李 俊

(烏蘭察布市水利新技術(shù)推廣試驗(yàn)站，內(nèi)蒙古 烏蘭察布 012000)

我國(guó)是一個(gè)人口大國(guó)，也是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó)，但水資源短缺問(wèn)題一直制約著我國(guó)農(nóng)業(yè)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的平穩(wěn)健康發(fā)展。據(jù)分析預(yù)計(jì)，到2030年我國(guó)的農(nóng)業(yè)缺水量將達(dá)500億～700億m3，而目前全國(guó)的灌溉水利用系數(shù)又僅僅只有0.5，因此大力發(fā)展高效節(jié)水灌溉技術(shù)迫在眉睫[1-4]。

一個(gè)地區(qū)的節(jié)水灌溉技術(shù)發(fā)展至什么水平對(duì)于其發(fā)揮的效益情況是不同的，要對(duì)節(jié)水灌溉技術(shù)效益進(jìn)行估算就必須對(duì)其技術(shù)發(fā)展水平有一個(gè)準(zhǔn)確掌握[5-6]；經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展和研究，已逐步探討出一系列可用于節(jié)水灌溉技術(shù)發(fā)展水平評(píng)價(jià)的方法，如可變模糊理論[7]、集對(duì)分析法[8]、熵權(quán)模糊物元法[9]以及逼近理想評(píng)價(jià)法[10]等，上述理論發(fā)展的日趨成熟為清楚認(rèn)識(shí)和評(píng)價(jià)區(qū)域的節(jié)水灌溉發(fā)展水平提供了理論支撐，但很多研究?jī)H局限于一種理論，沒(méi)有對(duì)比性，很難對(duì)節(jié)水灌溉發(fā)展水平有一個(gè)綜合性的判斷。因此，作者在總結(jié)和借鑒前人研究理論的基礎(chǔ)上，對(duì)內(nèi)蒙地區(qū)的高效節(jié)水灌溉發(fā)展情況進(jìn)行了逼近理想評(píng)價(jià)法、可變模糊評(píng)價(jià)法以及集對(duì)評(píng)價(jià)法下的對(duì)比綜合評(píng)價(jià)研究，以期能為該地區(qū)的節(jié)水灌溉科學(xué)發(fā)展及解決農(nóng)業(yè)用水緊缺問(wèn)題提供理論指導(dǎo)。

1 情況簡(jiǎn)介

內(nèi)蒙地區(qū)主要的節(jié)水灌溉措施包括噴灌、滴灌、低壓管灌以及渠道襯砌等，截至目前，該地區(qū)總灌溉面積約為370萬(wàn)hm2，有效灌溉面積達(dá)310萬(wàn)hm2，其中節(jié)水灌溉的面積為230萬(wàn)hm2，噴灌、滴灌、低壓管灌以及渠道襯砌的灌溉面積占比分別為：19.7%、20%、23.4%、35.9%，如圖1所示。近幾年來(lái)，自治區(qū)政府加大了對(duì)于噴灌、膜下滴灌等高效節(jié)水技術(shù)的投入和改造，促進(jìn)該地區(qū)農(nóng)牧業(yè)水資源可以得到充分利用，緩解了地區(qū)水資源緊張問(wèn)題。

圖1 內(nèi)蒙地區(qū)節(jié)水灌溉占比情況

2 區(qū)域節(jié)水發(fā)展水平評(píng)價(jià)指標(biāo)體系及評(píng)價(jià)方法

2.1 評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的建立

評(píng)價(jià)指標(biāo)的選擇應(yīng)具有實(shí)用、可比、代表以及易于量化等特性。利用德?tīng)柗品▽?duì)初選的指標(biāo)進(jìn)行重要性分析，最后確定了33項(xiàng)指標(biāo)作為評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的指標(biāo)層，系統(tǒng)層則分為工程節(jié)水、農(nóng)藝節(jié)水以及管理節(jié)水，建立起包含目標(biāo)層、系統(tǒng)層和指標(biāo)層的綜合評(píng)價(jià)體系，見(jiàn)表1。

表1 節(jié)水灌溉發(fā)展水平綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系表

2.2 評(píng)價(jià)方法介紹

通過(guò)對(duì)多指標(biāo)綜合評(píng)級(jí)方法的多年研究，最常用的方法有：綜合指數(shù)分析法、灰色關(guān)聯(lián)度法、層次分析法、集對(duì)分析法等。文章擬采用逼近理想解法、可變模糊法以及集對(duì)分析法對(duì)內(nèi)蒙地區(qū)的節(jié)水灌溉發(fā)展水平進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。

逼近理想解法，又稱(chēng)TOPSIS法或者優(yōu)劣解距離法，依據(jù)評(píng)價(jià)對(duì)象值與理想化值貼近的遠(yuǎn)近程度進(jìn)行排序，設(shè)定方案集M=(M1，M2

，Mm)，指標(biāo)集表示為C=(C1，C2

，Cn)，形成多目標(biāo)決策矩陣。

(1)

可變模糊評(píng)價(jià)法主要用于分析相對(duì)性和模糊性，包括相對(duì)隸屬度、模糊可變集合以及差異函數(shù)等一系列核心概念，假設(shè)U為論域，u為論域U中的某一元素，A為論域U中的一個(gè)模糊子集，那么A的隸屬函數(shù)uA可定義為：

(2)

非確定性系統(tǒng)問(wèn)題分析經(jīng)常用到集對(duì)分析理論，又稱(chēng)SPA法，具有明顯的辯證性、完成性以及廣泛性，融和了定性與定量的評(píng)價(jià)方法，假設(shè)A、B兩個(gè)集合總共有N個(gè)特征聯(lián)系，其中共有特性為S個(gè)，對(duì)立特性為P個(gè)，那么，兩者的綜合聯(lián)系度為：

(3)

式中，F(xiàn)=N-S-P。根據(jù)三種方法計(jì)算分析結(jié)果，將節(jié)水灌溉發(fā)展水平分為差、較差、一般、較好以及好五個(gè)等級(jí)，各方法五個(gè)等級(jí)下對(duì)應(yīng)值見(jiàn)表2。

表2 3種評(píng)價(jià)方法等級(jí)劃分

3 綜合評(píng)價(jià)結(jié)果分析

3.1 工程節(jié)水評(píng)價(jià)結(jié)果

通過(guò)分析計(jì)算得到了三種方法下工程節(jié)水的評(píng)價(jià)值如圖2所示。從圖2中可以得出：內(nèi)蒙古地區(qū)的工程節(jié)水灌溉發(fā)展水平基本處于較差～一般(逼近理想解法為較差，可變模糊為一般，集對(duì)分析為較差)；從單個(gè)分析法可以得到：在研究區(qū)12個(gè)市盟中，逼近理想解法得到差、較差和一般結(jié)果分別為1個(gè)、8個(gè)、3個(gè)，呼和浩特、烏海、通遼三個(gè)地區(qū)的工程節(jié)水發(fā)展水平處于一般水平；可變模糊法得到的差、較差、一般的個(gè)數(shù)為0個(gè)、3個(gè)、9個(gè)，計(jì)算得到水平整體上好于逼近理想解法；集對(duì)法得到的差、較差、一般、較好水平的個(gè)數(shù)分別為1個(gè)、7個(gè)、1個(gè)、3個(gè)，且較好的三個(gè)市區(qū)也是呼和浩特、烏海、通遼。

圖2 工程節(jié)水評(píng)價(jià)結(jié)果對(duì)比

3.2 農(nóng)藝節(jié)水評(píng)價(jià)結(jié)果

不同分析方法得到的農(nóng)藝節(jié)水灌溉發(fā)展水平評(píng)價(jià)值如圖3所示。從圖3中可以得到，三種方法計(jì)算得到的農(nóng)藝節(jié)水灌溉總體水平均是較差水準(zhǔn)，其中TOPSIS法得到3個(gè)差評(píng)、5個(gè)較差評(píng)、3個(gè)一般以及1個(gè)較好評(píng)價(jià)，3個(gè)較差評(píng)在包頭、赤峰和阿拉善，一個(gè)較好評(píng)價(jià)在通遼市；VFT法得到了7個(gè)較差和5個(gè)一般評(píng)價(jià)；SPA法分析結(jié)果為3個(gè)差評(píng)、5個(gè)較差和4個(gè)一般，3個(gè)差評(píng)和TOPSIS法一致，均為包頭、赤峰和阿拉善三個(gè)地區(qū)。

圖3 農(nóng)藝節(jié)水評(píng)價(jià)結(jié)果對(duì)比

3.3 管理節(jié)水評(píng)價(jià)結(jié)果

3種評(píng)價(jià)法對(duì)于管理灌溉發(fā)展水平的評(píng)價(jià)值如圖4所示。從圖4中可以得到：3種方法對(duì)于管理灌溉的評(píng)價(jià)均為一般；其中TOPSIS法得到了2個(gè)較差、5個(gè)一般、3個(gè)較好以及2個(gè)好評(píng)，2個(gè)好評(píng)集中在呼和浩特和通遼；VFT法得到了3個(gè)較差、7個(gè)一般以及2個(gè)較好，較好評(píng)價(jià)地區(qū)也為呼和浩特和通遼；SPA法得到了3個(gè)較差、5個(gè)一般、2個(gè)較好以及2個(gè)好評(píng)，這與TOPSIS法評(píng)價(jià)結(jié)果一致，且好評(píng)區(qū)也在呼和浩特和通遼。

圖4 管理節(jié)水評(píng)價(jià)結(jié)果對(duì)比

3.4 綜合評(píng)價(jià)結(jié)果

內(nèi)蒙古各地區(qū)節(jié)水灌溉綜合發(fā)展水平評(píng)價(jià)情況如圖5所示。3種方法得到的評(píng)價(jià)結(jié)果均為較差水準(zhǔn)；其中TOPSIS法得到了3個(gè)差評(píng)、6個(gè)較差以及3個(gè)一般，3個(gè)差評(píng)在包頭和赤峰；VFT法得到了8個(gè)較差、4個(gè)一般；SAP法得到了2個(gè)差評(píng)、6個(gè)較差、2個(gè)一般和2個(gè)較好，2個(gè)差評(píng)也是在包頭和赤峰，2個(gè)較好評(píng)價(jià)在呼和浩特和烏海?？梢?jiàn)，內(nèi)蒙古各地區(qū)的節(jié)水灌溉發(fā)展水平不太均衡，各地區(qū)發(fā)展情況差異較大，而且整體的發(fā)揮水平也處于較差水平，后期應(yīng)加大城鄉(xiāng)改革和農(nóng)業(yè)技術(shù)投入，完善相關(guān)灌溉制度，協(xié)調(diào)區(qū)域的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，才能在根本上促進(jìn)節(jié)水灌溉技術(shù)的高效發(fā)揮。

圖5 節(jié)水灌溉發(fā)展水平綜合評(píng)價(jià)結(jié)果對(duì)比

4 結(jié)論

以?xún)?nèi)蒙古自治區(qū)為例，采用TOPSIS、VFT以及SPA三種方法對(duì)該地區(qū)的節(jié)水灌溉發(fā)展水平進(jìn)行了綜合對(duì)比分析評(píng)價(jià)，認(rèn)為該地區(qū)的節(jié)水灌溉發(fā)展整體上仍然處于較差水平，且地區(qū)間發(fā)展不平衡；研究結(jié)果揭示了當(dāng)?shù)貐^(qū)域節(jié)水灌溉技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀，對(duì)于內(nèi)蒙各地區(qū)后期的節(jié)水灌溉技術(shù)重點(diǎn)發(fā)展和關(guān)注方向具有一定指導(dǎo)意義。