全 文 ：中国生态农业学报 2011年 11月 第 19卷 第 6期
Chinese Journal of Eco-Agriculture, Nov. 2011, 19(6): 1444−1447


* 福建省高校服务海西建设重点项目(0b08b005)资助
** 通讯作者: 林文雄(1957~), 男, 博士, 教授, 主要从事植物生理与分子生态学、农业生态学研究。E-mail: wenxiong181@163.com
骆旭添(1973~), 男, 在职博士研究生, 主要从事农业生态学研究。E-mail: atianan@163.com
收稿日期: 2011-06-28 接受日期: 2011-08-10
DOI: 10.3724/SP.J.1011.2011.01444
闽北地区低碳农业效益综合评价体系的构建与应用*
骆旭添 吴则焰 陈 婷 林文雄**
(福建农林大学农业生态研究所 福州 350002)
摘 要 低碳农业是当前农业发展领域的研究热点与前沿, 但目前关于低碳农业效益综合评价研究鲜有报
道。本文以位于闽北地区的福建省南平市炉下镇为研究对象, 探讨构建低碳农业效益综合评价体系的意义, 采
用层次分析法(AHP)、特尔斐法(Delphi)和模糊综合评价(FCE)相结合的方法对闽北地区低碳农业效益进行综合
评价, 以期实现对低碳农业效益由定性描述到定量评价的转变。通过筛选评价指标、确定指标权重、计算评
价指标值, 形成了一个具有 3 个层次、20 个具体指标的低碳农业效益综合评价体系。对炉下镇低碳农业效益
进行了实证评价应用, 结果显示: 该地区低碳农业发展取得了良好的综合效益, 低碳农业效益综合评价值为
0.723 9, 生态效益、社会效益和经济效益的指标值分别为 0.698 2、0.592 3和 0.472 0。应用结果表明, 该体系
适应于闽北地区低碳农业效益综合评价, 对低碳农业发展具有重要指导意义。
关键词 闽北 低碳农业 综合效益评价 层次分析法 特尔斐法 模糊综合评价
中图分类号: S181 文献标识码: A 文章编号: 1671-3990(2011)06-1444-04
Construction and application of comprehensive benefit evaluation
system on low carbon agriculture in North Fujian
LUO Xu-Tian, WU Ze-Yan, CHEN Ting, LIN Wen-Xiong
(Institute of Agro-ecology, Fujian Agriculture and Forestry University, Fuzhou 350002, China)
Abstract Low carbon agriculture is a hot issue in modern agricultural research. However, comprehensive evaluation of the benefits
of low carbon agriculture is limited. This paper analyzed the significance of constructing comprehensive evaluation system of the
benefits of low carbon agriculture. The analytic hierarchy process (AHP), Delphi method and fuzzy comprehensive evaluation
method were used to evaluate the benefits of low carbon agriculture with the aim of shifting from qualitative to quantitative evalua-
tion system, using Luxia Town in Nanping City, Fujian Province as a case study. The comprehensive evaluation index system of low
carbon agriculture benefit (consisting of 3 first-level and 20 second-level indices) was built based on selected evaluation weight indi-
ces as well as on calculated indices. It was then applied to evaluation of low carbon agriculture benefits in Luxia Town. The result
showed that low carbon agriculture gained overall benefits in the region. The compressive benefit score was 0.723 9 and the index
scores of ecological, social and economic benefits were 0.698 2, 0.592 3 and 0.472 0, respectively. The above results suggested that
the index system was suitable for evaluating low carbon agriculture benefits in north Fujian. The study provided a useful base for low
carbon agriculture production practice in China.
Key words North Fujian, Low carbon agriculture, Comprehensive benefit evaluation, Analytic hierarchy process, Delphi
method, Fuzzy comprehensive evaluation method
(Received Jun. 28, 2011; accepted Aug. 10, 2011)
低碳农业效益是指应用低碳理念指导农业生产
实践产生的综合效益, 是经济效益、生态效益和社
会效益的综合体现。其综合评价体系的构建应能体
现各个生产要素之间的相互关系, 从不同角度反映
某一地域特定时间内低碳农业的发展水平、生产结
构、投资收益及其变化趋势。如何科学、精确地描
述低碳农业发展水平, 构建合理有效的低碳农业效
益综合评价体系, 将低碳农业生产效益定量化, 是
第 6期 骆旭添等: 闽北地区低碳农业效益综合评价体系的构建与应用 1445


引导其健康发展的重要措施。
目前, 低碳农业已成为农业发展领域的研究热
点, 但低碳农业效益综合评价鲜有报道, 仅罗庆成
等[1]运用灰色关联法, 从科技水平、生态适应力和基
础设施等方面建立了农业生产力综合评价模型; 陈
钰 [2]运用指标综合评价法和层次分析法, 对我国农
业可持续发展与生态经济系统指标评价进行了研究,
探讨农业可持续发展与经济、生态和社会子系统的
变化趋势; 侯建平 [3]开展了精准农业发展模式选择
与评价研究, 将技术经济评价引入精准农业绩效评
价体系, 论证了精准农业绩效评价建模与应用等。
虽然低碳农业在我国已经开始实践并逐步取得
了巨大成效, 但由于缺乏科学合理的效益综合评价体
系, 其经济、生态与社会效益尚未得到充分体现。低
碳农业生产涉及范围广泛, 影响因素繁多, 是不同时
空区间内社会、经济、生态环境相互作用的过程, 其
生产过程及影响机制的复杂性、动态性、开放性和非
线性等特点, 决定了对低碳农业效益的定量描述和综
合评价非常困难。前人开展的农业生产评价主要基于
传统农业现代化评价指标体系, 缺乏对生态效益和社
会效益的综合考虑, 评价内容过于片面[4]; 评价指标
体系停留在宏观区域的总体评价, 对某个特定区域内
的评价标准针对性不强, 评价体系仍有较多不完善之
处[5−10]。本研究拟在闽北低碳农业生产实践的基础上,
针对区域特色经济构建有效的低碳农业效益综合评
价体系, 以期丰富我国低碳农业理论, 同时为农业决
策者制定和实施科学的低碳政策提供重要依据。
1 研究区概况
炉下镇地处福建省南平市延平区东南部, 位于
东经 118°14′~118°21′, 北纬 26°25′~26°34′之间, 距南
平市区 22 km, 境域东西宽约 15 km, 南北长约 8.5 km,
土地总面积 91.27 km2。地形以山地为主, 中间盆地,
四面环山, 海拔 75~275 m。该区属亚热带海洋性季
风气候, 具有春早、夏长、秋迟、冬短, 夏季炎热, 冬
无严寒, 雨季明显, 潮湿多雾及静风的特点。全年平
均风速 1.0 m·s−1, 年平均气温 19.5 , ℃ 年平均降水
量 1 692 mm, 平均降雨日数为 164 d, 地理条件和气
候条件十分适合发展低碳农业。无论从地理位置、
气候条件, 还是从社会经济发展水平来看, 该地区
均可视为闽北地区的典型代表。目前该地区通过大
力发展低碳农业, 已形成较大生产规模的低碳农业,
并取得了良好的生态、社会、经济效益。
2 低碳农业效益综合评价指标体系构建方法
以国内外前人相关研究成果[11−14]为基础, 采用
层次分析方法(AHP)、特尔斐法(Delphi)和模糊综合
评价相结合的方法构建综合评价体系, 以此对低碳
农业效益进行综合评价。具体构建方法如下:
2.1 指标体系的构成
与传统农业模式相比, 低碳农业最显著的特点
是强调农业生产过程中减少温室气体排放, 实现生
态环境保护和社会可持续发展。因此, 低碳农业效
益综合评价指标体系的构成, 应结合生态效益、经
济效益和社会效益来确定各指标组成, 作为低碳农
业效益定量化判断依据。为使低碳农业效益定量化,
将评价指标体系分为 3 个层次, 即目标层、准则层
和指标层。目标层 Q 为第 1 层, 表示低碳农业的综
合评价指标值; 准则层 X为第 2层, X1、X2、X3分别
代表经济效益、生态效益和社会效益; 指标层 Y 为
第 3层, Y1~Y20分别为反映第 3层状况的可测量指标。
2.2 指标权重值的确定
低碳农业评价综合指标体系的各项指标内涵不
同, 其权重值对评价结果的影响差异较大, 需要根
据各项指标的重要性确定权重值的大小。运用层次
分析法, 将指标体系表示为一个有序的阶梯式层次
结构 , 通过两两比较 , 结合人为判断 , 确定各层次
中各指标的相对重要性。基本步骤如下:
(1) 建立阶梯式层次结构 : 即建立低碳农业评
价指标体系的递阶层次结构过程。
(2) 建立判断矩阵: 以上一层的指标(目标)Q 为
准则, 对比两个指标 Xi、Xj的相对重要性, 整理成判
断矩阵。两个指标相对重要性定量化对比采用 1~9
标度方法: 1, 两个指标同等重要; 3, 一个指标比另
一个指标稍微重要; 5, 一个指标比另一个指标明显
重要; 7, 一个指标比另一个指标强烈重要; 9, 一个
指标比另一个指标绝对重要; 2、4、6、8 为两相邻
判断的中值。
(3) 层次单排序(单层次权重向量计算)和一致
性检验: 层次单排序指某层次指标对于上一层指标
而言的权重排序(权重向量 wi)。其计算方法可归结
为计算判断矩阵的特征值和特征向量问题。将 Q的
各个行向量进行几何平均, 然后归一化, 所得列向
量即权重向量。
第 1步, 计算判断矩阵每行判断值的几何平均值:

1
n
ni ij
j
w x
=
= ∏ (1)
第 2步, 通过归一化处理得特征向量(其数值即为权重):
ii
i
w
w
w
= ∑ (2)
第 3步, 计算判断矩阵的最大特征根:
1446 中国生态农业学报 2011 第 19卷


max
i
AW
nW
λ = ∑ (3)
第 4步, 计算一致性比值:
CR=CI/RI (4)
式中, A为判断矩阵; W为对应的特征向量; n为判
断矩阵的阶数; λmax为判断矩阵的最大特征根; CI
为一致性指标; RI 为平均随机一致性指标, 可通过
表 1 查得; CR 为一致性比值。当 CR<0.1 时, 判断
矩阵的一致性可以接受, 否则, 应对判断矩阵作适
当修改。

表 1 随机一致性指标 RI
Table 1 Random index (RI)
阶数 n 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
RI 0 0 0.52 0.89 1.12 1.26 1.36 1.41 1.46 1.49

(4) 多层次排序(计算各层指标的组合权重)和
一致性检验: 多层次排序即根据各层次的单排序进
行加权综合, 以计算同一层指标对于上一层次的相
对重要性(权重), 可一层一层向上进行, 直至最上一
层(总目标层)。如若上一层次包括 m 个因素, X1、
X2、⋯、Xm, 其层次总排序值为 x1、x2、⋯、xm; 下
一层 Y包含 n个因素 Y1、Y2、⋯、Yn, 其对因素 Xi
的层次单排序权值分别为 y1j、y2j、⋯, ynj。
2.3 确定各评价指标的评价指标值
运用特尔斐法, 通过匿名征求专家意见得到指
标权重值, 步骤如下: 将初步确定的各评价指标权
重发给各位专家, 专家基于个人意见提出新的指标,
删除不合理指标, 并简单陈述理由。在总结各专家
观点后, 形成各指标类型及其权重的改进草案。将
改进草案再次发给各专家审核, 各项指标权重由专
家重新评估, 汇总。根据各指标参考值缩小权重值
范围, 通过极差变换等数据量化手段得到各评价指
标的最终权重值。
2.4 计算评价结果
计算每个准则层指标的加权平均数, 为各准则
层指标的评价值, 以各评价值考虑其权重, 利用公
式计算出低碳农业综合效益评价值, 从而反映低碳
农业综合效益。根据每个指标的性质求出所有指标
的评价向量, 得出评价矩阵。最后, 通过权重矩阵和
评价矩阵求出低碳农业综合效益的评价值 U。
3 低碳农业效益综合评价指标体系的应用
3.1 指标体系的构成
通过对炉下镇风俗习惯、自然地理、气候条件、
生产实践的实地调查和统计分析, 结合征求专家意
见, 形成了 1 个具有 3 个层次、20 个具体指标的低
碳农业效益综合评价指标体系。其中, 经济效益(X1)
指标由人均纯收入(Y1)、土地生产力(Y2)、劳动生产
率(Y3)、经济产投比(Y4)、农产品贡献率(Y5)等 5项指
标构成; 生态效益(X2)指标由林草覆盖率(Y6)、系统
能量产投比(Y7)、土壤有机质含量(Y8)、光能利用率
(Y9)、水土流失面积(Y10)、农村生活废物利用率(Y11)、
土地利用率(Y12)、水资源潜力(Y13)和环境满意程度
(Y14)等 9项指标组成; 社会效益(X3)指标由农副产品
商品率(Y15)、人均粮食占有量(Y16)、全民文化程度
(Y17)、人口增长率(Y18)、发病率(Y19)和劳动力转移指
数(Y20)等 6项指标构成。
3.2 评价指标权重的确定
3.2.1 构建一级判断矩阵, 进行一致性检验
低碳农业综合效益包括经济效益、生态效益及
社会效益 , 据此构造两两比较的一级判断矩阵(表
2)。一级判断矩阵一致性检验结果为: λmax＝3.102 8,
CI＝0.004 9, RI＝0.58, CR＝0.008 4, 因此接受此判
断矩阵的一致性。

表 2 低碳农业综合效应评价的一级判断矩阵
Table 2 Construction of the first class judgment matrix
准则层
Principal
level
经济效益(X1)
Economic
benefit
生态效益(X2)
Ecological
benefit
社会效益(X3)
Social
benefit
权重(Wj)
Weight
X1 1 2 3 0.526 9
X2 1/2 1 2 0.329 7
X3 1/3 1/2 1 0.143 4

3.2.2 构造二级判断矩阵, 进行一致性检验
根据构造一级判断矩阵的方法, 建立二级判断
矩阵, 求出 Y层每项指标对 Q层的权重值(表３), 并
进行一致性检验。
3.2.3 层次总排序与一致性检验
由一致性检验可知, CR=0.032 8<0.1, 表明 Y层
对于目标层 Q的层次总排序异质性检验结果较为理
想, 可应用于低碳农业效益综合评价体系。
3.2.4 模糊综合评判
通过对福建省低碳农业系统的调查, 确定各项
指标的最差值 qi 和最优值 xi, 作为低碳农业效益综
合评价的客观标准, 并建立模糊隶属函数模型Ⅰ、
Ⅱ、Ⅲ。利用权重矩阵(Wji)和评价矩阵 R, 分别求出
低碳农业系统中经济效益、社会效益和生态效益的
评价矩阵(Uj)。最后, 通过权重矩阵 Wj 和评价矩阵
Uj求出研究区低碳农业系统的综合评价值(U)。
为了评价低碳农业综合效益, 将评价值划分为
5 个等级, 即评价值小于 0.500 0 时, 认为低碳农业
综合效益很差; 0.500 0~0.600 0之间, 综合效益较差;
第 6期 骆旭添等: 闽北地区低碳农业效益综合评价体系的构建与应用 1447


表 3 指标层 Y对于目标层 Q的组合权重
Table 3 Combination weight of index level Y to target level Q
指标 Index 权重
Weight
指标 Index 权重
Weight
人均纯收入(Y1) Income per cap. 0.212 8 农村生活废物利用率(Y11) Living waste utilization 0.023 2
土地生产力(Y2) Productivity of land 0.147 8 土地利用率(Y12) Land use rate 0.012 7
劳动生产率(Y3) Labor productivity 0.098 2 水资源潜力(Y13) Water resources potentiality 0.011 9
经济产投比(Y4) Economic input-output ratio 0.047 2 环境满意程度(Y14) Environment satisfaction 0.008 6
农产品贡献率(Y5) Agricultural products contribution rate 0.027 8 农副产品商品率(Y15) Subsidiary agricultural products marketed proportion 0.079 2
林草覆盖率(Y6) Coverage of forest (grass) 0.087 5 人均粮食占有量(Y16) Occupancy of grain per cap. 0.032 8
系统能量产投比(Y7) Energy input-output ratio 0.059 8 全民文化程度(Y17) Degree of education 0.022 1
土壤有机质含量(Y8) Soil organic matter content 0.032 7 人口增长率(Y18) Rate of population growth 0.013 9
光能利用率(Y9) Efficiency of light energy utilization 0.038 2 发病率(Y19) Morbidity 0.016 3
水土流失面积(Y10) Soil erosion area 0.028 0 劳动力转移指数(Y20) Labor force transfer index 0.006 9

0.600 0~0.700 0之间, 综合效益一般; 0.700 0~0.800 0
之间, 综合效益较好; 大于 0.800 0 时, 低碳农业综
合效益很好。
计算结果见表 4, 其中 Y1~Y5为经济效益, Y6~Y14
为生态效益, Y15~Y20为社会效益。根据表 4中各指标
评价值, 计算得经济效益、生态效益和社会效益的
权重矩阵值分别为 0.526 9、0.329 7和 0.143 4; 其评
价矩阵值分别为 0.472 0、0.698 2和 0.592 3。由评
价矩阵值可知, 该地区低碳农业取得的生态效益最
好, 其次为社会效益, 经济效益较低。该地区低碳农
业效益综合评价值 U = 0.723 9, 介于 0.700 0~0.800 0
之间, 可见其低碳农业系统综合效益良好。运用低
碳农业理念, 炉下镇取得了明显的生态效益和社会
效益, 但牺牲了一部分经济效益。

表 4 炉下镇低碳农业效益各指标综合评价值 U
Table 4 Comprehensive evaluation values (U) of different
indexes of low carbon agriculture in Luxia Town
指标 Index W U 指标 Index W U
Y1 0.439 8 0.379 2 Y11 0.039 8 0.417 0
Y2 0.261 9 0.538 9 Y12 0.029 7 0.727 4
Y3 0.168 8 0.587 2 Y13 0.040 1 0.825 9
Y4 0.074 2 0.680 3 Y14 0.018 7 0.529 2
Y5 0.013 4 0.619 8 Y15 0.459 7 0.700 2
Y6 0.279 0 0.588 7 Y16 0.261 9 0.539 8
Y7 0.187 2 0.469 2 Y17 0.102 8 0.571 0
Y8 0.119 8 0.582 4 Y18 0.079 4 0.628 9
Y9 0.130 5 0.638 5 Y19 0.0778 0.628 1
Y10 0.079 9 1.000 0 Y20 0.0392 0.782 3

4 结论
本研究通过筛选评价指标、确定指标权重、计
算评价指标值, 形成了一个具有3个层次、20个指标,
适合闽北地区低碳农业效益的综合评价指标体系。
将该评价体系应用于炉下镇低碳农业效益实证研究,
计算得出该地区低碳农业效益综合评价值为0.723 9,
表明低碳农业取得了良好的综合效益; 经济效益、
生态效益和社会效益评价值分别为0.472 0、0.698 2
和0.592 3, 生态效益和社会效益明显优于经济效
益。从长远考虑, 在保护好生态环境的前提下, 该地
区需要不断改进生产方式, 进一步提高经济效益。
近年来低碳农业已得到广泛实践, 但其理论研
究和效益评价明显滞后。本研究构建闽北地区低碳
农业效益综合评价体系并应用于实例验证, 对闽北
地区低碳农业发展具有重要指导意义。低碳农业是
一项复杂的系统工程, 本研究在评价指标选取上可
能存在一定主观偏差, 各指标的权重值计算仍需在
实践应用中不断修正。由于该方法应用于低碳农业
效益评价研究尚属首次, 受资料调查限制, 本研究
仅探讨适合闽北地区的低碳农业效益综合评价体系,
对于更大区域范围的低碳农业效益综合评价, 还需
进一步深入研究。
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