基于熵权TOPSIS模型的耕地利用效益评价及障碍因子识别——以东中西三地案例比较为例

马 聪 林 坚,2,3*

(1.北京大学 城市与环境学院，北京 100871；2.北京大学 城市规划设计中心，北京 100871；3.北京大学 国土规划与开发国土资源部重点实验室，北京 100871)

耕地资源是人类赖以生存的物质基础，切实保护和合理利用好每一寸耕地不仅关系到国家粮食安全，而且对经济发展、社会和谐以及政治稳定起着举足轻重的作用[1]。20世纪80年代以来，随着改革开放和经济社会的发展，中国进入快速城镇化阶段，一方面促进了农业科技水平的提高，另一方面由于城市扩张使得耕地资源的合理利用与工业化、城镇化之间的矛盾日益突出，严重制约着区域社会经济的可持续发展。因此，如何科学合理利用中国原本就十分紧张的耕地资源成为一个值得关注的热点问题。

耕地利用效益指单位面积土地投入与消耗在区域发展的生态、经济和社会等方面所实现的物质产出或有效成果[2]，能够反映耕地资源是否得到优化配置及其配置程度。因此，耕地利用效益的提高是实现农业可持续发展的关键。国内外围绕这一主题开展了一系列研究，如耕地利用效益的单项评价(包括生态效益[3-6]、经济效益[7-11]、社会效益[12-14])和综合评价[15-20]，以及时空分异特征及其影响因素[21-27]等。在研究方法上，主要包括成本收益法[9]、专家评分法[13]、综合指标法[16]、因子分析法[22]、主成分分析法[23]等，这些方法中有的主观性较强(如成本收益法、专家评分法)；有的则对样本容量要求较高(如因子分析法、主成分分析法)；综合指标法虽然简单易操作，但无法反映现状与最优状态和最差状态之间的差距。

此外，在研究区域尺度上，关于中国耕地利用效益的已有研究主要侧重对全国[28]、省域[12,16]、市域[6]、县域(乡镇)[7]、村域[8]等不同行政单元范围内的评价，而较少关注不同经济发展水平地区之间的比较研究。在我国快速城镇化背景下，不同地区之间的经济发展水平存在较大差别，发展定位各有特点，并且农业管理模式和地区政策也存在差异，因此，对耕地资源利用效益的影响也各不相同。

综上，为定量化评估并比较分析不同地区的耕地利用效益水平，同时揭示各地在耕地资源利用过程中存在的突出问题与矛盾，本研究拟以处于不同经济发展水平的上海市青浦区、长沙市长沙县和固原市彭阳县等3 个分属我国东部、中部、西部地区的县级区域为研究对象，分别从生态、经济、社会等3 个方面构建耕地利用效益评价指标体系，运用熵权TOPSIS模型综合评价并比较分析各地区2001—2018年的耕地利用效益，后采用障碍度模型识别其关键性障碍因子，并提出相应的改进建议，以期为实现各地区耕地资源的合理利用与农业的可持续发展提供参考依据。

1 研究区概况与数据来源

1.1 研究区概况

研究涉及的3 个研究区分别处于我国东部、中部、西部地区，自然条件和经济发展水平存在较大差别，能够较好地刻画我国东中西部之间的差异性。在自然条件方面，青浦区地处上海市西郊(120°53′～121°17′ E，30°59′～31°16′ N)，自然条件优越，农业较发达，2018年实现粮食总产量6.91 万t，主要种植单季稻；长沙县地处湖南省东部长沙市中部(112°56′～113°36′ E，27°54′～28°38′ N)，属洞庭湖粮食主产区，粮食作物以单季稻和双季稻为主，2018年实现粮食总产量47.02 万t；彭阳县地处宁夏回族自治区固原市东南部边缘(106°32′～106°58′ E，35°41′～36°17′ N)，是西部山区欠发达地区之一，自然条件恶劣，2018年实现粮食总产量19.62 万t，主要种植玉米和小秋杂粮等，多为一年一熟。在社会经济发展方面，2018年，青浦区实现人均GDP 8.81 万元/人和地均GDP1.61 亿元/km2，长沙县的两项指标分别为14.17 万元/人和0.86 亿元/km2，彭阳县分别为2.79 万元/人和0.86 亿元/km2。

1.2 数据来源

本研究中的原始数据均来源于《青浦区统计年鉴》(2002—2019年)[29]、《长沙统计年鉴》(2002—2018年)[30]、《湖南农村统计年鉴》(2002—2017年)[31]、《湖南统计年鉴》(2018—2019年)[32]、《宁夏回族自治区统计年鉴》(2002—2019年)[33]、《固原市国民经济和社会发展统计公报》(2001—2018年)[34]，评价方法中的各指标数据由原始数据计算整理得到。其中，固原市彭阳县因无法获取当地农业机械总动力和有效灌溉面积等数据，以固原市相应的数据作为替代。

2 研究方法

2.1 构建耕地利用效益评价指标体系

耕地利用是在特定区域的自然条件和社会技术水平下，人们为了获取各种农产品或服务而对耕地赋予一定劳动和投入的过程[35]，因此耕地利用系统是一个由人类活动联系的耕地生态环境系统和社会经济系统的组合，即社会—经济—生态复合系统。该系统与外界环境之间以及内部各系统之间相互作用、相互联系，在物质、能量和信息交换的过程中，形成具有一定结构和功能的开放的系统[36]。生态系统由气候、土壤、地质地貌、生物群落等自然环境要素组成，具有净化空气、涵养水源和维持生物多样性的生态功能；经济系统包括农业物资、技术和资金等，人们通过对耕地进行各种投入获取生产和生活资料，具有经济功能；社会系统由生产者、消费者、管理者等组成，在耕地利用过程中能够保障国家或区域粮食安全和维护社会稳定，具有社会功能[37-39]。因此耕地利用效益评价指标体系应从生态、经济和社会等3 个方面来构建，生态效益是耕地利用过程中对生态环境中的水资源、土壤、生物等方面产生的影响，因此可从环境状况、土壤质量、水土保持等方面分别选取单位耕地面积农药投入、单位耕地面积化肥投入和灌溉指数等3 个评价指标。经济效益是指通过对耕地进行资本、劳动力和技术等外部性投入而获得的经济利益，主要表现在土地生产力、劳动生产率和农业机械化效率等方面，因此选取此3 项指标来表征耕地利用的经济效益。社会效益则是指耕地利用对人类社会系统所产生的宏观影响和效果，因此可从保证粮食安全、改善农民生活水平和维护社会稳定等方面分别选取人均粮食产量、农民人均纯收入和人均农业产值等3 个评价指标来表征。基于此，结合3 个研究区的实际情况，并考虑数据的可获取性，本研究分别从生态、经济和社会等3 个方面共选取9 项指标，构建耕地利用效益评价指标体系(表1)。

2.2 熵权TOPSIS模型

TOPSIS(Technique for Order Preference by Similarity to Ideal Solution)方法称为“逼近理想解排序方法”，是有限方案多准则决策分析的一种常用决策技术[40]。该方法在样本容量和数据分布等方面没有严格要求[41]，并且能够通过与最优解和最差解的距离来反映现状水平的高低。但传统TOPSIS模型在确定指标权重时主要依靠专家意见，主观性较强，而指标权重对于最后的排序结果有很大影响[42]。因此，为避免主观因素造成的误判，将采用客观赋权方法—熵权法[43]。综上，本研究将运用熵权TOPSIS模型对3 个研究区耕地利用效益进行评价，步骤如下：

1)构建评价矩阵

设有m个评价指标，n个评价对象，则耕地利用效益原始评价矩阵X为：

(1)

2)数据标准化处理

采用极差标准化法[43]将原始矩阵X进行标准化处理得到标准矩阵R：

(2)

其中，正向指标和负向指标的计算公式如下：

(3)

表1 耕地利用效益评价指标体系及权重Table 1 Evaluation index system and weights of cultivated land use efficiency

(4)

3)指标权重确定

采用熵权法[43]确定各指标权重wi(表1)。

4)建立加权决策矩阵

通过标准矩阵R与各指标权重wi相结合得到加权决策矩阵Y。

(5)

5)确定正、负理想解Y+和Y-

(6)

(7)

6)计算距离

(8)

7)计算贴近度

令Cj为第j个评价对象的耕地利用效益与最优方案的接近程度，称为贴近度，其值范围为[0,1]。Cj越大，表明该评价对象的耕地利用效益越接近最优水平，当Cj=1时，耕地利用效益水平最高；当Cj=0时，耕地利用效益水平最低。贴近度计算公式如下：

(9)

根据计算得到的各评价对象的耕地利用效益贴近度，运用K-均值聚类法进行分级。借鉴雷勋平[41]对土地利用绩效的等级划分，本研究将耕地利用效益贴近度划分为低级、中级、良好和优质等4 个等级，用以表示耕地利用效益水平的高低。

2.3 障碍度模型

理论上，耕地利用生态、经济和社会效益全面良好发展将是最为理想的状态。但在实际情况中，总会有某些效益指标的水平偏低，成为制约耕地利用效益提升的“短板”，称为障碍因子。识别影响区域耕地利用效益的主要障碍因子，可以为实现耕地资源的合理利用以及相关农业政策的制定提出针对性建议。模型构建方法如下：引入因子贡献度(Fi)、指标偏离度(Iij)和障碍度(Oij)等3 个基本变量。其中，因子贡献度Fi表示第i项指标对总目标贡献程度的大小，一般用指标权重wi来表示；指标偏离度Iij表示第j个评价对象第i项指标的实际值与最优值之间的差距，可以用1与各指标标准化值rij之差来表示；障碍度Oij表示第j个评价对象第i项指标对耕地利用效益总目标的影响程度。障碍度计算公式如下：

(10)

式中：Oij、Iij分别为第j个评价对象第i项指标的障碍度和偏离度，Iij=1-rij；wi为第i项指标的权重值。

第j个评价对象第u个系统的障碍度Ouj计算公式如下：

(11)

式中：ui为第u个系统的指标数量，u=1,2,3。

3 结果与分析

3.1 耕地利用各系统效益及总体效益比较

3.1.1各系统效益比较

在构建耕地利用效益评价指标体系的基础上，采用熵权TOPSIS模型得出3 个研究区2001—2018年耕地利用各系统效益(图1)。

图1 2001—2018年3 个研究区耕地利用生态效益(a)、经济效益(b)和社会效益(c)贴近度比较Fig.1 Close degrees of ecological (a), economic (b) and social (c) efficiency of cultivated land use in three study areas during 2001-2018

三地的耕地利用各系统效益水平和变化过程具有不同的特点：1)生态效益方面，长沙县和青浦区处于较高水平上，其中，长沙县比较平稳，贴近度保持在0.70左右，而青浦区波动较大，贴近度在0.50～0.80范围内变化。彭阳县变动不大，贴近度保持在0.35左右(图1(a));2)经济效益方面，青浦区于较高水平上呈“M”型波动变化，贴近度保持在0.60～0.80。长沙县和彭阳县则经历了缓慢增长到快速增长的变化过程，总体上长沙县的贴近度高于彭阳县(图1(b));3)社会效益方面，3 个研究区总体上均呈现升高的变化趋势，贴近度差异不大(图1(c))。

分析上述不同耕地利用效益的贴近度计算结果，探寻主要成因，发现：1)青浦区作为中国东部发达城市的郊区，自然地理环境较为优越，农田水利设施完善，在单位耕地面积化肥和农药投入方面表现较好，对土壤质量和生态环境的负面影响不大，并且该区拥有先进的农业科技水平，采用更多高效的农业机械设备进行生产，有着较高的农业机械化效率和劳动生产率，因此生态效益和经济效益水平较高；2)长沙县作为中国重要的粮食主产区之一，肩负着保障国家粮食安全的重任，农田灌溉设施系统较为完善，灌溉指数较高，对生态效益总值有较好的影响，并且当地气候湿润，水热充足，在农药和化肥投入方面实行投入减量化政策，因此生态效益也处于较高水平。然而长沙县并没有青浦区雄厚的经济实力，因此其经济效益水平低于青浦区，但随着当地经济的不断发展逐步缩小了与青浦区的差距；3)彭阳县地处中国西部山区，经济水平和农业科技水平较为落后，劳动生产率、农业机械化效率等水平不高，农作物多为一年一熟制，耕地利用效率低下，土地生产力表现较差，且当地气候较为干旱，土壤团聚体保水性差，农业水利条件极为薄弱，导致经济效益和生态效益均处于较低水平；4)社会效益方面，随着3 个研究区经济发展水平的提高，农民人均纯收入得到了明显改善，极大促进了耕地利用社会效益的不断增长。在彭阳县，受当地经济发展水平的限制和生态移民的影响，当地人口从2003年开始向经济和环境相对较好的宁夏北部川区移民，人口数量呈逐年下降趋势，有效改善了南部山区人口环境，减轻了人口压力，这在很大程度上也促进了耕地社会保障功能的提升。

3.1.2总体效益比较

耕地利用总体效益的测算过程与各系统效益相同，得出结果如下(图2)，然后应用K-均值聚类法得出其等级划分结果(表2)。3 个研究区耕地利用总体效益差异主要表现在以下3 个方面。

图2 2001—2018年3 个研究区耕地利用效益贴近度Fig.2 Close degrees of cultivated land use efficiency in three study areas during 2001-2018

表2 2001—2018年3 个研究区耕地利用效益贴近度等级划分结果Table 2 Grade division results of close degrees of cultivated land use efficiencyin three study areas during 2001-2018

1)三地的耕地利用效益水平差异明显。青浦区耕地利用效益水平整体较高，贴近度保持在0.50～0.60；长沙县总体上处于中间水平，彭阳县则处于较低水平。

2)三地的耕地利用效益变化趋势各异。青浦区耕地利用效益在18年间呈“M”型波动变化，总体比较平稳；长沙县和彭阳县变化趋势相似，表现为前期增速比较缓慢，中后期加快，耕地利用效益总体呈上升趋势，到2018年，两县耕地利用效益贴近度分别是2001年的1.72和1.95倍，年均增长率分别为3.25%和4.01%，并且长沙县耕地利用效益水平在2015年超过青浦区。

3)三地的耕地利用效益等级变异显著。青浦区耕地利用效益经历了“良好—优质—良好—优质”的循环发展过程；长沙县经历了“中级—良好—优质”的变化阶段；彭阳县则从低级水平升级为中级水平。

分析2001—2018年三地耕地利用效益等级变化过程，青浦区经历了以下4个阶段：第一阶段(2001—2002年)，青浦区耕地利用效益处于良好水平。2003年以前，由于农户外出务工等原因，青浦区出现部分土地抛荒的现象，耕地利用效益不高，主要表现为经济效益水平较低；第二阶段(2003—2005年)，青浦区耕地利用效益处于优质水平。为治理抛荒现象，青浦区在2003年开始进行土地整治，各镇的农业中心分别负责管理33.33 hm2耕地，耕地利用程度开始提高，生态效益和经济效益明显增长，耕地利用效益升级为优质水平；第三阶段(2006年)，青浦区耕地利用效益处于良好水平。随着城镇化的快速发展，该区在2006年出台正式文件《青浦区农村土地承包经营权流转管理暂行办法》，农户成为主要承包人，全区耕地开始大面积流转，耕地利用结构面临重新调整的局面。同时，青浦区大力实施土地整理复垦工程，耕地面积比2005年增加了约4 000 hm2。由于农业水利设施的普及速度低于耕地面积扩大的速度，因此，当年灌溉指数有所下降。另外，经济效益也因耕地经营者的变化有所减少，人均农业产值和人均粮食产量等社会效益指标因外来人口的不断增加而降低。因此，2006年是青浦区耕地重新规划和调整的一年，耕地利用效益水平低于上一阶段，贴近度为0.49，为2003年的89.09%；第四阶段(2007—2018年)，青浦区耕地利用效益处于优质水平。经过2006年一年的调整，青浦区的耕地利用效益逐渐向好，一直稳定在较高的水平。但从2013年开始有略微下降的趋势，主要原因是青浦区在该年起逐步进行农业结构调整，提出休耕、减少小麦种植面积和种植绿肥等农业政策以培肥地力，因此，灌溉指数、农业总产值、人均粮食产量等指标均减小，导致耕地利用效益稍有下降，但仍然处于优质水平。

长沙县经历了以下3 个阶段：第一阶段(2001—2010年)，长沙县耕地利用效益处于中级水平。此阶段涵盖了长沙市第十个和第十一个五年计划。在此期间，长沙市取消了农业税和除烟叶以外的农业特产税，促进了农民从事农业生产的积极性，农业产业化程度不断提高。第十个五年中，长沙县耕地利用效益贴近度由2001年的0.34提高到2005年的0.36，年均增长率为1.29%；第十一个五年中，长沙县耕地利用效益贴近度由2006年的0.37提升为2010年的0.42，年均增长率为3.27%，增速有所提高。但是，农民增收基础依旧不稳，农业基础设施建设和技术发展比较薄弱，限制了耕地利用效益的大幅度提高；第二阶段(2011—2013年)，长沙县耕地利用效益处于良好水平。长沙市于2011年发布了《长沙市国民经济社会发展第十二个五年规划纲要》，强调实行最严格的耕地保护制度，推进农业标准化生产、规模化经营，大力发展现代农业，进入了农业发展的一个新阶段，耕地利用效益水平明显提高，贴近度年均增长率为7.94%；第三阶段(2014—2018年)，长沙县耕地利用效益处于优质水平。此阶段处于长沙市第十二个五年计划末期和第十三个五年计划初期，耕地利用效益贴近度由2014年的0.54提高到2018年的0.60，年均增长率为2.44%，增速有所减缓，分析原因可能是耕地利用效益已达到优质水平，故而提升难度加大。

彭阳县经历了以下2 个阶段：第一阶段(2001—2009年)，彭阳县耕地利用效益处于低级水平。由于该县欠发达的经济发展水平，特殊的气候和地形条件，以及一年一熟的作物熟制，耕地利用较为粗放，生产效率低下，导致耕地利用的经济效益不高，耕地的社会保障功能较弱。虽然单位耕地面积上的农药和化肥投入较少，在一定程度上有利于生态环境保护，但农业水利条件极为薄弱，灌溉指数不高，不利于水土保持，导致生态效益处于较低水平。在此期间，耕地利用效益水平提升缓慢，贴近度年均增长率为2.94%；第二阶段(2010—2018年)，彭阳县耕地利用效益处于中级水平。此阶段处于固原市第十二个五年计划，在此期间，该县实施了“坡改梯”土地整治工程和小流域沟渠治理工程，有效改善了农业基础设施和农村生产生活条件，提高了农业生产效率，节约了水土资源，耕地利用的生态效益和经济效益水平有所增长。除此之外，当地农民在政府引导下因地制宜地种植小秋杂粮，既充分利用了耕地资源，又增加了农民收入。耕地利用效益升级为中级水平，贴近度由2010年的0.29提高为2018年的0.39，年均增长率为3.59%，增速较上一阶段有所加快。

3.2 影响耕地利用效益的障碍因子差异比较

根据障碍度模型分别计算得出3 个研究区2001—2018年耕地利用效益各系统和前三名障碍指标障碍度(图3～5)，在此基础上比较分析三地的主要障碍因子，并提出相应的提升建议。

3.2.1障碍因子差异比较

三地的耕地利用效益的主要障碍因子种类不同。社会效益是制约青浦区耕地利用效益提升的主要因子，2016—2018年主要障碍指标为人均农业产值、人均粮食产量和土地生产力(图3)。长沙县和彭阳县相似，经济效益和社会效益是前期制约耕地利用效益提升的主要因子，后期则主要是经济效益(图4(a)、图5(a))。长沙县2016—2018年主要障碍指标为农业机械化效率、劳动生产率和人均粮食产量(图4(b))，彭阳县为农业机械化效率、灌溉指数和农民人均纯收入(图5(b))。

图3 2001—2018年青浦区耕地利用效益各系统(a)和前三名障碍指标(b)障碍度Fig.3 Obstacle degrees of subsystems (a) and top 3 obstacle indicators (b) of cultivated land use efficiency in Qingpu District during 2001-2018

图4 2001—2018年长沙县耕地利用效益各系统(a)和前三名障碍指标(b)障碍度Fig.4 Obstacle degrees of subsystems (a) and top 3 obstacle indicators (b) of cultivated land use efficiency in Changsha County during 2001-2018

图5 2001—2018年彭阳县耕地利用效益各系统(a)和前三名障碍指标(b)障碍度Fig.5 Obstacle degrees of subsystems (a) and top 3 obstacle indicators (b) of cultivated land use efficiency in Pengyang County during 2001-2018

分析研究上述结果发现：1)上海市作为中国东部沿海的发达城市，拥有更多的就业和发展机会，随着城镇化进程的不断推进，该市吸引了大批外来人口，青浦区人口数量呈逐年快速增长趋势，人均粮食产量和人均农业产值明显减少，导致耕地利用在保证粮食安全和维护社会稳定等方面的社会保障功能减弱，社会效益水平下降，因此社会效益成为青浦区耕地利用的主要短板。除此之外，由于该区在2012年以后开始进行农业结构调整，提出休耕、种植绿肥和减少小麦种植面积等政策以培肥地力，使得地均农业总产值有所减少，因此土地生产力成为第三大障碍因子；2)与青浦区相比，长沙县和彭阳县则受经济水平的制约显著，因此经济效益是研究期内制约耕地利用效益提升的最主要的因子，在长沙县主要表现在农业机械化效率和劳动生产率等方面，表明对耕地投入的技术和劳动的效率提高对于经济效益的提升有着重要影响；在彭阳县则主要表现在农业机械化效率方面，该地区的先进农业机械设备使用量较少，并且效率不高，这对耕地利用经济效益的提升有着极为不利的影响。另外，由于近年来长沙县经济实力和居住环境持续向好，吸引了周边大量的外来人口，因此人均粮食产量的不断减少对耕地利用效益的限制作用逐渐增强；3)彭阳县除受经济水平限制外，还受到自然条件的不利影响：首先，该地区水资源匮乏，且耕地大多位于山坡上，不利于农田灌溉工程的布设，因此当地多为望天田，主要依靠自然降雨进行农田灌溉，灌溉指数不高，不利于耕地的水土保持，对耕地利用生态效益的提升影响较大；其次，该县山路崎岖，农产品运输成本高昂，并且当地没有有效的农业生产组织，因此缺乏固定的销售渠道。农民一般在当地集市上就近零散出售，大大降低了农产品的利润，农民人均纯收入增长缓慢，生活水平改善难度较大，因此导致农民人均纯收入对耕地利用效益提升的制约作用明显。

3.2.2三地耕地利用效益的提升建议

本研究对三地的耕地利用效益提升提出以下建议。

1)作为中国东部沿海发达城市的郊区，青浦区应当在保持经济快速发展的同时，重视“三农”事业，继续发挥本地区在自然条件、劳动力素质、农业科技水平等方面的优势，因地制宜制定适合的农业政策，不断促进现代农业发展。具体来讲，青浦区在今后的发展过程中需合理控制人口总量，并在保证本地农业高效生产的基础上，适度增加外调粮，提升人均农业产值和人均粮食产量水平，统筹协调耕地利用与社会发展的关系，增强耕地的社会保障功能；探索更加集约和高效的耕地利用方式，如增施有机肥和测土配方施肥，一方面可以实现耕地保护，减少休耕面积，另一方面能够促进土地生产力的提升，以提高经济效益。

2)作为中国粮食主产区之一，长沙县肩负着保证区域乃至全国粮食安全的重任，需在不断提高当地经济发展水平的同时，坚持农业发展，实施最严格的耕地保护制度，坚决防止耕地“非农化”和“非粮化”，落实“藏粮于地、藏粮于技”战略，提高粮食供给保障能力。具体而言，长沙县在今后的耕地利用过程中需着重提高当地农业科技水平，引入先进的农业机械设备和种植管理技术提高农业机械化效率和劳动生产率，以提升经济效益；划定永久基本农田保护区以保证稳定的粮食种植面积，采用先进的农业技术以增加粮食产量，满足人均粮食产量需求，保证区域粮食安全。

3)作为中国西部欠发达地区之一，彭阳县应当更加注重当地经济发展水平的不断提高，增加农业财政支持，为农业发展提供基础保障，同时结合当地实际情况，不断调整完善农作物种类及生产结构，走出一条适合当地发展的特色农业之路。具体包括以下几个方面：彭阳县应大力实施“坡改梯”土地整治工程，以便采用大型农业机械设备从事农业生产，提高农业机械化效率；实施小流域沟渠治理工程，扩大有效灌溉面积，提高灌溉指数，促进耕地资源的水土保持；政府相关部门应积极引导农户因地制宜地种植农作物和成立农业合作社，并牵头寻找合适的合作方，扩大农产品销售渠道，提高农民收入水平。

4 结论与讨论

本研究以上海市青浦区、长沙市长沙县和固原市彭阳县为例，从生态、经济、社会等维度构建耕地利用效益评价指标体系，运用熵权TOPSIS模型定量评价并比较分析不同经济发展水平地区2001—2018年的耕地利用效益；然后采用障碍度模型对制约各地区耕地利用效益提升的主要障碍因子进行识别，得到以下结论：

1)不同地区各系统效益水平和变化趋势具有不同的特点：青浦区生态效益和经济效益较高；长沙县生态效益较高，但经济效益低于青浦区；彭阳县生态效益和经济效益均处于较低水平；社会效益方面，各地区总体均呈上升趋势。

2)经济水平较高和自然条件较好的青浦区耕地利用效益水平最高，在2001—2018年间经历了“良好—优质—良好—优质”的循环发展过程；而经济水平较低和自然条件恶劣的彭阳县耕地利用效益最低，经历了“低级—中级”的发展过程；长沙县则处于中间水平，经历了“中级—良好—优质”的变化阶段。各地区总体上呈现不断升高的趋势，说明耕地资源利用趋向于合理化、高效化方向发展。

3)青浦区受城镇化影响，社会效益是制约耕地利用效益提升的主要因子，2016—2018年主要障碍指标为人均农业产值、人均粮食产量和土地生产力；经济效益对长沙县和彭阳县的影响较大，其中长沙县2016—2018年主要障碍指标为农业机械化效率、劳动生产率和人均粮食产量，彭阳县为农业机械化效率、灌溉指数和农民人均纯收入。

研究不同经济发展水平地区的耕地利用效益及其障碍因子，可为促进各地区耕地资源合理利用与农业可持续发展提供参考，同时也可以为政府相关部门制定农业政策提供借鉴。比较东中西3 个不同研究区的耕地利用效益，一定程度上弥补了以往侧重于单个地区研究的不足。熵权TOPSIS模型是一个对数据耐受性更强的计量模型，也是对耕地利用效益评价的一次有益探讨。但受数据可获得性的限制，有关耕地利用效益评价指标体系的完善和研究时段的扩展，都是值得进一步研究探讨。