AHP-Fuzzy農機項目發(fā)展排序模型與運用

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排序模型的結構與算法

依據(jù)層次分析法和模糊綜合評價法的方法原理，農業(yè)機械項目發(fā)展排序模型的結構如圖1所示，可分為三個部分。一是在設計農業(yè)機械發(fā)展度量指標體系和問卷調查表的基礎上，通過專家對指標兩兩比較建構個體判斷矩陣，采用層次分析法計算度量指標權重向量。二是在設計農業(yè)機械項目體系和問卷調查表的基礎上，通過專家等級評判建構個體模糊矩陣，采用模糊綜合評判法計算項目評價指數(shù)向量。三是根據(jù)項目評價指數(shù)大小進行排序，利用閥值進行分類。

排序模型應用的功能在于計算綜合體現(xiàn)農業(yè)機械項目發(fā)展的評價指數(shù)，以認識它們間的相對重要性。計算的基礎是度量指標的個體判斷矩陣和農業(yè)機械項目對度量指標的個體模糊矩陣，由此模型應用的算法為：Step1：建構個體判斷矩陣Btk和個體模糊矩陣Qk。Step2：按式1合成個體判斷矩陣得系列判斷矩陣Bt，按式8個體模糊矩陣得模糊矩陣Q。Step3：按式2~式4計算系列判斷矩陣Bt特征向量Wt與最大特征根λtmax。Step4：按式5、式6計算系列判斷矩陣Bt的一致性指標CIt和隨機一致性比CRt。Step5：如果CRt≥0.01，調整判斷矩陣Bt，返回Step3；否則繼續(xù)下一步。Step6：按式7計算問題因素的絕對權重W。Step7：按式9變換出模糊關系矩陣R。Step8：按式10計算模糊重要性向量F。Step9：對評價對象排序，并給定閥值分類。

農業(yè)機械項目及其發(fā)展度量指標

農業(yè)機械項目體系從系統(tǒng)角度解釋，農業(yè)機械化是以無生命的綜合體———動力與機械(具)，通過人機結合(即“化”的過程)，為有生命的農業(yè)生產系統(tǒng)服務；服務的手段屬于機電工程措施，服務對象和使用環(huán)境屬于經濟范疇[10,11]。顯然，農業(yè)機械項目即是農業(yè)生產作業(yè)的機械化項目[13]。由于農業(yè)生產類別項目眾多，生產過程與作業(yè)方式各不相同，農業(yè)機械化類別及其相應的項目復雜多樣[12]。但在排序模型中，項目不宜太多，否則專家判斷的可靠性低。丘陵地區(qū)農業(yè)機械項目一般具有如圖2所示的層次結構，包含整體層、類別層和項目層。

農業(yè)機械發(fā)展的度量指標體系從應用角度解釋，農業(yè)機械化是通過各種動力與作業(yè)機械完成農產品生產的驅動作業(yè)、固定作業(yè)，用物化勞動代替活化勞動，實現(xiàn)工具革命的過程[10,11]。在眾多農業(yè)機械化的解釋中，應用角度的解釋既全面地描述了農業(yè)機械化的本質特征，又充分反映了農業(yè)機械化的功能作用。因此，圍繞農業(yè)機械化應用角度的解釋，建立度量指標體系，既具有科學性，又可精簡指標體系。農業(yè)機械發(fā)展度量的指標體系如圖3所示，包括3個準則和8個指標。

排序模型的應用及其結果分析

在應用該模型對江西省農業(yè)機械項目發(fā)展優(yōu)選中，課題組多次邀請有關專家咨詢討論，確定農業(yè)機械項目體系和度量指標體系，如圖2、圖3所示。邀請專家對農業(yè)機械發(fā)展重要性度量指標進行模糊比較，標準分為極端重要、強烈重要、明顯重要、稍微重要和同等重要五個等級，等級值分別取9、7、5、3、1。同時對農業(yè)機械項目指標屬性值進行模糊評判，標準分為很重要、較重要、重要、不重要、很不重要五個等級，等級值分別取10、8、6、4、2，Vmax=10。專家熟悉程度分為很熟悉、較熟悉、熟悉、不熟悉、很不熟悉五個等級，等級值分別取10、8、6、4、2，Emax=10。回收問卷表，則建構了個體判斷矩陣和個體模糊矩陣。采用層次分析法中的式1~式3計算準則權重向量W0與指標相對權重W1、W2、W3，如圖3所示中前一數(shù)字；采用層次分析法中的式7計算指標絕對權重W，如圖3所示中后一數(shù)字。從重要性指標絕對權重來看，在農民還不富裕和農村勞動力充足的狀態(tài)下，直接產生經濟效益大小仍然是農業(yè)機械項目發(fā)展的決定性因素，是否可節(jié)省勞動力和降低勞動強度還是被弱化的；在人們素質迅速提高、科技知識不斷普及和技能人才培養(yǎng)量大的環(huán)境下，獲得使用維護的技術支持不是很難。采用模糊綜合評價法中的式8~式10計算農業(yè)機械項目重要性指數(shù)，如圖2所示。采用算術平均法可進一步計算農業(yè)機械類別重要性指數(shù)，如圖2所示。從農業(yè)機械類別重要性指數(shù)來看，農田種植機械的使用具有季節(jié)性，利用率不高；多種經營機械的使用雖然也具有季節(jié)性，但其作業(yè)人工實現(xiàn)困難，有的只能機械化；加工運輸機械的使用季節(jié)性弱，其作業(yè)人工一般無法實現(xiàn)。因此，發(fā)展次序為加工運輸機械→多種經營機械→農田種植機械。從農業(yè)機械項目重要性指數(shù)來看，農田耕整、排灌抗災、畜禽屠宰、作物加工、飼料加工、裝卸運輸?shù)鹊闹匾灾笖?shù)均大于0.7，它們均具有利用率高、作業(yè)人工實現(xiàn)困難的特點。播插育秧、處理干燥、植樹營林、果茶收獲等的重要性指數(shù)均小于0.2，它們則均具有利用率不高、作業(yè)人工實現(xiàn)較容易的特點。

結論

組合層次分析法和模糊隸屬度法，建立農業(yè)機械項目發(fā)展優(yōu)選排序模型與算法，對專家咨詢意見進行處理，通過實際應用，結果在宏觀上具有指導性意義。在確定農業(yè)機械購置補貼的具體機具設備時，則在該模型結果上，對發(fā)展項目進一步細化到機器型號，度量指標還應增加性能質量屬性等，在同一發(fā)展項目內優(yōu)選機具設備。

作者：劉超白玲單位：江西師范大學計算機信息工程學院江西農業(yè)大學理學院