李長紅

(遼寧省葫蘆島水文局，遼寧 葫蘆島 125000)

區(qū)域水分供需不平衡引起的水資源短缺現(xiàn)象即為干旱，且隨著全球氣候的不斷變暖日趨突出，區(qū)域干旱積累到一定程度時(shí)即可對(duì)生態(tài)環(huán)境、人類生活、經(jīng)濟(jì)發(fā)展等造成極為不利的影響，從而形成旱災(zāi)。干旱災(zāi)害具有影響范圍廣、時(shí)間長、危害程度高、發(fā)生較為頻繁等特征，給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和工業(yè)發(fā)展造成較大的損失。為保證當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)與社會(huì)的健康發(fā)展就必須采取各種各樣的減弱、抵抗、承受及防御干旱災(zāi)害的活動(dòng)措施，而抗旱能力評(píng)價(jià)是指在一定區(qū)域內(nèi)特定的經(jīng)濟(jì)社會(huì)、生態(tài)自然、技術(shù)水平下，通過評(píng)價(jià)分析區(qū)域抗旱水平和旱災(zāi)脆弱性狀態(tài)，可為區(qū)域抗旱應(yīng)急方案的制定、抗旱決策及抗旱風(fēng)險(xiǎn)管理等提供一定的理論依據(jù)和參考價(jià)值。鑒于此，本文通過專家調(diào)研與咨詢、頻度統(tǒng)計(jì)、理論分析等構(gòu)建了抗旱能力評(píng)價(jià)體系與標(biāo)準(zhǔn)，然后采用改進(jìn)的模糊層次分析法確定區(qū)域抗旱評(píng)價(jià)體系各子系統(tǒng)、參數(shù)權(quán)重，在此基礎(chǔ)上構(gòu)造了分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)及抗旱各參數(shù)之間的聯(lián)系數(shù)分量，從而計(jì)算確定了不同評(píng)價(jià)等級(jí)下待評(píng)價(jià)樣本的隸屬度，以葫蘆島市為例驗(yàn)證了SPA-VFS模型的準(zhǔn)確性與可行性[1-9]。

1 構(gòu)建SPA-VFS模型

(1)在遵循科學(xué)性、可行性及系統(tǒng)性原則的基礎(chǔ)上，分別從科技生產(chǎn)、社會(huì)發(fā)展、水利工程、組織管理、區(qū)域背景5個(gè)方面選擇影響抗旱能力評(píng)價(jià)的參數(shù)，然后根據(jù)抗旱能力影響因素和形成干旱的成因?qū)⒏髯酉到y(tǒng)分為若干項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)，從而構(gòu)建評(píng)價(jià)體系{xl|l=1，2，…，m}。

(2)邀請(qǐng)專家填寫初步建立的評(píng)價(jià)體系中各參數(shù)的重要性排序值，其中“1、2”分別代表同一表格中相對(duì)重要及相對(duì)第2重要的排序值，取平均值作為同等重要要素的最終排序值，依次類推確定其他各要素排序。假定指標(biāo)k在第j個(gè)子系統(tǒng)中由專家i給予的重要性排序值為Zj，k，i，其中i=1，2，…，ni，ni為參與排序的專家數(shù)。則指標(biāo)k在第j個(gè)子系統(tǒng)中的標(biāo)準(zhǔn)差與排序均值計(jì)算公式分別如下：

(1)

(2)

綜合評(píng)價(jià)體系主要由排序值標(biāo)準(zhǔn)差及其均值較小的參數(shù)所構(gòu)成，采用改進(jìn)的模糊層次法進(jìn)一步量化各參數(shù)的相對(duì)重要性并建立評(píng)判體系。因此，指標(biāo)的重要性程度隨排序值減小而增大，從而構(gòu)建相應(yīng)的互補(bǔ)判斷矩陣，其表達(dá)式為：

Pj=(pj，k，l)

(3)

如果計(jì)算得到的Pj不符合一致性要求，應(yīng)對(duì)其進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。引入調(diào)整判斷矩陣為Qj=(qj，k，l)，Qj中各參數(shù)的權(quán)重為{wj，k|j=1，2，…，u;k=1，2，…，nj}，則一致性模糊最優(yōu)判斷矩陣的表達(dá)式為：

(4)

(5)歸一化處理和算術(shù)平均計(jì)算專家咨詢表數(shù)值，標(biāo)記為γk。相對(duì)于l指標(biāo)k的重要性排序比標(biāo)記為akl，然后對(duì)各子系統(tǒng)間及其下屬各參數(shù)間的判斷矩陣根據(jù)akl=γk/γl確定；對(duì)抗旱能力評(píng)價(jià)體系中各子系統(tǒng)及其所屬各參數(shù)權(quán)重采用下述公式確定，即：

(5)

式中，Nj—評(píng)價(jià)因子在j子系統(tǒng)中的個(gè)數(shù)，其他字母同上。然后利用下述公式進(jìn)行歸一化處理，從而確定各參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)權(quán)重，其表達(dá)式為：

(6)

在子系統(tǒng)中抗旱指標(biāo)及子系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化權(quán)重分別為wj，k、wj，抗旱評(píng)價(jià)單因子權(quán)重wl的最終計(jì)算結(jié)果為：

wl=wjwj，k

(7)

(8)

(9)

同、異、反的定量分析依據(jù)評(píng)價(jià)等級(jí)g與待評(píng)價(jià)樣本數(shù)值的接近度屬性分析確定各參數(shù)的相對(duì)隸屬度。

(8)確定最終的評(píng)價(jià)等級(jí)h。為避免采用模糊模式識(shí)別最大隸屬程度可能引起的結(jié)果失真現(xiàn)象，待評(píng)價(jià)樣本的抗旱能力等級(jí)可根據(jù)級(jí)別特征值h確定，由此提高評(píng)價(jià)結(jié)果的準(zhǔn)確性與精度，其計(jì)算公式為：

錯(cuò)誤分析理論的研究對(duì)象是語言學(xué)習(xí)者，因此筆者選取的調(diào)查研究對(duì)象為重慶科技學(xué)院外國語學(xué)院2015級(jí)英語專業(yè)本科大三，兩個(gè)班59名學(xué)生。英語專業(yè)大三學(xué)生屬于高年級(jí)階段，該屆學(xué)生一次性通過專業(yè)英語四級(jí)水平測試率為64.41%②，他們的翻譯水平基本達(dá)到大綱要求，所以該樣本的選取具有一定的代表性。收集語料時(shí)，首先控制學(xué)生對(duì)網(wǎng)絡(luò)的使用，以確保研究數(shù)據(jù)的可信度。然后讓學(xué)生在三次筆譯課程中的規(guī)定二十分鐘內(nèi)，將十五句涉及不同內(nèi)容的漢語原文翻譯成英語。發(fā)放177份樣本，實(shí)際收回171份，進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、分析和研究。

(10)

待評(píng)價(jià)樣本的抗旱能力等級(jí)采用置信度準(zhǔn)則確定，從而提高評(píng)判結(jié)果的科學(xué)性與精度，判別公式如下：

(11)

式中，λ—置信度，其取值區(qū)間為0.5～0.7，氣質(zhì)越大則評(píng)價(jià)結(jié)果越穩(wěn)定、越保守。

2 實(shí)例應(yīng)用

以葫蘆島市為例，在遵循實(shí)用性、客觀性、可比性、獨(dú)立性及系統(tǒng)性原則的基礎(chǔ)上，充分考慮葫蘆島市資料收集可行性及其具體情況，參考現(xiàn)有研究資料和國內(nèi)外抗旱能力評(píng)價(jià)實(shí)際案例[10-15]，并結(jié)合文中所述SPA-VFS模型構(gòu)建流程初步建立評(píng)價(jià)體系，見表1。

利用專家咨詢法對(duì)上述評(píng)價(jià)體系中各參數(shù)及其子系統(tǒng)做進(jìn)一步的深入分析，從而確定模糊互補(bǔ)矩陣與各要素相對(duì)重要性排序均值，然后利用文中所述計(jì)算方法確定各要素權(quán)重及標(biāo)準(zhǔn)差，以子系統(tǒng)區(qū)域背景為例確定各參數(shù)篩選計(jì)算值見表2。

表1 葫蘆島市抗旱能力初步評(píng)價(jià)體系

表2 子系統(tǒng)區(qū)域背景特征各參數(shù)計(jì)算值

由表2可以看出，在區(qū)域背景特征子系統(tǒng)中產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)x8、種植結(jié)構(gòu)x7與植被覆蓋率x6的重要性排序靠后且權(quán)重值較少，由此表明在區(qū)域抗旱能力評(píng)價(jià)中這2項(xiàng)參數(shù)不重要，因此可以剔除；抗旱能力與耕地面積占比C3的相關(guān)性較低，因此也可不考慮；相對(duì)濕潤度指數(shù)C2與降水C1指標(biāo)均可反映氣象特征，并且C2參數(shù)的計(jì)算與C1存在一定的相關(guān)信息，與降水C1指標(biāo)會(huì)存在一定的信息重疊，所以刪除該指標(biāo)。在該子系統(tǒng)中應(yīng)考慮其他4項(xiàng)參數(shù)，并以水資源量C4與相對(duì)濕潤度指數(shù)C2的權(quán)重較大且排序靠前，重要性較高，因此這2項(xiàng)指標(biāo)在評(píng)價(jià)體系中比較重要。區(qū)域特征子系統(tǒng)中各參數(shù)排序值標(biāo)準(zhǔn)差較大，可見各指標(biāo)權(quán)重的重要性依據(jù)專家意見判定具有一定的分散性，由此也進(jìn)一步說明抗旱能力受區(qū)域背景的影響較為復(fù)雜，該子系統(tǒng)具有科學(xué)性與合理性。

依次類推，通過篩選分析最終確定葫蘆島市抗旱能力評(píng)價(jià)體系，然后對(duì)各參數(shù)重新編號(hào)并查閱相關(guān)資料確定各參數(shù)初始值，并結(jié)合葫蘆島市抗旱能力實(shí)際狀況和SPA-VFS模型計(jì)算流程構(gòu)建相應(yīng)的評(píng)價(jià)等級(jí)見表3，其中1～5級(jí)分別代表抗旱能力非常弱、較弱、一般、較強(qiáng)、非常強(qiáng)5個(gè)等級(jí)。

根據(jù)表3各指標(biāo)數(shù)據(jù)和分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)不同等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)與各單指標(biāo)間的聯(lián)系數(shù)利用文獻(xiàn)提出的公式確定。然后依據(jù)文中所述權(quán)重計(jì)算流程，分別確定各單項(xiàng)指標(biāo)、子系統(tǒng)在評(píng)價(jià)體系中的權(quán)重，并根據(jù)公式(8)、(9)計(jì)算得到葫蘆島市抗旱能力評(píng)價(jià)各子系統(tǒng)的相對(duì)隸屬度與整個(gè)區(qū)域的綜合聯(lián)系數(shù)；最后采用公式(10)、(11)確定基于SPA-VFS模型的抗旱能力評(píng)價(jià)等級(jí)，其置信度為0.5，評(píng)價(jià)結(jié)果見表4。

表3 葫蘆島市抗旱能力評(píng)價(jià)體系及分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)

表4 基于SPA-VFS模型的葫蘆島市抗旱能力評(píng)價(jià)等級(jí)

由表4可知，采用式(11)置信度準(zhǔn)則法與基于式(10)均分原則的方法具有互補(bǔ)性、一致性特征，綜合使用2種方法可提高評(píng)價(jià)結(jié)果的準(zhǔn)確性與精度；為提高隸屬于1等級(jí)區(qū)域背景子系統(tǒng)的抗旱等級(jí)，應(yīng)改善種植結(jié)構(gòu)、推廣農(nóng)業(yè)積水技術(shù)、加大節(jié)約用水的宣傳及控制區(qū)域人口增長；根據(jù)隸屬于4等級(jí)的水利工程子系統(tǒng)可知，葫蘆島市的水利工程設(shè)施為保障當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展提供了重要的支撐；隸屬于3等級(jí)的科技生產(chǎn)子系統(tǒng)，為降低單位產(chǎn)品耗水率并提高農(nóng)業(yè)重復(fù)用水率，應(yīng)采取改造低效益、高耗水設(shè)備及項(xiàng)目，推廣使用高效節(jié)水技術(shù)。

3 結(jié)論

(1)為進(jìn)一步提高區(qū)域抗旱能力評(píng)價(jià)的準(zhǔn)確性與有效性，本文通過專家咨詢法、頻率統(tǒng)計(jì)、理論分析等方法初步建立了評(píng)價(jià)體系，然后對(duì)各子系統(tǒng)權(quán)重、各參數(shù)權(quán)重采用合適的分析法進(jìn)行計(jì)算，從而構(gòu)建了SPA-SVF抗旱能力評(píng)價(jià)模型。

(2)實(shí)踐表明，基于數(shù)學(xué)理論的置信度準(zhǔn)則與基于均分原則的方法具有較強(qiáng)的一致性、互補(bǔ)性特征，綜合使用2種方法可提升評(píng)價(jià)結(jié)果的科學(xué)性與精度；葫蘆島市抗旱能力處于一般水平，處于非常弱狀態(tài)的有抗旱組織管理與區(qū)域背景特征子系統(tǒng)。為進(jìn)一步提高葫蘆島市的抗旱能力和組織管理水平，應(yīng)采取的措施有改善種植結(jié)構(gòu)、推廣農(nóng)業(yè)積水技術(shù)、加大節(jié)約用水的宣傳及控制區(qū)域人口增長等措施。

(3)區(qū)域特征子系統(tǒng)中各參數(shù)排序值標(biāo)準(zhǔn)差較大，對(duì)各指標(biāo)權(quán)重的重要性依據(jù)專家意見判定具有一定的分散性，由此也進(jìn)一步說明抗旱能力受區(qū)域背景的影響較為復(fù)雜，該子系統(tǒng)具有科學(xué)性與合理性。另外，SPA-VFS模型綜合考慮了各單項(xiàng)指標(biāo)在不同標(biāo)準(zhǔn)間的聯(lián)系度與樣本值的信息，不僅可整體評(píng)價(jià)系統(tǒng)抗旱水平，而且能夠考慮各單項(xiàng)因素差異性特征，評(píng)價(jià)結(jié)果準(zhǔn)確、可靠，計(jì)算方法直觀簡便，在區(qū)域抗旱評(píng)價(jià)中具有較強(qiáng)的實(shí)用性與科學(xué)性。