福建省林业科技进步贡献率的影响因子分析

陈能炜 陈 钦 楚惠雅 俞维防 檀云舒 林叶与 姚苏彦

(福建农林大学 经济管理学院，福建 福州 350002)

福建位于祖国东南沿海地区，地处亚热带，气候温和、雨量充沛、光照充足、土壤肥沃，具有发展林业得天独厚的自然条件。福建省森林覆盖率为66.80%，居全国首位。加快林业发展的关键在于科技，发展现代林业必须充分发挥科学技术的支撑引领作用。近几年福建省建立了新型林业科技创新体系，大幅度提高林业科技的创新能力，林业科技进步贡献率显著提高。采用专家咨询法和层次分析法研究福建省林业科技进步贡献率的影响因子，为各类林业科技相关决策提供参考。

1 因子确定

采用专家咨询法确定福建省林业科技进步贡献率的影响因子及其重要性程度[1]，如表1所示。一级因子共有四个，分别是森保、林业科技服务、营林生产和制度[2]。其中，森保因子包含两个二级因子，分别是森林防火和森林病虫害防治；林业科技服务因子包含两个二级因子，分别是林业科技人员、林业科技推广；营林生产因子包含五个二级因子，分别是林地整理、育苗、造林、施肥、抚育[3]。

表1 福建省林业科技进步贡献率的影响因子

2 建立判断矩阵

应用专家咨询法对这些因子的相对重要性进行打分，由于是匿名打分，因此每个专家咨询的结果都是独立的。最终实现因子的两两对比。

根据因子之间的隶属关系，针对上下级因子的隶属关系构造不同的两两判断矩阵，通过引入比例标度(1，2，…，9)，来反映各判断矩阵的数据[4]。具体而言，就是利用比例标度(量化数据)将同级因子进行两两比较，构造出比较判断矩阵[5]。为了将两两比较的结果数量化，需要有一个表示两个因子相对重要性的数量尺度，称为比例标度[6]。本研究的层次分析法采用1-9比例标度，其定义见表2。

表2 比例标度定义表

依据专家咨询结果的平均数，对同级两个因子的相对重要性进行比较，根据所得比较值αij=Xi/Xj，取比例标度Cij(Cij表示对上一级某因子而言，本级因子Ci对于Cj的相对重要程度)，建立判断矩阵，具体如下：

当αij=1时，Cij=1

αij∈(1，1.75)，Cij=2

αij∈(1.75，2.5)，Cij=3

αij∈(2.5，3.75)，Cij=4

表2中比例标度的倒数表示否定的意思，例如，如果因子i比因子j稍微重要，则Cij=3。反之，如果因子j比因子i稍微不重要，则Cji=1/3。

判断矩阵表示针对上一级某因子来说，本级因子之间两两相对重要性的比较。如对于一级因子A1而言，A1-B的判断矩阵形式如表3所示。

表3 A1-B判断矩阵

同样，针对本次调查，建立以下判断矩阵：

(1)4个一级因子A1、A2、A3、A4对于总目标层O的判断矩阵(O-A)。

(2)9个二级因子B1至B9对于各自对应的一级因子Ai的判断矩阵(Ai-B)。

具体判断矩阵如表4至表7所示。

表4 O-A判断矩阵

表5 A1-B判断矩阵

表6 A2-B判断矩阵

表7 A3-B判断矩阵

3 计算特征向量ω及最大特征根λmax

3.1 本课题采用方根法计算各层次判断矩阵的最大特征根及其对应的特征向量。

①计算判断矩阵每一行元素的乘积：

②所得的乘积分别开n次方：

③对方根向量作正规化处理，即得特征向量：

④计算判断矩阵的最大特征根：

其中(Aω)i为特征向量的分量[7]。

3.2 计算结果

O-A层：ω=(0.1412,0.1412,0.4550,0.2627)T，λmax=4.0103

A1-B层：ω=(0.6667,0.3333)T，λmax=2.0001

A2-B层：ω=(0.3333,0.6667)T，λmax=2.0001

A3-B层：ω=(0.1578,0.1578,0.2979,0.2979,0.0885)T，λmax=5.1620

4 层次排序及一致性检验

4.1 层次单排序一致性检验

由于林业科技贡献率的影响因子具有复杂性和多样性，且评分专家对各个因子的认识和判断力各不相同。因此构造的判断矩阵的各项取值可能存在一定偏差。为了避免这些人为因素造成重大偏差，层次分析法要求对判断矩阵进行一致性检验[8-9]。

CI值为判断矩阵一致性的因子。CI的值越大，表明矩阵的一致性越差。为了判断矩阵是否有令人满意的一致性，还要将CI与平均随机一致性因子RI(见表8)比较，CI与RI的比率为检验系数CR。当CR<0.1时，认为矩阵具有令人满意的一致性。否则对于矩阵的各项取值要重新判断，直到矩阵的检验系数CR<0.1，其他判断矩阵都以此类推[10]。

RI的值只与矩阵的维数大小有关，对于1-9阶的判断矩阵，其RI值如表8所示。

表8 RI值表

O-A层：CI=0.00347，RI=0.90,CR=0.00385<0.10

A1-B层：CI=0.0001，RI=0.00,CR=0

A2-B层：CI=0.0001，RI=0.00,CR=0

A3-B层：CI=0.0405，RI=1.12,CR=0.0362<0.10

由此可知，计算所得CR均小于0.10，故各层次判断矩阵具有满意一致性。

4.2 层次总排序

各个因子的权重计算出之后，要计算出其合成权重。具体方法为各个因子的判断矩阵权重乘以其上一层的权重[11-12]。

例如：B1合成权重=A1×B1=0.1412×0.6667=0.0941，以此类推(见表9)。

表9 A-B层次总排序

由表9可知，造林(B7)和施肥(B8)和的权重占比最大，为0.1355，在总排序中位列第一位；森林防火(B1)和林业科技推广(B4)并列第二位；其余的分别是林地整理(B5)、育苗(B6)、森林病虫害防治(B2)、林业科人员(B3)和抚育(B9)。

4.3 层次总排序一致性检验

对于层次结构的总排序一致性检验为：

CR总=CI总/RI总=0.0266<0.10

其中：n为B层次相对应的A层次个数。

因此，层次总排序具有满意的一致性，所得的因子权重可用。

5 结论

根据前述研究结果，可以计算出各个因子对林业科技进步贡献率的影响权重，结果如表10所示。

由表10可知，在一级因子层中，营林生产对科技进步贡献的作用最大，权重达到45.50%，表明营林生产科技进步对林业科技发展的贡献最大；其次是制度(权重为26.27%)，制度的健全有助于推动林业科技进步；森保(权重为14.12%)和林业科技服务(权重为14.12%)也能够促进林业科技进步。总体而言，从四个一级因子看，林业科技进步权重从大到小依次是：营林生产、制度、森保和林业科技服务。

表10 各个因子对福建省林业科技进步贡献率影响权重

在二级因子层面，森林防火方面的科技进步，对林业科技进步的贡献大于森林病虫害防治方面的科技进步。林业科技推广方面的科技进步对林业科技进步的贡献大于林业科技人员。总体而言，在二级因子层面，林业科技进步贡献权重从大到小依次是：施肥(13.55%)、造林(13.55%)、森林防火(9.41%)、林业科技推广(9.41%)、育苗(7.18%)、林地整理(7.18%)、林业科技人员(4.71%)、森林病虫害防治(4.71%)、抚育(4.03%)。