夏煥新

(寧夏建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院， 寧夏 銀川 750021)

層次分析法(analytic hierarchy process)是美國匹茲堡大學(xué)教授薩蒂在20世紀(jì)70年代提出的一種定性分析與定量分析相結(jié)合的新型多目標(biāo)決策方法[1]。它是在對復(fù)雜的評價決策問題的本質(zhì)、影響因素及其內(nèi)在關(guān)系進(jìn)行深入分析的基礎(chǔ)上，利用較少的定量數(shù)據(jù)信息將人們的思維過程數(shù)學(xué)化、系統(tǒng)化，它是將與決策總是有關(guān)的元素分解成目標(biāo)、準(zhǔn)則、方案等層次，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行定性和定量分析的決策方法[2]。該方法擅長解決多層次、多目標(biāo)系統(tǒng)的評價和決策等問題。筆者采用層次分析法對寧夏同心縣下馬關(guān)鎮(zhèn)實施的GEF 項目進(jìn)行成效分析，旨在通過定量分析與定性分析相結(jié)合的方式，得到GEF 項目較客觀的評價結(jié)果，找出優(yōu)勢與不足，以期對寧夏農(nóng)業(yè)綜合開發(fā)項目適應(yīng)氣候變化提供理論支持，促進(jìn)該地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對氣候變化的適應(yīng)能力。

1 項目介紹

為加強(qiáng)我國農(nóng)業(yè)發(fā)展對氣候變化的適應(yīng)能力，在世界銀行的幫助下，寧夏作為6 個實施“適應(yīng)氣候變化農(nóng)業(yè)開發(fā)項目”的省份之一，利用全球環(huán)境基金贈款確定了3 個子課題，分別為“氣候變化對寧夏中部干旱帶農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及生態(tài)環(huán)境的影響評估和適應(yīng)對策研究”、“寧夏中部干旱帶節(jié)水型高效農(nóng)業(yè)綜合實用技術(shù)示范與推廣”、“寧夏農(nóng)業(yè)綜合開發(fā)項目適應(yīng)氣候變化對策的研究”。該項目在同心縣下馬關(guān)鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)綜合開發(fā)項目典型區(qū)實施. 2010年確定了“利用全球環(huán)境基金贈款實施適應(yīng)氣候變化的農(nóng)業(yè)開發(fā)項目成果監(jiān)測”. 項目建設(shè)的主要內(nèi)容包括集雨水窖、沼氣池、農(nóng)民專業(yè)協(xié)會，棗樹、馬鈴薯、玉米和谷子的新技術(shù)示范。項目建設(shè)有序并且運行規(guī)范。

2 項目成效分析的模型建構(gòu)

2.1 AHP 的基本原理

AHP 的基本原理包括遞階層次機(jī)構(gòu)原理、標(biāo)度原理和排序原理[3]。首先分析問題，確定系統(tǒng)的總目標(biāo)，根據(jù)目標(biāo)及問題性質(zhì)，將系統(tǒng)區(qū)分為要素層及指標(biāo)層，逐次確定判斷矩陣，計算各因素的權(quán)重，其規(guī)定的標(biāo)度是通過每兩個系統(tǒng)或因子比較判斷相對優(yōu)劣程度給出的，判斷矩陣中的標(biāo)度值依據(jù)T. L. Saaty 提出的“1～9”比較標(biāo)度法[4](表1)得到表2。

表1 兩兩指標(biāo)間相對重要性

表2 各因子相對重要性標(biāo)度值矩陣

對于判斷矩陣的元素 bij，有性質(zhì) bij＞0; bii=1; bji=1 bij。

矩陣的一致性的判斷，首先判斷矩陣的最大特征值和特征向量，采用幾何平均近似法計算，求得的特征向量就是各因子的權(quán)重排序。其計算步驟為：

1) 計算判斷矩陣每一行元素的乘積

2) 計算iM 的n 次方根

則W = (W1,W2,…, Wn)T即為所求的特征向量.

4) 計算最大特征值

其中( AW )i為向量AW 的第i 個分量.

5) 一致性檢驗

通過分析知道，當(dāng)判斷矩陣具有完全一致性時，λmax=n。但是，在一般情況下是不可能的。為了檢驗矩陣的一致性，需要計算它的一致性指標(biāo)

在(5)式中，當(dāng)CI=0 時，判斷矩陣具有完全一致性；反之，CI 越大，則判斷矩陣的一致性就越差。

為了檢驗判斷矩陣是否具有令人滿意的一致性，需要將CI 與平均隨機(jī)一致性指標(biāo)RI (表3)進(jìn)行比較。一般而言，1 或2 階判斷矩陣總是具有完全一致性的。對于二階以上的判斷矩陣，其一致性指標(biāo)CI 與同階的平均隨機(jī)一致性指標(biāo)RI 之比，稱為判斷矩陣的隨機(jī)一致性比例，記為CR。一般地， 當(dāng)時，就認(rèn)為判斷矩陣具有令人滿 意的一致性；否則，當(dāng)CR≥0.1 時，就需要調(diào)整判斷矩陣，直到滿意為止[5]。

表3 平均隨機(jī)一致性指標(biāo)

2.2 基于AHP 的項目結(jié)構(gòu)模型

AHP(analytic hierarchy process)首先把問題層次化，然后根據(jù)問題的性質(zhì)，將其分解為不同的組成因素，并根據(jù)因素間的相互關(guān)聯(lián)影響以及隸屬關(guān)系，將各因素按不同層次聚合，形成一個層次分析模型. 層次結(jié)構(gòu)模型.如下：

1) 目標(biāo)層。即A―GEF 項目的成效分析。

2) 準(zhǔn)則層。分為B1–集雨工程、B2–沼氣、B3–玉米、B4–谷子、B5–馬鈴薯、B6–棗樹、B7–農(nóng)民專業(yè)協(xié)會共7 個層次

3) 方案層分為C1(好)、C2(較好)、C3(一般)、C4(較差)、C5(差)共5 個層次。

根據(jù)上述各個決策因素，可建立層次結(jié)構(gòu)模型。

2.3 模型參數(shù)的建立及計算

2.3.1 評價指標(biāo)權(quán)重的確定

首先，構(gòu)造兩兩比較判斷矩陣. 即對同級指標(biāo)進(jìn)行兩兩比較，按1～9 標(biāo)度(表2.1)進(jìn)行賦值，構(gòu)造各層次判斷矩陣A=(Bij)n×n之后，要根據(jù)判斷矩陣A 求出各指標(biāo)的權(quán)重矩陣W ，并通過一致性檢驗確定每一判斷矩陣A 是否可以接受。當(dāng)一致性比率CR ＜0.1 時，則認(rèn)為判斷矩陣A 的一致性是可以接受的，否則，應(yīng)對判斷矩陣A 作適當(dāng)調(diào)整。

2.3.2 定性指標(biāo)的量化

GEF 項目成效分析指標(biāo)中的大多為定性指標(biāo)，必須通過量化才能用于層次分析評價中，對這些定性指標(biāo)可以通過模糊評判法進(jìn)行量化，主要是通過改制專家組成員及其對灌區(qū)農(nóng)戶的調(diào)查按規(guī)定的評語對GEF 項目實施效果進(jìn)行評判，由此得到該指標(biāo)的量化值。其中，實施效果評語集：={(好)，(較好)，(一般)，(較差)，(差)}。

2.3.3 各層次判斷矩陣的構(gòu)造及其權(quán)重計算和一致性檢驗

根據(jù)模型層次結(jié)構(gòu)，通過構(gòu)造9 個判斷矩陣，層次單排序，層次總排序及一致性檢驗等步驟，做如下幾方面步驟：

1) 計算7 個準(zhǔn)則層農(nóng)業(yè)項目B1，B2，B3，B4，B5，B6，B7的相對權(quán)重(既是層次單排序，也是層次總排序)，它們表示各項目對成效分析的重要程度.

2) 計算每一個方案層C1，C2，C3，C4，C5對每個農(nóng)業(yè)項目的相對權(quán)重(層次單排序)，并用各農(nóng)業(yè)項目的組合權(quán)重對實施效果的相應(yīng)權(quán)重相加，計算各實施效果的總權(quán)重(層次總排序)，它們表示各實施效果對成效分析的重要程度。

結(jié)果如下表4～表12。

表4 A–B 判斷矩陣及層次排序(既是層次單排序，也是層次總排序)結(jié)果

表5 B1–C 判斷矩陣及層次單排序結(jié)果

表6 B2–C 判斷矩陣及層次單排序結(jié)果

表7 B3–C 判斷矩陣及層次單排序結(jié)果

表8 B4–C 判斷矩陣及層次單排序結(jié)果

表9 B5–C 判斷矩陣及層次單排序結(jié)果

表10 B6–C 判斷矩陣及層次單排序結(jié)果

表11 B7–C 判斷矩陣及層次單排序結(jié)果

表12 項目實施效果的層次總排序結(jié)果

3 結(jié) 語

通過以上計算結(jié)果可知，集雨工程、玉米、馬鈴薯取的了顯著的成效，沼氣、谷子的效果一般，棗樹效果較差，農(nóng)民專業(yè)協(xié)會沒有明顯效果。

總的來看，GEF 項目在同心縣下馬關(guān)鎮(zhèn)的實施效果明顯，有較強(qiáng)的示范作用，尤其集雨場、玉米、馬鈴薯示范效果明顯、群眾滿意度高，可以進(jìn)行推廣，進(jìn)行大面積種植。從農(nóng)民對項目的滿意程度調(diào)研可以得出：農(nóng)業(yè)綜合開發(fā)項目不但取得了成效，也表現(xiàn)出了農(nóng)民適應(yīng)氣候變化在理念上的轉(zhuǎn)變，項目的預(yù)期效果和影響得到了初步的顯現(xiàn)。

[1]籍穎，金花，唐穎，等．現(xiàn)代農(nóng)業(yè)綜合評價系統(tǒng)研究[J]．中國科技信息，2010(12)：87–88．

[2]SaatyTL．層次分析法2 講[M]．許樹柏等譯．北京：煤炭工業(yè)出版社，1988．

[3]王瑞，陳軍，姚佐文．基于項目成功度評價方法的世行貸款農(nóng)業(yè)科技項目績效評價研究——以利用世界銀行貸款加強(qiáng)灌溉農(nóng)業(yè)項目為例[J]．中國農(nóng)學(xué)通報，2008(9)：517–521．

[4]王軍，董謙，張桂春，等．沼氣示范村建設(shè)與區(qū)域循環(huán)農(nóng)業(yè)利用評價—以廊坊市安次區(qū)為例[J]．中國農(nóng)學(xué)通報，2007(10)：221–226．

[5]徐建華．現(xiàn)代地理學(xué)中的數(shù)學(xué)方法 [M]．北京：高等教育出版社，2002．