基于改進AHP法的高標準農田建設效益模糊綜合評價

王龍祥 梁翔 沈賽江 石磊

摘要：高標準農田建設效益綜合評價對于優(yōu)化高標準農田項目建設具有重要意義。本文以項目建設效益為目標，建立了基于改進AHP法的高標準農田建設效益模糊綜合評價模型，在此基礎上，以如皋市2020年度高標準農田建設項目為例開展了評價分析。評價結果表明：如皋市高標準農田建設效益處于一般水平，其中，社會效益中的項目區(qū)年直接受益農業(yè)人口數及資源環(huán)境效益中的人均高效節(jié)水面積是制約其綜合效益的關鍵因素;各鎮(zhèn)在項目區(qū)年直接受益農業(yè)人口數、人均新增機耕道路長度、人均增加農田林網防護面積、年節(jié)水量及人均高效節(jié)水面積5個指標上差距較大，導致了項目區(qū)內各鎮(zhèn)綜合效益的差異。

關鍵詞：高標準農田效益;改進AHP法;模糊綜合評價;如皋市

引言

高標準農田建設項目是提高耕地質量、增加耕地產量、提升農戶收入的重要途徑，亦是保障國家糧食安全的基礎，是實現儲糧于地的先決條件[1]。近年來，我國高標準農田建設不斷發(fā)展，截至2018年底共計完成建設面積約5.7億畝。隨著我國高標準農田建設面積的逐漸增加，建立高標準農田項目效益評價指標體系，對于統(tǒng)籌高標準規(guī)劃建設具有重要意義[2]。

目前，在高標準農田建設項目效益評價中，通常采用的是層次分析法（AHP）的評價方法[3-5]。但由于影響高標準農田建設效益的因素很多且相互制約[6-9]，使得該種方法在構造1-9標度判斷矩陣時易陷入不一致的問題。本文采用（-1，0，1）三標度法對傳統(tǒng)層次分析法進行了改進。

1 高標準農田評價體系的建立

如皋市2020年度高標準農田建設項目涉及白蒲、下原、九華、江安、城北、東陳、磨頭、搬經8個鎮(zhèn)，23個行政村（社區(qū)），如圖1所示。項目區(qū)總面積13.12萬畝，其中耕地面積約6.12萬畝。建設高標準農田6.12萬畝，其中建設高效節(jié)水灌區(qū)面積8 000畝;“占補平衡”任務612畝。

本文結合如皋市高標準建設項目實際情況，將建設項目效益評價體系分為三個層次：目標層、系統(tǒng)層及指標層。從社會效益、經濟效益、資源環(huán)境效益三個方面選取10個指標展開評價分析，評價體系如表1所示，具體數據見表2。

2 指標標準化處理

指標標準化是綜合評價的關鍵步驟，其結果會對后續(xù)評價結論產生較大影響[10]，它是將含有不同含義、量綱的指標值進行無量綱化處理，即將不同量綱的指標值轉化為0-1的標準值。常見的處理方法有隸屬函數法[11-12]、線性無量綱法[13-16]等。本文采用線性無量綱法中的向量規(guī)范法[14]對各指標值進行標準化處理。

（1）

式中f為指標標準值，r為各指標值。

根據上述公式計算出各指標的標準值，并得到標準值矩陣F，計算結果見表2。

為便于分析，根據表2做出項目鎮(zhèn)高標準農田建設評價效益指標標準值散點圖2。

由圖2可知，各鎮(zhèn)在項目區(qū)年直接受益農業(yè)人口數、人均新增機耕道路長度、人均增加農田林網防護面積、年節(jié)水量、人均高效節(jié)水面積5個指標上的標準值分別在0.213-0.683、0.231-0.820、0.277-0.714、0.211-0.617、0.257-0.978，標準值差距較大，表明各鎮(zhèn)此次高標準農田建設在這5個方面的建設效益不均衡。

各鎮(zhèn)項目區(qū)中人均高標準農田面積、項目區(qū)直接受益農民人均年純收入增加總額、單位面積投資、靜態(tài)投資回收期、灌溉水利用率增加值5個指標標準值分別在0.412-0.523、0.389-0.667、0.481-0.540、0.464-0.547、0.438-0.547之間，標準差距較小，表明各鎮(zhèn)此次高標準農田建設在這5個方面的建設效益較為均衡。

3 指標權重系數計算

為反映高標準農田建設效益體系中各元素相對重要程度，本文基于（-1，0，1）的三標度改進層次分析法來構造判斷矩陣。即通過元素間的兩兩比較，先確定比較矩陣C，其中各標度含義見表3。

然后通過公式（2）對比較矩陣進行轉化，可得到判斷矩陣P。最后求得判斷矩陣最大特征值所對應的特征向量，通過歸一化處理所得數值即為權重系數。具體計算方法可見文獻[17-18]，這里不再贅述。該法具有自調節(jié)性，不需要一致性驗證。

（2）

式中P表示判斷矩陣;c為兩元素之間比較值。

本次評價邀請了農田水利方面的專家，對系統(tǒng)層及指標層的指標進行重要程度排序，得到相應比較矩陣。通過整理計算得到如皋市高標準農田建設效益評價體系排序權重系數見表4。

4 綜合評價分析

模糊綜合評價法是一種基于模糊數學的綜合評標方法。該綜合評價法根據模糊數學的隸屬度理論把定性評價轉化為定量評價，即用模糊數學對受到多種因素制約的事物或對象做出一個總體的評價。本文擬采用模糊綜合評價的計算模型為：

A=W o F ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? （3）

式中W是指標權重系數向量，滿足;F

為標準值矩陣（由判斷矩陣P轉化所得）;“o”為模糊算子，目前常用的有4種[19-20]，分為“主因素突出型”和“加權平均型”，本次擬采用加權平均型

即，j=1，2，3…，m，f為指標

標準值。

通過模糊綜合評價計算模型式（3），對指標權重系數向量和指標標準值矩陣進行計算可得，如皋市高標準農田建設效益綜合評價標準值，結果見圖3。

結合已有文獻[3-4]及該項目實際情況，按照標準值將高標準農田建設效益劃分為以下3個等級：

（1）標準值在0-0.40之間，表明高標準建設效益較差;

（2）標準值在0.40-0.70之間，表明高標準建設效益一般;

（3）標準值在0.70-1.00之間，表明高標準建設效益較好。

由圖3可知，如皋市高標準農田建設效益綜合評價標準值排序為搬經>磨頭>城北>九華>東陳>下原>江安>白蒲，標準值分別為0.546、0.496、0.482、0.478、0.464、0.460、0.444、0.429，各標準值最大差值為0.117。因此，總體上各鎮(zhèn)在此次高標準農田建設中綜合效益表現較為均衡;如皋市高標準農田建設效益評價標準值在0.429-0.546之間，總體上如皋市高標準農田建設效益一般。項目區(qū)年直接受益農業(yè)人口數標準值平均值約為0.470，灌溉水利用率增加值標準值平均值約為0.492，人均高效節(jié)水面積標準值平均值約為0.430，處于一般的水平，而這3個指標的權重之和占總權重的57.5%，故這是制約如皋市高標準農田建設效益的主要因素。

5 結論

本文在確定高標準農田建設效益評價體系基礎上，建立了基于改進AHP法的高標準農田建設效益綜合評價模型。同時，對如皋市2020年度高標準農田建設項目鎮(zhèn)效益進行了橫向對比分析。最終得到如下結論：

（1）基于改進AHP法與模糊數學相結合的方法在高標準農田建設效益綜合評價上具有良好的適用性，評價結果基本與實際相符，具有一定的客觀性和合理性，能為高標準農田建設規(guī)劃提供較可靠的數據支撐;

（2）如皋市2020年度高標準農田建設在社會效益及資源環(huán)境效益方面處于一般水平，因而導致總體建設效益一般;

（3）由于各鎮(zhèn)在項目區(qū)年直接受益農業(yè)人口數、人均新增機耕道路長度、人均增加農田林網防護面積、年節(jié)水量及人均高效節(jié)水面積這5個指標存在的較大差距，造就了如皋市高標準農田建設綜合效益在項目鎮(zhèn)中的差異。

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