黃雅麗

(固鎮(zhèn)縣水利勘測設計院，安徽 固鎮(zhèn) 233700)

0 引 言

在保障我國糧食產(chǎn)量和灌區(qū)正常運行方面高標準農(nóng)田水利工程建設發(fā)揮著巨大作用。據(jù)統(tǒng)計，我國糧食產(chǎn)量自灌區(qū)已超過75%以上，而高標準農(nóng)田水利工程建設與灌區(qū)的高效運行密切相關。另外，對于高標準農(nóng)田水利的運行管理各地政府的重視程度不夠，從而使得無法正常發(fā)揮其應有的功能效應，這就要求加強對農(nóng)田水利的科學管理[1]。為充分發(fā)揮高標準農(nóng)田水利的功能效益，對當?shù)剞r(nóng)水治理績效選用合適的方法評價，對于提升農(nóng)田水利治理績效具有積極。

當前，針對農(nóng)田水利工程治理績效國內(nèi)學者比較常用的方法為ANP評價法，如周曉平、楊斌等以小農(nóng)水工程為例，運用ANP法科學評價了其治理績效，并認為確定指標權重時該方法表現(xiàn)出較強實適用性與準確性，可為提升小農(nóng)水管理水平和建設質(zhì)量提供保障。采用SD軟件實現(xiàn)ANP法的運算處理時，該過程較為復雜且評判誤差較大，主觀性判斷對權重的計算影響較大[2-5]。鑒于此，文章將ANP法和Fuzzy法相耦合構建農(nóng)水績效評價模型，運用Matlab軟件和SD軟件實現(xiàn)了治理績效的科學評價，在很大程度上降低了傳統(tǒng)方法的運算量，保證了農(nóng)田水利治理績效評價的準確性和客觀性。

1 ANF-Fuzzy評價法

1.1 評價指標體系

為了能夠較為全面、客觀的體現(xiàn)農(nóng)田水利工程的治理狀況必須構建系統(tǒng)完善的評價體系，因此參評指標的選取應遵循以下原則：

1)科學性原則。農(nóng)水治理績效評估指標要信息量豐富、代表性好、可比性強且滿足獨立性要求。

2)統(tǒng)籌兼顧原則。選擇的參評因子要覆蓋生態(tài)環(huán)境可持續(xù)性、社會影響、工程效率等多個方面，評價指標應能夠體現(xiàn)與農(nóng)水治理密切相關的內(nèi)容，統(tǒng)籌兼顧農(nóng)田水利的各個方面構建綜合評價體系。

3)系統(tǒng)性原則。為保證治理績效評價結果的準確性，應結合工程實際情況選取可以自成系統(tǒng)的評估體系，體現(xiàn)農(nóng)田水利治理的動態(tài)變化過程及其特點。

當前，由于還未形成普遍適用的農(nóng)水治理績效評價體系和標準，文章結合蚌埠市固鎮(zhèn)縣農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展特點和高標準農(nóng)田水利建設實際情況，綜合考慮理論計算法、專家咨詢法和頻率統(tǒng)計法等，從生態(tài)環(huán)境、社會影響和工程效率3個層面選擇12個代表性評價因子，構建適用于當?shù)氐目冃гu估體系，如表1所示。

表1 蚌埠市固鎮(zhèn)縣農(nóng)水治理績效評價體系

1.2 績效評價方法

將Fuzzy評價法與ANP網(wǎng)絡分析法相耦合的ANP-Fuzzy法，可以實現(xiàn)量化處理各項參評指標值，同時能夠比較客觀的反映不同要素間的邏輯關系，更好的揭示農(nóng)水治理績效各要素間的相互關系，保證農(nóng)水治理績效評價的客觀準確性。運用ANP-Fuzzy法評價農(nóng)水治理績效的基本流程為：

步驟一：依據(jù)農(nóng)水治理績效評估體系和ANP法基本原理，考慮不同要素間的相互關系和治理工程實際情況構建績效評估體系結構。

步驟二：通過對加權超矩陣的構造及其運算處理獲取各參評要素的ANP權重，設ANP綜合評估體系中的一級指標為Bi(i=1，2，3……m)、二級指標為Bij(j=1，2，3……n)，其中i=1,2,…m；j=1,2,…n。然后兩兩分析各參評要素之間的邏輯關系和相對重要度，依據(jù)標度準則構造判斷矩陣，經(jīng)一系列的運算處理獲取滿足一致性檢驗的特征向量和局部權重Wij。

步驟三：標準化處理局部權重矩陣Wij，經(jīng)ANP法轉(zhuǎn)換運算得到極限矩陣W+，然后利用公式(1)生成各參評因子權重，在i趨于無窮大的條件下，參評指標權重即為矩陣W+的列向量，即：

(1)

步驟四：采用模糊線性法處理評估體系中各二級指標，結合運算結果構造各一級指標評判矩陣為：

(2)

式中，fij為被考核為某個等級時二級指標Bij的次數(shù)，rij為相對從屬系數(shù)。

步驟五：依據(jù)農(nóng)水治理績效一級評價指標及權重值構造總體評價向量Pi，設治理績效評價等級有t個，則利用下式構造總向量：

(3)

步驟六：結合治理績效總體評價矩陣和一級指標權重，利用公式(3)得到農(nóng)水績效評價的最終向量，按照設定的評價等級輸出最終的評價結論。

Q=W×P-(q1,q2,…qt)

(4)

2 實例分析

2.1 區(qū)域概況

固鎮(zhèn)縣位于淮河中游北岸，地處安徽省東北部，其位置為E33°00′10″-33°30′10″、N117°2′42″-117°35′57″之間，全縣總面積1360km2，其中耕地面積7.13萬hm2。該區(qū)域為溫暖帶與亞熱帶過渡區(qū)，氣候特點為四季分明、冬春少雨干旱、夏秋多雨炎熱、光照充足，平均氣溫14.7℃，年均蒸發(fā)量1510.2mm，平均降水量871mm。年內(nèi)降水分配極不均衡，其中6-8月夏季降水為473.8mm，占全年的54.4%，日照時數(shù)2056.5h，平均風速1.6m/s。研究區(qū)地勢平坦低洼，海拔高程為15.0-22.0m，按地形大致分為沿河洼地、河道占地、平原湖地和崗坡地4類，土壤類型以棕壤土、潮土和砂僵黑土為主。固鎮(zhèn)縣物產(chǎn)資源豐富，糧多、地多、飼草多，盛產(chǎn)花生、玉米、小麥、山芋和大豆等，屬全省重要的畜禽、棉、油、糧、林產(chǎn)區(qū)，現(xiàn)已形成以林果、羊肉、牛肉、肉雞、蔬菜、花生、棉花等大產(chǎn)業(yè)為主導的農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化體系[6-7]。

固鎮(zhèn)縣為全省基本農(nóng)田保護和糧食安全生產(chǎn)先進縣，一方面受特殊的氣候環(huán)境、地理位置和歷史條件等因素影響，加之有限的農(nóng)業(yè)水資源和較低的灌溉水利用率使得農(nóng)田有效灌溉面積逐年減少；另一方面現(xiàn)有農(nóng)水基礎設施較為落后，灌溉水利用率和農(nóng)田覆蓋率的減少，對確保農(nóng)作物生長需水量帶來較大威脅，不利于農(nóng)民創(chuàng)收和農(nóng)業(yè)結構調(diào)整，同時嚴重制約著當?shù)剞r(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展和現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)建設[8-10]。

為了從根本上解決以上問題，年固鎮(zhèn)縣正式啟動了高標準農(nóng)田水利改造項目，經(jīng)過的建設改造現(xiàn)已形成較為完善的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)灌排體系

文章選用適用于呈正態(tài)分布數(shù)據(jù)集的標準差分級法，依據(jù)現(xiàn)有標準將治理績效評價體系劃分為Ⅰ-Ⅴ級，各參評指標的等級劃分如表2所示。

表2 固鎮(zhèn)縣農(nóng)水治理績效評價等級

2.2 AHP法確定權重

通過對近3a固鎮(zhèn)縣農(nóng)水治理工程各參評數(shù)據(jù)的調(diào)查統(tǒng)計，依據(jù)ANP法基本原理和專家對各指標打分結果，構造ANP法績效評價判斷矩陣，受文章篇幅限制僅列出了一級指標工程效率B1的判斷矩陣，如表3、表4所示。

表3 工程程效率B1的判斷矩陣

表4 二級指標的判斷矩陣

經(jīng)一致性檢驗保證各參評因子權重滿足合理性要求，運用ANP法和SD軟件構造農(nóng)水治理績效極限矩陣如表5所示，各參評因子權重即為裂列向量。

表5 固鎮(zhèn)縣農(nóng)水治理ANP極限矩陣

將固鎮(zhèn)縣農(nóng)水治理績效評價體系中一級指標權重W運用SD軟件求解：W=(0.500，0.250，0.250)；同理，采用相同的方法獲取工程效率、社會影響、生態(tài)環(huán)境可持續(xù)性各二級指標權重的計算結果為：W1=(0.138，0.040，0.106，0.191)、W2=(0.130，0.096，0.075，0.057)，W3=(0.052，0.056，0.021，0.038)。

2.3 Fuzzy法評價等級

為確保農(nóng)水績效評價的公正性與客觀性，對當?shù)馗邩藴兽r(nóng)田水利工程邀請6位不同文化、不同職業(yè)、不同年齡段的專家打分，每個評估等級與各參評因子相對應，統(tǒng)計整理專家評定結果確定每個評價等級出現(xiàn)的次數(shù)，如表6所示。

然后運用模糊線性變換法和Matlab軟件構造各參評因子評判矩陣，結合工程治理實際情況獲取績效評價矩陣Rjt，在工程效率方面農(nóng)水治理績效評估矩陣如式(5)，依據(jù)文中相關公式確定其評價向量為B11=(0.068，0.175，0.232，0，0)。

(5)

同理，對生態(tài)環(huán)境可持續(xù)性和社會影響方面的治理績效運用相同的方法評價，由此得到評價向量如表7所示。

表6 農(nóng)水績效評估等級出現(xiàn)次數(shù)

表7 農(nóng)水治理績效最終評價

從表7可知，按照最大隸屬度原則確定固鎮(zhèn)縣農(nóng)水治理工程效率評估達到“一般”等級，可見項目的實施顯著提升了工程效率、項目質(zhì)量和設計水平，在很大程度上促進了高標準農(nóng)田水利功能效益的發(fā)揮。

3 結 論

當?shù)剞r(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量及農(nóng)業(yè)產(chǎn)值在很大程度上取決于高標準農(nóng)田水利工程的運行情況，為實現(xiàn)農(nóng)水治理績效的科學評估就必須形成一套符合當?shù)貙嶋H情況、便于操作且客觀公正的評價方法。文章將Fuzzy法和ANP法相耦合提出了農(nóng)水治理績效綜合評價模型，并以實例工程驗證了該方法的科學有效性，結果發(fā)現(xiàn)評價結果與工程治理實際基本相符，可以較為系統(tǒng)全面的體現(xiàn)區(qū)域農(nóng)田水利整治的改善狀況。