农业机械适用性用户调查评价模型研究_基于模糊层次分析法

因此 ， 判断一致性程度 CR = 0 时 ， 认为判断矩阵 M 具有完全的一致性 。 当 CR ＜ 0． 1 时 ， 认为判断矩阵 M 的不一致程度在容许范围之内 ， 有满意的一致性 。 通过一致性检验 ， 可用其归一化特征向量 W 作为权重 向量 ， 即本层次各要素对上一层次某要素的相对权重 向量 。 当 CR ＞ 0． 1 时 ， 判断矩阵 M 则不具有一致性 ， 一致性检验不通过 ， 那么要重新构造判断矩阵 M ， 需 对 a ij 加以调整 。
5
农机适用性用户调查评价递阶层次结构模型共分 3 层 ，设第 2 层有 s 个因素 ， 第 3 层相对第 2 层第 k （ k = 1， 2， …， s ） 个因素的影响因素为 n 个 ， 其因素集为 ： Xk =
{X
k1
， X k2 ， …， 由上述权重确定方法计算出 X kn } ，
(α
k1
n 个因素相对权重模糊向量 α k = 为 r kij = 式中 K ij N
m
式中
n — 判断矩阵 M 的阶数 ； λ max — 对应于判断矩阵 M 的最大特征根 。 则一致性比率 CR 为 CR = CI RI
ui =
w ik Q * ∑ k k =1 ui
n
归一化处理后得该因素的最终综合权重为 αi =
RI 可以通过表 2 查得 。 平均随机一致性指标如 表 2 所示
CR k — 第 k 位专家的一致性比率 。 归一化处理得第 k 位专家的权重为 Qk
m
2． 4
一致性检验 计算一致性指标 CI ， 即 λ max － n CI = n －1 λ max =
n w j ·a ij 1 ∑ n i =1 wi
Q* = k 2． 6 综合权重计算
Qk ∑ k =1 对所有参与专家的因素权重和专家相对权重进行 求积求和 ， 得到指标的组合权重 ， 即
表2 Table 2 矩阵阶数 n 1 2 3 4 5 平均随机一致性指标（ RI） Average random consistency index（ RI） 矩阵阶数 n 6 7 8 9 10
［5 － 7 ］
第7 期
w i — 某一因素对应上层因素的相对权重 。
RI 0 0 0． 58 0． 90 1． 12
· 74·
2013 年 7 月 y2 ， y3 ， y4 ， y5 ｝ 用， 不适用 ， 很不适用 ｝ = ｛ y1 ， 2． 7． 2 一级评判模型
农 机 化 研 究 械适用度的概念和计算方法 。
第7 期
农业机械适用度 （ SYD ） 表示某农业机械对使用条 件的适用程度 ， 是对农业机械适用性的定量描述 。 对评价等级很适用 、 适用 、 一般适用 、 不适用 、 很 80 ， 60 ， 40 ， 20 ， 不适用分别赋值为 100 ， 采用加权平均 法， 得出最终适用度计算公式为 SYD = 100 b1 + 80 b2 + 60 b3 + 40 b4 + 20 b5
n ×5
参考文献 ：
［ 1］ 王莲芬， ． 北京： 中国人民 许树柏 ． 层次分析法引论［M］ 1990． 大学出版社， ［ 2］ 邱东 ． 多指标综合评价方法的系统分析［M］ ． 北京： 中国 1991． 统计出版社， ［ 3］ 张勇 惠， 林 焰， 纪 卓 尚． 运 输 船 舶 多 目 标 模 糊 综 合 评 判 ［ J］ ． 系统工程理论与实践， 2002 （ l1 ） ： 23 － 27．
1
评价模型建立原理
农业机械适用性用户调查评价模型的建立原理为 ［1 ， 2 ］ 。 该方法根据问题的性质和要 层次分析法 （ AHP ） 达到的总目标 ， 将问题分解为不同的组成因素 ， 并按 照因素间的相互关联影响以及隶属关系将因素按不 同层次聚 集 组 合 ， 形成一个多层次的分析结构模型 （ 即递阶层次结构模型 ） ， 从而最终使问题归结为低层 （ 因素层 ） 相对于高层 （ 目标层 ） 的相对重要权值的确 定或者相对优劣次序的排定 ， 是对难于完全定量的复 杂系统做出决策的模型和方法
2013 年 7 月
农 机 化 研 究
第7 期
农业机械适用性用户调查评价模型研究
—基于模糊层次分析法
程兴田 ， 王 祺 ， 闫发旭
730046 ）
（ 甘肃省农业机械鉴定站，兰州 摘
要： 针 对 农 业 机 械 适 用 性 的 模 糊 性 特 点 ， 建立了基于模糊层次分析法的农业机械适用性用户调查评价模
［3 ］
。 从影响农 业 机 械
适用性的因素的结构看 ， 用层次分析法 （ AHP ） 解决农 业机械适用性定量评价是适宜的 。
2
评价模型建立步骤
收稿日期： 2012 － 11 － 06 基金项目： 国家公益性行业（ 农业） 科研专项（ 200903038 ） （ E － mail ） CXT_ 作者简介： 程兴田（ 1962 － ） ， 男， 甘肃甘古人， 研究员， 100@ 163． com。
型。同时， 在层次分析法计算指标权重 的 基 础 上， 运用群体决策的方法来确定评价指标的综合权重， 并提出 了表征农业机械适用性程度的适用度概念和计算方法。 关键词： 农业机械； 模糊层次分析； 用户调查； 适用度 中图分类号： S23 － 01 文献标识码： A 文章编号： 1003 － 188X（ 2013 ） 07 － 0073 － 03
RI 1． 24 1． 32 1． 41 1． 46 1． 49
w =
_
(w
1
， w2 ， … wn )
_
3 ） 经对 w 进行归一化处理 ， 得 wi =
表1 Table 1
i n _ i =1
w
2． 5
w i
多专家相对权重向量的确定 以上是某一专家确定相对权重向量的过程 ， 由于
判断矩阵元素表
· 73·
2013 年 7 月 w = （ w1 ， w2 ， …， wn ） 式中 w i 的计算过程如下 ： 1 ） 计算判断矩阵 M 中每一行元素乘积 ， 即 E i = a i1 · a i2 … a in 2 ） 计算 E i 的 n 次方根 w i = 槡 Ei ， 得
_ n T
农 机 化 研 究
影响农业机械适用性的因素很多 ， 且由多层级构成 ， 是一种内在关系比较复杂的层级网络系统 ， 难以建立 起定量理论模型进行评价 。 长期以来 ， 通过用户调查 信息进行定性评价 ， 其结果不能准确 、 全面地指导农 业机械的推广和选用 。 为此 ， 应用模 糊 层 次 分 析 法 ， 提出了农业机械适用度概念和计算方法 ， 并利用用户 调查信息的分析量化数据计算出农业机械适用度 ， 以 解决农业机械适用性定量评价问题 。
C1 C1 C2 影响 因素 Ci a11 a21 a i1 Cn a n1
C2 a12 a22 a i2 a n2
… … … … …
Cj a1 j a2 j a ij a nj
免单一专家评判而产生的随机偏差 。 由于各 专 家 的 知识水平以及对农业机械适用性的认识程 知识结构 、 所给的判断矩阵的真实度及可信度也不一 度不同 ， 还需对各专家赋予权重 。 对于多专家参与 样 。 因此 ， 构造判断矩阵并确定权重向量的计算过程如下 ： 设有 m 位专家 ， 其中第 k 位专家的权重为 Qk = 式中 1 1 + 10 CR k a ＞ 0， k = 1， 2， …， m
kn5
重集 ， 避免了确定权重的主观片面性 。 2 ） 采用较成熟的模糊综合评判法 ， 对农业机械适 用性通过用户调查进行测评 ， 很好地处理了多指标评 价问题 ， 使测评结果更客观 ， 更具有科学性 ， 使得农业 鉴定 、 推广 机械适用性的测评结果在农业机械生产 、 和管理工作中具有积极的指导作用 。 3 ） 综合了层次分析法 （ AHP ） 和模糊综合评判的 优点 ， 将定性分析和定量分析有机结合起来 ， 使农业 机械适用性测评测评更具操作性 。
பைடு நூலகம்[b
1
最终的 果 。 类似地可以得到更多级的综合评判向量 ， 综合评判结果记为 B1 B B = α R = α 2 = B S
b2
…
b5 ]
［ 4］ 刘方， 蔡 志 强， 孙 树 栋． 机 械 制 造 企 业 客 户 满 意 度 分 析 ［ J］ ． 中国机械工程， 2006 （ 2 ） ： 221 － 223． ［ 5］ 李 继 军， 潘 亚 ． 群 体 决 策 和 AHP 法 结 合 确 定 指 标 权 重 ［ J］ ． 基建优化， 2006 ， 27 （ 6 ） ： 27 － 29． ［ 6］ 徐泽水 ． 群组决策中专家赋权方法研究［J］ ． 应用数学与 2001 ， 15 （ 1 ） ： 19 － 22． 计算数学学报， ［ 7］ 陈卫， 方廷健， 马永军， 等 ． 基于 Delphi 法和 AHP 法的群 ． 计算机工程， 2003 ， 29 （ 5 ） ： 18 － 体决策研究及应用［J］ 20． ［ 8］ 郑孝勇， 姚景顺 ． 基于模糊层次分析法的雷达效能评估 J］ ． 现代雷达， 2002 ， （ 2 ） ： 7 － 9． （ 下转第 80 页） 方法［
0
引言
农业机械的适用性是指满足其使用条件的程度 。
2． 1
建立递阶层次结构模型
根据层次分析法 （ AHP ） 原理 ， 对影响农业机械适 。 用性的因素进行了分析 其用户调查评价递 阶 层 次 结构模型共分 3 层 。 第 1 层为总目标层 ， 即农业机械 。 2 1 相对于 适用性 第 层为相对于第 层的影响因素 ， 第 3 层的目标层 ， 包括主机配套适用性 、 田间作业适 、 、 用性 气象条件适用性 农艺条件适用性和物料条件 适用性等 5 个因素 ， 一般农业机械的影响因素都可以 5 。 3 影响主机 归到 大类 第 层为第 2 层的影响因素 ， 配套适用性的有主机轮距 、 主机牵引力或牵引功率 、 主机自重 、 主机悬挂 （ 牵引 ） 装置和主机 PTO （ 动力输 出轴 ） 型式和转速共 5 个因素 ； 影响主机田间作业条 土壤条件和作物特征 3 个因 件适用性的有地表条件 、 素 ； 影响气象条件适用性的有风向风速 、 气温及地表 温度 3 个因素 ； 影响农艺条件适用性的因素因机具不 同而 不 同 ， 如 对 播 种 施 肥 联 合 作 业 机， 包 括 行 距、 株 距、 播种深度和施肥深度 4 个因素 ； 影响气物料条件 适用性的因素亦因机具不同而不同 ， 如对磨粉机械 ， 就包括物料种类 、 几何尺寸和含水率等 3 个因素 。 涉 可依具体情况对其中的因素进 及到具体机具类型时 ， 行取舍 。 2． 2 构造判断矩阵 判断矩阵由本层因素针对上一层某一个因素的相 对重要性的比较而形成 ， 判断矩阵的元素 a ij 用 1 ～ 9 标度方法给出 ， 每层因素不宜超过 9 个 。 假设同一层 对上一层某一因素的影响因素为 n 个 （ n ≤9 ） ， 由专家 对任意两个要素进行比较后形成表 1 所示的判断矩阵 元素表 。 2． 3 计算权重向量 权重向量为