1、32文章編號:100722284(2007)0120032203中國農村水利水電2007年第1期南方季節性缺水灌區節水農業綜合效益評估指標體系研究徐成1,陳建康1,朱鐘麟2,李艷玲1,薛曉翔1(1.四川大學水利水電工程學院,成都610065;2.四川省農業科學院,成都610066)摘要:節水農業綜合效益評估是節水農業中最基礎的工作,在分析國內外節水農業綜合效益評估研究的基礎上,首次提出了南方季節性缺水灌區節水農業綜合效益評估指標體系,其綜合效益評估涉及面廣、因素龐雜。鑒于此,在灌區節水農業縱、,L、歸類,構筑出4層次、3大類、24關鍵詞:節水農業;ThefortheComprehensiveB

2、enefitsofWater2SavingAgricultureintheSeasonalWater2DeficitIrrigationDistrictinSouthernChinaXUCheng1,CHENJian2kang1,ZHUZhong2lin2,LIYan2ling1,XUEXiao2xiang1(1.CollegeofHydraulicandHydro2electricEngineering,SichuanUniversity,Chengdu610065,China;2.SichuanAcademyofAgriculturalScience,Chengdu610066,China

3、)Abstract:Evaluationofthecomprehensivebenefitsofthewater2savingagricultureisthemostbasicworkinthewater-savingagri2culture.Onthebasisoftheanalysesofthedevelopmentoftheresearchontheevaluationofthecomprehensivebenefitsofthewater2savingagriculturedomesticandabroad,thisarticleproposesforthefirsttimetheev

4、aluationindexsystemforthecomprehensiveben2efitsofwater2savingagricultureintheseasonalwaterdeficitirrigationdistrictinthesouthernChina.Water2savingagricultureengi2neeringistheinfrastructureofnationaleconomy,soevaluationofthecomprehensivebenefitsinvolvesawiderangeofknowledge,numerousandjumbledfactors.

5、Inviewofthis,thisarticleadoptsLFAtheorytosetuptheindexsystemonthebasisofhistorical,inter2comparisonanalysisofwater2savingagricultureofirrigateddistrictthroughlogicallamination,andclassification.Thesystemcomprisesof24singlefactors,3classesat4levels.Keywords:water2savingagriculture;comprehensivebenefi

6、ts;evaluation;indexsystem0引言目前關于節水農業綜合效益評估的研究,學術界并沒有一套公認的評估理論體系和統一的評估方法。研究已有的國內外文獻可以發現,早期的節水農業效益評估研究更主要的是集中于從節水工程灌溉效益分析入手研究其水資源利用綜合效益。隨著資源問題、環境問題日益突出以及可持續發展觀點的提出,研究者開始重視節水農業對區域社會、經濟和環境的影收稿日期:2006202214基金項目:國家“863”計劃資助項目(2002AA2Z4266)。作者簡介:徐成(19812),男,碩士研究生。響,并開始探討有關方面的綜合影響評估。本文結合國家“863”計劃課題“南方季節性缺水灌

7、區節水農業綜合技術集成”,在參考大量有關文獻的基礎上,借鑒國內外投資項目評估的經驗,針對中國國情和節水農業效益評估多目標、多因素的特點,提出了一套南方季節性缺水灌區節水農業效益評估指標體系。1節水農業綜合效益評估指標體系1.1指標體系構筑原則(1)科學性。指標體系建立以節水農業評估理論為基礎,能從相應的層級和尺度客觀地反映節水農業的基本特征,指標的概念必須明確,且具有各自獨立的內涵,互不重疊。南方季節性缺水灌區節水農業綜合效益評估指標體系研究徐成陳建康朱鐘麟等(2)可操作性。許多的指標因子在現階段盡管能夠給予33節水農業綜合效益評估一定的說明,但在實際的度量和操作中都有很大的困難,指標的選擇盡

8、量的考慮其易獲得性,在篩選的過程中,選用那些能夠利用現有資料的和數據的因子,同時能適應地方技術水平。(3)敏感性。選取的指標體系中的指標,能敏感地響應節水農業綜合效益水平的變化。(4)完備性。評估過程中所選取的指標體系能夠盡量全面、充分地反映節水農業綜合效益水平的變化情況,同時又要避免指標間內涵的重復,應能反映各方面專家的綜合意見,便于邀請各方面專家的參與。總之節水農業效益評估指標體系的建立和劃分具有相對性,內容錯綜復雜,相互交叉影響,關系密切。指標選取本著點面結合,相對獨立,突出核心,少而精的原則和獲得客觀、公正、有利于項目發展及促進類似項目建設的科學決策為目的,同時允許適當增減指標。1.2

9、節水農業綜合效益評估指標體系南方季節性缺水灌區節水農業綜合效益評估指標體系主要用于對灌區、非灌區及不同灌溉方法和節水措施混雜的行政區域節水農業整體發展水平評估業開發程度、個方面。原則,參考國內外有關文獻資料,經分類歸納和邏輯分層,提出了“四(目標層(水資源層次”效果層指標層因子層)、“三大類”圖1節水農業效益評估指標體系法有矩陣分析法、層次分析法、多層次模糊綜合評估法等。基于節水農業效益評估體系指標多、內容復雜、定量與定性指標互相交叉的特點,著重考慮模型的實用性和客觀性以及評估結果的準確性和可靠性,本文提出了基于模糊理論及專家系統的節水農業效益評估模糊多層次綜合評估模式。利用效率、水資源利用效

10、益及節水農業持續性評估)、“八大項”(節水工程技術、節水農業技術、節水規劃管理、農村經濟效益、2.2模糊層次綜合評估的基本思路及步驟2.2.1多層次綜合評估數學模型根據模糊綜合評估分類逐層集合的思路,建立綜合評價模型。針對具體評價項目,首先在選定指標體系的基礎上,確定各層次指標集,設共分二層(分三層次方法與此類似),給定備擇對象集(評價數,可為一個或多個)X=x1,xm,共m個備擇對象,最低層指標集V=v1,vl,共l個單因素指標。i)(1)計算指標體系對v(的單指標評判值F(ji)。j水資源利用效益、水資源持續性、水土保持、節水農業技術持續性),共“24個指標”構成的區域性節水農業效益評估指

11、標體系,見圖1。2節水農業綜合效益評估數學模型2.1節水農業綜合效益評估模型的選擇節水農業效益的綜合評估是在對各單項效益和影響的定量與定性分析評估的基礎上,進行綜合評估,以測定節水農業整體效益的好與差,它是一個涉及多因素、多目標的復雜系統,其中有些影響因素可以定量計算,如農民人均純收入、單位水糧食產量等,而有些影響因素是無形的、潛在的、沒有辦法定量的,如水利設施完備程度、節水農業技術集成水平等。因此,要實現其綜合評估并保證評估結果的客觀和穩定,必須要解決如下問題:如何實現定量指標和定性指標的結合從而實現綜合評估;如何在評估中表達專家的經驗和決策者的智慧;如何消減決策的主觀性,避免認識不統一時的

12、決策失誤等。項目的綜合評估方法很多,主要有對比分析綜合評估法和多目標層次分析綜合評估法。對比分析法闡明每一項指標的效益和影響程度,逐步排除那些一般可行且影響甚微的指標,重點考察分析影響較大且存在風險的指標,找出關鍵因素,提出項目評估結論,該方法的主觀性較強。多目標綜合評估的方計算單指標評判值常采用模糊數學方法推求定量指標隸屬度,定性指標隸屬度則采用模糊統計方法確定。(i)()()(2)計算方案對v(i)=v1,v2i,vni的綜合評判值。綜合評判值F(i)采用式(1)計算:nF(i)=j=1a(i)j()Fji(i=1,2,m)(1)式中:F(ji)是對指標層的單指標評判值;a(ji)是指標層

13、各指標的權重值。(3)計算總評判值。綜合考慮各種評價指標,得出總評判值F(x)計算采用式(2)計算:mF(x)=i=1a(i)F(i)(2)2.2.2各單因素指標權重值的推求在效益評估指標體系及層次模型選定的基礎上,確定各指34南方季節性缺水灌區節水農業綜合效益評估指標體系研究徐成陳建康朱鐘麟等析可得定性指標的隸屬度。標的權重是一個關鍵問題。本項目權重的推求,擬采用層次分析法。層次分析法是權重計算的一種常用方法,它最大的特點是能統一處理規劃中的定性定量因素,具有系統性、適用性、實用性和簡潔性。它的基本思路是在遞階層次結構的基礎上,聘請一些經驗豐富、知識淵博的專家對兩兩因素間的重要性程度進行打分

14、,建立判斷矩陣,再對各專家打分樣本進行一致性檢驗,通過一致性檢驗的為合格樣本,最后對合格樣本進行權向量的計算,其詳細的計算步驟如下。(1)生成判斷矩陣。根據專家意見,生成判斷矩陣C,見式(3)。c113四川省簡陽市多年節水農業效益評估案例分析簡陽市位于四川盆地丘陵的核心部位,是典型的川中旱區,也是典型的丘陵大縣。該市為四川省第四人口大縣,第一耕地大縣。根據2002年的統計資料,該縣總人口143.2萬人,其中農業人口124.2萬人,占總人口的86.7%;耕地9.3萬hm2,人均0.065hm2;全年糧食總產68.6萬t,人均糧食479kg,居全省第26位。農民人均純收入1757元,居全省112位

15、;復種指數247.5%,比全省平均數(229.6%)高,但糧食單產c1jcijcnjc1ncinc(3)271kg,居全省127位。該市代表性強,農業比重大,發展節水C=ci1農業的問題大,潛力也大。(1)水資源農業開發程度。根據2004年簡陽地區和全省各cn1地的農業、水利資料,簡陽灌區渠系密度達到0.0085m/hm2,渠系防滲率為29.84%,集雨補灌率13.04%,節水農耕農藝技術推廣程度20.33%,反映出簡陽灌區節水工程技術配套性較差,節(2)2004年簡陽地區和全省式中:Cij為第i個因素和第j個因素相比較的重要性指標。(2)權重向量計算。權重向量可按式(4)、(5)、(6)計算

16、:nMi=i=1cnij(4),4162.2kg/hm2,農401.94.38kg/m3,反映,水資源農業利用效益還有待進一步提高。(3)節水農業持續性評估。根據2004年簡陽地區和全省w i=i()iw i/i=1wi(6)各地的農業、水利資料,簡陽灌區缺水度49.16%,中低產田改造程度33.41%,水土流失治理程度9.61%,農民對節水農業技術實施的支持率達到90%,反映出簡陽灌區缺水,水土保持的措施不夠,效果不甚理想,節水農業持續性發展的現狀不理想,但農民對節水農業技術了解較多并對其實施有較高的熱情,這對簡陽市節水農業的持續性發展提供了良好的保障。(4)綜合評估。利用自行編制的節水農業

17、綜合效益評估軟式中:wi為權重向量;n為判斷矩陣的階數;cij為判斷矩陣的元素。(3)一致性檢驗。一致性檢驗是用于檢驗專家打分結果的合理性,即是否出現判斷的邏輯錯誤,只有通過一致性檢驗的樣本才為合格樣本,才能用于權重的計算。判斷的標準是采用隨機一致性比率CR,若CR小于0.1,則專家打分結果為權重(8)、(9)計算:計算的合格樣本,按式(7)、CR=CI=RI(7)(8)件,采用多層次模糊綜合評估模式對簡陽地區19852004年的灌區農業效益進行評估,指標體系權重計算結果見表1,綜合評判值變化趨勢見圖2。表1指標體系權重計算結果表項目權重A10.3110n-1ni=1項目權重C10.0988C

18、20.1447項目因子層5權重C140.3573C150.3625C160.2802C170.4051max=nWi(9)效果層式中:RI為根據判斷矩陣的階數不同取值;A為判斷矩陣;W為權向量;(AW)i為A、W矩陣相乘后的合成矩陣的第i個元素。A20.4263A30.2627B10.3815因子層1C30.1058C40.1516C50.2369C60.26222.2.3定性、定量指標隸屬度的確定評估指標體系由定性、定量指標組成。定量指標隸屬度的推求采用模糊數學方法,定性指標隸屬度則采用模糊統計方法確定。隸屬程度的思想是模糊數學的基本思想,元素屬于模糊集的隸屬度是客觀存在的,采用指派法來建立

19、隸屬函數是一種較常用的方法。針對節水農業效益評估體系的特點選擇了升半梯形分布、升半型分布和降半梯形分布三種形式6。定性指標難以定量計算,其隸屬度采用模糊統計方法確定,聘請對評估區域較為熟悉的專家分別進行測評,經統計分指標層1指標層2B20.3394B30.2791B40.7500B50.2500B60.3646因子層6C180.3483C190.2466C200.3416因子層2C70.3205C80.4025C90.2770因子層7C210.3469C220.31153C101.0000因子C110.2974C120.2350指標層3B70.3258B80.3096因子層8C230.5125

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