι ≅ Ν Π Φ Β?? Γ , Χ Ι ? Γ ΒΦ ? Ι Π 5Χ Δ Δ ΒΔ Ε Ω Α Χ Ι ? , Ν Η Β? Η ≅ Π ΚΒΑ ΒΛ ? Γ ΚΗ ? Γ6 Γ Κ? Α ΓΚ Φ 4 ? Κ 4 Φ ? Χ Δ Ι ΒΑ Π Φ ≅ ϑ ? Γ Κ Η?
? Ψ ≅ 5≅ Α Β? ≅ Θ 5? ? ΚΒϑ ? Γ < %Κ ‘Ω ? ≅ Δ ? 54 Ι ? Ι ΚΗ Χ Κ Κ Η? Π Φ ≅ Π ≅ Φ ΚΒ≅ Δ ≅ Μ ? ?≅ Δ ≅ Α Β? Μ≅ Φ ? Γ Κ Γ Η≅ 4 5Ι Θ ? ΒΔ ? Φ ? Χ Γ ? Ι Κ ≅ Φ Χ ΒΓ ?
ΚΗ? ? ?≅ Δ ≅ Α Β? Θ ? Δ ? ΜΒΚΓ Χ Δ Ι ≅ 4 ΚΠ 4 ΚΓ , ΚΗ ? Π 5Χ Δ ΚΒΔ Ε Χ Φ ? Χ ≅ Μ Μ4 ? 5Ν ≅ ≅ Ι Μ≅ Φ ? Γ Κ ΓΗ ≅ 4 5Ι Θ? ? Δ 5Χ Φ Ε ? Ι Κ≅ ΒΑ Ο
Π Φ ≅ ϑ ? ΚΗ? Γ 4 Π Π 56 ≅ Μ Φ 4 Φ Χ 5 ? Δ ? Φ Ε 6 Φ ? Γ ≅ 4 Φ ? ? , ΚΗ? Γ Κ Φ 4 ? Κ 4 Φ ? ≅ Μ Κ ΒΑ Θ? Φ Μ≅ Φ ? Γ Κ ΓΗ ≅ 4 5Ι Θ? Χ Ι Ρ4 Γ Κ? Ι , Χ Δ Ι
Α ≅ Φ ? Ε Φ ? ? Δ Α Χ Δ 4 Φ ? ? Φ ≅ Π Γ Γ Η ≅ 4 5Ι Θ ? ΒΔ Κ ?Φ Π 5Χ Δ Κ? Ι Κ ≅ ? Δ 5Χ Φ Ε ? ΚΗ ? Φ ? Γ ≅ 4 Φ ? ? Γ ≅ Μ Μ≅ Φ Χ Ε ? Χ Δ Ι ≅ Φ Ε Χ Δ Β? Μ? Φ ΚΒ5Ο
ΒΛ ? Φ Χ Δ Ι Κ ≅ ?≅ Δ ΚΦ ≅ 5 Κ卜? Ν Χ Κ? Φ Χ Δ Ι Ω =  ? Φ ≅ Γ Β≅ Δ <
Ζ ? 6 Ν ≅ Φ Ι Γ ∋ ? ≅ 5≅ Α Β? Π 5Χ Δ Δ ΒΔ Ε , ς 4 5ΚΒΠ 5? ≅ ΘΡ?? Κ Βϑ ? Π Φ ≅ Ε Φ Χ Α Α ΒΔ Ε Α ≅ Ι ? 5飞( ΗΧ Ι ≅ Ν Π Φ Β? ? ·
 引 言
农业生态系统是一个 “社会一经济一自然 ”的
复合生态系统 Κ , 」, 农业生产必须同时遵循生态
学与经济学原理 , 所以农业生产规划实质上是
一种生态经济规划 < 生态经济规划在 [= 年代
兴起 , 受到生态学界和经济学界的重视 <
多目标规划 7ς 4 5Κ ΒΠ 5? ∗ ΘΡ? Ψ Κ Βϑ ? Π Φ ≅ Ε Φ Χ Α Ο
Α ΒΔ Ε ,简称 ς∗ 0 8方法是解决多个 目标规划问
题的有效数学工具 < 自 != 年代以来 , 多 目标规
划在农业生产中的应用 日益增多 ∴:, ‘, ,  , ] < 我国
的多 目标规划问题研究是从 != 年代开始的 , 而
在农业生产规划中的应用则是近几年的事 < 在
本文于     年 : 月 5 日收到 ,   年 月 : ; 日改回 <
已应用的多 目标规划模型中 , 大多应用于耕地
的现有结构调整 , 而且 目标偏重于经济 , 应用于
山地开发利用规划未见报道 <
随着人 口 的增长 , 我国人均耕地面积逐年
下降 , 人地矛盾 日益突出 < 我国南方约有 Ω < =!
又 以ΗΧ 的山地 , 其中很大一部分属于丘陵地 ,
开发利用的程度较低 , 开发的潜力大 , 是我国重
要的土地资源之一 , 按照生态经济学原理 , 对南
方的丘陵山地开发利用进行规划 , 具有重要的
理论意义和实际意义田 <
本研究选取了浙西丘陵山地区具有代表性
的一个 乡—建德县南峰乡 , 对其丘陵山地开发利用进行生态经济规划 , 旨在探索生态经济
规划的理论与方法 <
: ; [ 应 用 < 生 态 学 报 ∀ 卷
: 自然概况
南峰 乡位于 :  = : [ ‘: ! 即一 :  = : ‘ 啊 ,    。
: Ω , Ω ; 即一   = : ‘ 飞 ,属亚热带中部 , 年平均温
度  ! < Ω ℃ , 年总积温 ; ∀ = = ℃ , 年降雨量  = = 一
 ∀ ≅ ≅ Α Α < 全乡  个行政村 , : = ; 户 , 人口 [ : : Ω ,
总 面积 Ω = < Ω  ⊥ Α , 7Ω < = ; _  = , ΗΧ 8 , 其中耕地面
积 ∀ < ! ⎯  = 之ΗΧ , 人均 Ω < ! _  = 一 ΤΗ Χ 9 山地面积为
< ! ∀ ⎯  = , Η Χ , 占乡土总面积的 ! <  Ωα , 人均
。< ∀ ;Η Χ >在山地面积中 , 低丘缓坡地为  < Δ 又
= , ΗΧ , 是耕地面积的 : < [ 倍 7表  、 : 8 <
表  南峰乡丘陵山地的利用类型伍Χ8
Ξ Χ Θ <  + ΚΒ5ΒΛΧ ΚΒ≅ Δ ⊥ ΒΔ Ι Γ ≅ Φ 加奋日56 Χ Δ Ι Α ≅ 4 Δ 亡Χ ΒΔ 。“ Ω < Χ Δ Ι Γ Χ 公
& ΧΔ Μ? Δ Ε Κ ≅Ν ΔΓ Η ΒΠ
利用类型+ Κ Β5ΒΛ Χ Κ Β≅ Δ
⊥ ΒΔ Ι Γ
面 积 利用类型+ ΚΒβ ΒΛ Χ Κ Β≅ Δ
⊥ ΒΔ Ι Γ
面 积
多目标规划的标准模型为 9
目标函数 9 Α Χ ⎯ Μ 7⎯ 8一 ∴几7⎯ 8 ,
⊥ χ 5 , : , ⋯ 0〕
约束条件 9 Ε ‘7⎯ 8镇Θ‘ Β一  , : , ⋯ Α
⎯Ρ 8 ∗ Ρ一  , : , 一 Δ<
在这里 , Μ 7⎯ 8为目标函数 , 共有 Π 个 目标 ,
⎯ 为决策变量 , 共有 Δ 个 , Ε ‘7⎯ 8簇Θ‘为决策变
量 ⎯ 的约束方程 , Θ 为资源限制量 , 共有 Α 个 <
如果当 ⊥ δ  , : , ⋯ , 0 , Βχ  , : , ⋯ , Α 时 , Μ 7⎯ 8与
Ε 7⎯ 8都是线性函数 , 则多 目标规划就变成为一
个多 目标线性规划 7ς 4 5Κ ΒΠ 5? ∗ ΘΡ? ? Κ Βϑ ? . ΒΔ ? Χ Φ
Π Φ ≅ Ε Φ Χ Α Α ΒΔ Ε , ς∗ .0 8问题 <
多 目标规划的解法有多种 , 本研究采用线
性 加权法 < 它要求先对 目标 Μ , 7⎯ 8 , ⋯ ,几 7⎯ 8 ,
按其重要程度给出一组权系数 9 Ν 9 8 ≅ , ⋯ , Ν ,
8 =薪炭林/4 ? 5Ν ≅司 Μ≅ Φ ? Γ Κ
经济林∋ ? ≅ Δ ≅ Α Β? Μ≅ Φ ? Γ Κ
琉 林( Π Χ Φ? ? Μ≅ Φ ? Γ Κ
毛竹林ε ΧΑ Θ≅ Μ≅ Φ ? Γ Κ
防护林0 Φ ≅ Κ? ? Κ ? Ι Μ≅ Φ ? Γ Κ
φ 草
2 Φ Χ Γ (
地5Χ Δ Ι
开垦地
# 4 5Κ Βϑ Χ Κ ? Ι 5Χ Δ Ι
荒 地
Σ Χ Γ Κ? 5Χ Δ Ι
且 习Ν γ 一 
评价函数 9 Η 7/ 8一 习Ν <人 7⎯ 8
目标函数 9 Α Χ ⎯ 、7尸8一 Α Χ 。 艺Ν γ人 7⎯ 8
汗工#曰口‘日叭, 二匕!下∀#连几乙、∀
表 ∃ 南峰乡丘陵山地的树种组成 % &∋(
) ∋ ∗ ∃ ) + , , −伴, . , − ∋− −/0 .∋ 1 ./ 2 .2 & . 334 ∋ 2 ! 5 / 6 2 1∋ .2 / 6 − 3∋ 2 ! −
/ + 7 ∋ 2 +, 2 8 1 / 9朋& .:
树 种 面 积
) + , , −;, , ., − < + , ∋
树 种
) +, , − ;, , ., −
面 积
从表 ∀ 和 ∃ 可看出 = 3( 丘陵山地资源的开
发利用程度低 , 经济林所占的比重很低 %占总山
地面积的 > ∗ ?≅ Α ( Β ∃( 树种结构单一 , 系统的功
能差 Β Χ( 经济林的结构单纯 , 商品率低 Β Δ( 森林
覆盖率较低 % >∀ ∗ ∃Ε Α ( ∗ 因此 , 必须调整现有的
利用结构 , 以提高丘陵山地系统的功能和效益 ∗
Χ 多目标规划模型的建立
Χ ∗ ∀ 多 目标规划的标准模型与解法
在此方法中 , 把 ; 个 目标按权重组合成一
个新的评价函数 ∗ 只要权重一确定 , 多目标问题
就转化成 “单目标 ”问题 ,再按线性规划求解 ∗
Χ ∗ ∃ 目标的选择与权重的确定
Χ ∗ ∃ ∗ ∀ 目标的选择 南峰乡的丘陵山地开发既
要充分利用丘陵山地资源 , 发展开发性生产 ,增
加农民的经济收入 , 同时又必须保护生态环境 ,
防止水土流失 , 做到用养结合 , 长短结合 , 因此
开发利用必须考虑多方面的 目标 ∗ 本模型从经
济与生态的角度选取 ≅ 个 目标 , 其 中经济目标
Δ 个 %总产值 、净产值 、投资效果 %资金回收率 (
和外汇收益 ( ,生态目标 Χ 个 %森林覆盖率 、总经
济收获量和土地利用率( ∗ 在 Δ 个经济目标中 ,
总产值反映了系统总的经济状况 , 净产值则反
映了系统的净经济收入状况 ∗ 由于开发农业中
经济作物及林业的生产周期较长 , 资金的回收
较慢 , 要做到长短结合 ,设置了投资效果这一经
济目标 ∗ 如果将开发农业与外向型的农业结合
>∃∃≅∃>∀ΧΕ>Χ∃∗∃∀Φ/松 ; .2 , ∀ >Γ Η
杉 Ι卜.2 ∋ ϑ.+ ∃ ∃?
柑 枯 / + ∋ / 8 , ∀ Χ ≅
毛 竹 Κ∋ 5 / / ∀ ∀ Η
茶 叶 ) , ∋ Δ > ∗ Χ
漆 树 Φ ∋ , Λ 6 , + 1 + , , ∀ Χ ∗ ≅
油 茶 Η ∀∀ 一 1, ∋ ≅ · /
板栗
Ι& .2 , − , , & , − 16 2 1
柏 Ι 4 : + , − −
批把 Φ /Λ 6∋ 1
李 ;36 5
桑 Μ 6 3 , + + 4
桃 ;, ∋ , 卜
乌柏 Ι &. 2 , − , 1 ∋ 33/ 9
期 卢剑波等 9 建德县南峰乡丘陵山地开发利用的生态经济规划研究
起来 , 在经济目标中可考虑外汇收益 < 在 个生
态 目标中 , 森林覆盖率反映了水土保持和第一
性生产力的状况 , 经济收获量则间接地反映系
统生物量的大小 , 若用生物量指标则更好 , 但由
于基本数据不易获得 , 因此选用了经济收获量 ,
土地利用率反映了丘陵山地的开发利用程度 <
表 目标权三记分表
Ξ ΧΘ < Ξ Χ Θ 5? ≅ Μ ≅ Θ Ρ?? Κ Βϑ ? Φ ΒΕ Η Κ Γ
< : < : 目标权重的确定 采用德尔菲方法 7Ξ Η?
Ι ? 5Π ΗΒ Α ? Κ Η≅ Ι 8〔日〕,权重采用  = 分制打分 , 认为
最重要的 目标打 = 分 , 最不重要的打  分 < 咨
询对象为浙江省农业科学研究院农业区划所的
研究人员 ,共有  人接受访问咨询 7表 8 <
从表 可知 , 目标重要性的排序为 :7 目标
目 标 专 家 ∋ ⎯ Π ? Φ ΚΓ 艺≅ Θ托? Κ Βϑ ? 9  : Ω ∀ Ω = ! Ω =  = 一 : Ω 白总产值
Ξ ≅ Κ Χ 5 ≅ 4 Κ Π 4 Κ ϑ Χ 54 ?
净产值
& ? Κ ≅ 4 Κ04 Κ ϑ Χ 54 ?
投资效果
%Δ ϑ ? Γ Κ Α ? Δ Κ Φ ? Κ 4 Φ Δ
外汇收益
/ ≅ Φ ? ΒΕ Δ ? ⎯ ? Η Χ Δ Ε ? ΒΔ ? ≅ Α ?
森林友盖率
# ≅ ϑ ? Φ Φ Χ Κ ? ≅ Μ Μ≅ Φ ? Γ Κ
经济产量
∋ ? ≅ Δ ≅ Α Β? ≅ 4 Κ 04 Κ
丘陵山地利用率+ Γ ? ΦΧ Κ ? ≅ Μ 5Χ Δ Ι
Ω ; Ω ; ;  : ; Ω  [ = <  =
[  = =  = [ = =  =  [ [  = !  [
= 
= 。 : = =
  = [ [  =  = Ω [ [  = = [ Ω = < [ Ω ,
[   ! Ω ∀ ; : Ω ! = 。 = 
= <  
= <   
 ! Ω !  = ! : ! [ ! = [ = ,  Ω
习  < = = =
号 8η η ! η Ωη ; η η ∀ < 从各 目标的权重值来
分析 , 目标与目标之间的差距比较小 , 如 : 号 目
标为 = < : = , 号 目标则为 = <  [ Ω , 这是 由于专
家对各 目标的重要程度观点不一 , 但经过统计
处理 , 各目标重要性的次序信息已获得 < 根据排
序信息对权重进行重新分配 < 在 ! 个 目标中 , 最
重要的目标给予 ! 分 7满分 8 , 最次要的目标给
予  分 ,其依次相差  分 < 则 9
Γ一习一 ! 十 ; ι Ω 十 ∀ 十 ι : 十 一 :[
Σ 盛一认 ϕ (
得 9 Σ , δ = < = ! , Σ 9 δ = < : Ω , Σ 9 χ = < :  , Σ ‘ χ
= < = ∀ , Σ ( δ = <  ∀ , Σ ; δ = <   , Σ , δ = < [
这样就得到各 目标的权重 <
< 模型的建立
< <  决策变量
_ Γ Ρδ  , : , ⋯ , Δ
本模型取 : 个决策变量 , 各决策变量所代
表的作物或树种见表 ∀ <
< < : 目标函数
表 ∀ 多 目标规划的解 7加Χ了
Ξ ΧΘ ‘ ∀ , ?Γ 4 5Κ Γ ≅ Μ ς ∗ 0
树种或作物
Ξ Φ ? ? ≅ Φ ? Φ ≅ 0
面积
− Φ ? Χ
树种或作物Ξ Φ ? ? ≅ Φ ? Φ≅ 0 面积− 比Χ
入:  < Ω <
Ω Ω <
柑 枯 ≅ ΦΧ Δ Ε ?
7⎯ 5 8
茶 叶 Ξ ? Χ
7 ⎯ Τ 8
桑 ς 4 5Θ? Φ Φ 6
7⎯ 8
生 漆 , Χ Ν 5Χ ? Υ 4 ? Φ
7⎯ 心8
板 栗 # Θ ΒΔ ? Γ ?
? Η ? Γ Κ 4 Δ Κ 7⎯ Γ 8
桃 0? Χ ? Η
7⎯ 已 8
批 把 . ≅ Υ 4 Χ Κ
7⎯ < 8
油 茶 =  一 Κ ? Χ
7⎯ , 8
乌 拍 # Η ΒΔ ? Γ ? ΚΧ 5Ο
5≅ Ν
7⎯  = 8
长, #ΗΒΔ Χ ΜΒΦ 8
松 0ΒΔ ?
7⎯ 59 8
柏 # 6 Π Φ ? Γ Γ7⎯ 5, 8
竹 εΧ Α Θ ≅ ≅7⎯ 5。8
菜 竹 ϑ ? Ε ? Κ Χ Θ一?Θ Χ Α Θ≅ 7⎯ Λ ‘8
葡 萄 2 ΦΧ 0?
7⎯ 一Γ 8
薪炭林 / 4 ? 5Ν ≅司Μ≅ Φ? Γ Κ 7⎯ < κ 8
小麦一甘薯Σ Η? Χ Φ 一 ΓΝ ? ? Φ 0≅ ΚΧ Κ ≅
7⎯ 一。8
小麦一大豆 一玉米Σ Η? Χ Κ 一 Θ ? Χ Δ 一 Α Χ ΒΛ ?
7⎯ 一, 8
小麦一玉米一甘薯Σ Η? Χ Κ · Α ΧΒΛ ? Ο
ΓΝ ? ? Κ 0≅ Κ Χ Κ ≅
7⎯ 9 ≅ 8
绿 肥 2 Φ? ? Δ Α Χ Δ 4 Φ?7⎯ Τ 一8
荒 地 Σ Χ Γ Κ? 5Χ耐7⎯ :: 8
!!![ ;<[ :=
应 用 生 态 学 报 ∀ 卷
目标函数 9 / 7⎯ 8一习Ν召 , 7⎯ 8
各分 目标函数 9 几 7二 8一艺Ψ 。凡
Ρ一  , : , ⋯ , Δ
λ ,为第 ⊥ 个 目标 ,第 Ρ个决策变量的效益系数 <
如总产值目标 9
丸 7⎯ 8δ  ! : < %_ ) 十 : Ω [ _ 9 ι  = ! < %_ 9 ι ⋯
ι = _ : ,
由于 人 7⎯ 8的量纲不一 , 如 Μ 5 7⎯ 8为总产
值 ,单位为元 ,人 7⎯ 8则为森林覆盖率 , 因此必须
对 Ψ , Ρ进行数据处理 <
处理的方法 9 在分 目标函数 人 7⎯ 8中 , 选出
最大的效益系数 Ψ γ <
设 几 7⎯ 8一 Ψ < , _ , ι 已: _ : ι ⋯ ι Ψ 、_ 二ι
⋯ ι Ψ Η _ 。
设 Τ γ 7⎯ 8为数据转化后的分 目标函数 , 则 9
Τ , 7⎯ 8一 # , ‘ϕ # , 。_ % ι # , : ϕ # , < _ Τ ι ⋯ ι _ <
ι ⋯ ι # γ 。 ϕ # , < _ γ Δ
如此处理之后 , Τ γ 7⎯ 8变成了无量纲之函
数 ,或者说各 目标函数的量纲得到统一 , 且效益
系数均分布在 。一  之间 <
< < 约束条件
约束条件的标准形式 9 Ε ‘7⎯ 8簇Θ、 Β一 5,
: , 二 ’ 一Α
Ε ‘7⎯ 8 δ Χ ‘5 ⎯ , ι Χ 矛: ⎯ : ι ⋯ ι Χ ‘, ⎯ Ρι ⋯ ι Χ ‘。⎯ ,
本模型共设置了土地 、肥料 、资金 、市场等
约束条件 :∀ 个 < 如丘陵山地面积的约束
结构得到优化 , 杉树 、毛竹的面积增加 > 8 薪炭
林的面积增加 [: < ΓΗ Χ , 保障了农村能源供给 >
∀ 8绿肥套种面积增加  = = Η Χ , 增加了饲料和有
机肥的来源 , 有利于水土保持 > Ω8 减少了 ; < =
又 护Η Χ 的荒山 , 提高了森林覆盖率 < 在具体作
物或树种上 , 主要发展板栗 、桑 、菜竹 、杉木和绿
肥 <
表 Ω 各决策变Κ 面积的变化 7< Χ8
Ξ ΧΘ < Ω # ΗΧ Δ 罗Ι Χ Φ ? Χ Γ ≅ Μ Χ 55 Ι ? ?ΒΓ Β≅ Δ ϑ Χ Φ ΒΧ Θ 5? Γ
树种或作物
Ξ Φ ? ? ≅ Φ ? Φ ≅ 0
变化的面积
# Η Χ Δ Ε司
树种或作物
Ξ Φ ? ? ≅ Φ ? Φ ≅ 0
变化的面积
#Η Χ Δ Ε ? Ι
Χ Ξ ? Χ ( Χ Ξ ? Χ (
柑 桔
∗ Φ Χ Δ Ε ?
茶 叶
Ξ ? Χ 十 : 
<

ς 4 5Θ? Φ Φ 6 ι  [ Ω 十 :
< 
Ν贾

0 ΒΔ ?

# 60Φ ? Γ Γ

ε Χ Α Θ≅ ≅
菜 竹μ ? Ε ? Κ Χ Θ 5?
ΘΧ Α Θ≅
葡 萄
2 Φ Χ 0?
薪炭林
/ 4 ? 5Ν ≅ ≅ Ι Μ≅ Φ ? Γ Κ
小麦一甘薯Σ Η ? Χ Κ 一 Γ Ν ? ? Κ
0≅ ΚΧ Κ≅
小麦Ο 大豆一玉米Σ Η ? Χ Κ 一 Θ ? Χ Δ 一
们5 Χ 5Τ ?
小麦一玉米一甘薯
Σ Η ? Χ Κ 一 Α Χ ΒΛ ? 一
Γ Ν ? ? Κ 0≅ Κ Χ Κ≅
绿 肥
2 Φ ? ? Δ Α Χ Δ 4 Φ ?
荒 地Σ Χ Γ Κ ? 5Χ Δ Ι
ι Ω <
栗ΒΔ ? Γ ? ? Η ? Γ Κ “ Δ Φ ι : 
一   ι [ : < Ω
生,Χ板#Η桃0?

0 54 Α 十 ∀
< [
一 : < : ! 一 = <
油 茶
= 】一 Κ? 月

ΒΔ ? Γ ? Κ Χ】5≅ Ν ι  ==
ι [ [
乌#Η杉
习⎯ ,镇阮
Θ , 为丘陵山地的总面积 <
< ∀ 模型的求解
模型建立 以后 , 利用线性 规划计算机 程
序 「, , 们上机 求解 < 本模型在 − 00. ∋ 一 % 机上通
过 7表 ∀8 <
∀ 结果与分析
∀ <  结构的变化
规划后结构的变化见表 Ω , 其主要变化为 9
5 8经济林的面积增 加 Ω < ∀ [ 又  = , ΗΧ > : 8用材林
规划后的布局是一种以经济林为主 , 辅之
以用材林 、薪炭林 , 同时又有一定的比例早粮和
绿肥的综合结构布局 <
∀ < : 各 目标值的变化
规划后 ! 个 目标值的变化见表 ; < 从表 ;
可见 , 规划后各目标值均有较大幅度提高 , 净产
值增加 =  < :写 , 森林覆盖率增加 ∀ < ! α , 丘
陵山地的开发利用率增加  [ < Ω: α , 其它几个
目标值均有不同程度的提高 < 通过多目标规划 ,
结构得到调整 , 系统的功能得到优化 , 生态与经
济目标均得到提高 <
∀ < 影子价格分析
影子价格的含义为增加单位资源变量时目
期 卢剑波等 9建德县南峰乡丘陵山地开发利用的生态经济规划研究 : ! 
表 ‘ 规划前后 目标值之变化
ΞΧ Θ < ; #七Χ Δ Ε?Γ ≅ Μ ≅ Θ扣Ψ ΚΒϑ ? Γ Θ ?Μ≅ Φ ? Χ < Ι Χ ΜΚ? Φ 0 5Χ Δ Δ ΒΔ Ε
目 标≅ ΘΡ? ? Κ Β枕
总产值 7万元 8Ξ ≅ Κ Χ 5 ≅ 4 Κ Π 4 Κ
ϑ Χ 】4 ?
净产值 投资效果
& ? Κ ≅ 4 Κ04 Κ %Δ ϑ ? Γ Κ Α ? Δ Κ
ϑ Χ 54 ? Φ? Κ 4 Φ Δ
规划前ε? Μ≅ Φ ? Π 5Χ Δ Δ ΒΔ Ε ∀ ∀ [ < !   ! < ! ; <  α
规划后
− ΜΚ? Φ Π 5Χ Δ Δ ΒΔ Ε
变化率#Η Χ ” Ε ? Ι Φ Χ Κ?
 : ; < = = [ : < :  < =  α
ι  ! Ω < Ω 写
外汇收益
ι =  < :α ι ∀ : < α
目 标≅ ΘΡ? ? Κ Βϑ ? 孙 Φ? ΒΕ Δ ? ⎯ ?Η Χ Δ Ε ?%Δ #∗ Δ 5?
森林贾盖率# ≅ ϑ ? Φ ΦΧ Κ?
≅ Μ Μ≅ Φ ?Γ Κ
规划前ε? Μ≅ Φ ? Π 5Χ Δ Δ ΒΔ Ε
规划后
− ΜΚ ? Φ Π 5Χ Δ Δ ΒΔ Ε
变化率# Θ Χ Δ Ε ? Ι Φ Χ Κ?
目 标
≅ Θ沁? Κ Βϑ ?
规划前ε? Μ≅ Φ? Π 5Χ Δ Δ ΒΔ Ε
规划后
− ΜΚ ? Φ Π 5Χ Δ Δ ΒΔ Ε
变化率# Η Χ Δ Ε ? Ι Φ Χ Κ ?
: [ 。 ∀ [ Ω  < :; α
: : ∀ < =  ! : < ; ∀ α
十 ; [; < [ α
经济产量 7Ξ 8
十 ∀  < !  α
∋ ? ≅ Δ ≅ Α Β? ≅ 4 Κ04 Κ
丘陵山地利用率
+ Γ ? ΦΧ Κ ? ≅ Μ 5Χ Δ Ι
从系统的 自然 、经济资源来分析 , 总丘陵山
地面积以 9 8 、有机肥住 , 8和氮肥 7− 。8三者的影子
价格大于零 , 丘陵山地的总面租 , 虽然影子价格
较大 , 但它是无法改变的 自然资源 , 资源方面的
最大约束为有机肥 , 其次是氮肥 < 有机肥的缺乏
是开发农业中最大的限制因子 < 另外 ,绿肥的影
子价格 7礼、8较大也说 明了有机肥对系统 的重
要性 <
在本模型中 , 由于市场与社会的需求而对
决策变量设了约束 < 如 生漆的影子价格 凡9 χ
= < ∀ : , 生漆在南峰乡是非常适生的 , 投入少 , 产
出高 , 但近年来由于化学树脂的应用 , 生漆的市
场受到冲击 , 生漆的高影子价格说明 , 只要生漆
的市场回升 , 应大力发展 <
; Ω <  [ ! < ∀ α Ω 结 论
;   < : : : <  [α
ι  < ∀ α ι  [ Ω : α
标的增加量 , 由于本模型为多目标规划 ,且评价
函数经过数据处理成无量纲之函数 , 因此影子
价格是对多 目标评价函数而言的 < 各资源变量
的影子价格如表 !<
表 ! 模型的影子价格
Ξ Χ Θ < ! ( Η Χ Ι ≅Ν Π Φ Β?“ ≅ Μ ΚΗ ? Α ≅Ι ?5
通过对南峰乡丘陵 山地开发利用的研究 ,
得出如下结论 9 8 以木本经济林为主体 , 大力发
展板栗 、桑 、菜竹 > :8 以用材林为辅 , 扩大杉木 、
毛竹面积 , 压缩松木面积 > 8 增加薪炭林 的面
积 > ∀8 扩种绿肥 , 增加有机肥和饲料的来源 , 保
持水土 <
资源变量
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注 = 从 入, 到 入, 为土地资源的影子价格 ∗入= 为总丘陵 山地
面积 , 入= 为丘陵缓坡地面积 , 入= 一 入。则分别为柑枯 、茶 叶 、桑的
适宜性 面积 ∗ 耘一入, 为肥料资源的 影子价格 , 依次为氮肥 、磷
肥 、钾肥 和有机肥 ∗ 拟。和 入∀ ∀ 为饲料作物 的影子价格 , 入, 。为甘
薯 , 入, , 为玉米 ,礼 =为资金的影子价格 , 从Χ 为农村能源 %薪炭林 (
的影子价格∗ 抽。为绿肥的影子价格 , 石> 为生漆市场 , 礼。为菜竹
市场 , 从Β 为荀萄市场的影子 价格 , 入1‘为乌柏现状 , 礼, 为油茶现
状 , 入, , 为茶叶现状 , 从, 柑枯现状 , 从 , 为柏树现状的影子 价格 ,
从。毛竹资源 , 从= 为杉树资源的影子价格,
参考文献
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