基于云模型的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)園區(qū)建設(shè)水平評(píng)價(jià)

楊仕亮　羅睿

摘 要：現(xiàn)代農(nóng)業(yè)園區(qū)集中體現(xiàn)了土地利用集約化、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)化的思想。本文構(gòu)建了貴州省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)園區(qū)建設(shè)水平評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的概念模型，針對(duì)西部現(xiàn)代農(nóng)業(yè)園區(qū)建設(shè)水平指標(biāo)值分級(jí)的模糊性和隨機(jī)性的特點(diǎn)，采用云模型評(píng)估法作為評(píng)價(jià)方法，建立了基于云模型的貴州省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)園區(qū)建設(shè)水平評(píng)價(jià)體系。同時(shí)，實(shí)例分析驗(yàn)證了基于云模型貴州省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)園區(qū)建設(shè)水平評(píng)價(jià)方法的有效性，并根據(jù)該評(píng)價(jià)結(jié)果，對(duì)望謨縣現(xiàn)代高效菜果示范園區(qū)今后的建設(shè)提出了建議。

關(guān)鍵詞：云模型；現(xiàn)代農(nóng)業(yè)園區(qū)；建設(shè)水平；貴州

中圖分類號(hào)：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI 編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2018.07.011

Construction Level Evaluation of Modern Agricultural Park Based on Cloud Model：With an Example of Modern Agriculture Park in Wangmo City， Guizhou

YANG Shiliang1，LUO Rui 2

（1.Business School of Hohai University Nanjing， Jiangsu 210000， China； 2. Guizhou Provincial First Institute of Surveying and Mapping， Guiyang， Guizhou 550025， China）

Abstract： Modern agricultural park embodied the ideas of intensive land utilization， agricultural industrialization. The paper constructed the evaluation index system conceptual mode of construction level of modern agricultural park in Guizhou province. According to the fuzzy and random characteristics of index classification about modern agricultural garden level， the cloud model was used as evaluation method， and the evaluation index system of construction level of modern agricultural park in Guizhou province was constructed. The evaluation index system was proved effectiveness based on the instance analysis of modern agriculture park in Wangmo city， Guizhou， and some suggestions were proposed for the instance park according to the evaluation results.

Key words： cloud model； modern agricultural park； construction level； Guizhou

我國(guó)人口眾多，平均耕地面積不足世界的1/3，為解決糧食安全問(wèn)題，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)必須要走上高效、科技和集約利用土地的道路，而現(xiàn)代農(nóng)業(yè)園區(qū)則集中體現(xiàn)了土地利用集約化、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)化的思想?，F(xiàn)代農(nóng)業(yè)園區(qū)作為農(nóng)業(yè)技術(shù)組裝集成、科技成果轉(zhuǎn)化、高新技術(shù)示范推廣和產(chǎn)業(yè)集群的有效載體，對(duì)于推動(dòng)農(nóng)業(yè)新技術(shù)的開發(fā)、轉(zhuǎn)化、推廣應(yīng)用以及農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)揮著明顯的示范引導(dǎo)作用[1-5]。貴州省農(nóng)業(yè)園區(qū)建設(shè)起步相對(duì)其他省份較晚，受到地形因素、交通因素和教育因素的影響，農(nóng)業(yè)園區(qū)過(guò)去一直未能受到重視，所以資金投入不足、園區(qū)數(shù)量少、規(guī)模小。為了提高農(nóng)民收入、實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展，貴州省第十二屆人大一次會(huì)議通過(guò)的《政府工作報(bào)告》指出，要重點(diǎn)打造100個(gè)現(xiàn)代高效農(nóng)業(yè)示范園區(qū)，而理清農(nóng)業(yè)園區(qū)建設(shè)水平是打造貴州未來(lái)高效農(nóng)業(yè)園區(qū)的前提[6]。所以，需要對(duì)農(nóng)業(yè)園區(qū)建設(shè)水平進(jìn)行準(zhǔn)確評(píng)價(jià)。

在對(duì)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)園區(qū)的評(píng)價(jià)中，傳統(tǒng)的評(píng)價(jià)方法是在確切標(biāo)準(zhǔn)值數(shù)據(jù)上通過(guò)評(píng)判規(guī)則得到確切的評(píng)價(jià)分值，評(píng)分與劃分等級(jí)過(guò)程中沒有考慮到定性描述的不確定性。而云模型是實(shí)現(xiàn)定性定量不確定性轉(zhuǎn)換的模型，用隸屬函數(shù)描述了定性描述的模糊性[7]。目前，云模型主要用于評(píng)價(jià)可信度[8-10]，極少學(xué)者也將它應(yīng)用在土地利用[11]、土地整理的評(píng)價(jià)中[7]，但是對(duì)農(nóng)業(yè)園區(qū)建設(shè)水平評(píng)價(jià)方面尚未見報(bào)道。

本文通過(guò)對(duì)貴州省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)園區(qū)建設(shè)水平進(jìn)行研究，建立評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，引用云模型作為評(píng)價(jià)方法，并對(duì)實(shí)例進(jìn)行分析，提出相應(yīng)的發(fā)展對(duì)策，旨在為園區(qū)和政府決策服務(wù)，為促進(jìn)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)園區(qū)建設(shè)和發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)。

1 評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的建立

參照現(xiàn)代農(nóng)業(yè)園區(qū)發(fā)展較好的廣東、上海、江蘇等地區(qū)的評(píng)價(jià)體系，確定了貴州省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)園區(qū)建設(shè)水平2個(gè)層次的指標(biāo)，由廣東省、四川省等農(nóng)業(yè)園區(qū)指標(biāo)體系和我國(guó)現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的指標(biāo)目標(biāo)值確定1級(jí)的限定值[12-16]，除了農(nóng)業(yè)效益水平指標(biāo)通過(guò)確定下限值分級(jí)外，其他指標(biāo)則在一級(jí)限定值基礎(chǔ)上向下浮動(dòng)30%，設(shè)施農(nóng)業(yè)面積占比因?yàn)橄薅ㄖ递^小，則浮動(dòng)15%分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)值，指標(biāo)體系及分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)如表1所示。

2 云模型評(píng)估方法

2.1 云模型的評(píng)估概念

隸屬云是1995年我國(guó)工程院院士李德毅教授在概率論和模糊數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)上提出的，是具有普遍適用性的正態(tài)隸屬云，揭示了自然和社會(huì)科學(xué)中大量模糊概念的隸屬云所遵循的基本規(guī)律。云模型是在模糊集合理論和概率理論進(jìn)行交叉滲透的基礎(chǔ)上構(gòu)造的特定算法，即云發(fā)生器，進(jìn)行定性概念和定量表示之間的不確定轉(zhuǎn)換，用于揭示隨機(jī)性和模糊性的內(nèi)在關(guān)聯(lián)性[17]。

隸屬云的定義：設(shè)X是一個(gè)普通集合X = {x}，稱為論域。關(guān)于論域中的模糊集合■，是指對(duì)于任意元素x都存在一個(gè)有穩(wěn)定傾向的隨機(jī)數(shù)ux（x）叫作對(duì)■的隸屬度。如果論域中的元素是簡(jiǎn)單有序的，則可以看作是基礎(chǔ)變量，隸屬度在X上的分布叫做隸屬云。如果論域中的元素不是簡(jiǎn)單有序的，而根據(jù)某個(gè)法則f，可將X映射到另一個(gè)有序的論域X'上，X'中的一個(gè)且只有一個(gè)x'和x對(duì)應(yīng)，則X'為基礎(chǔ)變量，隸屬度在上的分布叫做隸屬云[18]。

隸屬云隱含了3次正態(tài)分布規(guī)律，期望Ex（Expected Value）、熵En（Entropy）、超熵He（Hyper Entropy）是用來(lái)表征隸屬云的3個(gè)數(shù)字特征值。云的生成算法既可以用軟件的方式實(shí)現(xiàn)，又可以固化成硬件實(shí)現(xiàn)，稱為云發(fā)生器（Cloud Generator）。云發(fā)生器分為正向云發(fā)生器、逆向云發(fā)生器、x條件云發(fā)生器和y條件云發(fā)生器，本文利用x條件云發(fā)生器進(jìn)行各級(jí)隸屬度計(jì)算[19-20]。

2.2 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)園區(qū)建設(shè)水平評(píng)價(jià)

根據(jù)評(píng)價(jià)指標(biāo)的分級(jí)表，利用正向云發(fā)生器將評(píng)價(jià)等級(jí)云模型化，使得每個(gè)等級(jí)可以用一個(gè)一維正態(tài)云模型來(lái)描述，根據(jù)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)用云模型的3個(gè)參數(shù)（Ex，En，He）表示每個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)不同等級(jí)的云。

根據(jù)不同等級(jí)的上下邊界確定（Ex，En，He）。設(shè)評(píng)價(jià)指標(biāo)xi（i=1，2，3...n）對(duì)應(yīng)j個(gè)評(píng)價(jià)等級(jí)（j=1，2，3...m），每個(gè)等級(jí)的上下邊界分別為xupij 和xdwij，則指標(biāo)i對(duì)應(yīng)等級(jí)j的定性概念可用云模型表示，就得到i×j個(gè)云模型，每個(gè)云模型的數(shù)字特征可以依照下面公式求出 [21]。

■（1）

■（2）

在云的3個(gè)數(shù)字特征值中，超熵He，ij是不確定性度量，反映云滴的凝聚程度，通過(guò)反復(fù)試驗(yàn)取得，超熵值越大，表現(xiàn)在云圖中云層的厚度越大，云滴越分散，反之就越向一條曲線聚攏。確定各個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)應(yīng)的每個(gè)等級(jí)云模型的數(shù)字特征后，根據(jù)實(shí)際的指標(biāo)值就可以計(jì)算出隸屬度矩陣R。

■

利用權(quán)重集合與隸屬度矩陣進(jìn)行模糊變換，得出評(píng)價(jià)集上的模糊子集 B（B為一行j列矩陣，為算子。）

B=W■R（3）

根據(jù)具體的評(píng)價(jià)等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)，利用x條件云發(fā)生器可以得到貴州現(xiàn)代農(nóng)業(yè)園區(qū)各個(gè)評(píng)價(jià)單元對(duì)每個(gè)等級(jí)的隸屬度，選擇最大隸屬度的等級(jí)，即為該評(píng)價(jià)對(duì)象所處的等級(jí)。

3 實(shí)例分析

望謨縣現(xiàn)代高效農(nóng)業(yè)菜果示范區(qū)（簡(jiǎn)稱望謨縣現(xiàn)代農(nóng)業(yè)園區(qū)），是2013年貴州省打造的110個(gè)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)園區(qū)之一。園區(qū)規(guī)劃以無(wú)公害蔬菜和火龍果為主導(dǎo)主業(yè)，帶動(dòng)輻射油茶、芒果、板栗等其他產(chǎn)業(yè)發(fā)展。由于望謨縣自身地理環(huán)境、人文教育等原因，人均收入特別是農(nóng)民人均收入在貴州省來(lái)說(shuō)處于落后位置，所以農(nóng)業(yè)園區(qū)的發(fā)展較為艱難。理清園區(qū)的狀況，有利于在有限資源和可控范圍內(nèi)找到發(fā)展的短板，以便解決問(wèn)題和改良現(xiàn)狀。本文利用基于云模型的貴州省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)園區(qū)建設(shè)水平評(píng)價(jià)體系，對(duì)該園區(qū)的建設(shè)現(xiàn)狀進(jìn)行評(píng)估。

首先采用德爾菲法得到望謨縣現(xiàn)代農(nóng)業(yè)園區(qū)的指標(biāo)權(quán)重，用w表示，其集合表示為：w=（0.10，0.08，0.05，0.08，0.15，0.01，0.02，0.20，0.03，0.08，0.10，0.08，0.02）；其次，利用貴州省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)園區(qū)指標(biāo)分級(jí)表，利用公式（2）和（3），可以計(jì)算出每個(gè)指標(biāo)每個(gè)等級(jí)隸屬云的3個(gè)數(shù)字特征值，然后，利用x條件云發(fā)生器，可以得到各指標(biāo)的隸屬度矩陣。

以耕地流轉(zhuǎn)率為例，實(shí)際值為20%，則根據(jù)表1，可以得到耕地流轉(zhuǎn)率4個(gè)等級(jí)的云模型參數(shù)分別為（90，8.492 6，0.05），（65，12.738 6，0.05），（35，12.738 9，0.05），（10，8.492 6，0.05）。將x=20，分別輸入這4組云模型的x條件云發(fā)生器，每組設(shè)置產(chǎn)生100個(gè)云滴，這100個(gè)云滴在圖上近似為一條平行于y軸的直線，則可以求出100個(gè)云滴的隸屬度平均值，即為對(duì)應(yīng)等級(jí)的隸屬度。根據(jù)權(quán)重和得到的隸屬度（表2），通過(guò)模糊變換，即可得到望謨縣現(xiàn)代農(nóng)業(yè)園區(qū)目前的等級(jí)狀況，計(jì)算結(jié)果如表3所示，其中，IWR為指標(biāo)分值加權(quán)結(jié)果，UGR為評(píng)估等級(jí)結(jié)果。

從隸屬矩陣表格（表2）中可以看出，勞動(dòng)生產(chǎn)率、農(nóng)機(jī)總動(dòng)力、有職業(yè)證書農(nóng)民比率、參加合作組織農(nóng)戶比率這部分指標(biāo)等級(jí)均于IV級(jí)隸屬度較高，其他指標(biāo)于III級(jí)隸屬度較高，而所有指標(biāo)在I、II級(jí)的隸屬度均較低。從望謨縣現(xiàn)代高效農(nóng)業(yè)菜果示范區(qū)建設(shè)水平綜合評(píng)價(jià)（表3）可知，其建設(shè)水平屬于I、II、III、IV級(jí)的隸屬度分別為0.000 041，0.087 258，0.321 261，0.508 769，根據(jù)最大隸屬度原則，該園區(qū)屬于Ⅳ級(jí)。

綜合而言，望謨縣省級(jí)現(xiàn)代高效農(nóng)業(yè)菜果示范園區(qū)遠(yuǎn)沒有達(dá)到國(guó)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)園區(qū)的標(biāo)準(zhǔn)，主要表現(xiàn)在土地生產(chǎn)率不高，農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平不高，農(nóng)民技術(shù)水平和受教育水平低，農(nóng)民合作意識(shí)較差，農(nóng)產(chǎn)品加工工廠欠缺，故需要從薄弱環(huán)節(jié)入手加強(qiáng)園區(qū)建設(shè)。

4 結(jié)論與討論

文章參照現(xiàn)代農(nóng)業(yè)園區(qū)建設(shè)評(píng)價(jià)的指標(biāo)值，確定了貴州省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)園區(qū)建設(shè)評(píng)價(jià)分級(jí)規(guī)則，并利用云模型評(píng)價(jià)方法，分析各個(gè)指標(biāo)的影響，建立了基于云模型的貴州現(xiàn)代農(nóng)業(yè)園區(qū)建設(shè)水平評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。

本研究利用該評(píng)價(jià)指標(biāo)體系對(duì)貴州省望謨縣現(xiàn)代農(nóng)業(yè)園區(qū)進(jìn)行評(píng)價(jià)，根據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果，望謨縣現(xiàn)代高效農(nóng)業(yè)菜果示范園區(qū)在今后的園區(qū)建設(shè)中，當(dāng)務(wù)之急是提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，多引進(jìn)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的機(jī)械設(shè)備，對(duì)園區(qū)的農(nóng)戶開展大量的培訓(xùn)工作，采取優(yōu)惠政策鼓勵(lì)農(nóng)戶參加合作組織，再逐步完善其他工作，這種對(duì)短板補(bǔ)救的方式，省時(shí)省力，引導(dǎo)資金和勞力流向，有利于園區(qū)建設(shè)的快速、穩(wěn)步、有序發(fā)展。

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