何秀文

(左云縣十里河水庫灌溉管理站，山西 大同 037100)

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層次分析法在左云縣開發(fā)建設(shè)項目水土保持管理中的應(yīng)用

何秀文

(左云縣十里河水庫灌溉管理站，山西 大同 037100)

左云縣境內(nèi)植破壞嚴(yán)重，地表覆蓋率低，水土流失嚴(yán)重。左云縣開發(fā)建設(shè)項目水土保持管理持續(xù)時間長、涉及因素多，常引起人為水土流失，嚴(yán)重威脅生態(tài)環(huán)境。分析左云縣水土流失現(xiàn)狀，利用層次分析法，對各影響因子進(jìn)行權(quán)重的比較并進(jìn)行排序，構(gòu)建水土保持管理層次影響模型，量化水土保持管理指標(biāo)，確定水土保持管理優(yōu)先考慮的對象，對水土保持具有重要的意義。

水土保持管理；層次分析法；開發(fā)建設(shè)項目；一致性檢驗

0 引 言

左云縣是山西省北部城市，多丘陵山區(qū)，由于遭受干旱、火災(zāi)、過度砍伐等原因，致使左云縣境內(nèi)地表植被遭受破壞，覆蓋率低，水土流失嚴(yán)[1-2]。多年來左云縣一直把水土保持建設(shè)項列為水土保持治理的重點。但是，由于水土保持開發(fā)建設(shè)項目多是處于發(fā)雜的地質(zhì)環(huán)境中，并且涉及較多其他專業(yè)，使得建設(shè)和施工困難，達(dá)不到預(yù)期效果，并且常常導(dǎo)致人為的水土流失[3-4]。運用層次分析法，建立水土保持的管理模型進(jìn)行城市的水土保持情況的分析，運用科學(xué)方法，通過綜合整治方法和管理手段，保證左云縣水土保持管理開發(fā)建設(shè)項目有條不紊的實施。

1 層次分析法

1.1 層次分析法基本原理

層次分析法是將問題進(jìn)行層次化分析，然后逐層解決。首先，根據(jù)目標(biāo)觸及的問題，將其劃分為各個主要組成要素，進(jìn)一步將主要因素劃分為具有相互關(guān)系次要要素，形成框架圖模型，最終將解決問題的關(guān)鍵轉(zhuǎn)移到最底層[5]。然后通過評估，對每一要素進(jìn)行排序，然后將各因素所占比重組成判斷矩陣[6]。形成判斷矩陣后，進(jìn)而求出最大特征值和其特征向量，最后分析最后一層所含有的子因素對應(yīng)的上一層主因素的相比重大小。

1.2 構(gòu)造遞階層次結(jié)構(gòu)

水土保持建設(shè)項目管理目標(biāo)一般可以分為兩個層次。第一層為主要層，記為A層，主要由預(yù)防監(jiān)督、項目建設(shè)管理、監(jiān)督執(zhí)法管理3部分組成[7]。第二層位次要層，記為B層，主要包括：標(biāo)準(zhǔn)制定、標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行部門組建及技術(shù)部門組建等12個指標(biāo)。圖1為A層與B層各個指標(biāo)間并列及包含關(guān)系。

圖1 水土保持管理指標(biāo)體系遞階層次結(jié)構(gòu)圖

2 構(gòu)造判斷矩陣

通過專家組對水土保持建設(shè)項目各個指標(biāo)進(jìn)行比較，對A層分3層進(jìn)行分析：預(yù)防監(jiān)督指標(biāo)A1，項目建設(shè)管理指標(biāo)A2，監(jiān)督執(zhí)法管理指標(biāo)A3。通過比較發(fā)現(xiàn)，A1指標(biāo)占的權(quán)重最小，A3次之，A2占有權(quán)重最大。采取10分之打分法對各個指標(biāo)進(jìn)行打分，A2將得到最分的一半，A3得3分，A1得2分。如表1所示：

表1 A層目標(biāo)判斷矩陣表

2.2 A-B層目標(biāo)權(quán)重

B層設(shè)置為B1，B2，…，B13為各個子權(quán)重，并且與A層的Ak(k=1，2，3) 的單權(quán)權(quán)重相對應(yīng)，并記為：b1(k)，b2(k)，…，b9(k)，(k=1，2，3)。首先假設(shè)在B層中與A層中有聯(lián)系的目標(biāo)個數(shù)為s，然后由專家對其進(jìn)行評估，并按照如A層相同的方法對其進(jìn)行打分，編寫判斷矩陣[7-8]。

2.2.1 判斷矩陣A1-B

從圖1中，很明顯可以發(fā)現(xiàn)，A1包括6個子指標(biāo)，即A1={B1,B2,B3,B5,B9,B10}。有相關(guān)專家，對這六項指標(biāo)進(jìn)行綜合評價，得到權(quán)重排序為：B1>B2>B3=B10>B5>B9。然后將A1的六個重要指標(biāo)用矩陣的形式表示如下所示：

表2 A1-B層目標(biāo)判斷矩陣表

2.2.2 判斷矩陣 A2-B

5）具有良好的過載保護(hù)功能。當(dāng)扭矩過載時，兩半聯(lián)軸器（主、從動軸）產(chǎn)生滑脫，實現(xiàn)過載保護(hù)，提高了整個電動機驅(qū)動系統(tǒng)的可靠性，也可作為離合器使用。

采取相同的方法，將A2中涉及的相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行評分，然后用矩陣的形式表示出來。如表3所示：

表3 A2-B目標(biāo)判斷矩陣表

2.2.3 判斷矩陣A3-B

同理按照相同的方法，表示判斷矩陣A3-B，把A3進(jìn)行7個層次指標(biāo)的劃分寫成A3-B層目標(biāo)判斷矩陣，如表4所示。

表4 A3-B目標(biāo)判斷矩陣表

3 各層權(quán)重分析

3.1 各層單排序結(jié)果

3.1.1 判斷矩陣A層

A層目標(biāo)判斷矩陣如下所示：

(1)

利用線性代數(shù)的知識，對矩陣A求解，結(jié)果如下所示：

從上式可以求出特征值n和其對應(yīng)的特征向量w，最大特征根為3.308; 可以求出度量判斷矩陣偏離一致性的指標(biāo)CI值、平均隨機一致性指標(biāo)RI值、隨機一致性比率CR值。具體結(jié)果如下：

特征向量：w=[0.105 0.637 0.258]T；

最大特征根：λmax=3.308；CI=0.019；RI=0.58；

隨機一致性比率：CR=0.033。

3.1.2 判斷矩陣 A1-B

A1-B目標(biāo)矩陣可表示為：

(2)

3.1.3 判斷矩陣 A2-B

A2-B目標(biāo)矩陣可表示為：

(3)

3.1.4 判斷矩陣 A3-B

A3-B目標(biāo)矩陣可表示為：

(4)

3.2 一致性檢驗

權(quán)重獲取時，必須進(jìn)行一次性檢驗，目的是確保所獲取的權(quán)重是符合要求的。并且，為了更好的分析判斷矩陣的一致程度，我們算取了各個矩陣的一致性指標(biāo)RI。計算結(jié)果如表5所示：

表5 一致性檢驗參數(shù)

如果所得到的RI值≤0.1時，則矩陣滿足一致性要求；反之，隨機一致性比率大于0.1時，就需要不斷的進(jìn)行矩陣的調(diào)整直到達(dá)到要求。

由表5可知判斷矩陣A1-B、A2-B、A3-B的隨機一致性比率均小于0.1，所以，可以判定以上3個判斷矩陣的一致性較好。

3.3 層次總排序

根據(jù)各個因素的權(quán)重值進(jìn)行排序。由給合權(quán)重公式可計算出A、B層的組合權(quán)重，結(jié)果如表6所示。

表6 層次A與層次B權(quán)重

通過分析表5可得，對于水土保持管理體系所涉及的12種影響因素，所占權(quán)重由大到小排序為：B5>B4>B1>B11>B12>B7>B10>B2>B6>B9>B8>B3。由數(shù)據(jù)分析可知，左云縣在做好水土保持要做好以下的工作：①要加強技術(shù)上的管理和創(chuàng)新，在項目開始前及時做好項目方案，項目施工的過程中及時進(jìn)行監(jiān)測，及時反饋信息，保證在施工的過程中不出現(xiàn)技術(shù)上的問題；②要根據(jù)規(guī)范展開實施工作，將具體工作指定到具體的人員；③保證水土保持建設(shè)項目有完善的法律法規(guī)作為保障，并且在項目建設(shè)的過程中不斷創(chuàng)新和改進(jìn)[9]。

4 結(jié) 論

通過分析左云縣的水土流失現(xiàn)狀，通過層次分析法，構(gòu)建水土保持管理層次分析辨識模型，分析影響水土保持管理的影響因子，計算每一管理層中各個要素占的比重，并進(jìn)行識別和排序，找到關(guān)鍵影響因素，運用科學(xué)的方法，制定合理的水土保持項目管理和防治措施，預(yù)防并減少因為公路修建、房屋建設(shè)等公共設(shè)施修建而引起的水土流失，保護(hù)水土資源，改善生態(tài)環(huán)境，加快左云縣的可持續(xù)發(fā)展。

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2016-08-21

何秀文(1967-)，男，山西大同人，工程師，從事水利水電工程科研、管理等工作。

1007-7596(2016)09-0094-03

S157

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