基于层次分析法的农业水资源利用效率评价

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层次分析法在水环境规划中的应用

层次分析法在水环境规划中的应用

层次分析法在水环境规划中的应用摘要:层次分析法为系统工程当中开展非定量分析工作所采用的一种较为快捷、方便的方法。

其能够在当前阶段的水环境规划当中发挥非常重要的作用。

基于此,本文主要对层次分析法在水环境规划中的应用进行分析和探讨。

关键词:层次分析法;水环境规划;应用引言:层次分析法早在70年代就已经被提出,在很长一段时期的发展和进步之后,当前阶段的层次分析法相比之下已经达到了较为成熟的地步。

此方法应用的主要原理具体来说就是首先将需要开展评价系统的相关替代方案作为基础,将其中所存在的所有要素进行充分地分解,然后需要同一层次的要素将上一层要素作为准则,以此来开展所对应要素的判断工作,实现对每个相关要素的重要性的有效对比,以此来找到其中综合重要性最高的原则,最终以此来实现最佳方案的确定。

当前阶段层次分析法会经常应用在水环境规划的工作当中。

1.层次分析法在水环境规划中的应用在实际开展水环境流域规划的过程当中,为了能够实现进行某个区域相应监测断面的有效水质综合评价工作,通过对层次分析法的合理有效应用来开展水质的综合评价,以此来进行各个断面污染情况的有效对比,进而更进一步来明确污染物。

1.A-B矩阵的构造和其检验首先构建出A-B判断矩阵,结合每一个相应断面的功能区进行划分,依据每一个断面环境质量标准方面的相关要求与其自身的重要性,获取每一个相应断面的判断矩阵;在判断矩阵的特征值方面,应用和积法来开展相应的计算,以此来获取矩阵的特征向量,将此作为主要的依据来进行矩阵最大特征值的计算工作;对矩阵的一致性开展相应的检验工作,判断矩阵一致性的满意程度。

1.B-C矩阵的构造和其检验将所开展断面监测完成之后所获取的结果来开展其枯水其每一种相关污染物的单因子评价工作,通过标准指数法来开展每一种污染物单因子的指数计算工作,以此来获取其单因子指数的结果;在获取单因子指数结果之后,在此基础上实现对各种污染物之间单因子的两两比值,将其当做矩阵判断当中的重要元素,以此来获取B-C的判断矩阵。

农田农村水资源利用效率评价

农田农村水资源利用效率评价

农田农村水资源利用效率评价水资源是生态系统中不可或缺的重要要素,尤其对于农田和农村来说,水是农业生产的基础。

如何评价农田农村水资源的利用效率,对于实现可持续农业和农村发展具有重要意义。

本文将从不同角度展开对农田农村水资源利用效率评价的讨论。

一、农田灌溉水利用效率农田灌溉是农业生产中最大的用水行为之一,其水利用效率直接影响着农业生产的效益。

评价农田灌溉水的利用效率,可以从农田灌溉水的利用率、灌溉水浪费情况等角度来考虑。

二、农田排灌体系效率农田排灌体系的建设和维护对于提高农田水资源的利用效率至关重要。

对于农村地区而言,排灌系统的完善度和运行效率直接影响着水资源的利用效率。

三、水肥一体化效率水肥一体化是指在农田生产过程中,通过合理施肥和控制灌溉,实现水肥协调、高效利用。

水肥一体化对于提高农田水资源的利用效率有着积极的促进作用。

四、农业生产水资源利用的经济效益评价农田农村水资源的利用效率与农业生产的经济效益密切相关。

评价农田农村水资源的利用效率,需要考虑到其对农业生产的贡献和带来的经济效益。

五、农村节水措施的实施情况评价农村地区水资源短缺的情况日益严重,为了提高水资源利用效率,农村地区需要加大对节水措施的实施力度。

评价农村节水措施的实施情况,可以从各项节水措施的具体实施情况和效果等方面考虑。

六、农田水资源保护情况评价农田水资源的保护对于维护生态平衡和实现可持续发展至关重要。

评价农田水资源的保护情况,可以从水资源的净化情况、水资源的管理和监控情况等多方面考虑。

七、农村水资源利用效率的社会影响评价农村水资源利用效率的提高对于当地社会具有积极的影响。

评价农村水资源利用效率的社会影响,可以从经济效益、环境影响、社会效益等方面考虑。

八、科技进步对农田农村水资源利用效率的促进作用评价科技进步对于提高农田农村水资源利用效率起着至关重要的作用。

评价科技进步对农田农村水资源利用效率的促进作用,可以从科技应用水平、技术创新效果等方面考虑。

农业水资源利用效率评价

农业水资源利用效率评价

农业水资源利用效率评价随着人口的增长和经济的发展,农业对水资源的需求也越来越大。

然而,水资源的有限性使得农业水资源利用效率成为一个重要的问题。

农业水资源利用效率评价是衡量农业生产中水资源利用效果的指标,对于提高农业生产的可持续性和水资源的合理利用至关重要。

一、农业水资源利用效率的概念和意义农业水资源利用效率是指在特定的农业生产条件下,单位面积或单位产量所消耗的水资源量。

农业水资源利用效率的提高可以实现农业生产的高效化,减少水资源的浪费,提高农民的收入和生活质量。

同时,合理利用水资源还可以保护生态环境,维护水生态系统的平衡。

二、农业水资源利用效率评价的指标1. 水利用效率(WUE)水利用效率是指单位产量所消耗的水资源量。

在农业生产中,水利用效率的评价可以通过计算农作物的产量与灌溉水量的比值来进行。

高水利用效率意味着单位面积的农作物产量较高,从而减少了水资源的浪费。

2. 产量效益(YER)产量效益是指单位水资源投入所获得的产量。

通过计算单位灌溉水量所获得的农作物产量来评价农业水资源的产量效益。

高产量效益意味着单位水资源投入所获得的农作物产量较高,说明农业水资源利用效率较高。

3. 经济效益(EER)经济效益是指单位水资源投入所获得的经济收益。

通过计算单位灌溉水量所获得的经济收益来评价农业水资源的经济效益。

高经济效益意味着单位水资源投入所获得的经济收益较高,说明农业水资源利用效率较高。

三、农业水资源利用效率评价的方法1. 实地调查法实地调查法是通过对农田进行实地观察和调查,了解农作物的生长情况、灌溉水量和产量等相关数据,从而评价农业水资源利用效率。

这种方法可以直接获取农业水资源利用效率的真实数据,但调查范围相对较小,耗时耗力。

2. 数学模型法数学模型法是通过建立数学模型,模拟农作物的生长过程和水分利用情况,从而评价农业水资源利用效率。

这种方法可以对大范围的农田进行评价,但需要准确的数据和复杂的计算。

3. 统计分析法统计分析法是通过对大量的农业生产数据进行统计和分析,得出农业水资源利用效率的评价结果。

基于层次分析法的农业资源可持续利用评价研究——以A地区为例

基于层次分析法的农业资源可持续利用评价研究——以A地区为例

作者简介刘建明(1997—),男,新疆石河子人,硕士研究生,从事农业经济与政策研究。

通信作者张强(1977—),男,重庆人,博士,副教授,从事农林法律与政策、生态法学研究。

收稿日期2023-11-30基于层次分析法的农业资源可持续利用评价研究——以A 地区为例刘建明张强(西南林业大学经济管理学院,云南昆明650224)摘要为探究A 地区农业资源可持续利用发展水平,本文从经济、生态环境和社会可持续3个方面构建该地区农业资源可持续利用评价指标体系,运用层次分析法对该地区农业资源可持续利用状况进行评价分析。

结果表明,2017—2021年,该地区农业资源可持续利用总体指数处于一般可持续水平,并呈逐年增长趋势;经济可持续性和社会可持续性总体不断上升,生态环境可持续性先升后降再上升。

根据评价结果,在研究分析的基础上提出改善农业资源可持续利用的具体策略,为农业资源可持续利用提供参考。

关键词农业资源;可持续利用;层次分析法;经济可持续性;生态环境可持续性;社会可持续性中图分类号F323.6;X22文献标识码A文章编号1007-7731(2024)03-0128-06农业资源是农业农村发展的自然基础,是实现农业可持续发展的前提和保障,农业资源可持续利用是在满足现有农业生产需要的前提下,根据农业资源禀赋特征,实行一系列技术和机制性变革,以保证农业资源长期利用和持续发展。

随着可持续农业和农村开放性生产的不断深入发展,越来越多的研究者开始关注农业资源可持续利用的研究。

许信旺[1]在研究安徽农业资源可持续利用时,将农业资源与环境、农业生产与经济以及农村人口与社会等农业资源发展组合成一个系统进行研究。

何秀丽等[2]在研究东北地区农业资源可持续利用时,从经济持续、社会公平和环境永续3个方面来分析农业资源的可持续利用路径。

张尔升等[3]在研究农业资源可持续利用时,以生态、经济和社会3个方面作为切入点进行分析。

曹执令[4]以衡阳市为例,通过构建层次模型来分析区域农业资源可持续利用水平。

基于层次分析法的农业水资源利用效率评价

基于层次分析法的农业水资源利用效率评价

基于层次分析法的农业水资源利用效率评价水资源利用效率评价是水资源研究中的重点问题之一。

农业用水作为用水结构的重要组成部分,对农业水资源利用效率进行评价是提高农业水资源利用效率的必要途径。

本文通过构建农业水资源利用效率的评价指标体系,对农业水资源利用效率指标原始值进行极值无量纲化处理,并将处理后的指标值作为模型输入数据,采用层次分析法,对上海市2008~2012年农业水资源利用效率进行评价,结果表明,上海市农业水资源利用效率呈现不断上升趋势,农业节水取得较大进展。

标签:农业水资源利用效率层次分析法评价1引言水被视为“生命之源”,是维持一切生产生活不可或缺的重要资源[1]。

近年来,随着经济社会的发展,农业用水与工业、生活用水之间的矛盾越演越烈,农业用水受到很大的限制[2-3]。

解决这一问题的最行之有效的途径之一便是提高用水效率,因此对农业水资源利用效率进行评价,对于保证农业高效用水,促进水资源的合理开发与利用,推动社会经济可持续发展都具有理论指导意义和实践价值[4-5]。

现有的综合评价方法有数百种之多,主要分为主观赋权与客观赋权两类,其中主观赋权的方法主要有层次分析法、专家评价法、综合指数法等,客观赋权的方法主要有因子分析法、突变理论、熵值法等[6-10]。

本文选取层次分析法作为评价方法,以上海市2008~2012年农业水资源利用统计数据为对象,开展上海市农业水资源利用效率评价,对上海市农业水资源高效利用提供科学合理的建议。

2指标体系一般来说,农业水资源利用效率主要指灌溉用水的配置效率和经济效率,可以用水资源消耗量、投入产出比率等衡量[11-16]。

根据农业用水效率评价指标体系的构建原则,综合考虑农业水资源利用效率的特点,利用层次分析法将确定的指标体系分为三个层次,及目标层、准则层和指标层。

综合目前国内外研究进展,最终确定指标体系如图1所示。

3方法介绍层次分析法是美国运筹学家T.L.Saaty于20世纪70年代中期提出的一种系统分析方法,其基本原理是把复杂系统分解成目标、准则、方案等层次,在此基础上进行定性和定量分析,其在具体运用时一般遵循以下步骤:3.1构造判断矩阵判断矩阵是指结合数据资料和专家意见,构造由本层次因素针对上一层次中的某因素而得出的重要性权数组成的矩阵,即同一层因素进行两两比较,加以平衡调成,以评定本层次中各有关因素相对重要性的情况。

水资源利用效果评估

水资源利用效果评估

水资源利用效果评估水,是生命之源,是人类社会发展不可或缺的重要资源。

随着人口的增长和经济的发展,水资源的供需矛盾日益突出,水资源的合理利用和有效保护成为了全球关注的焦点。

为了实现水资源的可持续利用,对水资源利用效果进行评估显得尤为重要。

水资源利用效果评估,简单来说,就是对水资源在各个领域的使用情况进行综合分析和评价,以判断其利用是否合理、高效,并为未来的水资源管理和规划提供科学依据。

首先,我们来看看农业领域的水资源利用效果。

农业是用水大户,灌溉用水占据了农业用水的绝大部分。

在评估农业水资源利用效果时,需要考虑多个因素。

例如,灌溉方式就是一个关键因素。

传统的大水漫灌方式,水资源浪费严重,而滴灌、喷灌等先进的灌溉技术则能够大大提高水资源的利用效率。

此外,农作物的种植结构也会影响水资源的利用效果。

如果种植的是高耗水的作物,且种植面积过大,可能会导致水资源的过度消耗。

同时,土壤的性质和肥力也会对水资源的吸收和利用产生影响。

工业领域的水资源利用同样值得关注。

许多工业生产过程都需要大量的水,如化工、钢铁、造纸等行业。

在评估工业水资源利用效果时,重点在于考察企业的用水工艺和水循环利用情况。

一些先进的企业通过采用节水型生产工艺和设备,以及建立完善的水循环系统,实现了水资源的高效利用和废水的达标排放。

而那些工艺落后、管理不善的企业,则往往存在水资源浪费和污染的问题。

生活用水方面,虽然单个居民的用水量相对较小,但由于人口众多,总量也不容小觑。

评估生活用水的利用效果,主要看居民的用水习惯和节水意识。

例如,是否存在长时间开水龙头、用水器具是否节水等。

此外,城市的供水管网漏损率也是一个重要的评估指标。

如果供水管网老化、破损严重,会导致大量的水资源在输送过程中流失。

在评估水资源利用效果时,还需要考虑水资源的质量。

如果使用的水资源受到污染,不仅会影响其使用效果,还可能对环境和人体健康造成危害。

因此,对水资源质量的监测和评估也是必不可少的环节。

基于层次分析法的水资源评价研究

基于层次分析法的水资源评价研究

基于层次分析法的水资源评价研究近年来,随着城市化的进程不断加快,水资源的评价问题渐渐引起人们的关注。

水资源的评价是指利用多种评价指标对水资源进行全面、系统、科学地评价,以便制定相应的水资源管理方案。

而基于层次分析法的水资源评价研究,则是利用该方法对水资源进行分析和评价的一种重要方式。

一、层次分析法的概述层次分析法,是由美国数学家托马斯·萨阔提出的一种综合分析方法,该方法可以解决多层次的、多方面的问题。

在这种方法中,问题被分解为若干个层次,然后根据不同层次的关系,构建出一颗层次结构树。

接着,采用一种数学方法——特征值法,计算出各个因素或指标的权重,并根据各个指标的权重,将评价对象进行排序和分层。

这种方法已经得到了广泛的应用,特别是在各种评估问题的决策过程中。

二、水资源评价中的层次结构水资源问题是一个综合、复杂的问题,在评价时需要考虑许多因素,如水质、水量、水价、供应能力等等。

根据水资源问题的性质和评价指标的种类,可以将水资源评价分为三个层次:目标层次、准则层次和方案层次。

1. 目标层次目标层次是水资源问题的最高层次,该层次反映的是对水资源问题的总体期望和性质。

在水资源评价中,可以将目标层次分为环保要求、景观要求、经济效益和可持续发展等多个方面。

在进行水资源评价时,需要对各个目标进行分析,并为各个目标制定明确的指标。

例如,对于环保要求这一目标,可以将水资源的水质、水生态和生物多样性等指标作为评价指标。

2. 准则层次准则层次是在目标层次下的二级层次,该层次反映的是具体的评价指标和标准。

在水资源评价中,可以将准则层次分为水质、水量、水价等多个指标。

在进行准则层次的设立时,需要考虑各个准则之间的权重关系。

3. 方案层次方案层次是在准则层次下的最低层次,该层次反映的是不同方案的优劣性。

在水资源评价中,可以将方案层次分为发展方案、节约方案和环保方案三个方面。

在进行方案的设立时,需要将各个方案的优缺点进行比较,并为各个方案制定权重。

层次分析法在农业可持续发展生态环境安全评价中的应用

层次分析法在农业可持续发展生态环境安全评价中的应用

论文层次分析法在农业可持续发展生态环境安全评价中的应用摘要:农业可持续发展进程中,生态环境妥全的评价历来受到高度重视,其评价方法多种多样,目的都是解决影响生态环境的诸多因素对生态环境安全听起作用的大小,从而针对主要因素提出相应的对策本文运用层次分析法对合肥市2001年的生态环境安全进行了评价,认为其当时处于“较不安全”状况,分析了产生原因,提出绵阳市农业可持续发展中应与重视的几个方面。

关键词:农业可持续发展生态环境安全评价层次分析法生态环境指标综述:1.层次分析法简介1.1基本原理层次分析法(AHP法)根据问题的性质和要达到的目标,将问题分解为不同的组成因素,并按照指标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,从而最终使问题少!结为最底层(供决策的方案、措施等)相对于最高层(目标)的相对重要权值的确定或相对优劣次序的排定二目前在系统评价、环境评价、项目遴选、成矿预测和规划决策等模糊判断及数据挖掘等方面有较多的应用。

生态环境安全评价即是这样一个多层次的体系,主要是通过对诸多表征生态环境安全指标(因素)的权值分析,来最终评价其安全性。

1.2分析步骤(1)通过对系统的深刻认一识,确定该系统的日标,弄清规划决策所涉及的范围、所要采取的措施方案和政策、实现目标的准则、策略和各种约束条件等,广泛地收集信息。

(2)建立一个多层次的递阶结构,按目标的不同、实现功能的差异,将系统分为几个等级层次。

(3)确定以上递阶结构中相邻层次因素间相关程度通过结构两两比较判断矩阵及矩阵运算的数学方法,确定对于上一层次的某个因素而言,本层次中与其相关因素的重要性排序—相对权值。

(4)计算各层指标对系统目标的合成权重,进行总、排序,以确定递阶结构中最底层各个因素在总目标中的重要程度并进行一致性检验。

(5)根据分析计算结果,综合分析措施方案和政策、实现目标的准则、策略和各种约束条件等对目标的影响,考虑相应的决策。

基于博弈论组合赋权VIKOR模型的农业节水灌溉技术评价

基于博弈论组合赋权VIKOR模型的农业节水灌溉技术评价

村乡科技XIANGCUN KEJI122XIANGCUN KEJI 2021年2月(上)基于博弈论组合赋权VIKOR 模型的农业节水灌溉技术评价陕振沛宁宝权(六盘水师范学院数学与计算机科学学院,贵州六盘水553004)[摘要]针对当前在农业节水灌溉技术评价研究上的不足,提出基于博弈论组合赋权VIKOR 模型的农业节水灌溉技术评价模型。

首先,分别采用层次分析法和可变熵模型确定指标的主观与客观权重向量;其次,利用博弈论组合集成赋权确定指标权重;再次,与VIKOR 模型相结合,通过定义的农业节水灌溉技术的折中值来对节水灌溉方案进行优选;最后,通过对吉林省松原市前郭县灌溉试验地所做的实证分析验证所提方法的有效性。

[关键词]节水灌溉技术;博弈论组合赋权;VIKOR 模型[中图分类号]S274[文献标识码]A[文章编号]1674-7909(2021)04-122-3我国水资源分布极其不均衡,水资源短缺现象非常普遍与严重,特别是在农业灌溉方面。

随着节水技术的发展,高效节水灌溉成为破解农业水资源短缺问题的关键途径。

因此,如何实施高效的农业节水灌溉技术及对此开展有效的评价,不论对缓解农业水资源短缺还是促进农业可持续发展都有着重要的理论和现实意义。

张亮等阐述了高效节水灌溉模式选择的研究现状和发展趋势[1]。

薛媛等采用模糊层次分析法对疏勒河流域高效节水灌溉项目展开评价[2]。

高金花等应用层次分析法(An-alytic Hierarchy Process ,AHP )—熵权法对节水灌溉技术进行评价[3]。

王丰凯等提出了基于格序理论与组合赋权的地区农业节水灌溉项目优选方法[4]。

朱美玲等构建了农业高效节水区域效益评价指标体系[5]。

通过对这些文献的分析发现,当前针对农业节水灌溉技术评价的研究主要集中于农业高效节水灌溉技术指标体系的构建,或计算指标权重多采用单一的主观赋权法和客观赋权法,而且以使用AHP 法或熵权法居多。

采用组合赋权也是对主观和客观赋权方法进行简单的叠加与组合,组合权重向量并没有达到最优。

农业水资源高效利用评价指标体系构建及其应用

农业水资源高效利用评价指标体系构建及其应用

农业水资源高效利用评价指标体系构建及其应用摘要:水是地球上万物生命的源头,是缔造人类文明的重要元素。

水的存在和有效利用不仅关乎人们的生存和发展,更关系到国家和民族的前途与命运。

由于不合理利用水资源的行为,目前全球很多的国家和地区都面临着水资源的危机,我国作为世界上的农业大国,同样也需要大量的水资源。

特别是我国现在正处在社会政治经济转型的关键时期,本身就面临着许多的环境问题,水资源的使用和库存量就是其中重要的一项。

农业生产时,首先认识到水资源在农业上使用的现状以及存在的问题,然后才能采取相应的积极措施不断推动农业的可持续发展。

关键词:农业;水资源;高效利用;可持续发展引言我国是一个农业大国,同时也是一个水资源严重缺乏的国家,随着人口的不断增加,人们对水资源的需求越来越大。

对于节水灌溉建设工程来说,水资源也是一个重要的保障,因此相关人员要对水资源进行合理的利用,避免浪费,并及时制定节水法规,有效提高人员的节水意识,从而实现高效节水灌溉建设工程中水资源利用率的最大化。

1 农业水资源现状与利用上存在的不足1.1 农业水资源现状我国农业发展历史悠久,农耕文化源远流长,我国现代农业的发展举世瞩目,但是随着我国城市化建设的不断扩张,农业资源愈发匮乏,尤其在水资源方面,我国农业水资源利用现状并不十分理想,每年面对较大的缺口,主要表现在以下几个方面:第一,农业用水的损耗较为严重,当前我国农业的灌溉用水效率较低,在灌溉中的水流失情况严重。

第二,我国当前的农作物种植偏好于水资源密集型产品,这使得农作物对于水资源的需求加大,而耗水量较小的农作物发展未成规模,凸显出我国农作物种植结构上的不合理。

第三,地区农业水资源利用量存在差异,这一方面是受到地区地理位置及自然环境的影响,而另一方面也凸显出各地在农业水资源利用方面的政策差异。

1.2 农业水资源利用上存在的不足我国在农业方面水资源利用上存在的不足首先表现在水资源利用率较低。

水资源利用效率及效益的评价体系

水资源利用效率及效益的评价体系

r s 简称 A P是美 国运筹 学家 T .Say c H) .L at教授 于 上 效益与世界水平相 比较仍处 于较低水平 。 文将 在一定的 Poes 本 0年代初 期提 出的 , 是对定 性问题 进行定 量分析 的 自然条件和产业 结构差异下 , 国范围 内不 同省 份水资 世纪 7 对全 源利用 效率建 立评估指标体 系和效益评价模 型。
的利 用效益 。 因为该值越 高 , 反映 了该省 在农业生 产 中对
分别表示 第 个 省水资 源综合利 用效 率和效 益 的综
P 合评分 , SP 经济效益评分 , 效益评 分和生 态效益评 社会 分, 单位 1
于 同等产 出付 出的水资 源代价越 高 ; 工业 万元 G P最) D( :
二、 参数 设定
表 1 参 数 设 定 表

种 简便 、 活而又实用 的多准则决策方 法 。 灵 它的特点是
将一层 次元 素两两 比较 的重要 性进行定 量描述 。 而后 , 利 用数 权值 ,通过所有 层次之 间的总排序计 算所 有元素 的相对
G 。 第i G 个省 的 G P总量 , D 单位万元
G 第 i f 个省的人均水 资源 , 单位 m y V H 第 个省的人均生活用水量 , 位 m y i 单 V 第i 个省的综合用水率 , 单位 1
社会效 益指标 ,以及生 态效益指标来 对各项 具体 指标进
行 分类 与分析 。
Pz PE
首先 , 从经济效 益 出发 , 我们 主要 以国内生产 总值最 大化为 目标 ,具体考 虑其在 被利用过程 中的投入 与产 出 值 。对 于投入 值 , 了简化模 型 , 为 我们 不考虑 每 吨水 的成 本 。对于产 出值 , 认为 主要 体现在 以下 几个方 面 : 我们 农 业 万元 G P D)这个 值 从负 向反 映 了水 资源 在 经济 上 D ( :

基于层次分析法的农业技术推广评价指标体系研究

基于层次分析法的农业技术推广评价指标体系研究

基于层次分析法的农业技术推广评价指标体系研究摘要:农业技术推广评价系统的作用对象是我国的农业技术推广人员和相关的部门,目的是将先进的农业生产技术运用在农业产前、产中和产后的阶段中,从而提高农民的生活水平,繁荣农村经济,促进整个社会经济的发展。

我国的农业技术推广评价指标体系主要集中在农业生产的产后阶段,对于农业生产产前和产中的研究较少,这在一定程度上制约了我国农业技术水平的发展和提高,所以,建立一套完整的基于层次分析法的农业技术推广评价指标系统对于我国农业技术水平的发展具有十分重大的意义。

关键词:层次分析法;农业技术推广;评价指标体系中图分类号:f303.2 文献标识码:a 文章编号:1674—0432(2012)—08—0138—1农业推广技术就是通过说服、培训、提供信息等非强制生产方式帮助农民改进生产技能,发展农业生产,我国农业技术推广工作自1993年开始实施之后已有近20年的时间,取得了一定的显著成效,就目前来看,农业技术推广评价系统的作用对象是我国的农业技术推广人员和相关的部门,目的是将先进的农业生产技术运用在农业产前、产中和产后的阶段中,从而促进农民创收增收,提高农民的生活水平,繁荣农村经济,促进整个社会经济的发展。

但是我国的农业技术推广评价指标体系主要集中在农业生产的产后阶段,将重点放在农业生产的经济成果、社会效果和生态效果的评估上面,对于农业生产产前和产中的研究较少,分析层次不够,这在一定程度上制约了我国农业技术水平的发展和提高,所以,建立一套完整的基于层次分析法的农业技术推广评价指标系统对于我国农业技术水平的发展具有十分重大的意义。

首先,利用专家经验和农业技术推广程度相结合的方式对产前阶段进行合理评价,完善农业生产产前设计方案。

在农业产前阶段,应该做好全方位的部署工作,根据地域性特点和当年气象情况,确立好农业生产的目标,加大招商引资力度,制定好客观、合理的农业技术推广方案,根据资金和国家相关政策情况对人力资源方面实施有效配置,将先进的农业技术引入到农业生产中,对农民做好产前的培训工作,居安思危,防患于未然,在农民中普及防治病虫害、合理施肥等必备农业知识,在总体评价方面,利用专家自身经验和实用农业技术的推广程度进行合理的评价和打分,从而得出产前评价指标,给日后的农业产中和产后阶段的评价指标提供合理的参考。

农业节水对策的层次分析法

农业节水对策的层次分析法

农业节水对策的层次分析法近年来,随着全球温度上升、气候变化加剧,全球水资源紧张,农业水资源特别紧张。

特别是中国,农业用水量占全部用水量的比例达到50%节约用水是中国农业水资源管理中最为重要的任务之一。

为了更有效地节约水资源,建立更加完善的节水管理体制,国内外学者从不同角度考虑分析了节水对策,其中综合层次分析法尤为重要。

综合层次分析法是一种针对复杂问题的分析决策方法,在综合性考虑各种要素的基础上,综合考虑抽象决策因素,从而得出更优的结论。

一般来说,综合层次分析法可以分为三个层次:宏观分析、中间分析和微观分析。

宏观分析首先要明确节水对策的目的和范围,并从各种参考资料中总结出具体的节水对策。

中间分析要确定已有节水对策的全局有效性,并对各项节水对策进行评价,从而确定最优的节水对策。

最后,微观分析要详细分析每一项节水对策,考虑到不同地区,不同生态系统和气候环境的影响,并综合各种因素,给出具体的节水措施。

从宏观层析开始,可以从多个方面,采取系统的节水措施。

首先,建立以节水为主的综合管理机制。

通过建立一个综合的水资源管理体系,实施统一性的节水管理,包括从宏观到微观的节水管理体系,以及全社会各方面参与的有效的共同管理模式,使各种水资源管理措施发挥最大的效果。

另外,制定节水法规举措,加强监督执法,使节水立法有效落实。

其次,积极推动农业综合开发,采取科学的技术手段,推广农业新技术、新工艺,使农业节水抗旱技术得到充分利用。

这意味着要建立农业节水模式,提高农业施肥、灌溉等技术水平,提高农作物的耐旱性和抗逆性。

同时,要利用水利工程,增强地下水管理能力,减少农业污染,保护和恢复水资源,并推广大型农业水利技术,如分级灌溉技术、农业大数据等。

此外,可以采取节水技术和规划措施,以提高节水管理水平。

这些技术包括节水器具、节水阀门、湿度控制器和节水集灌等,可以有效减少农业用水的浪费和损失。

同时,应按照地区资源特征,采取科学的节水规划,明确区域农业节水潜力,根据潜力区划分投资强度,推动投资集中,提高投入效率。

基于层次分析法的表层带岩溶水资源评价方法探讨——以大小井流域为例

基于层次分析法的表层带岩溶水资源评价方法探讨——以大小井流域为例

式中:Q ——表层 带岩溶水资源量 ( 袁 m)
— —
表层 岩溶 水调 节系 数
Q ——表层 岩溶水子 系统大气 降水 补 人渗补给总量 ( m) 对于不同等级的石漠பைடு நூலகம்区 , 其表层岩溶带调 节表层岩溶水的能力差异较大。轻度 、中度石漠 化地 区 ,表层 岩溶 水动态 变 化虽 大 ,但表层 岩溶 带还具有一定储集地下水的能力 ;重度石漠化地 区 ,渗人表层岩溶带的大气降水几乎全部补给了 地下河 ,出露 的表层岩溶 泉具有 “ 雨停不久泉 水断流” 的气 候型动态特征 ,表层岩溶带对表 层 岩溶 水 基本 不具 调节 功 能 。 因而 公 式 ( )可 1
以大 小 井流 域 为例
王 伟
( 贵州省地质调查院 ,贵州 贵 阳 500 ) 504
[ 摘
要]表层岩溶水调节 系数是衡 量表层岩溶子 系统调节地下水 能力的一个物理量,其数
值 与 系统 内水文地 质条 件 、气 象 因素 及 生态环 境 质 量 等相 关 。 采 用层 次分 析 法 量化 处理 影 响
表 层 岩溶带 是碳 酸盐 岩类 岩石 近地表 部分 因 强烈溶 蚀作 用形 成 的具有 一定 规模 、并 由不 同岩
部分发育的各种岩溶孔隙、裂隙内的地下水 ,碳 酸盐岩类地层存在的岩溶弱发育带或非可溶岩夹 层 ,则为地下水在表层岩溶带系统 内的储集奠定
了基础 。
溶形态组合 而成 的强岩溶化带,从剖面上反映 , 是岩溶垂向作用的第一个岩溶层 , 储存于其中的 岩溶水被称为表层岩溶水。在前人所做的水文地 质调查 中,由于该类型地下水动态变化大、水量 小、季节性强而往往被忽略。但近年来的研究和 实践证明 ,表层带岩溶水对 于解决地下水水位埋 藏深、开发利用难度大的峰丛洼地区的人畜饮水 和耕地灌溉用水具有十分重要的作用 。因而 ,对 表层岩溶水系统以及资源量 的研究 、评价 已成为 当今岩溶水文地质领域的热点之一。 目 ,国内外对表层岩溶水的评价尚无较为 前 成熟的方法。本文是以近年来对贵州表层岩溶水 的调查工作为基础 ,从分析控制表层岩溶水调节 能力 的诸 因素人手 ,提出了基于层次分析法的表 层岩溶水资源评价方法 ,供 同行探讨 、斧正。

基于层次分析法的综合用水效益评价模型

基于层次分析法的综合用水效益评价模型

-基于层次分析法的综合用水效益评价模型————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:ﻩ第28章基于层次分析法的综合用水效益评价模型——评价方法28.1案例背景2007年,我国淡水资源总量为2.5万多亿m3,人均仅有1916m3,为世界平均水平的1/4,是全球13个人均水资源最贫乏的国家之一。

据统计截至2005年下半年,全国城市缺水总量已经高达60亿m3,全国660多个城市中有400多个存在不同程度的缺水。

尽管水资源严重缺乏,水资源浪费、利用效率及效益低下的现象却普遍存在,这是粗放的经济发展模式的必然结果,同时也是制约我国经济社会可持续发展的瓶颈。

因此,逐步提高水资源的利用效率及效益是建设节水型社会的核心问题,以水资源的可持续利用保障经济社会的可持续发展,在水资源总量有限的情况下,提高生活、生产和生态用水的效率和效益,将获得经济效益、社会效益和生态效益多赢的局面,建立自然环境与人类共同的和谐社会。

基于上述考虑,有必要建立水资源评价指标体系和综合用水效益评价模型,用于对全国范围内不同行业、不同城市进行综合用水效益评估,为政府行政主管部门提供水资源科学管理的决策依据,进行合理的产业结构的调整,促进节水技术和产品的推广,实现水资源的可持续发展。

在建模中还要充分考虑到各省市自然条件和产业结构的差异,使得评价的结果确实能够指导节水增效,真正有助于改善水资源利用的实际情况。

目前关于我国水资源的利用已有些初步的研究,例如提出了一些反映水资源利用状况的指标:如水资源总量、年降水量、农业万元GDP用水量(农业用水量与农业万元产值的比值)、工业万元GDP用水量(工业用水量与农业万元产值的比值)、人均COD排放量(化学需氧量(COD)是指在一定的条件下,采用一定的强氧化剂处理水样中的有机物时所消耗的氧化剂量,它的多少可以反映该地区工业发达的程度以及对污染治理的力度)、人均水资源量、人均生活用水量(人们日常生活所消耗的水量) 等。

基于层次分析-熵权法的内蒙古农牧交错带农业用水水平综合评价

基于层次分析-熵权法的内蒙古农牧交错带农业用水水平综合评价

第37卷第5期2023年10月水土保持学报J o u r n a l o f S o i l a n d W a t e rC o n s e r v a t i o nV o l .37N o .5O c t .,2023收稿日期:2023-02-20资助项目:内蒙古自然科学基金项目(2019B S 05027,2021M S 04005);内蒙古社科基金项目(2023A Y 04,202113);内蒙古自治区高校科研项目(N J Z Y 21241,N J Z Y 21243);乌兰察布市基础研究项目(2021J C 322);集宁师范学院博士基金项目(j s b s j j 2324) 第一作者:王腾(1988 ),男,讲师,硕士,主要从事城市生态及区域规划研究㊂E -m a i l :w a n g t e n g n j s y @126.c o m 通信作者:樊才睿(1989 ),男,副教授,博士,主要从事生态水文过程研究㊂E -m a i l :f a n c a i r u i @126.c o m基于层次分析-熵权法的内蒙古农牧交错带农业用水水平综合评价王腾1,李佳1,2,付尧3,郑慧1,赵永峰1,李俊1,樊才睿1,4(1.集宁师范学院,内蒙古乌兰察布012000;2.内蒙古工业大学建筑学院,呼和浩特010051;3.吉林省水文水资源局辽源分局,吉林辽源136200;4.乌兰察布地理空间大数据应用与环境监测重点实验室,内蒙古乌兰察布012000)摘要:在我国北方干旱半干旱地区,农业灌溉是水资源消耗的主要途径,农业水资源利用效率的高低,直接决定着区域可利用水资源量㊂为探究我国北方农牧交错带农业用水水平,以内蒙古农牧交错带农业灌溉用水为研究对象,在综合分析用水现状的基础上,通过层次分析 熵权法和模糊综合评价相结合的方法,选取体现农牧交错带农业用水特征的代表性指标,构建农牧交错的农业用水水平综合评价体系,对2020年内蒙古农牧交错带农业用水进行综合评价㊂结果表明:内蒙古农牧交错带各旗县间农业灌溉用水量相差较大,整体呈现东高西低趋势,灌溉水量为582.41~4905.86m 3/h m 2,灌溉水利用效率为51%~84%;各旗县农业用水综合评价得分为2.26~3.67,农业用水水平整体处于中等偏上,29个旗县中较高水平占比44.80%,中等水平占比55.20%;与作物水分利用效率(WU E )对比,构建的综合评价体系可以更真实地反映出农牧交错带农业用水实际情况,对于农牧交错带中农业用水水平处于中等偏下水平的旗县地区,需加大力度发展农业节水措施,提升农业水资源利用效率㊂关键词:农牧交错带;农业用水;模糊综合评价;层次分析 熵权法中图分类号:T V 213.4 文献标识码:A 文章编号:1009-2242(2023)05-0259-08D O I :10.13870/j.c n k i .s t b c x b .2023.05.031C o m p r e h e n s i v eE v a l u a t i o no fA g r i c u l t u r a lW a t e rU s eL e v e l i n A g r o -p a s t o r a l E c o t o n e o f I n n e rM o n g o l i aB a s e do nA n a l yt i c H i e r a r c h y P r o c e s s a n dE n t r o p y W e i gh tM e t h o d WA N G T e n g 1,L I J i a 1,2,F U Y a o 3,Z H E N G H u i 1,Z H A O Y o n g f e n g 1,L I J u n 1,F A N C a i r u i 1,4(1.J i n i n g N o r m a lU n i v e r s i t y ,U l a n c h a b ,I n n e rM o n go l i a 012000;2.S c h o o l o f A r c h i t e c t u r e ,I n n e rM o n g o l i aU n i v e r s i t y o f T e c h n o l o g y ,H o h h o t 010051;3.L i a o yu a n B r a n c ho f H y d r o l o g y a n d W a t e rR e s o u r c e s i nJ i l i nP r o v i n c e ,L i a o y u a n ,J i l i n 136200;4.K e y L a b o r a t o r yo f G e o s p a t i a lB i g D a t aA p p l i c a t i o na n dE n v i r o n m e n t a lM o n i t o r i n g i nU l a n q a b ,U l a n c h a b ,I n n e rM o n go l i a 012000)A b s t r a c t :A g r i c u l t u r a l i r r i g a t i o n i s t h em a i nw a y o fw a t e r c o n s u m pt i o n i na r i da n ds e m i -a r i da r e a so fn o r t h C h i n a .T h el e v e lo fa g r i c u l t u r a lw a t e r -s a v i n g d i r e c t l y d e t e r m i n e st h ea m o u n to fr e g i o n a la v a i l a b l e w a t e r r e s o u r c e s .I no r d e r t o e x p l o r e t h e l e v e l o f a g r i c u l t u r a lw a t e r s a v i n g i n t h e f a r m i n g -pa s t o r a l e c o t o n e i nn o r t h C h i n a ,w e t o o k t h e f a r m i n g -p a s t o r a l e c o t o n e o f I n n e rM o n g o l i a a s t h e r e s e a r c hob j ec t .B y c o m b i n i n g a n a l yt i c h i e r a r c h yp r o c e s s (A H P )w i t he n t r o p y w e i g h tm e t h o da n df u z z y c o m p r e h e n s i v ee v a l u a t i o n ,r e pr e s e n t a t i v e i n d i c a t o r s r e f l e c t i n g t h e c h a r a c t e r i s t i c s o f a g r i c u l t u r a l w a t e r u s e i n t h e a g r o -pa s t o r a l e c s t a t i c z o n ew e r e s e l e c t e d t o c o n s t r u c t a na g r i c u l t u r a lw a t e r -s a v i n g c o m p r e h e n s i v ee v a l u a t i o ns y s t e m ,a n dac o m p r e h e n s i v ee v a l u a t i o no f a g r i c u l t u r a lw a t e r -s a v i n g i nt h ea g r o -p a s t o r a l e c s t a t i cz o n e i nI n n e r M o n go l i a i n2020w a sc a r r i e do u t .T h e r e s u l t s s h o w e d t h a t t h e r ew a s a g r e a t d i f f e r e n c e i na g r i c u l t u r a l i r r i g a t i o nw a t e r c o n s u m p t i o na m o n g co u n t i e s i n t h e a g r o -p a s t o r a l e c o t o n e o f I n n e rM o n g o l i a ,a n d t h e o v e r a l l t r e n dw a s h i gh e r i n t h e e a s t t h a n i n t h ew e s t .Copyright ©博看网. All Rights Reserved.T h e i r r i g a t i o n w a t e rc o n s u m p t i o nr a n g e df r o m582.41m3/h m2t o4905.86m3/h m2,a n dt h eu t i l i z a t i o n e f f i c i e n c y o f i r r i g a t i o nw a t e r r a n g e d f r o m51%t o84%.T h e c o m p r e h e n s i v ee v a l u a t i o ns c o r eo f a g r i c u l t u r a l w a t e r-s a v i n g i r r i g a t i o n i na l l c o u n t i e sw a sb e t w e e n2.26a n d3.67,a n dt h eo v e r a l lw a t e r c o n s u m p t i o n l e v e l w a s a b o v ea v e r a g e.I n29c o u n t i e s,g o o d p r o p o r t i o n w a s44.80%,a n d m e d i u m p r o p o r t i o n w a s55.20%.C o m p a r e dw i t h c r o p w a t e r u s e e f f i c i e n c y(WU E),t h e c o n s t r u c t e d c o m p r e h e n s i v e e v a l u a t i o n s y s t e mc a nm o r e t r u l y r e f l e c t t h ea c t u a l s i t u a t i o no fa g r i c u l t u r a lw a t e ru s e i nt h ef a r m i n g-p a s t o r a l e c o t o n e.T h ea r e a sw i t h m e d i u ml e v e l o f a g r i c u l t u r a lw a t e r-s a v i n g i r r i g a t i o ns t i l l n e e dt od e v e l o p w a t e r-s a v i n g m e a s u r e s t o i m p r o v e t h eu t i l i z a t i o ne f f i c i e n c y o f a g r i c u l t u r a lw a t e r r e s o u r c e s.K e y w o r d s:a g r o-p a s t o r a le c o t o n e;a g r i c u l t u r a l w a t e r-s a v i n g;f u z z y c o m p r e h e n s i v ee v a l u a t i o n;A H P a n de n t r o p y w e i g h tm e t h o d农业用水长期以来作为我国的用水大户,其用水占比可达65%以上,其中灌溉用水又占到农业总用水量的90%以上,可以说农业灌溉用水量的多少直接决定着区域水资源的利用水平[1]㊂内蒙古地处我国北方干旱半干旱气候区,其境内的农牧交错带是我国东南部农耕区与西北部草原牧区相连接的生态过渡带,区域内农业㊁牧业接壤交替,可利用的水资源有限,区域生态环境较为脆弱[2]㊂地理位置及生态环境等因素决定了水资源短缺是制约内蒙古农牧交错带的区域发展的重要限制因子㊂因此,大力发展农业节水灌溉,提升水资源利用效率,减少水资源浪费是区域生态文明建设和可持续发展的必要手段㊂农业水资源利用效率受到工程技术㊁种植条件㊁经济水平㊁气候因素等影响差异较大,而如何精准衡量各地区农业灌溉用水水平及灌溉效果仍是当前研究的热点问题[3]㊂目前国内外的研究者对农业灌溉用水及其评估方式进行了大量的研究,主要针对不同地区的农业种植结构,结合水资源调控目标,对区域灌溉水利用效率及水资源承载力进行研究[4-5],同时结合农业节水的经济效益及环境效益,利用所产生的经济收益衡量农业节水灌溉水平[6]㊂部分研究者[7-8]对农业灌溉用水的评价方法及指标进行改进,结合国家政策㊁节水技术㊁资源环境等方面建立了指标体系㊂评价方法已经逐步由简单的农业灌溉用水定性描述,向定性定量多层次相结合的灌溉用水评价转变[9]㊂农业用水评价研究虽然较多,但大多数研究[10]是从单一方向出发对农业用水情况进行评价,而对农业水资源利用效率的综合性评价考虑较少㊂并且农业用水评价尚处于一个起步阶段,评价理论及方法还没有形成统一标准,均处于探索时期㊂现有的农业用水评价主要集中黄河流域腹地水资源相对充足的广阔农业种植区等[11-12],关于农牧交错带等地处于干旱半干旱区生态环境相对脆弱的农业用水评价研究较少㊂因此,本文在现有农业水资源评价方法的基础上,考虑内蒙古农牧交错带自然环境特征,以2020年内蒙古自治区农牧交错带29个旗县农业水资源利用情况为研究对象,利用层次分析 熵权法和模糊综合评价相结合的方法,选取体现农牧交错带农业用水特征的指标,构建覆盖相对全面的指标体系,对内蒙古农牧交错带农业用水水平进行尝试性评价,为我国北方水资源持续利用和生态安全屏障的构筑提供科学依据㊂1材料与方法1.1研究区概况内蒙古农牧交错带地处北纬39ʎ35' 45ʎ15'和东经109ʎ36' 120ʎ52',横跨内蒙古东中西部地区,与山西省㊁河北省㊁辽宁省接壤,由赤峰的敖汉旗向西延伸至包头固阳县㊂按2016年农业部印发‘关于北方农牧交错带农业结构调整的指导意见“中明确指出内蒙古农牧交错带重点区域共包含29个旗县(市㊁区),面积约1455.15h m2,行政区划见表1[13]㊂该区域属于干旱半干旱气候区,年降水量在300~ 450mm,降水量由东向西递减,年平均温度在1.5~ 3.7ħ,土壤以棕钙土㊁栗钙土㊁栗褐土类型为主㊂交错带内放牧草地面积为501.39h m2,农业耕地面积308.11h m2,农业生产主要以小麦㊁玉米㊁马铃薯㊁甜菜㊁向日葵等作物为主㊂表1内蒙古农牧交错带行政区划盟市旗县(市㊁区)包头市土默特右旗㊁固阳县呼和浩特市托克托县㊁武川县㊁土默特左旗㊁清水河县㊁和林格尔县乌兰察布市集宁区㊁兴和县㊁卓资县㊁化德县㊁凉城县㊁察哈尔右翼后旗㊁商都县㊁察哈尔右翼中旗㊁丰镇市㊁察哈尔右翼前旗锡林郭勒盟太仆寺旗㊁多伦县赤峰市克什克腾旗㊁巴林左旗㊁敖汉旗㊁宁城县㊁阿鲁科尔沁旗㊁林西县㊁巴林右旗㊁翁牛特旗㊁喀喇沁旗㊁松山区062水土保持学报第37卷Copyright©博看网. All Rights Reserved.1.2 研究方法1.2.1 层次分析—熵权法 构建农业节水水平评价体系,首先要确定各评价指标的权重,为加强权重确定的合理性和准确性,采用层次分析法确定主观权重,然后利用熵权法确定客观权重,最后将主观权重和客观权重进行耦合得到综合权重㊂(1)层次分析法确定主观权重㊂确定主观权重,首先在结合内蒙古农牧交错带农业所处的自然环境状况下,考虑用水㊁节水㊁经济效益㊁供水环境等方面确定指标层次及指标体系,然后采用1~9比例标度法进行相互判断比对建立判断矩阵,通过矩阵运算,计算最大特征值和特征向量,进行一致性检验,若C R <0.1,则通过检验,计算公式为:C I =(λm a x -n )/(n -1)(1)C R =C I /R I(2)式中:λm a x 为判断矩阵的最大特征根;R I 为随机一致性指标,R I 在1~9阶矩阵取值分别为0,0,0.58,0.90,1.12,1.24,1.34,1.41,1.45㊂(2)熵权法确定客观权重㊂客观权重确定首先需要构建评价指标矩阵A =(x i j )m ˑn ,然后计算指标特征比值(r i j ),然后根据特征比值r i j 计算第j 个指标的信息熵(S j ),最后计算出相应指标权重(v j ),公式为:r i j =b i jðmi =1b i j(3)S j =-(l n m )-1ðmi =1(r i j l n r i j )(4)v j =1-S jðnj =1(1-S j )(5)(3)A H P -熵权法确定综合权重㊂在确定了评价指标主观权重和客观权重后,采用乘数归一法计算综合权重,计算公式为:a j =v jP j ðnj =1(v jP j )(6)式中:a j 为AH P -熵权法确定的综合权重㊂1.2.2 模糊综合评价法 模糊综合评价主要是通过模糊关系合成原理对多种模糊因素所影响的事物及现象进行总体评价,首先以层次分析 熵权法所确定的权重作为模糊评价的权重,然后确定模糊关系矩阵(R ),计算模糊子集隶属度,进行模糊运算,将各因素权向量(P )与模糊关系矩阵(R )相乘,确定评价对象的综合评价结果(F );最后将评语集合分为5个等级T ={高,较高,中,低,浪费},对其赋值{5,4,3,2,1}分值,综合评价得分用X =F ㊃T 表示,最终确定评价结果㊂具体步骤为:P =(p 1,p 2, ,p n ),ðni =1p i =1(7)R =r 11r 12r 1nr 21r 22r 2n ︙︙︙r m 1r m 2r m n (8)F =(P 1P 2 P n )r 11r 12 r 1nr 21r 22 r 2n︙︙︙r m 1r m 2 r m n=(f 1 f 2 f n )(9)f j =m i n (1,ðni =1p 1r i j ),j =1,2, ,n (10)1.3 数据来源各指标数据主要来源于2020年的内蒙古自治区和农牧交错带所涉及到的乌兰察布市㊁呼和浩特市㊁包头市㊁锡林郭勒盟㊁赤峰市的统计年鉴和水资源公报以及相关行政事业单位的统计数据㊂2 结果与分析2.1 农牧交错带农业水资源利用现状以2020年为现状年,对内蒙古自治区农牧交错带的5个盟市内29个旗县农业灌溉用水现状进行分析(图1)可以看出,内蒙古29个旗县每公顷农业灌溉用水量相差较大,最小灌溉用水量为多伦县,灌溉水量为582.41m 3/h m 2,最大灌溉用水量为土默特右旗(4905.86m 3/h m 2),灌溉水量是多伦县的16.8倍,平均灌溉用水量为2585.04m 3/h m 2,变异系数为0.38㊂灌溉水量整体呈现出东部地区高于西部地区和中部地区㊂对29个旗县灌溉水利效率进行分析,各旗县灌溉水利用效率全部都在55%以上,平均利用效率为68%,变异系数为0.14,整体变化相对较小㊂各旗县利用效率在全区灌溉水利用平均水平以上[14],最高利用水平为商都县,其灌溉水利用效率为84%㊂农牧交错带各旗县灌溉水利用效率分布不均,其中利用效率>80%的旗县占比10.30%,利用效率在70%~80%的旗县占比37.90%,利用效率在60%~70%的旗县占比24.10%,利用效率在50%~60%的占比27.60%㊂整体来看,乌兰察布市和锡林郭勒盟的农牧交错带农田灌溉水利用效率较好,而赤峰市和呼和浩特市灌溉水利用情况相对较差㊂2.2 农业节水评价指标体系构建内蒙古农牧交错带地处我国北方干旱半干旱地区,常年降水少蒸发大,地表水资源短缺,生态环境相对脆弱,同时受经济发展和自然环境影响农业种植与畜牧生产活动呈现波动性交替并存的特点㊂因此,针对内蒙古农牧交错带所呈现出的农业用水环境的特殊性,以农业供水㊁用水㊁节水㊁种植㊁收益㊁环境等实际情况为基础,考虑气候干旱㊁水资源短缺㊁农业用水162第5期 王腾等:基于层次分析 熵权法的内蒙古农牧交错带农业用水水平综合评价Copyright ©博看网. All Rights Reserved.受限㊁农业牧业互相竞争等影响农业灌溉的主要因素,将农牧交错带农业用水评价体系划分为目标层㊁准则层和指标层㊂其中目标层为农业用水水平综合评价,准则层为农业用水㊁农业节水㊁经济效益㊁供水环境等4个子系统,农业用水子系统中主要包括农业灌溉用水占比㊁农业灌溉水利用系数㊁公顷灌溉水量等3个指标;农业节水子系统中主要包括节水作物种植面积比率㊁节水灌溉面积比率㊁高标准农田建设比率等3个指标;农业经济效益子系统中主要包括灌溉水生产效率㊁主要农作物产量㊁农业万元G D P 用水量等3个指标;农业供水环境子系统中主要包括降水效率㊁供水模数㊁农牧业用水量比率㊁人均农业用水量等4个指标㊂供水环境指标具体反映内蒙古农牧交错带自然环境和社会环境特征对农业用水的影响㊂图1 内蒙古农牧交错带各旗县农业灌溉水量在确定评价体系各项指标后,参考‘国家农业节水纲要(2012 2020年)“‘全国高标准农田建设总体规划(2011 2020年)“‘全国现代灌溉发展规划(2012 2020年)“‘全国大型灌区续建配套与节水改造实施方案(2016 2020年)“‘节水灌溉工程技术规范“等文件以及相关文献[15]㊂同时借鉴国家及地方水资源管理和节约用水监督检查㊁计划用水管理㊁重点监控用水单位监督管理㊁国家节水行动实施方案等工作内容和要求,确定各项指标的评价等级标准(表2)㊂表2 农业水资源利用综合评标指标体系及评价标准目标层准则层指标层Ⅰ类Ⅱ类Ⅲ类Ⅳ类Ⅴ类农牧交错带农业用水水平用水水平准则A农业灌溉用水占比(A 1)0.950.850.750.650.50农业灌溉水利用系数(A 2)00.350.500.700.85公顷灌溉水量(A 3)0.400.350.300.200.10节水水平准则B节水作物种植面积比率(B 1)0.050.100.150.200.25节水灌溉面积比率(B 2)0.100.300.500.700.90高标准农田建设比率(B 3)0.100.300.500.700.90用水效益准则C灌溉水生产效率(C 1)01234主要农作物产量(C 2)035710农业万元G D P 用水量(C 3)40060080010001200供水环境准则D降水效率(D 1)3025201510供水模数(D 2)1050100150250农牧业用水量比率(D 3)25151052人均农业用水量(D 4)5004003002001002.3 确定农业用水评价指标权重以准则层权重确定为例,依据层次分析法的计算原则,同时结合专家咨询打分结果,得出评价指标体系准则层指标判断矩阵(E ):E =11/311/2312311/21221/31/21采用近似解法计算权重并进行一致性检验,得出准则层判断矩阵(E )的最大特征根λm a x =4.243,C I =0.081,C R =0.09<0.1,该矩阵通过一致性检验,得到主观权重值为P A =0.143,P B =0.462,P C =0.224,P D =0.170㊂然后利用熵权法计算各指标信息熵确定信息权重,得到客观权重v A =0.210,v B =0.222,v C =0.218,v D =0.350㊂最后通过乘数合成归一法得到准则层的综合权重a A =0.125,a B =0.425,262水土保持学报 第37卷Copyright ©博看网. All Rights Reserved.a C=0.203,a D=0.247㊂指标层权重计算方法与准则层一致,判断矩阵及最大特征根均通过一致性检验,其判断矩阵㊁一致性检验见表3㊂最终确定内蒙古农牧交错带农业用水综合评价指标权重见表4㊂表3判断矩阵及一致性检验结果项目判断矩阵一致性检验用水水平准则AA1A2A3A111/51/2λm a x=3.006 A2512C I=0.003 A321/21C R=0.005<0.1节水水平准则BB1B2B3B111/31/2λm a x=3.009 B2312C I=0.005 B321/21C R=0.008<0.1用水效益准则CC1C2C3C111/31/2λm a x=3.009 C2312C I=0.005 C321/21C R=0.008<0.1供水环境准则DD1D2D3D4D11322λm a x=4.204 D21/311/21/3C I=0.068 D31/2212C R=0.076<0.1 D41/231/21内蒙古农牧交错带农业用水评价指标的权重值可以较好地反映出当前各旗县节水的真实状况㊂用水水平准则层的权重为0.125,节水水平准则层的权重为0.425,用经济效益准则层的权重为0.203,供水环境准则层的权重为0.247㊂在农业水资源利用效率评价体系中,节水措施发展的规模是影响农业用水效率的首要因素,因此节水准则层的权重明显高于其他3个准则层,而供水环境准则层权重大于用水效益准则层,主要由于内蒙古农牧交错带与其他农业种植区相比,具有其自然环境和经济结构的复杂性,环境因素和农业牧业交替发生,互相制约对农业节水措施的发展存在较大影响㊂而用水效益权重高于用水水平准则层,说明在评价体系中,各地在用水水平相近的情况下,更加关注农业用水所带来的经济效益㊂2.4农牧交错带用水灌溉综合评价采用模糊综合评价法对内蒙古农牧交错带农业用水进行评价,以2020年多伦县为例,进行模糊综合评价计算,确定各指标隶属度,建立关系矩阵:R=0000.3570.6430000.5970.40300001100000000.0890.9110.5420.458000000010.9840.01600010000000011000000001000.0450.9550表4评价指标权重计算结果目标层准则层主观权重客观权重综合权重指标层主观权重客观权重综合权重农牧交错带农业用水水平用水水平(A)0.1430.2100.125农业灌溉用水占比(A1)0.0180.0810.019农业灌溉水利用系数(A2)0.0850.0710.077每公顷灌溉水量(A3)0.040.0580.029用水水平(B)0.4620.2220.425节水作物种植面积比率(B1)0.0750.0580.054节水灌溉面积比率(B2)0.2490.0690.211高标准农田建设比率(B3)0.1370.0950.160经济效益(C)0.2240.2180.203灌溉水生产效率(C1)0.0370.0570.026主要农作物产量(C2)0.1210.0680.101农业万元G D P用水量(C3)0.0670.0930.076供水环境(D)0.1700.3500.247降水效率(D1)0.0710.0600.073供水模数(D2)0.0180.0530.017农牧业用水量比率(D3)0.0450.1220.095人均农业用水量(D4)0.0350.1150.070以层次分析 熵权法确定的综合权重,建立权重矩阵:P=0.0190.0770.0290.0540.2110.160 0.0260.1010.0760.0730.0170.0950.070通过将各影响因素的评价等级加权平均来确定农业灌溉用水效率综合评价结果㊂F=(P1P2 P n)r11r12 r1nr21r22 r2n︙︙︙r m1r m2 r m n=(f1f2 f n)=(0.3330.0750.0030.1390.458)n=1,2, ,5;m=1,2, ,13362第5期王腾等:基于层次分析 熵权法的内蒙古农牧交错带农业用水水平综合评价Copyright©博看网. All Rights Reserved.X=F㊃T=0.3330.0750.0030.1390.458㊃54321=2.71最后,计算出多伦县农业用水水平的综合评价值为2.71,其值在2~3,表明该区域的农业用水水平中等,水资源利用效率水平一般㊂按照相同计算方法对内蒙古农牧交错带剩余的28个旗县2020年农业灌溉用水水平进行综合评价,其评价分值和评价等级见表5㊂从评价分值可以看出,内蒙古农牧交错带总体农业用水水平处于中等到较高水平之间,得分在3~4分用水水平为良好的有13个旗县,占总数的44.80%,得分在2~3分用水水平为中等的有16个旗县,占比55.20%㊂其中赤峰市的敖汉旗农业用水水平最高,评价得分为3.67分,达到农业用水较高效利用状态,锡林郭勒盟太仆寺旗的农业用水水平最低,得分为2.26分,仅高出临界值0.26分,处于中等偏下水平㊂呼和浩特市5个旗县中除武川县农业用水水平处于中等水平外,得分为2.98分,其余4个旗县均达到3.00分以上,处于较高用水水平㊂赤峰市的农业用水水平与其盟市相比整体较好,10个旗县中有9个旗县处于较高水平,1个旗县处于中等水平㊂乌兰察布市10个旗县农业用水水平整体处于中等水平,得分介于2.37~2.94,农业水资源利用效率一般,包头市和锡林郭勒盟4个旗县农业用水均处于中等水平,水资源利用效率有待进一步提升㊂表5农牧交错带各旗县农业用水综合评价结果地区评价分值评价等级地区评价分值评价等级武川县2.98中等多伦县2.71中等和林格尔县3.18较高太仆寺旗2.26中等清水河县3.09较高固阳县2.64中等托克托县3.37较高土默特右旗2.98中等土默特左旗3.24较高集宁区2.74中等松山区3.23较高丰镇市2.55中等林西县3.17较高兴和县2.37中等宁城县3.24较高凉城县2.52中等翁牛特旗3.09较高化德县2.71中等阿鲁科尔沁旗2.88中等商都县2.94中等巴林左旗3.16较高察哈尔右翼前旗2.55中等巴林右旗3.14较高察哈尔右翼中旗2.92中等克什克腾旗3.19较高察哈尔右翼后旗2.48中等喀喇沁旗3.13较高卓资县2.68中等敖汉旗3.67较高3讨论3.1农业用水评价指标体系建立农业用水综合评价具有明显的区域特性,受到地区经济结构㊁农业种植结构㊁节水管理措施等多方面因素的影响,具有很大的不确定性和模糊性㊂评价体系指标的选取在很大程度上决定评价结果,因此科学地选择评价指标并确定指标权重是农业水资源利用评价的首要问题㊂内蒙古农牧交错带位于我国北方,地处干旱半干旱气候区,东西跨度大,涉及范围广,涵盖内蒙古自治区的5个盟市㊂而现实环境中,各盟市旗县由于所处的地理位置,导致其自然生态环境和经济产业结构差异较大,农牧交错带东部旗县和西部差异明显㊂因此,针对各盟市旗县农业发展规模和自然环境特征,在考虑各地区经济发展情况的基础上,以各旗县的农业耕地灌溉用水㊁高标准农田建设㊁农业种植结构㊁灌溉水利用效率㊁农业灌溉投入产出等数据为基础,确定农业用水评价体系的基本框架㊂并在基本框架上额外考虑农牧交错带自然环境及农业牧业相互竞争对农业用水水平的影响㊂最终确定内蒙古农牧交错带农业用水综合评价体系,形成农业用水㊁农业节水㊁经济效益和供水环境等4方面的评价准则㊂在评价过程中为了突出农牧交错带与其他农业种植地区农业水资源利用环境的差异,本研究以农业供水环境中的4项指标代表内蒙古农牧交错带的区域特征㊂其中降水效率指标(D1)重点表现农牧交错带的自然环境特征对农业用水的影响,交错带中降水量由东向西递减,东部旗县降水多,可利用水资源丰富,而西部旗县受降水等自然因素限制,其农业用水更依赖于地表水和地下水灌溉㊂农业牧业用水量比率指标(D3)主要体现农牧交错带中农牧业发展结构以及相互竞争的关系对农业用水所产生的影响,农牧交错带可利用的水资源有限,而当地居民为了实现利益最大化,在不同的时间选择效益高的农业或牧业,使二者呈现出竞争关系,而农业牧业的交错存在,则不利于高标准农田的建设和大规模节水措施的推广,使得农业高效用水受到限制㊂供水模数(D2)和人均农业用水量(D4)是从社会经济角度出发,考虑各旗县区域面积和人口数量对农业用水的影响,在农牧交错带中区域面积直接影响农业种植面积和农业灌溉规模,往往区域面积较大的旗县其牧业发展较多,而人口数量的增加则加速城镇化,对农业和牧业发展起到相反的作用㊂因此,本研究的农业水资源利用评价体系总共构建4个准则层13个指标,该指标体系的建立思路与王美慧等[15]在对长三角地区农业用水效率评价时较为接近,其在节水层面选取的指标更多地偏重于作物结构所造成的节水效果,而本研究在考虑462水土保持学报第37卷Copyright©博看网. All Rights Reserved.作物结构的同时,更多地考虑农牧交错带特有的自然因素和经济结构因素所造成的节水效果㊂3.2评价指标权重确定内蒙古农牧交错带农业用水评价指标体系采用层次分析 熵权法确定各项指标权重,在用水准则层中农业灌溉用水权重为0.019,灌溉水利用系数权重为0.077,单位面积灌溉水量权重为0.029㊂在农业灌溉用水过程中,水资源利用效率作为首要关注问题,是农业水资源高效利用的核心,其权重占比较高,符合农业用水评价的实际需求㊂该结果与白惠婷等[16]对京津冀城郊农业园区水资源利用效率评估较为一致,在用水层面中,均将水资源利用效率放在首要位置㊂在节水准则层中节水作物种植比率㊁节水灌溉面积比率㊁高标准农田建设比率的权重分别为0.054,0.211, 0.160,总体体现出农业灌溉过程中节水措施的重要性㊂就目前而言,在内蒙古农牧交错带,由于高标准农田的建设处于初始阶段,农田建设面积较小,更多灌溉农田主要采用喷灌㊁滴灌㊁防渗输水等各类节水灌溉措施,所以在本研究中节水灌溉率的权重要高于高标准农田建设比率权重㊂在经济效益准则层中灌溉水生产效率㊁主要农作物产量㊁农业万元G D P用水量等指标的权重分别为0.026,0.101,0.076,主要由于经济效益评价中更加关注农业灌溉用水后所产生的作物量和其所带来的G D P贡献,直接体现农业水资源的生产效率,所以其权重占比较高,该趋势也与刘学智等[4]对宁夏农业用水效率的研究结果较为一致㊂在供水环境准则层中降水效率的权重为0.073,供水模数的权重为0.017,农牧业用水量比率的权重为0.095,人均农业用水量的权重为0.070㊂除供水模数外,其他指标的权重较为接近,主要由于农牧交错带自然环境与社会环境存在众多因素对农业用水产生影响,而最关键的影响因素还是农业与牧业之间协调发展,如何妥善处理好农业牧业之间竞争关系,也是农牧交错带今后主要的研究方向之一㊂3.3农业用水水平综合评价内蒙古农牧交错带农业用水水平综合评价采用模糊综合评价法确定各旗县的评分结果,得分在0~ 5分,得分越高,其水资源利用水平越高㊂在评价结果为用水水平较高的13个旗县中,评价结果在3.5以上的仅有敖汉旗一地,评价结果在3.0~3.2有8个旗县,其分值与中等用水水平的临界阈值较接近,需引有关主管部门的注意,在部分极端气候年份,其用水水平有掉落到中等水平的风险㊂对于评价结果为中等水平的16个旗县中,武川县㊁土默特右旗㊁商都县㊁察哈尔右翼中旗㊁阿鲁科尔沁旗等5个旗县评价分值为2.8~3.0,较接近较高用水水平的临界阈值,可以通过推广节水器具㊁改变种植结构㊁加强灌溉用水管理㊁建设高标准农业等方式改善农业用水现状,使其达到较高水平㊂内蒙古农牧交错带农业用水综合评价从农牧交错带区域特征出发得出评价结果㊂将综合评价结果与农业水资源利用效率研究中最常采用的指标作物水分利用效率(WU E)进行对比参考,利用S p e a r m a n 等级相关系数进行相关分析㊂由图2可以看出,综合评价的等级排序与作物水分利用效率(WU E)等级排序间的相关系数为0.67,两者存在一定的相关性㊂主要由于作物水分利用效率(WU E)是从农作物单位耗水量的角度出发,以降低水量投入提升作物产量为目标去评估农业水资源的利用状况,其评价结果更多地考虑水资源成本效益问题㊂而本研究进行综合评价,在考虑成本效益的基础上,考虑自然环境㊁节水管理等方面对农业用水的影响,所以其评价结果与作物水分利用效率(WU E)存在相关性,但又有所区别,导致相关系数仅达到0.67㊂图2各旗县2种评价等级相关关系以往的农业用水评价更多地集中地理环境简单㊁产业结构单一㊁以种植业为主的单纯农业区[4],其构建的农业用水评价指标体系对于存在牧业竞争影响㊁地理环境变化较大的农牧交错带并不适用㊂而本研究在考虑内蒙古农牧交错带农业节水特征㊁供水环境特征㊁经济效益特征的前提下,基于层次分析 熵权法构建信息覆盖相对全面的农牧交错带农业用水综合评价,是对农牧混交区域农业用水综合评价的大胆尝试,首次将内蒙古草原畜牧业对地区农业用水的影响列入评价指标,构建具有农牧交错带区域特色的农业用水评价体系,为更真实地反映农牧交错带农业水资源利用状况,为后续农牧交错区域农业用水的研究提供支持㊂4结论(1)内蒙古农牧交错带各旗县间农业灌溉用水量相差较大,整体呈现东高西低趋势,灌溉水量为582.41~ 4905.86m3/h m2,平均灌溉用水量为2585.04m3/h m2,变异系数为0.38,各旗县农业灌溉水利用效率整体水平562第5期王腾等:基于层次分析 熵权法的内蒙古农牧交错带农业用水水平综合评价Copyright©博看网. 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层次分析法在水资源工程环境影响评价中的应用

层次分析法在水资源工程环境影响评价中的应用

层次分析法在水资源工程环境影响评价中的应用摘要:水资源在人类的生活中是极为重要的,尤其是淡水资源。

地球上的水资源是极为丰富的,但是淡水资源却极为的匮乏,尤其是在我国的北方地区和细部地区,淡水资源是极少,有些水源还受到了严重的污染,在这样的情况下,水资源工程环境影响评价工作就变得极为重要,通过相关的研究,层次分析法能够应用到水资源环境影响的评价中,受到了广泛的好评。

关键词:层次分析法;水资源工程;环境影响评价水资源在我们的生活中是极为重要的,对于人类的生产和生活有着重要的影响,但是我国水资源并不充足,还不到世界水资源的1/4,在这样的情况下,就必须要对水资源进行科学的管理。

由于洪涝灾害和生产污染极为严重,使得我国可利用的水资源面积在逐渐的减少,水资源的储备量也在逐渐的下降,因此,必须要重视水资源工程环境影响评价,层次分析法就是其中非常重要的一个方法,能够对水资源的实际应用情况进行科学的分析。

一、我国水资源工程的现状和层次分析法(一)现状我国水资源的面积在逐渐的减少,有些水资源受到了严重的污染,使得人们的生活质量受到了不良的影响,对于周边地区的发展也有这一定的阻碍。

尤其是在人口技术逐渐增加的今天,使得我国的水资源更加的短缺,水污染对生态、农业以及工业的发展都是不利的,在这样的情况下,就要对水资源的现状进行评估,全面的掌握水资源的具体情况,在评估的过程中,可以从不同的角度来进行,不同的方法使得水资源评估会产生不同的评价结果,层次分析法就是一种较为高效的方法,在水资源工程环境影响评价中扮演著重要的角色。

能够为水资源的研究提供科学的依据。

(二)层次分析法在水资源工程环境影响评价中的作用从我国水资源的发展现状来看,基于层次分析法的水资源工程环境影响评价在水资源的应用中是十分关键的,对于区域经济的发展也有着一定的影响。

水资源工程环境影响评价体系就是建立在层次分析法的基础上的,通过相关的评价模型就能够看出水资源的安全情况,为我国水利工程水资源工程的运行提供科学的依据。

农业节水对策的层次分析法

农业节水对策的层次分析法

农业节水对策的层次分析法农业是全球重要的物质来源,但它也是致力于减少水用量的重要领域。

水资源的缺乏不仅影响着未来农业的发展,也将对全球人口的健康和社会稳定带来不利影响。

因此,有必要采取有效的措施,以提高农业节水效率,最大限度地减少农业水资源的浪费。

节水对策有效改善农业生产条件,有助于提高农业生产能力、技术水平,并保护生态环境。

节水对策的有效实施,必须建立有效的农业节水管理体系,积极探索有效的节水技术手段,并建立科学的节水战略。

农业节水对策的层次分析法是农业节水管理体系的重要组成部分,对于农业节水工作的有效开展具有极其重要的意义。

一、农业节水对策的层次分析法农业节水对策的层次分析法是从技术、经济、社会角度构建农业节水操作体系的重要方法。

根据节水技术学者罗香梅的研究,农业节水对策的层次分析法从三个方面展开技术分析、经济分析和社会分析,综合分析各种技术、经济、社会因素,以及这些因素对农业节水操作的影响,选取有效的节水对策,最大限度地提高农业节水效率。

1.技术分析技术分析是从农业种植技术、农业节水设施、农业水质控制等方面,综合考虑农业节水对策技术因素,对农业节水技术及其操作实施情况进行分析,分析节水技术的优劣,以及不同技术操作实施之间的优劣比较,以期提高农业节水效率。

2.经济分析经济分析是从农业节水成本、农业节水效益等经济指标,综合考虑节水对策的经济因素,对农业节水经济效益进行全面分析,研究不同节水技术操作实施的经济效益,判断采取哪种节水技术操作,可以获得最大的经济效益。

3.社会分析社会分析是从农民的经济状况、生态环境的保护以及其它社会因素出发,综合考虑农业节水对策的社会效果,对农业节水对策的社会效益进行分析,审视对社会经济的影响,以期在减少农民经济负担的同时,确保农业节水对策的顺利实施。

二、农业节水对策的层次分析法广泛应用农业节水对策的层次分析法作为一种有效的分析方法,被广泛应用于农业灌溉、农业污水处理、农业智能农机化等方面,发挥着重要作用。

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基于层次分析法的农业水资源利用效率评价
水资源利用效率评价是水资源研究中的重点问题之一。

农业用水作为用水结构的重要组成部分,对农业水资源利用效率进行评价是提高农业水资源利用效率的必要途径。

本文通过构建农业水资源利用效率的评价指标体系,对农业水资源利用效率指标原始值进行极值无量纲化处理,并将处理后的指标值作为模型输入数据,采用层次分析法,对上海市2008~2012年农业水资源利用效率进行评价,结果表明,上海市农业水资源利用效率呈现不断上升趋势,农业节水取得较大进展。

标签:农业水资源利用效率层次分析法评价
1引言
水被视为“生命之源”,是维持一切生产生活不可或缺的重要资源[1]。

近年来,随着经济社会的发展,农业用水与工业、生活用水之间的矛盾越演越烈,农业用水受到很大的限制[2-3]。

解决这一问题的最行之有效的途径之一便是提高用水效率,因此对农业水资源利用效率进行评价,对于保证农业高效用水,促进水资源的合理开发与利用,推动社会经济可持续发展都具有理论指导意义和实践价值[4-5]。

现有的综合评价方法有数百种之多,主要分为主观赋权与客观赋权两类,其中主观赋权的方法主要有层次分析法、专家评价法、综合指数法等,客观赋权的方法主要有因子分析法、突变理论、熵值法等[6-10]。

本文选取层次分析法作为评价方法,以上海市2008~2012年农业水资源利用统计数据为对象,开展上海市农业水资源利用效率评价,对上海市农业水资源高效利用提供科学合理的建议。

2指标体系
一般来说,农业水资源利用效率主要指灌溉用水的配置效率和经济效率,可以用水资源消耗量、投入产出比率等衡量[11-16]。

根据农业用水效率评价指标体系的构建原则,综合考虑农业水资源利用效率的特点,利用层次分析法将确定的指标体系分为三个层次,及目标层、准则层和指标层。

综合目前国内外研究进展,最终确定指标体系如图1所示。

3方法介绍
层次分析法是美国运筹学家T.L.Saaty于20世纪70年代中期提出的一种系统分析方法,其基本原理是把复杂系统分解成目标、准则、方案等层次,在此基础上进行定性和定量分析,其在具体运用时一般遵循以下步骤:
3.1构造判断矩阵
判断矩阵是指结合数据资料和专家意见,构造由本层次因素针对上一层次中的某因素而得出的重要性权数组成的矩阵,即同一层因素进行两两比较,加以平衡调成,以评定本层次中各有关因素相对重要性的情况。

判断矩阵中各元素的数值aij一般采用1~9位标度法确定,主要通过专家评估或由历史经验数据得出。

1~9位标度法相关描述如表1所示。

3.2计算权重值
相应于判断矩阵的最大特征根λmax的特征向量经归一化处理后记为W,W 的元素为同一层次因素对于上一层次因素相对重要性的排序权值。

3.3一致性检验
由于人们认识上的多样性与局限性,专家填写的判断矩阵一般不可能满足完全一致性条件,因此,要进行层次单排序一致性检验,即计算:CR=■ (1)
CI=(λmax-m)/(m-1)(2)
式(1)中,CR为一致性比率。

若CR<0.1,则认为判断矩阵的一致性可以接受,否则将要修正判断矩阵。

CI为一致性指标,计算公式如式(2)所示,式中,λmax为判断矩阵的最大特征根,m为判断矩阵的维数,RI为平均随机一致性指标,其值如表2所示。

3.4层次总排序
层次总排序仍然是归一化向量,是为了计算同一层次所有因素对于最高层即总目标相对重要性的权值,这一过程是由最高层次到最低层次进行的。

其结果仍需要进行总的一致性检验,这一步骤也是从高到低逐层进行的。

4实例分析
以上海市2008~2012年农业用水、种植结构、水分利用效率及水分生产率的统计数据为研究对象,利用MATLAB软件分析上海市5年来农业水资源利用效率。

4.1指标体系组成
根据构建的指标层次结构,对指标体系中各指标进行编排,依次为目标层A:农业水资源利用效率(A),;准则层B:农业用水(B1)、种植结构(B2)、输配水系统效率(B3)和水分生产率(B4);指标层C:农业用水量(C1)、单位面积灌水量(C2)、水稻种植面积(C3)、棉花种植面积(C4)、小麦种植面积(C5)、油菜种植面积(C6)、节水灌溉率(C7)、渠道衬砌率(C8)、灌溉水利用系数(C9)、
单方水粮食产量(C10)和单方水粮食产值(C11)。

4.2分析计算
4.2.1构造判定矩阵并计算权值
利用1~9标度法进行成对比较,同时参考专家意见,根据各指标的相对重要性进行赋值,构造相应的判定矩阵,并进行权重计算以及一致性检验。

(1)A-B之间构成的判断矩阵及相关计算为:
(2)B-C之间构成的各判断矩阵及相关计算为:
通过一致性检验可以发现,各判定矩阵的一致性均是可以接受的,因此,进行指标权值wi计算,结果如表3所示。

4.2.2综合评价
对各指标原始数据进行归一化处理,其归一化处理方法为对于大者为优的指标,归一化处理采用公式(3);对于小者为优的指标,归一化处理采用公式(4),其中Rij为归一化处理后的指标初始隶属度值,rij为指标原始值。

归一化处理后的指标隶属度值如表所示,经归一化处理后,各指标在[0,1]的范围内为正向指标,即指标值越大越优,综合评价值也如此。

因此,上海市从2008~2012年农业水资源利用效率的综合评价值y计算如式(5):y=■Rij·wi (5)
所以,上海市2008~2012年农业水资源利用效率综合评价如表所示,同时,经过一致性检验,综合评价的一致性是可以接受的。

5结果分析
从分析结果来看,上海市水分生产率的权重最高,是影响农业水资源利用效率的首要因素,其次为输配水系统效率和农业用水,种植结构排在最后,因此针对上海市农业用水状况,应着重提高作物水分生产率并减少渠系损失。

5年来上海市农业水资源利用效率呈现逐步上升的趋势,表明上海市农业节水改造建设取得了很大的成果,从水源、渠系、田间和作物各环节着手,多方面提升农业水资源的利用效率。

6结论
利用层次分析法从定性与定量相结合的角度对农业水资源利用效率进行评价,能够较好地了解目前农业水资源的使用情况,得到较为满意的结果。

(1)本文从农业用水从水源到田间到作物用水等过程考虑,选取影响农业水资源利用效
率的4个主要方面作为准则层,并根据指标选取原则确定了11个指标建立指标体系,构建层次结构模型;(2)本文分析上海市2008~2012年农业水资源利用效率情况,把握上海市农业用水的发展趋势;(3)鉴于层次分析法固有的局限性,对农业水资源利用效率的评价还存在一定的不足,还需尝试多种方法并用,以便对农业用水做出更合理准确的评价。

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