基于ISM的区域林业“社会-经济-环境”协调发展因素及策略分析

刘丽婷，莫晓勇，黄小春

（1. 江西省林业科学院，江西 南昌 330032；2 华南农业大学 森林经理研究室，广东 广州 510641）

基于ISM的区域林业“社会-经济-环境”协调发展因素及策略分析

刘丽婷1,2，莫晓勇2，黄小春1

（1. 江西省林业科学院，江西 南昌 330032；2 华南农业大学 森林经理研究室，广东 广州 510641）

采用系统工程的方法,对区域林业社会、经济、环境如何实现协调发展进行了科学分析,重点探讨了影响区域林业协调发展的相关因素，通过数学方法建立ISM模型，划分区域林业协调发展的管理层次，并针对每个管理层次进行策略分析。

林业社会经济环境复合系统；区域林业协调发展；林业协调发展策略

林业是一项为国民经济建设和人民生活提供必需的木材及林副产品的基础产业；也是一项重要的社会公益事业[1]，对保障地球生态平衡和人类健康长寿具有独特作用[2]。随着社会的发展，林业发展目标趋于多元化：通过木材和林产品生产来满足社会和经济发展的需求；通过对森林景观资源的开发利用满足人对绿色环境的需求；通过对现有原始林和次生林的保护、抚育来维护自然界森林生态系统的平衡。林业经营目标的多元化，决定了区域林业的发展涉及到自然、经济、社会系统内人口、资源、环境、文化、政策、科技教育等众多因素，因此，林业是一类复杂的社会—经济—自然复合系统[3]。

受自然、经济和社会发展水平的综合影响，区域林业发展具有明显的不均衡特征[2]。因此，发展区域林业，需联系本区域的社会和经济情况，以本区域的林业资源为基础，制订合理的发展策略，促进社会、经济、环境的协调发展。

文章从区域林业如何实现社会、经济、环境协调发展着手，将区域林业作为一个以协调发展为最终目标的社会—经济—环境复杂复合系统进行系统分析，寻求区域林业协调发展的相关因素，建立区域林业社会-经济-环境协调发展的解释结构模型，并对模型进行研究 ，探讨区域林业协调发展策略。

1 解释结构模型(ISM )方法概述

解释结构模型( Interpretative Structural Modeling，ISM)技术由美国学者J.Warf i eld于1973年提出，主要用于分析组成复杂系统的大量要素之间存在的关系(包括单向或双向因果关系、大小关系、排斥关系、相关关系、从属或领属关系等)，利用专家的实践经验以及数学处理，最终构成一个多级递阶结构模型。使系统要素之间交错的关系条理化、清晰化，从而发现关键因素和因素间的本质联系，为揭示系统结构的内在规律、提取有用信息提供借鉴[4]。

针对本研究，设计区域林业社会经济环境协调发展ISM结构模型流程如下：

该研究的ISM小组由广州大学、华南农业大学、江西省林业科学院若干名专家组成，研讨过程贯穿区域模型构图、因素抽取、因素关联过程分析全过程，确保系统构建的全面性和客观性。本研究ISM结构模型构建过程中涉及大量的矩阵运算，均通过matlap软件（矩阵工作实验室）完成。

2 区域林业”社会-经济-环境”协调发展因素分析

图1 构建ism机构模型流程Fig.1 Process fl ow of building ISM

分析区域林业“社会-经济-环境”协调发展相关因素，首先将区域林业作为一个社会、经济、环境共同作用的复杂系统进行运作机理和流程分析。笔者以区域林业发展的目标为主线，分析林业经营中对其发展有影响的因素，绘制出区域林业系统模型图（图2），

图2 区域林业系统模型Fig.2 Model of regional forestry system

2.1 区域林业的系统分析

从图2分析可知：

2.1.1 区域林业是社会-经济-环境复合系统

发展林业的目的是通过营造人工林，利用树种特性，进行生产和其他林产品生产满足本区域人口对木材和林产品的需求和本区域企业对林业原材料的需求;通过营造防护林、景观林等公益性质的森林和通过将自然界中的森林立法定性为生态公益林加以保护、维护和改善区域生态环境。

2.1.2 系统运作的动力

随着区域社会和经济的发展，人对木材、林产品、绿色生态环境等多方面的物质需求，以及对森林环境美学景观和森林文化等精神层面的需求。

2.1.3 系统的最终目标

实现社会、经济、环境的协调发展。即满足社会中人的需求的同时，推动区域林业经济发展，追求自然环境的和谐和生态平衡。“既要金山银山，又要绿水青山。”

2.1.4 决定系统运作的因素

人的需求、劳动力、相关产业、政策法规、林业科学技术（森林文化）、自然条件及客观规律。其中，劳动力和相关产业对系统的影响由经济供需原理决定；自然条件及客观规律在系统运行中起到不受人的因素影响的客观支撑作用；林业科学技术和政策法规在系统运行中起到由人的意识和行为决定的主观支撑作用。

2.1.5 系统运作由人推动完成

人是系统的主导因素，系统是否良性发展、运行的效率和是否能实现协调发展的最终目标是由人的行为决定。

2.2 系统因素分析

针对区域林业发展的三个子系统：经济、社会和环境子系统，进行区域林业发展的相关因素分析，得出表1。

2.3 概念模型建立

相关产业（肥料、物流等）对系统的影响是通过经济供需原理调节实现，为了简化系统，对相关产业及其影响暂不作分析。

表1 区域林业发展相关因素分析表Table 1 Analysis of influence factors in development of regional forestry

分析其他要素之间的关联及作用机理，可得系统概念模型。系统的概念模型用有向图表示，其中表示每一要素的圆圈就是节点，表示要素之间相互影响关系的线段就是边。区域林业 “社会—经济—环境” 协调发展解释结构模型的概念模型如图3所示。

图3 区域林业 “社会—经济—环境” 协调发展解释结构模型的概念模型Fig.3 Conceptive model of ISM in local forestry development

3 结构解释建模

3.1 系统的邻接矩阵

由图1可得体现系统因素之间相互影响关系的邻接矩阵A(1)：

邻接矩阵A= (aij)表示系统中各要素两两之间的关系见下式（1），

3.2 系统的可达矩阵

设系统包含n个要素

S1，S2， …，Sn，S= {S1，S2， …，Sn}， 可 达矩阵R=(rij)表示结构模型中各要素之间通过一定路径可以到达的程度，rij= 1时，称要素Sj可达Sj，记 Si→ Sj；rij= 0 时，称要素 Si不可达 Sj，记Si→Sj。

可达矩阵具有自反性和传递性，即R∪I=R，R2=R，可由下式计算得到

R=(A+I)k，k满足(A+I)k-1≠(A+I)k=(A+I)k+1(2)

由式(1)、(2)，可得体现系统因素逻辑关系的可达矩阵R：

3.3 强连通子集划分

设Si与Sj是系统S的两个要素，当它们相互可达时，即Si→Sj且Sj→Si，称Si与Sj具有强连结关系。彼此具有强连结关系的要素构成一个强连通子集（或称回路集）。强连通子集中的要素间具有自反性、对称性和传递性，是一个等价关系。该子集的行为等价于其内任一要素的行为，故可选该子集中任一要素。去掉其余的子集要素，从而得到缩减的可达矩阵，即不含强连结关系的单向关系系统，使系统结构得到简化。除去其余子集要素对应矩阵为系统缩减矩阵。

由式（2）可知，矩阵R不存在强连通子集，即系统矩阵R的缩减矩阵为本身。

划分可达矩阵的各要素ni的可达集R（ni）与先行集A（ni），结果表2所示。

根据公式T＝｛ni∈N｜R（ni）∩A（ni）＝A（ni）｝，求得共同集T＝｛6，10，16｝，它们

表2 要素可达集和先行集Table 2 Elements of reachable and antecedent sets

为系统的低层要素。然后，根据公式R（ni）=R（ni）∩A（ni），进行层次划分，得第一层要素为L1＝｛1｝；

对N－L1，进行第二级划分，得L2＝｛3，3，14｝；

对N－L1－L2，进行第三级划分，得L3＝｛13，26｝；

对N－L1－L2－L3，进行第四级划分，得L4＝｛23，25｝；

对N－L1－L2－L3－L4，进行第五级划分，得L5＝｛22｝；

对N－L1－L2－L3－L4－L5，进行第六级划分，得L6＝｛24｝

对N－L1－L2－L3－L4－L5－L6，进行第七级划分，得L7＝｛7，15｝

对N－L1－L2－L3－L4－L5－L6－L7，进行第八级划分，得L8＝｛6，10，16｝

因此，系统是一个10级的多级递阶系统。

3.4 骨干矩阵及结构模型

经计算，系统模型的骨干矩阵为M：

结合(3)式和对系统的层次分析得到系统ISM结构模型：

图4 区域林业系统ISM结构模型Fig.4 Interpretative Structural Modeling ( ISM) of regional forestry system

4 结论与讨论

通过递阶结构模型可知，区域林业” 社会-经济-环境”协调发展系统是一个8级的多级递阶系统。根据管理的需要，系统可以划分为5个层次，祥见图5：

(1) 系统的最低一层是由人口、政策法规、林产品外部需求和林产品区域人口需求，这四个因素组成的需求推动层，这一层对区域林业是否实现社会——经济-环境协调发展的基础，决定了系统发展的规模，影响了社会 、环境、经济子系统中其他因素，最终影响到区域林业系统发展总目标。

这一层的四个基础因素中，人口是区域的最根本因素。区域林业发展的最基本目标是满足区域内本身人口对林业的需求，包括林产品、木材等物资需求和生态环境及美学景观方面需求。

在满足基本需求的前提下，通过扩大林产品外部需求来增加林业经济产值。这里的林产品外部需求，是指本区域内林业企业生产对林产品原材料的需求和区域外林产品原材料的需求总和。扩大林产品外部需求是刺激区域林业经济增长的关键，途经一要在本区域内增加林产品原材料的需求，即林业企业的引资生产；途径二要积极拓宽区域外林产品原材料的市场。

政策法规是区域特定时期为实现或服务于一定的林业发展目标所采取的政治行为或规定的行为准则，它是一系列谋略、法令、措施、办法、方法和条例等的总称[5]。政策法规影响到区域林业发展系统中的投资、科技发展、林地开发利用、资源整合等多方面因素，在运行中发挥导向性和制约性作用。政策制定不合理，目标不明确，执行不到位，会严重影响政策效果，无法实现政策目标[6]。

(2)系统的第二层次投资管理层是由科技投资、林业生态公益工程投资和林业商品林工程投资三个因素决定的。对企业来讲，资金是企业生存的血液[7]，对经济社会系统来讲，投资是系统发展的动力原料。区域林业的林业投资是与林业发展战略相伴而行的，林业投资的直接结果是森林资源的增长[8]。因此要达到区域林业发展的目的——资源的增加，经济的发展和社会的文明进步，需持续不断的资金投入。

在林业投资分类上，根据投资的对象和投资建设的目的，我们将投资的类型分为林业科技投资、林业商品林工程投资和林业生态公益林建设投资。

从系统图分析，林业科技投资（包括高科研、科教、推广等）决定了科技进步，从而影响森林质量和林地的开发利用效率。林业建设能不能有重大发展，关键是林业科教能不能有重大突破[9]。而目前我国林业科技的发展水平仍处于低度化状态，科技贡献远没有达到应有的水平，林业科技体制不顺，机制不活，创新不够，结合不紧的问题十分突出[9]。林业科技投资与世界发达国家相比，在投资机制上存在较大的差距，体现在林业科研经费投入相对不足；包括风险投资在内的整个林业科研及开发资金筹措渠道单一[10]，区域林业要实现经济-社会-环境复合系统的高效协调发展，需要在总投资中保证科技投资有占有一定的份额（一般是林业产值的1%），并有稳定增长的比例，建立创新平台。

从图形分析，林业生态公益林工程投资也能够增加生态公益林地的开发，能提高现有生态公益林的森林质量，通过这两方面来达到提高环境质量的目的。林业生态公益林投资是实现林业除了发挥经济功能外，还有重要的社会和生态功能的投资[8]；当人们对生态环境及美学景观需求增加时，该项投资也需相应增加。该因素的变动与区域文明发展程度关系极为密切，一般呈现出正相关关系。这部分投资与林业经济的产值无直接关联，投资渠道主要是国家或地方预算内资金。要评估投资的回报率，需对区域森林资源做出合理的生态效益量化评估。

根据图形分析，林业商品林工程投资通过影响林地循环利用，达到生产性森林资源增加的目的，影响区域林业经济总产值。商品林的经营资金投入渠道有国家财政投入、银行贷款、林业经营主体自筹资金投入、吸收社会其他企业、单位和个人投入，引进外资投入等[11]。

综上所述，林业投资中三种类型的投资，即投资管理中三个因素的分配与比例，直接决定着区域林业系统发展的社会、生态、经济效益的实现和价值量化后的比例，从而决定整个系统社会、环境、经济的协调度。通过改变投资总量和投资比例，制定出最适合当地社会经济发展状况的区域林业发展策略。因此，一方面要扩宽投资渠道，增加林业投资总量，另一方面要根据区域客观条件，合理分配投资，促进系统协调发展。

(3)系统的第三个层次是技术操作层是由科技进步、林地合理循环利用及开发两个因素决定的，在一定的科学技术条件下，合理开发利用林地，才能进行物质生产。这一层与技术手段、物质生产关系密切，是联系社会与资源的纽带。

科学技术是引领林业跨越式发展的主导力量。科技进步是区域林业协调发展整个系统运作的关键点，国务院总理温家宝曾经指出：“加快林业发展，搞好生态建设，要靠投入，靠政策，但最根本的还是要靠科学技术。”目前，我国林业发展已经到了必须更多地依靠科学技术进步来强劲推动的历史阶段[12]。切实提高自主创新能力，全面推动林业科技进步，才能保证区域林业社会-环境-经济系统协调发展的高效率和发展方向的正确性。

目前，科技进步主要涵指：科学研究解决区域经济社会发展中的重大林业科技问题[12-14]、加强林业科技推广、普及森林文化教育、提高林业科技对经济发展的贡献率等。科技进步影响区域林业发展的重要特征之一是这方面因素具有主观能动性。

林地合理利用及开发是由林木资源的再生性决定的，这一因素通过对林地开发利用，从而影响到林业资源总量。林地循环利用及合理开发在技术上有维护林地地力、防止地力衰退、分类经营、林地复合经营等方面；在政策上涉及林地产权明晰、法规完善等。只有政策和技术的配套，才能保证林地做为林木资源的生产承载体，能够发挥其最大的生产功能和生产效率，生产更多的资源，实现经济和生态效益最大化，使区域林业协调发展、可持续发展。因此，加快科学技术的研发，积极推进林权制度改革和科技改革配套改革在区域林业系统发展中显得尤为重要。

(4)系统的第四层是资源产品层，是由生产性林地、林木资源；生态公益性林地、林木资源及森林质量5个因素组成，是系统第一，二、三层运作的物质产品，也是人们直接的经营对象和系统成果检验的衡量对象。5个因素中森林质量作为衡量系统运作效率的主要指标之一，直接影响着环境因素。其它四个因素反映出系统林业资源状况，具有动态增长特性和流通的特性。当森林资源包括林地，林木资源，以森林形式存在时，其量的变化主要体现在森林蓄积量的增长上；当森林资源以林产品形式存在时，生长属性消失，以商品形式进入流通领域，实现经济价值。

资源产品层除具有以上特性外，其量的大小和比例同时也反映出社会、环境、经济三者之间的协调度，因此对区域林业资源的调查尤为重要，在管理策略上应当深化经营管理，保护与开发利用并存，建立信息决策与反馈系统。以决策为向导，以科技为先行，以技术为手段，构建资源信息化管理的平台。使区域林业发展方向正确，科学调控。

(5)系统第五层次是效益结果层，是系统运作的最终评价。区域林业发展是区域社会经济发展的重要组成部分，正确的区域林业发展策略能够协调区域社会经济发展和环境发展之间的矛盾，因此区域林业发展应根据社会经济发展的需要，调控区域林业经济、生态投资的比例。要体现区域林业的生态和经济价值，应建立森林资源资产评估制度、依托产权交易市场建立森林资源产权交易平台、积极开展碳汇交易、计划商品林经营权，处置权和收益权、进一步完善生态公益林保护生态补偿机制，使系统运作步入持续有序的良性循环之中。

5 小 结

(1)区域林业如何实现经济环境社会的协调发展是关系区域三农经济和生态环境的建设的重要问题。本研究建立的“区域林业社会、经济、环境协调发展解释机构模型” 旨在为区域林业的协调发展理清结构层次和管理层次，为建立更全面完善的模型做基础。

(2)笔者通过建立相应的主要影响因素指标，利用ISM技术，分析了影响区域林业协调发展的因素和其关系。

(3)通过上述分析划分了区域林业发展的管理层次，弄清发展过程中的制约关系，为进行区域林业发展规划和管理提供一定的参考。

(4) 关于林业经济环境社会的协调发展影响因素的权值确定还在探索中，影响因素体系的下一层次的划分还要进一步的研究。

[1] 黎祖交.政府投资与林业发展[J].绿色中国,2004,(20):17-18.

[2] 孔凡斌,何尤刚.区域林业可持续发展政策的影响要素分析[J].江西林业科技, 2003,(2):18-20.

[3] 徐国祯.林业发展中多元相关的探讨[J].林业经济问题,2010,30(1): 27-31.

[4] 常 玉,刘显东,杨 莉.应用解释结构模型( ISM)分析高新技术企业技术创新能力[J].科研管理, 2003,(3): 41-48.

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Analyses on inf l uencing factors and strategies of regional forestry coordinated development in society, economy and environment based on ISM

LIU Li-ting1,2, MO Xiao-yong2, HUANG Xiao-chun1
(1. Jiangxi Academy of Forestry Nanchang 330032, Jiangxi, China; 2. College of Forestry, South China Agricultural University,Guangzhou 510642, Guangdong, China)

By taking systems engineering approach, how to achieve regional forestry coordinated development in aspects of society,economy and environment were scientif i cally studied. The correlative factors that affected regional forestry coordinated development were mainly discussed. Here, the Interpretative Structural Modeling (ISM) for the regional forestry was set up, the regional forestry management was divided into fi ve layers and ten levels, and the strategic analysis was conducted for each management level.

forestry and socio-economic environment complex system; regional forestry coordinated development; forestry coordinated development strategy

S7-9

A

1673-923X(2014)07-0121-09

2014-03-10

江西省财政重大林业科研及推广专项（20060103）；广东省林业科技创新专项资金项目（2013KJCX013-01）

刘丽婷（1979-），女，湖南岳阳人，副研究员，博士研究生，研究方向：森林经理

黄小春（1962-），男，江西信丰人，研究员，研究方向：森林培育

[本文编校：吴 毅]