古树名木综合价值评估方法比较研究——以聊城市一级古树为例

董家鑫，冯国庆，张中一，刘慧娇，褚蓉蓉，高祥斌

（聊城大学农学与农业工程学院，山东 聊城 252000）

古树名木是人类文化遗产和自然资源的重要组成部分，为生态系统和人类文化景观贡献了多方面的效益[1]。此外古树还具有文化、宗教、精神等象征意义，许多古树凭借优美的姿态，成为当地重要的地标性景观[2]。随着城市化进程的加快，古树名木的损毁和破坏现象时有发生，但在处理这种违法行为时，缺乏科学合理的古树名木经济赔偿衡量标准[3]。因此古树名木综合价值体系制定、价值评估、案件处罚与补偿是一个亟需解决的问题。

目前古树价值研究可以大致分为两类: 一类是关注古树单一方面的价值研究，主要集中在古树名木文化价值[4,5]、景观价值[6,7]、生态价值[8]、经济价值[9-11]等方面，研究多采用条件价值评估法（Contingent Valuation Method，CVM）、模糊综合评价法（Fuzzy Synthetic Evaluation，FSE）、美景度评价法（Scenic Beauty Estimation，SBE）等；另一类则是涵盖古树多方面价值的研究，一般采用调整系数法[12]、原木法[13]、层次分析法（Analytic Hierarchy Process，AHP）[14]这3 种形式。调整系数法，通过设定古树名木价值的相关系数，结合古树名木基本价值获得其综合价值。原木法，通过古树蓄积量、同类木材出材量和单价得到古树基本价值，并依据古树的生物识别特征，确定综合价值。层次分析法（Analytic Hierarchy Process，AHP），通过建立古树名木价值体系，借助专家打分确定权重，并综合考虑古树不同方面的因素进行评分，以此对古树名木综合价值进行评估。每一种评价方法都有其优势和局限性，选择适当的评估方法成为一个难题。ChatGPT 作为一种大型语言模型，由OpenAI 美国人工智能实验室开发[15]，其依赖公共资源数据，经多重筛选验证，可对给定问题和语境生成符合语言习惯和逻辑的回答，结果准确可靠，降低了人为因素造成的偏差，是未来评估、分析数据的发展方向。本文以聊城市一级古树为例，运用ChatGPT 与AHP 法相结合的方式对其进行综合价值评估，可为聊城市古树名木的保护、经济评定提供客观依据，增强公众对古树名木的保护意识。

1 材料与方法

1.1 研究对象概况

聊城市昔之东昌，位于中国山东省西部，华北平原之中。根据2023 年1 月山东省自然资源厅（省林业局）、省住房城乡建设厅联合公布《山东省一级保护古树名木名录》，获知聊城市一级古树共有9 棵（表1），其中国槐4 棵，侧柏、皂荚均为2 棵，圆柏1 棵。经实地调查走访、查阅县志及《聊城古树名木志》，测量纪录古树树高、胸径、冠幅、生长位置、故事传说、观赏特性等信息，可知聊城市一级古树历史价值、文化价值、生态价值、景观价值等极高。

1.2 评估方法

1.2.1 调整系数法

调整系数法是古树价值评价中常用的一种方法。北京市DB11/T 478-2022《古树名木评价规范》[12]是国内首部关于古树名木综合价值评价参考标准，依照该标准评估古树名木综合价值。

1.2.2 原木法

原木法是以成材的市场销售价格为出发点结合出材率，计算单根原木基本价值。基于安徽省DB34/T 3546-2019《古树名木资源资产价值评估技术规范》[13]评估古树名木的综合价值。

1.2.3 AHP 法

AHP 法通过建立指标体系框架，邀请多位古树方面专家进行打分，构建判断矩阵，分层级计算每一指标的权重。并根据古树的实地情况赋分，计算古树综合价值。济南市DB307/T 431-2022《古树名木价值评价规范》[14]是国内首次运用AHP 法为古树进行评价的地方性标准。本研究采用ChatGPT3.5 进行指标权重的赋值，对AHP 法进行改进。

2 古树名木综合价值评估

2.1 调整系数法

国槐、皂荚参照DB11/T 211-2017《园林绿化用植物材料木本苗》[16]同树种胸径最低值均为7cm，侧柏与圆柏平均胸径依据DB11/T 478-2022《古树名木评价标准》常绿苗木株高规格表分别为5.5cm、6.4cm，以《北京市工程造价信息（建设工程）》2023 年1 月刊中同树种苗木市场价格为参考价格，根据DB11/T 478-2022《古树名木评价标准》常见古树价值系数（表2），对照一级古树胸径，计算基本价值（式1）。

表2 常见古树价值系数Table 2 Value coefficient of common old trees

表3 调整系数法古树综合价值Table 3 Adjusted coefficient method ancient tree comprehensive value evaluation

式中：p—同类主要规格苗木预算价格；D—古树名木胸径；Vc—常见古树价值系数；d—同类主要规格苗木胸径。

利用调整系数法公式2 计算得到聊城市一级古树综合价值，价值计算结果为9741.19 万元。

式中：V—价值；Bv—基本价值；Gc—生长势调整系数，其中生长正常1，生长衰弱0.8，生长濒危0.6，死亡0.2；Lc—树木级别调整系数，一级古树2，二级古树1，名木2～4，具有特殊历史价值和特别珍贵的古树名木3～4；Pc—树木生长场所调整系数。远郊野外1.5，乡村街道2，区县城区3，中心城区和城市副中心4，自然保护区、风景名胜区、森林公园等自然保护地和历史文化街区、风貌保护区、历史名园及名人故居5；Ti—累计养护管理实际投入，根据DB11/T 767-2010《古树名木日常养护管理规范》[17]中一级古树养护管理定额投资标准1400 元/年确定，自1998 年8 月1 日起共25 年养护总投入为35000 元/棵。

2.2 原木法

利用伯克霍特的一元立木材积模型确定古树蓄积量（式3）。一般柏木出材率为50%，硬阔叶树出材率为60-65%，国槐与皂荚树出材率取65%。木材价值按照木材网（http://www.chinatimber.org/）中同类树种木材市场价格，调整系数依据DB34/T 3546-2019 中参数确定（表4），根据公式4，结合上述古树出材率、同类树种木材市场价格、各调整系数得到古树综合价值（表5），价值计算结果为195.05 万元。

表4 参数确定Table 4 parameter determination

表5 原木法古树综合价值Table 5 Log method ancient tree comprehensive value evaluation

式中：A—古树名木蓄积量；d—古树名木胸径；0.0001413 和2.4463 为常数。

式中：U1—单棵古树名木价值；A—古树名木立木蓄积量；B—出材率；C—同类树种木材市场价格；1—古树名木基本价值；t1—树龄调整系数；t2—树木冠幅调整系数；t3—树木高度调整系数；t4—树木保护级别调整系数；t5—树木生位置调整系数。

2.3 AHP 法

2.3.1 构建指标价值体系

古树名木综合价值体系构建在现有理论基础[18-23]上进行适当调整，共三个层级。以古树名木综合价值作为目标层，以生态价值、经济价值、社会价值为标准层，以生物多样性、生物量、生长质量、木材价值、林副产品价值、历史文化价值、景观价值、科研价值为指标层。

2.3.2 评价方法

（1） 在ChatGPT3.5 输入相关命令，确定因素之间的两两比较矩阵：通过对两两因素进行比较，确定各因素之间的重要性程度，获取标准层、指标层判断矩阵（表6-7）。

表6 标准层指标判断矩阵Table 6 Standard-level indicator judgment matrix

表7 指标层指标判断矩阵Table 7 Indicator-level indicator judgment matrix

计算权重向量： 通过归一化和求矩阵特征向量的方式，将因素之间的比较矩阵转化为权重向量，计算出各个因素在综合评价体系中所占的权重（表8）。

表8 聊城市古树名木综合价值评价体系Table 8 Liaocheng city ancient and famous trees comprehensive value evaluation system

（3）一致性检验：使用Consistency Ratio(CR)检验方法对矩阵进行一致性检验，得到标准层CR=0.003＜0.1，指标层CR=0.098＜0.1 均满足一致性要求。

（4）综合分析判断：通过对古树生长势、冠幅、胸径、树高、生长周围环境走访调查。根据指标层要求制作打分表，对古树进行全面打分。古树同树种胸径最低值与同树种苗木市场价格确定同调整系数法，计算古树的基本价值（式5），根据公式6 计算古树除经济价值指标外评分总和，公式7 计算经济价值部分分值，通过公式8 得到聊城市一级古树综合价值（表9），价值计算结果为5694.79 万元。

表9 AHP 法古树综合价值Table 9 Analytic Hierarchy Process ancient tree comprehensive value evaluation

式中：m—基本价值；K—除经济价值指标外评分总和；E—经济价值部分分值，根据前人研究将古树名木经济价值两个指标的评分固定为中间值2.5；M—古树名木综合价值；Wpi（i=1，2，3.......，n）—指标层权重；Di（i=1，2，3.......，n）—指标层得分；S—古树名木胸径处横截面积；s—同种苗木主要规格胸径处横截面积；v—该苗木预算价格。

3 讨论与结论

3.1 讨论

按调整系数法、原木法、AHP 法古树综合价值评估聊城市一级古树综合价值分别为9741.19 万元、195.05 万元、5694.79 万元。调整系数法评估价值最高，AHP 法居中，原木法最低。原木法在评估北方树种古树时总价值与其他两种方法相比偏低，更适用古树受损严重，生长势衰弱死亡及古树群的价值评估，蓄积量的计算在古树损失补偿案件、死亡价值认定、移栽保护方面有较强参考性。但在实践过程中会出现古树同类树种木材市场价格不易判定，不同树种出材率不易查证等问题。调整系数法可操作性强，满足北方普遍树种，但综合价值评估数额过高，约为AHP 法的1.7 倍，原木法的50 倍，这种差距主要是由古树基本价值以胸径作为计算条件所导致的，这一结论与多位学者的研究结果一致[9，10]，该方法由主管部门作为评估者，评价结果主观性强，在实际应用中会存在不确定性。

AHP 法作为一种多准则决策方法，本身存在主观性强、不易验证准确性等缺点，结合ChatGPT 算法对古树名木综合价值评价模型进行调整和优化，可充分利用大数据收集人们对指标的偏好和重要性，经过计算所得的标准层、指标层权重更加科学合理。

3.2 结论

AHP 法与ChatGPT 相结合进行古树综合价值评估的方法，排除AHP 法权重赋值过程中主观性强、随意性强的问题，结果更加客观可靠，得到标准层权重：社会价值（0.648）、生态价值（0.230）、经济价值（0.122），指标层权重为：历史文化价值（0.226）、景观价值（0.130）、科研价值（0.044）、生物多样性（0.029）、生物量（0.020）、生长质量（0.013）、木材价值（0.007）、林副产品价值（0.007）。

比较调整系数法、原木法、AHP 法古树综合价值评价结果，结合ChatGPT 改进后的AHP 法客观合理，价值适中，适用于聊城市古树名木综合价值评估。

当前古树名木综合价值评估体系尚不完善，构建指标体系时仍需深度挖掘古树名木各方面价值，建立相应的计算模型，对各项价值进行量化与比较，探索ChatGPT 在权重赋分过程中准确性。在古树名木综合价值评估标准制定上，要考虑可操作性和科学性，使其在实际操作上更加切实可行。