基于CBDI的农户耕地撂荒行为模型构建及模拟研究——以陕西省米脂县冯阳坬村为例

目前,建立于复杂性科学基础上的多智能体模型(MAS)已成为模拟研究土地利用变化的重要方法。论文在MAS理论之上,构建一个基于Category-Belief-Desire-Intention(CBDI)决策结构的MAS模型,结合Net Logo软件平台,模拟分析农户Agent土地利用行为,并将结果与Belief-Desire-Intention(BDI)模型进行比较。论文以陕西省米脂县冯阳坬村为例进行研究,分析结果表明:1)通过对基于CBDI的MAS模型验证(模型精度为87.19%),相比于传统的BDI决策模型精度有所提高;2)Net Logo平台能够展示农户决策的过程,直观地显示MAS模型的模拟结果;3)不同类型农户耕地撂荒的主要原因有所不同,该村种植户撂荒的主要因素为地理环境认知的差异和其他类农户的影响。有待进一步解决的问题:1)不同类Agent相互影响及其量化;2)高精度基础数据的获取和梯田DEM的引入。     

基于多智能体和土地转换模型的耕地撂荒模拟研究——以陕西省米脂县为例

多模型耦合已经成为国内外模拟LUCC有效途径之一。论文通过如下步骤阐明宏观耕地撂荒格局和微观主体行为间的互动机理。首先,将微观主体间的相互作用纳入其决策,构建有限理性多智能体决策模型（Multi-Agent System,MAS）;其次,通过SNNS平台的训练学习以及与历史数据对比分析,验证土地转换模型（Land Transformation Model,LTM）模拟研究区宏观撂荒格局的有效性;最后,依据多模型耦合机理,耦合MAS模型与LTM模型,形成耕地撂荒模拟模型（Cropland Abandonment Simulation Model,CASM）,并基于研究区耕地撂荒的实际数据,探讨模型的合理性和可行性。结果表明：与2013年历史土地利用数据对比,CASM模型的PCM（Percent Correct Metric）系数为71%,比单独利用LTM模型的模拟精度提高3%,不仅表明CASM能够较好地模拟分析米脂县耕地撂荒空间格局分布,而且可有效揭示宏观耕地撂荒格局的微观驱动机理;同时,文章指出未来研究中要考虑政策和市场的影响,进一步完善不同层次主体决策对撂荒的影响,以此来提高模型对现实耕地撂荒的解释力。     

移民搬迁是否加剧了山区耕地撂荒?——基于陕南三市1578户农户面板数据

山区移民搬迁是否加剧耕地撂荒关系到移民稳定性及国家粮食安全,具有重要的研究价值。基于陕西省南部地区商洛、安康、汉中3市8县（区）1578户农户调查数据,运用面板Logit和Tobit模型回归得出,移民年数对是否撂荒、撂荒面积及撂荒耕地占比在1%的水平上有正向影响;仅当移民距离超过0.5 km时,农户耕地撂荒面积及撂荒耕地占比显著增加;不同移民类型中,工程移民对耕地撂荒的影响程度最大,避灾移民影响程度最小;另外,户主特征、家庭特征、资源禀赋特征、农地流转特征显著影响了农户的耕地撂荒行为。可以得出,移民搬迁加剧了山区耕地撂荒,城镇生活的转变及务农时间机会成本的增加是耕地撂荒的主要原因。建议政府对工程移民农户进行有土安置,加大生态移民区退耕还林支持力度,扶持扶贫、避灾移民农户发展特色产业,加快农地流转信息平台建设。     

基于Agent建模的农户土地利用行为模拟研究——以陕西省米脂县孟岔村为例

以Agent强化学习（Reinforcement Learning）模型框架为基础,选择政策、市场、Agent自身及与其它Agent相互作用、土壤肥沃程度等因素作为Agent对环境认识的基础,结合环境反馈值,初步构建了农户土地利用行为决策模型,这对于从微观主体层面揭示土地利用变化的内在机理具有重要意义。论文以陕西省米脂县孟岔村为例,采用农户Agent强化学习模型,模拟了农户土地利用行为,得出以下3个结论：①经过对Agent强化学习模型的检验和验证（按面积统计误差率为5.5%）,认为该模型较适合于微观层面农户土地利用行为的研究;②该模型可定量表达政策、市场、农户自身及与其他农户相互作用等因素对农户土地利用行为决策的影响;③与离散函数的土地利用决策相比,应用连续函数表达农户的土地利用决策比较符合实际农户决策状况（农户最终决策中玉米、蔬菜和其它作物的决策值分别为0.3233、0.4035和0.2732）。同时,在文章的最后还分析了需要进一步研究和探讨的问题：①模型在实现农户决策的空间位置方面取得一定进展,但还存在决策位置失误的问题,函待进一步的研究;②对于影响农户决策的自然因素,探讨定量化表达其对农户影响作用,是下一步研究的重点。     

森林转型的微观机制——以重庆市山区为例

20世纪80年代以来,我国进入森林转型阶段。系统认识森林转型的微观机制,有利于提出针对性的促进森林面积增长的措施,而已有研究未做深入分析。利用重庆市“两翼”地区的1 015份农户调查数据,论文从农户尺度分析了森林转型的微观机制及其主要影响因素。结果显示：在农户尺度上,森林转型的微观机制有薪柴替代、耕地撂荒、牲畜养殖数量减少及林果种植。农业劳动力向非农就业转移能够加快薪柴替代、林果业发展,同时也能造成耕地撂荒、牲畜养殖数量减少。此外,提高煤炭等替代能源的可获得性及加快政府沼气政策的实施和普及能加快薪柴替代;耕作半径、劣质地及野猪破坏会造成耕地撂荒,而地质灾害隐患和缺少灌溉及其他农户耕地撂荒行为等也对耕地撂荒具有一定影响;地方鼓励政策会加快林果业发展。最后,提出了加快森林植被恢复的建议。     

基于多智能体和土地转换模型的耕地撂荒模拟研究——以陕西省米脂县为例

多模型耦合已经成为国内外模拟LUCC有效途径之一。论文通过如下步骤阐明宏观耕地撂荒格局和微观主体行为间的互动机理。首先,将微观主体间的相互作用纳入其决策,构建有限理性多智能体决策模型(Multi-Agent System,MAS);其次,通过SNNS平台的训练学习以及与历史数据对比分析,验证土地转换模型(Land Transformation Model,LTM)模拟研究区宏观撂荒格局的有效性;最后,依据多模型耦合机理,耦合MAS模型与LTM模型,形成耕地撂荒模拟模型(Cropland Abandonment Simulation Model,CASM),并基于研究区耕地撂荒的实际数据,探讨模型的合理性和可行性。结果表明:与2013年历史土地利用数据对比,CASM模型的PCM(Percent Correct Metric)系数为71%,比单独利用LTM模型的模拟精度提高3%,不仅表明CASM能够较好地模拟分析米脂县耕地撂荒空间格局分布,而且可有效揭示宏观耕地撂荒格局的微观驱动机理;同时,文章指出未来研究中要考虑政策和市场的影响,进一步完善不同层次主体决策对撂荒的影响,以此来提高模型对现实耕地撂荒的解释力。     

绿洲型城市空间扩展的模拟及多情景预测——以酒泉、嘉峪关市为例

论文基于1987、1995、2000、2006和2011年多时相TM、ETM卫星遥感影像数据,以典型绿洲城市酒泉市和嘉峪关市为研究对象,运用目前较为成熟的集成元胞自动机模型（CA）和人工神经网络模型（ANN）的土地转换模型（LTM）,依据干旱绿洲区城镇发展特点及趋势,设置自然增长、酒嘉一体化、集约增长和生态保护情景,对城镇空间扩展进行模拟预测。结果表明：运用LTM模型对研究区1987年以来的城市扩展进行模拟,具有较好的模拟精度和可靠性,可以用于未来研究区城市空间扩展的预测;酒泉市中心城市未来扩展的重点在南部和西部,嘉峪关市中心城市未来扩展的重点在南部和东部,两市相向发展进程进一步加快,城市一体化趋势明显;受区域一体化及生态保护战略的影响,论文设定的酒嘉一体化、生态保护及集约增长情景模式能较好地反映研究区未来城市空间扩展的主要趋势;在自然背景和开发现状的基础上,以政府战略决策驱动为主的方式是绿洲型城市空间扩展的内在机理。     

基于过程的农户土地利用行为模型的设计与模拟研究

通过基于过程的方式来研究农户决策行为已经成为学者们关注的焦点问题之一。论文依据Belief、Desire、Intention（BDI）决策框架,设计基于过程的农户土地利用行为决策模型。模型以农户实际决策而非效益最大化作为行为模拟的假设,对陕西省米脂县高渠乡的典型村落马蹄洼和姜兴庄土地利用变化进行模拟。模拟可以再现农户决策的动态性和反馈性,展示农户学习行为的过程及其影响,揭示农户决策变化的内在机理。利用该模型,对3 种情景下农户土地利用行为进行模拟,对比分析3 种情景的优劣,指出政府未来应当在降低市场风险、规范合作社经营、提高市场预测方面多做工作。文章最后对该种方法的优点和不足进行总结,并指出今后需要加强的方向。     

基于地块尺度的黑河中游地区农业结构变化及其驱动因素分析——以张掖市为例

黑河中游是我国西北干旱区重要的粮食基地,研究其农业结构变化及其驱动因素对农户种植决策及推动当地农业发展具有一定参考意义。论文以位于黑河中游地区的张掖市为例,基于统计年鉴和农户问卷调查数据,从地块尺度分析了研究区2001—2014年期间农业结构变化,并在定性分析的基础上,从地块与农户两个层面,运用二元Logistic模型及投入-产出法定量分析农业结构变化驱动因素。结果表明：1）研究区作物种植类型趋于多样化。2001年,研究区主要种植作物为小麦、玉米、大麦及“小麦和玉米套作”,其种植地块数占所调查总地块数的81%,2014年种植作物种类增多,且蔬菜、马铃薯、油菜等经济作物种植数量较2001年有所上升。2）由种植小麦为主（占总地块数的31%）转变为种植制种玉米为主（占总地块数的38.7%）;套作转单作。2001年,共有58个套作种植地块,占调查总地块数的22%,其中“小麦和玉米套作”最多,有47个地块;而在2014年,作物套作地块数锐减为2个,“小麦和玉米套作”全部转换为其他单作,其中51%转为制种玉米;水稻种植消失,主要转为普通玉米。3）地块层面上,种植地区的海拔、灌溉定额、河源来水量对农业结构变化影响非常显著（显著水平达到1%）,地下水对农业结构变化影响较为显著（显著水平达到5%）。4）农户层面上,农户作为理性经济人,“收益”是影响其种植行为的最关键因素,其次是政策因素（在5%的水平上显著）,务农劳动力与劳均耕地面积也有一定的驱动作用。     

农地整治对农户生计策略的影响分析——基于PSM-DID方法的实证研究

论文先对农户生计策略类型进行细分,利用倾向得分匹配-双重差分方法（Propensity Score Matching-Difference in Differences,PSM-DID）排除其他混杂因素,探讨农地整治在生计资本差异下对农户生计策略的影响效用,并运用多种匹配方法和反事实检验法对估计结果进行稳健性检验。结果表明：1）农地整治的实施能够显著改变二兼型农户的生计策略,但并不能显著改变专业型或多兼型农户的生计策略;2）农地整治对传统兼业型、现代兼业型、非农兼业型农户生计策略有显著影响,传统兼业型、现代兼业型农户比重显著增加,而非农兼业型农户比重显著减少,说明农户能够通过调整自身生计策略适应农地整治带来的变化,农地整治促进了农户生计多样化;3）通过多种匹配方法及反事实法开展稳健性检验,证实论文主要估计结果是稳健的。建议针对不同类型农户家庭需求制定差别化的鼓励政策;充分利用当地产业特色,依托农地整治与现代农业政策,带动现代兼业型农户发展区域特色农业或休闲农业。     

新农保能促进农户土地流转吗?——基于CHARLS三期面板数据

基于2011年、2013年和2015年中国健康与养老追踪调查（CHARLS）数据库,构建了三期具备农村户口且拥有耕地的微观农户 面板数据,采用固定效应模型实证分析我国农村老龄化问题背景下新农保能否促进农户土地流转。研究发现：（1）2015年中国耕地的平均转出率和转入率仅为14%和6%,2011-2015年中国耕地呈现转出率逐年递增、转入率逐年递减的趋势,凸显中国耕地出现集聚现象。（2）中国土地流转行为区域差异性明显,耕地转出率顺序为：东北地区>东部地区>中部地区>西北地区>西南地区;耕地转入率除西北地区较高外（2015年为9%）,其余各区均在5%左右。（3）新型农村社会养老保险能够促进60岁以上老年农户的耕地转出。政策启示是：提高农村养老保险水平以弱化土地的养老保障功能,进而促进农村土地流转;完善耕地集聚化背景下的土地管理制度,培育一批具有带头作用的新型农民;发展区域差异化的农村耕地管理政策,首先重点针对土地流转潜力大的地区推行土地流转交易。     

三江源区高寒草甸退化草地土壤侵蚀模型与模拟研究

探讨三江源区高寒草甸退化草地土壤侵蚀模型的建立方法并利用模型对土壤侵蚀进行模拟。通过构建NetLogo模型,模拟了研究区3年时限土壤侵蚀面积的变化,表现为随时间的延续侵蚀面积增大,模拟结果与实测结果间未达极显著差异（P〉0.01）。以研究区当前土壤侵蚀现状为初始状态,模拟单位草地面积上侵蚀比例达100%时经历的年限,则坡地中度退化、坡地重度退化、滩地中度退化、滩地重度退化样地经历的年限分别为27.10±0.23 a、13.83±0.40 a、32.03±0.29 a、25.70±0.30 a。     

中国北方沙漠化地区生态重建的环境政策研究——基于Bioe-conomic Model

论文以内蒙古沙漠化地区为例,运用Bioe-conom ic M odel,比较自由放牧与耕垦、禁牧与禁垦、控制放牧规模与禁垦的土地利用政策情景下,引进舍饲养牛技术与信贷服务和增加非农就业机会对农户土地利用决策及其家庭收入的影响,据此探讨中国北方地区沙漠化发展的人文驱动机制以及生态重建的环境政策。结果表明:实施控制放牧规模与禁垦的环境政策,同时引进舍饲养牛技术能够有效地促进生态重建并提高农户收入;引进舍饲养牛技术需要启动基金,提供信贷服务和增加非农就业机会是贫困农户引进该技术的前提。因此,迫切需要调整宏观环境政策,提高农业集约化经营水平和城乡联系力度,从而提高农户家庭收入、减轻农民对环境的依赖性和促进农村的可持续发展。     

耕地种植速生林的影响因素及其政策启示——基于山东省两市的农户调查

文章建立农户理论模型与回归模型,并基于山东省两个县级市——平度市与高密市282份农户问卷,对两市农户耕地中种植速生林的特征及其影响因素进行了分析,结果表明:①调查区80%以上的速生林土地来源于耕地,其占用耕地面积占总耕地面积的比例达到3.9 个百分点;②地块面积越大,农户将此地块转种速生林的几率越低;③户主年龄、户主受教育程度、农业收入、耕地质量与耕地种植速生林的关系不显著,说明速生林种植技术要求较低,普通耕地质量就可以满足速生林的种植需求,这也是调查区超过80%的速生林土地来源于耕地的主要原因之一;④农户种植速生林会明显提高劳动生产率,高非农工资收入的家庭,更倾向于种植速生林,而地块破碎、耕作距离较远会增加传统农业的总劳动投入量与强度,导致农户种植速生林;⑤邻地是否种植速生林对农户的速生林种植决策影响明显,说明速生林对耕地的胁迫效应严重。从保护基本农田的角度,需要避免新的速生林种植现象出现,重点针对常年举家外出的农户与非农收入较高的农户;政府亦应在推动土地向种粮农户流转方面作深入工作。     

土地流转契约稳定性对转入土地农户化肥施用强度和环境效率的影响

本研究目的在于分析土地流转契约稳定性对转入土地农户化肥施用强度和环境效率的影响,并利用安徽省414户种粮大户的调研数据进行实证检验。研究方法包括DEA-SBM模型、多元回归模型和Tobit模型。结果表明：（1）土地租期、土地租金对种粮大户种植小麦、水稻、玉米的化肥施用强度分别有显著负向和显著正向的影响。（2）种粮大户种植小麦、水稻、玉米的平均环境效率分别为0.54、0.58、0.59,存在比较严重的环境效率损失;土地租期、土地租金对种粮大户种植小麦、水稻、玉米的环境效率分别有显著正向和显著负向的影响。本文主要结论是提高土地流转契约的稳定性有利于降低转入土地农户的施肥强度,进而提高农地规模经营的环境效率。     

不同模式下农地整治前后土地利用效率的比较研究

论文在农户问卷调查数据的基础上,运用超效率DEA模型测算不同模式的农地整治项目区整治前后的土地利用效率以及同期未整治区土地利用效率,并采用双重差分计量模型研究了传统政府主导模式下农地整治项目区与未整治区土地利用效率的差异、农户主导模式与传统政府主导模式下农地整治项目区土地利用效率差异。研究结果表明:农地整治后,农户主导模式的农地整治项目区户均土地利用效率提高0.121 2,传统政府主导模式的农地整治项目区户均土地利用效率提高0.080 6,而同期未整治区户均土地利用效率提高0.040 1,反映出传统政府主导模式的农地整治可促进土地利用效率的提高,而农户主导模式的农地整治项目对土地利用效率的提升作用更大;农地整治对土地利用效率、农业总产值、灌溉资本投入影响显著,农户有效参与对土地利用效率、农业总产值影响显著;户主受教育程度、农业收入比例、旱涝保收耕地比例及承包地面积等对土地利用效率影响显著。据此,论文提出了相应的政策建议,为政府开展农地整治项目实施模式的创新提供决策参考。     

土地发展权视角下东北粮食主产区农村宅基地退出补偿及增值收益分配研究

实现公平补偿、增值收益合理分配是推进农村宅基地顺利退出的关键。论文以土地发展权为视角,采用模型测算方法,从宅基地复垦为耕地产生机会成本损失和置换新增建设用地指标产生增值收益两个方面,构建宅基地退出补偿及增值收益分配理论模型,并以东北粮食主产区——哈尔滨市为研究区进行实证模拟。结果表明：1）城乡建设用地增减挂钩背景下,退出的宅基地整理复垦为耕地,产生的机会成本损失补偿给农户和村集体,空间置换的新增建设用地产生的增值收益来自政府和开发商的资本投入,政府和开发商有权分享其土地增值收益;2）研究区农户、村集体、政府和开发商应获得宅基地退出补偿及增值收益分配比例分别为41.5%、6.5%、27.1%、24.9%;3）基于土地发展权的宅基地退出补偿及增值收益分配,不仅兼顾了效率和公平,也符合通过政府调控手段和市场调节机制相结合的方式对宅基地有偿退出制度改革的方向。     

我国耕地总量的动力预测及其建议

近年来,我国耕地资源总量正在以较大的幅度逐年减少,其原因主要有:建设用地、生态退耕、农业结构调整、灾害损毁等占用,这将危及国家的粮食安全。为解决耕地面积大幅下降的情况,根据我国国情,建立了若干耕地总量动力方程。依据《中国的粮食问题》白皮书提出的实现粮食95%的自给目标,2010年耕地保有量应达到1.2166×10⁸hm2的要求,在数值模拟的基础上提出了若干保护耕地的方案,并对2004～2010年我国的耕地总量进行数值预测。预测表明:①以目前的耕地减损速度仅依靠每年从耕地后备资源中开发补充耕地很难保障国家粮食安全;②在我国耕地减少总量中,生态退耕占了很大的比重,如何协调好二者的关系是保证国家粮食安全的重要方面。因此,建议我国应在降低逐年上升的建设用地对耕地的占用,制订合理的退耕计划下,提倡精准农业、提高粮食单产、降低肉类消费。