孟慶敏

(朝陽市龍城區(qū)水利局，遼寧 朝陽 122000)

0 引 言

“九五”后節(jié)水增糧工程項目后評價工作逐漸引起國家和中央的高度重視，現(xiàn)階段促進(jìn)我國農(nóng)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵是推廣節(jié)水增糧項目。從施工安裝、材料設(shè)備、技術(shù)選型、運(yùn)行管理、工程設(shè)計、規(guī)劃布局等方面后評價已建節(jié)水增糧項目，通過總結(jié)成功經(jīng)驗與教訓(xùn)、分析失敗原因和問題等提出節(jié)水增糧項目的生態(tài)、社會、經(jīng)濟(jì)、節(jié)水和增收增效等效益，客觀、合理的評價節(jié)水增糧項目達(dá)到預(yù)期目標(biāo)的程度，為擬建、在建項目的優(yōu)化設(shè)計提供科學(xué)的指導(dǎo)，這對于提升節(jié)水增糧項目的合理性和可靠性具有重要的現(xiàn)實意義。節(jié)水增糧項目后評價涉及影響、經(jīng)濟(jì)、可持續(xù)性、過程和綜合評價等多個方面，可為規(guī)范和引導(dǎo)項目后評價工作提供可靠依據(jù)[1]。關(guān)于節(jié)水增糧項目后評價內(nèi)容許多專家學(xué)者開展了大量的探索，如李慧伶等系統(tǒng)評價了灌區(qū)運(yùn)行情況；鄭捷等對節(jié)水灌溉工程后評價運(yùn)用綜合考慮多準(zhǔn)則、多要素的指標(biāo)成功度法和合成法分析，補(bǔ)充完善了后理論體系；何淑媛等從社會、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)3個方面后開展灌區(qū)節(jié)水程度評價；黃會明等后評價了一系列的節(jié)水灌溉項目，通過對工程經(jīng)驗和失敗原因的分析給出了幾點(diǎn)建議措施；唐小娟等運(yùn)用數(shù)學(xué)方法后評價1996-2003年節(jié)水灌溉工程的社會影響。文章依據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范構(gòu)建后評價體系，以朝陽市龍城區(qū)2012-2015年節(jié)水增糧項目為案例，運(yùn)用灰色關(guān)聯(lián)度法后評價該工程項目，可為節(jié)水項目優(yōu)化設(shè)計和高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)提供一定指導(dǎo)[2-6]。

1 灰色關(guān)聯(lián)度法

灰色關(guān)聯(lián)法是一種定量性描述多要素之間強(qiáng)弱、大小、次序關(guān)系的數(shù)學(xué)法，可按照關(guān)聯(lián)度值判定比較序列隸屬于參考序列的“緊密聯(lián)系”程度，同時可用于評判各參評因子間的相互關(guān)系和貢獻(xiàn)度。該方法具有要求樣本數(shù)量少、精確度高、理論清晰、計算簡便等優(yōu)點(diǎn)，能夠有效避免傳統(tǒng)的數(shù)理統(tǒng)計法存在的不足，比較適用于建設(shè)項目的后評價研究。另外，灰色關(guān)聯(lián)法以實測原始數(shù)據(jù)為計算基礎(chǔ)獲取各要素的貢獻(xiàn)度，從而保證與后評價等級具有較高的一致性，通過比較節(jié)水增糧項目實測數(shù)據(jù)確定各等級關(guān)聯(lián)程度，最終的評價結(jié)果即為最大隸屬等級。

1.1 均值化處理

為了提高不同評價指標(biāo)之間的可比性，采用均值公式處理所有指標(biāo)的初始值，從而消除各參評指標(biāo)單位和量級不同帶來的影響，表達(dá)式如下：

(1)

式中：Xi(k)、Xi(k)d為參評因子k針對序列i的指標(biāo)值和均值化值；Xi、X為序列i和參評樣本序列的平均值。

1.2 關(guān)聯(lián)系數(shù)和次關(guān)聯(lián)度計算

設(shè)定比較數(shù)列、參考數(shù)列為均值化處理后的各參數(shù)實際數(shù)值和節(jié)水增糧工程的預(yù)期目標(biāo)值，節(jié)水增糧項目后評價比較數(shù)列表示為Xi={Xi1，Xi2，…，Xim}、參考數(shù)列為X0={X11，X22，…，Xmn}，其中i=1，2，…，m。

針對評價因子k參考數(shù)列各期數(shù)值與比較數(shù)列對應(yīng)期的絕對差值，采用下式確定：

Δ0k(t)=|x0(t)-x(k)t|;t=1，2，…，n

(2)

根據(jù)下述公式求解t時期參考數(shù)列與比較序列關(guān)于評價因子k的關(guān)聯(lián)系數(shù)，即：

(3)

式中：ρ為降低極值影響的分辨率，其取值范圍為0-1，通常條件下ρ值取0.5；Δ(max)、Δ(min)為所有時期內(nèi)比較數(shù)列的兩級最大與最小絕對差值。

R=(ri)1×m=(r1，r2，…，rm)=WET

(4)

1.3 最終關(guān)聯(lián)度

關(guān)聯(lián)系數(shù)越多則節(jié)水增糧項目后評價的關(guān)聯(lián)程度越復(fù)雜，因此獲取的數(shù)據(jù)信息就越分散，有必要引入一個最終關(guān)聯(lián)度反映每個關(guān)聯(lián)系數(shù)的整體情況，取平均值作為最終的后評價等級。按照下述流程確定最高層指標(biāo)關(guān)聯(lián)度：采用數(shù)學(xué)合成法處理最低層中各項參數(shù)的關(guān)聯(lián)度，由此確定上一級參數(shù)關(guān)聯(lián)度，然后合成運(yùn)算該層關(guān)聯(lián)度得到更高一級參數(shù)的關(guān)聯(lián)度；依次類推，可獲取綜合評價體系中最高級指標(biāo)的關(guān)聯(lián)度及其對應(yīng)的評價等級。

1.4 確定后評價等級

采用以上方法確定關(guān)聯(lián)度值，按照關(guān)聯(lián)度大小即可完成節(jié)水增糧項目各期后評價等級。結(jié)合節(jié)水增糧項目實施情況和建設(shè)目標(biāo)要求，將評價等級劃分為差、中、良、優(yōu)4個標(biāo)準(zhǔn)，所對應(yīng)的取值區(qū)間為0-0.25、0.25-0.50、0.50-0.75、0.75-1.00。

2 實例應(yīng)用

2.1 工程概況

朝陽縣龍城區(qū)地處E120°14′-120°37′、N41°26′-41°42′之間，項目區(qū)地貌形態(tài)復(fù)雜以階地、丘陵及山地為主，其中海拔300m以下的西部丘陵多分布于低山的外圍，而丘陵間多為土層深厚的小型山間平原。土壤類型有棕壤、褐土、草甸土三類，其中耕地多為壤土，速效鉀和有機(jī)質(zhì)平均水平偏低，有效磷和水解性氮水平適中，pH值中性偏堿，適合于各類農(nóng)作物的生長。區(qū)地屬于草本植被型，胡枝子、馬堂、狗尾草、茵陳蒿等為建群種的群落相對穩(wěn)定性最強(qiáng)、物種多樣性最高。大凌河流徑流朝陽市龍城區(qū)，境內(nèi)河長約40km，其中有四條支流為老虎山河、下三家河、東五家子河、十家子河，河長依次為5km、15km、15km、22km。

近幾年，雖然已在很大程度上改善了節(jié)水增糧工程，但仍存在許多不足之處，如工程設(shè)施老化失修嚴(yán)重、配套不完善、建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)低等；制度方面存在建管組織難、落實主體難和資金籌措難等突出問題，主要體現(xiàn)在農(nóng)田水利管理組織方式落后、建設(shè)資金投入不足、農(nóng)民參與不積極和管護(hù)機(jī)制不健全等。為徹底改變嚴(yán)重滯后的小農(nóng)水建設(shè)現(xiàn)狀，促進(jìn)農(nóng)民增收、農(nóng)業(yè)增產(chǎn)和抵御自然災(zāi)害能力的提升，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境的改善，朝陽市水利部門本著整體推進(jìn)、連片開展、集中投入的原則，按照龍城區(qū)農(nóng)田水利規(guī)劃推進(jìn)節(jié)水增糧工程建設(shè)[6-8]。全區(qū)節(jié)水增糧行動發(fā)展節(jié)水灌溉總面2667hm2，共5片區(qū)，涉及邊杖子鄉(xiāng)、召都把鎮(zhèn)、聯(lián)合鎮(zhèn)、大平房鎮(zhèn)、七道泉子鎮(zhèn)，發(fā)展經(jīng)濟(jì)作物滴灌面積2667hm2。建設(shè)內(nèi)容有：①水源工程：主要水源井180眼，其中新建井100眼，改造井80眼，每眼水源井配1套IC卡量測控制灌溉系統(tǒng)。通過IC卡量測控制灌溉系統(tǒng)可以全面掌握地下水位，出水量等用水情況和實現(xiàn)水利部門對基礎(chǔ)設(shè)施可管可控，提升機(jī)電井管理水平。②井房、井臺：修建井房180座。③首部工程：安裝首部工程180處，其中安裝潛水泵180臺套，潛水泵電機(jī)總功率為3240kw，安裝過濾器、施肥灌180臺套。④輸配水管網(wǎng)：干、支管鋪設(shè)長度271km，其中Φ90PVC管材65km，0.63MPa63PVC管材206km，0.4MPaΦ110PE管材206km，毛管長度2700萬m，安裝出水栓4200個。⑤管道溝土方：開挖土方33.6萬m3，回填土方33.6萬m3。⑥泄水井：修建泄水井180座。⑦電網(wǎng)工程：鋪設(shè)輸變電線路18.5km，安裝變壓器58臺。⑧農(nóng)膜及農(nóng)機(jī)設(shè)備：鋪設(shè)農(nóng)膜22萬m，購置農(nóng)機(jī)具200臺套。

項目區(qū)原主要作物為2667hm2玉米，原平均產(chǎn)量為6000kg/hm2，按照玉米1.9元/kg計，經(jīng)本項目改善后畝均產(chǎn)量可達(dá)9000kg/hm2，總凈增加產(chǎn)值1476萬元，項目節(jié)水效益顯著獲得滴灌節(jié)水約36萬元，每年增加總效益1828萬元。另外，節(jié)水增糧行動的實施增加了農(nóng)民收入和糧食單產(chǎn)量，提升了農(nóng)民節(jié)水灌溉技術(shù)、水資源合理開發(fā)和科學(xué)種田的意識，改變了靠天吃飯和傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式。節(jié)水增糧項目的實施改變了土壤的有機(jī)質(zhì)含量，提高了土壤的含稅性和作物的生長條件，水土資源得到合理的開發(fā)利用并使得自然災(zāi)害發(fā)生率大大降低，改善了項目的生態(tài)環(huán)境和農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)條件[9-11]。

2.2 項目后評價體系

根據(jù)朝陽市龍城區(qū)節(jié)水增糧工程項目特點(diǎn)和《節(jié)水增糧項目后評價規(guī)范》相關(guān)要求，按照可獲取性、科學(xué)性、針對性和適用性等原則分析整理各要素之間的邏輯關(guān)系，最終選擇38個典型指標(biāo)構(gòu)建節(jié)水增糧項目后評價框架體系，如表1所示。

表1 節(jié)水增糧工程項目后評價體系

續(xù)表1 節(jié)水增糧工程項目后評價體系

2.3 灰色關(guān)聯(lián)綜合評價

2.3.1 指標(biāo)的處理

朝陽市龍城區(qū)節(jié)水增糧項目后評價比較序列和參考序列為建設(shè)項目預(yù)期目標(biāo)值、2012-2015年實際觀測數(shù)據(jù)平均值，詳見表1。然后對各參評指標(biāo)初始數(shù)據(jù)利用公式(1)作均值化處理，其中X1、X0為標(biāo)準(zhǔn)化處理后的各指標(biāo)實際觀測值和預(yù)期目標(biāo)值的平均值。

差序列值Δi(k)利用公式(2)求解，后評價體系中第一層次差為min{Δi(k)}、max{Δi(k)}值為0.01和0.35，詳見表2。節(jié)水增糧項目后評價目標(biāo)值與各個指標(biāo)的灰關(guān)聯(lián)系數(shù)利用公式(3)確定，最后采用公式(4)求解二級指標(biāo)與各指標(biāo)之間的關(guān)聯(lián)度，各指標(biāo)權(quán)重系數(shù)Wi利用灰色關(guān)聯(lián)度法計算，經(jīng)歸一化處理獲取最終的權(quán)重值，以上運(yùn)算結(jié)果如表2所示。

2.3.2 系統(tǒng)層指標(biāo)關(guān)聯(lián)度

采用文中所述相關(guān)公式確定評價體系中系統(tǒng)層各項參數(shù)的關(guān)聯(lián)度，如表3所示。

2.3.3 目標(biāo)層指標(biāo)關(guān)聯(lián)度

根據(jù)目標(biāo)層關(guān)聯(lián)度計算方法求解節(jié)水增糧項目后評價指數(shù)值，如表4所示。

表2 目標(biāo)值與各指標(biāo)的差序列、關(guān)聯(lián)系數(shù)、關(guān)聯(lián)度和權(quán)重值

續(xù)表2 目標(biāo)值與各指標(biāo)的差序列、關(guān)聯(lián)系數(shù)、關(guān)聯(lián)度和權(quán)重值

表3 節(jié)水增糧項目后評價系統(tǒng)層指標(biāo)關(guān)聯(lián)度ri

根據(jù)表3計算結(jié)果可知，關(guān)聯(lián)組最大的為建設(shè)實施和效果評價，可見節(jié)水增糧工程項目能否達(dá)到預(yù)期目標(biāo)與項目是否按照相關(guān)部門規(guī)定合理實施直接相關(guān)。關(guān)聯(lián)度次大指標(biāo)為效果評價，可見項目的實施基本能夠達(dá)到效果評價的程度。社會影響和目標(biāo)評價在系統(tǒng)層中的關(guān)聯(lián)度相對較小，排序值為5、6，由此表明項目實施后仍需要進(jìn)一步提升達(dá)到預(yù)期目標(biāo)的程度。

表4 節(jié)水增糧項目后評價目標(biāo)層關(guān)聯(lián)度

從表4可知，關(guān)聯(lián)度最大指標(biāo)為過程評價，可見相對于其它幾項評價內(nèi)容目標(biāo)層具有最理想的評價結(jié)果，該指標(biāo)貼近于預(yù)期目標(biāo)的程度最大為0.5412。實現(xiàn)程度54.12%距離預(yù)期目標(biāo)仍存在較大差距，為達(dá)到預(yù)期目標(biāo)需要逐個改善各個評價指標(biāo)。評價結(jié)果最差指標(biāo)為關(guān)聯(lián)組最小值，因此可此采取有效的措施改善指標(biāo)層各參數(shù)。根據(jù)表2-4數(shù)值計算結(jié)果，朝陽縣龍城區(qū)2012-2015年節(jié)水增糧項目后評價綜合關(guān)聯(lián)度為0.7251，依據(jù)評價標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到良好等級。

3 結(jié) 論

1)綜合考慮各要素之間的邏輯關(guān)系和節(jié)水增糧工程項目特點(diǎn)，選擇38個三級指標(biāo)、14個二級指標(biāo)和5個一級指標(biāo)構(gòu)建節(jié)水增糧項目后評價體系。系統(tǒng)層中關(guān)聯(lián)度相對較大的指標(biāo)有建設(shè)實施與效果評價，關(guān)聯(lián)度偏小的有社會影響和目標(biāo)評價，目標(biāo)層中關(guān)聯(lián)度最小和最大的指標(biāo)為綜合評價、過程評價。

2)朝陽縣龍城區(qū)2012-2015年節(jié)水增糧項目后評價綜合關(guān)聯(lián)度為0.7251，按照評價標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到良好等級。結(jié)合每項指標(biāo)完成情況和綜合評價體系各參數(shù)權(quán)重大小，為達(dá)到預(yù)期建設(shè)目標(biāo)可采取有針對性的改善、加強(qiáng)措施，為擬建和在建工程優(yōu)化設(shè)計提供一定的指導(dǎo)。