唐 韜，湯尚穎，孔 雪

(中國地質(zhì)大學 (武漢)經(jīng)濟管理學院，武漢 430074)

目前，學術(shù)界關(guān)于農(nóng)村水利問題的研究成果主要集中在農(nóng)村水利基礎設施建設評價、農(nóng)村水利現(xiàn)代化評價以及農(nóng)村飲水安全問題等方面，如陳昭玖等［1］以江西為例，構(gòu)建小型農(nóng)村水利工程發(fā)展的長效機制研究、候維東［2］以3個準則、5個層次建立了井灌項目綜合評價指標體系，對井灌工程項目綜合效益進行了評價;李曉等［3］以總體指標、主題指標和群體指標三個指標層次為基礎，構(gòu)建了山東省農(nóng)村水利現(xiàn)代化建設評價指標體系，并通過建立農(nóng)村水利現(xiàn)代化水平評價模型，對山東省農(nóng)村水利現(xiàn)代化建設水平進行了系統(tǒng)評價;歐建鋒等［4］建立了包括4個一級指標、9個二級指標和26個三級指標在內(nèi)的江蘇省水利現(xiàn)代化評價指標體系，采用主成分分析法對江蘇省13個省轄市的水利現(xiàn)代化水平進行了綜合評價與排序;朱麗娟等［5］以糧食主產(chǎn)區(qū)農(nóng)戶節(jié)水灌溉采用意愿分析。就當前的研究成果而言，一方面它們從不同的層面反映了中國農(nóng)村水利改革與發(fā)展的基本情況，部分回答了中國在農(nóng)村水利改革與發(fā)展中政府和社會比較關(guān)注的問題，對促進中國農(nóng)村水利的改革與發(fā)展具有積極的推動作用;而另一方面它們對區(qū)域農(nóng)村水利保障能力的研究鮮有涉及，研究領域比較局限，研究內(nèi)容略顯單一。

1 區(qū)域農(nóng)村水利保障能力評價指標體系構(gòu)建

本部分在選擇評價指標、設計保障能力指數(shù)的基礎上，著力構(gòu)建區(qū)域農(nóng)村水利保障能力評價指標體系基本框架。

1.1 指標選擇

該文從農(nóng)村水利的基本功能出發(fā)，結(jié)合經(jīng)濟社會發(fā)展的趨勢和農(nóng)村經(jīng)濟社會發(fā)展的實際情況，以農(nóng)村水利保障能力為總目標，將工程建設保障能力、農(nóng)田生產(chǎn)保障能力、飲水安全保障能力、生態(tài)環(huán)境保障能力和可持續(xù)發(fā)展能力5個方面作為基本考察點，選取農(nóng)民人均純收入、農(nóng)村水利投資系數(shù)、旱澇保收系數(shù)、有效灌溉系數(shù)、飲水安全率、干旱受災面積率、洪澇受災面積率、水土流失治理率、節(jié)水灌溉工程控制面積比例、農(nóng)村水利投資占水利投資比重10個指標作為具體的評價對象，建立起農(nóng)村水利保障能力評價指標體系，為區(qū)域范圍內(nèi)農(nóng)村水利保障能力的綜合評價奠定基礎。

1.2 指標體系

根據(jù)上述對區(qū)域農(nóng)村水利保障能力評價指標的選取、分析和說明，該文以總指標“區(qū)域農(nóng)村水利保障能力”作為目標層，將工程建設保障能力、農(nóng)田生產(chǎn)保障能力、飲水安全保障能力、生態(tài)環(huán)境保障能力和可持續(xù)發(fā)展保障能力作為一級指標，并將其進一步分解，相應地選擇和設立了10個二級指標，進而從3個層次、5個方面建立起區(qū)域農(nóng)村水利保障能力評價指標體系。

2 區(qū)域農(nóng)村水利保障能力評價方法選擇

2.1 運用層次分析法確定權(quán)重

2．1．1 建立層次結(jié)構(gòu)模型［7］(圖1)

圖1 指標體系層次結(jié)構(gòu)

2．1．2 構(gòu)造判斷矩陣［6］(表 1)

表1 1～9標度法含義

2．1．3 層次單排序及其一致性檢驗

首先，求解判斷矩陣的最大特征值λmax所對應的歸一化特征向量W=(w1，w2，…，wn)，其中的各個分量wi就是相應指標的單排序權(quán)重，也即本層次相應因素對上一層次某一因素的相對重要性的排序權(quán)重值。其次，檢驗判斷矩陣的一致性，計算隨機一致性指標CI和隨機一致性比率CR，其中CI=(λmaxn)/(n-1)CR=CI/RI，RI為平均隨機一致性指標，可通過平均隨機一致性指標對照表得到。當CR＜0．1時，認為判斷矩陣具有滿意一致性，否則，需要對判斷矩陣的元素取值進行調(diào)整。

2．1．4 層次總排序及其一致性檢驗

首先，逐層計算各層次中的各個因素關(guān)于總目標層的相對重要性權(quán)值。其次，檢驗層次總排序的一致性，同層次單排序一樣由高到低逐層進行，如果層次總排序通過一致性檢驗，那么所求得的指標權(quán)值就是各指標的最終權(quán)重。

2.2 運用線性評價模型進行綜合評價

2．2．1 原始數(shù)據(jù)標準化

在區(qū)域農(nóng)村水利保障能力評價指標體系中，既有定性指標，也有定量指標。由于各個指標的單位不同，數(shù)值大小不一，為了消除不同指標量綱以及數(shù)量級差異的影響，并且把定性指標與定量指標統(tǒng)一起來，因此需要把各指標所對應的原始數(shù)據(jù)標準化。而經(jīng)過進一步分析可知，區(qū)域農(nóng)村水利保障能力評價指標體系所涵蓋的10個二級指標均能確定出理論上的最優(yōu)值與最差值，故采用極差變換法對各指標的原始數(shù)據(jù)進行標準化處理。具體過程是:令最優(yōu)值為1，最差值為0，處于最優(yōu)值與最差值之間的數(shù)據(jù)按以下公式做標準化處理:

(1)正指標標準化，即數(shù)值越大越好的指標，可按如下方式進行標準化處理:

(2)逆指標標準化，即數(shù)值越小越好的指標，可按如下方式進行標準化處理:

(3)適度指標標準化，即處于某一個區(qū)間為最優(yōu)的指標，可按如下方式進行標準化處理:

其中，xij、rij分別表示第j個指標的原始數(shù)值和標準數(shù)值，分別表示第j個指標可接受的最差值與最優(yōu)值，[p1，p2]表示指標xij的最優(yōu)區(qū)間。

2．2．2 運用線性評價模型進行綜合評價

(1)計算綜合得分?；趯r(nóng)村水利基本功能的認識和理解，首先將區(qū)域農(nóng)村水利保障能力分成了5個方面，進而分解為10個具體評價指標，然后采用層次分析法確定出了各指標的權(quán)重，最后以線性評價模型為基礎對區(qū)域農(nóng)村水利保障能力進行綜合評價。那么，區(qū)域農(nóng)村水利保障能力綜合評價模型如下:

其中，S表示農(nóng)村水利保障能力，G、P、U、E、D分別表示工程建設保障能力、農(nóng)田生產(chǎn)保障能力、飲水安全保障能力、生態(tài)環(huán)境保障能力和可持續(xù)發(fā)展保障能力，ki(i=1，…，5)表示各項保障能力的系數(shù)。

(2)確定評價等級。根據(jù)區(qū)域農(nóng)村水利保障能力程度劃分標準，我們已將評價等級以百分制的形式加以量化，對照規(guī)定的不同分值劃分的等級，便可以得知S、G、P、U、E、D分別處于哪個等級水平。那么，根據(jù)評價對象的綜合得分以及評價對象所屬的評價等級，便可進行系統(tǒng)分析并給出評價結(jié)論。

3 湖北農(nóng)村水利保障能力的實證分析

3.1 數(shù)據(jù)來源

該文以2000～2010年的水利數(shù)據(jù)為基礎，對湖北農(nóng)村水利保障能力進行綜合評價，數(shù)據(jù)主要來源于2001～2011年湖北省及全國《水利統(tǒng)計年鑒》、《水利統(tǒng)計公報》和《統(tǒng)計年鑒》。

3.2 評價過程

3．2．1 指標權(quán)重的確定

該文主要采用專家咨詢法和1～9標度法 (表1)，通過邀請專家對農(nóng)村水利保障能力評價指標體系中目標層、準則層、方案層等各因素的相對重要程度進行兩兩比較打分，建立了AHP量化的判斷矩陣A-Bi、Bi-Cj，然后運用Matlab軟件計算出各個判斷矩陣的最大特征值λmax及對應的歸一化特征向量W，最后根據(jù)隨機一致性指標CI和平均隨機一致性指標RI計算出隨機一致性比率CR，進而檢驗判斷矩陣的一致性，最終確定出各指標的權(quán)重系數(shù)。

(1)一級指標權(quán)重的確定。根據(jù)1～9標度法，將準則層B中各行指標與其對應的列指標進行比較后標度，構(gòu)造出A-Bi判斷矩陣，再運用Matlab軟件計算該判斷矩陣的最大特征值λmax及其對應的歸一化特征向量W、一致性指標CI值、平均隨機一致性指標RI值和隨機一致性比率CR值 (表2)

表2 A-Bi判斷矩陣及權(quán)重系數(shù)結(jié)果 (i=1，2，3，4，5)

(2)二級指標權(quán)重的確定。二級指標 (方案層C)權(quán)重的確定與一級指標 (準則層B)權(quán)重的確定方法和過程相同。根據(jù)二級指標 (方案層C)相對于一級指標 (準則層B)的重要性來確定二級指標的權(quán)重 (表3～表6)。

表3 B1—C1j判斷矩陣及權(quán)重系數(shù)結(jié)果 (j=1，2)

表4 B2—C2j判斷矩陣及權(quán)重系數(shù)結(jié)果 (j=1，2)

表5 B4—C4j判斷矩陣及權(quán)重系數(shù)結(jié)果 (j=1，2，3)

表6 B5—C5j判斷矩陣及權(quán)重系數(shù)結(jié)果 (j=1，2)

判斷矩陣的一致性檢驗可以通過隨機一致性比率CR(其中，CR=CI/RI)來判斷:當CI=0時，表示判斷矩陣具有“完全”一致性，評估結(jié)果可靠;當CI≠0且CR＜0．1時，表示判斷矩陣具有“滿意”一致性，評估結(jié)果仍然可靠;否則，需要對判斷矩陣進行相應地調(diào)整。那么，由以上運算結(jié)果可知，CI=0或CR值均小于0．1，表明各判斷矩陣具有“完全”一致性或“滿意”一致性，全部通過一致性檢驗。

3．2．2 層次單、總排序及一致性檢驗

根據(jù)以上成對判斷矩陣與權(quán)系數(shù)賦值結(jié)果，可分別求得個指標的權(quán)重系數(shù)，并進行層次單排序。同時，利用Matlab軟件可以進一步求出方案層C、準則層B相對于目標層A的權(quán)重，并進行層次總排序和總體一致性檢驗。

(1)層次單排序。層次單排序是各層次相對于上一級層次的權(quán)重排序。根據(jù)表3～6中各指標的權(quán)重排序及賦值情況，可以得到準則層、方案層各層次、各部分單排序結(jié)果 (表7)。

(2)層次總排序及一致性檢驗。層次總排序是各層次相對于目標層的權(quán)重排序。運用Matlab軟件可以計算出準則層B相對于目標層A的權(quán)重和排序，以及方案層C相對于目標層A的權(quán)重和排序 (表8)。

最后，利用Matlab軟件，可以進一步得到農(nóng)村水利保障能力評價指標體系總體一致性檢驗的結(jié)果(表9)。

表7 農(nóng)村水利保障能力評價指標體系各層次單排序

表8 農(nóng)村水利保障能力評價指標體系各層次總排序

由檢驗結(jié)果可知，B-C層各部分的一致性指標CI均等于0，表明準則層B方案層C的總體一致性檢驗結(jié)果為“完全”一致性，檢驗結(jié)果可靠。A-B層的隨機一致性比率CR=0．015 2＜0．1，表明目標層A—準則層B的總體一致性檢驗結(jié)果為“滿意”一致性，檢驗結(jié)果可靠。綜上，指標體系各層均通過一致性檢驗，具有“滿意”的一致性。

表9 農(nóng)村水利保障能力評價指標體系層次總排序一致性檢驗

3．2．3 數(shù)據(jù)標準化處理

按照上述極差變換法，我們需要對表9中的相關(guān)指標進行標準化處理。首先，經(jīng)分析可知，以上10個二級評價指標可以分為兩類:第一類是正指標，即數(shù)值越大越好的指標，包括農(nóng)民人均純收入(C11)、農(nóng)村水利投資系數(shù) (C12)、旱澇保收系數(shù)(C21)、有效灌溉系數(shù) (C22)、飲水安全率 (C31)、水土流失治理率 (C43)、節(jié)水灌溉工程控制面積比例 (C51)和農(nóng)村水利投資占水利投資比重 (C52);第二類是逆指標，即數(shù)值越小越好的指標，包括干旱受災面積率 (C41)和洪澇受災面積率 (C42)。其次，結(jié)合表1中所確立的各評價指標的最優(yōu)值與最差值，利用 (1)式對第一類指標進行數(shù)據(jù)的標準化處理，利用 (2)式對第二類指標進行數(shù)據(jù)的標準化處理，其結(jié)果見表10。

3．2．4 利用線性評價模型進行綜合評價

(1)計算綜合得分。首先，以10個二級評價指標為基礎，按照層次單排序中所確定的方案層 (二級指標)相對于準則層 (一級指標)的權(quán)重，加權(quán)求得G、P、U、E、D這5個分項保障能力的數(shù)值;然后，按照層次總排序中所確定的準則層 (一級指標)相對于目標層 (總指標)的權(quán)重，利用線性評價模型計算出湖北農(nóng)村水利保障能力的綜合評價得分，計算結(jié)果見表11。

(2)確定評價等級。針對湖北農(nóng)村水利保障能力S以及各分項保障能力G、P、U、E、D的得分值，按照農(nóng)村水利保障能力不同程度的劃分標準，我們最終得到了湖北農(nóng)村水利保障能力 (S)以及工程建設保障能力 (G)、農(nóng)田生產(chǎn)保障能力 (P)、飲水安全保障能力 (U)、生態(tài)環(huán)境保障能力 (E)和可持續(xù)發(fā)展保障能力 (D)的具體評價等級，評價結(jié)果見表12。

表10 2000～2010年湖北省農(nóng)村水利保障能力評價指標標準數(shù)據(jù)

表11 2000～2010湖北省年農(nóng)村水利保障能力綜合評價得分

表12 2000～2010年湖北省農(nóng)村水利保障能力評價等級

3.3 結(jié)果分析

根據(jù)湖北省農(nóng)村水利保障能力評價結(jié)果，結(jié)合表2和表3所示的湖北農(nóng)村水利發(fā)展的基本情況，不難發(fā)現(xiàn)，2000～2010年湖北農(nóng)村水利保障能力雖已呈現(xiàn)出逐年增強的良性發(fā)展趨勢，但整體水平較低，尚處于中、低層次的培養(yǎng)和發(fā)展階段。其原因主要存在于以下幾方面:一是農(nóng)村水利基礎設施投入與建設嚴重不足;二是受災程度居高不下;三是飲水安全問題比較突出。

4 結(jié)論

文章首先以區(qū)域農(nóng)村水利保障能力為總目標，選取了5個一級評價指標和10個二級評價指標，從3個層次、5個方面建立起了區(qū)域農(nóng)村水利保障能力評價指標體系，以湖北省為例對農(nóng)村水利保障能力評價方法進行檢驗，形成了以下主要研究結(jié)論。

(1)運用層次分析法分析得出農(nóng)民人均純收入、農(nóng)村水利投資系數(shù)、農(nóng)村水利投資占水利總投資比重這三項指標是考核農(nóng)村水利工程建設與可持續(xù)發(fā)展能力的重要指標。

(2)在構(gòu)建的指標體系中，旱澇保收系數(shù)、有效灌溉系數(shù)、飲水安全率和水土流失治理率這四項指標對區(qū)域范圍內(nèi)農(nóng)村水利保障能力的整體評價至關(guān)重要。

(3)干旱受災面積率和洪澇受災面積率兩項指標無疑會對農(nóng)村水利保障能力綜合評價產(chǎn)生負面影響。

因此，加強農(nóng)村水利的建設與管理，重視農(nóng)村水利工程技術(shù)與服務技術(shù)的研發(fā)、應用與推廣，著力減小受災比率，切實增強農(nóng)村水利保障能力以更好地推動農(nóng)村經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展就顯得尤為重要。

［1］陳昭玖，萬小兵，周波，等．構(gòu)建小型農(nóng)村水利工程發(fā)展的長效機制研究．中國農(nóng)業(yè)資源與區(qū)劃，2006(4):45～49

［2］侯維東，徐念榕．井灌節(jié)水項目綜合評價模型及其應用．河海大學學報，2000(3):90～94

［3］李曉，宋志強，許紀富．山東省農(nóng)村水利現(xiàn)代化評價指標體系研究．水利發(fā)展研究，2005(5):23～29

［4］歐建鋒，葉健，程吉林．主成分分析法在江蘇水利現(xiàn)代化評價中的應用．人民長江，2010，41(02):97～100

［5］朱麗娟，向會娟．糧食主產(chǎn)區(qū)農(nóng)戶節(jié)水灌溉采用意愿分析．中國農(nóng)業(yè)資源與區(qū)劃，2011，(12):17～21

［6］張宏斌、葛娟，等．運籌學方法及其應用．北京:清華大學出版社/北京交通大學出版社，2008

［7］張從軍，李輝，鮑運圣，等:經(jīng)濟運籌方法，上海:復旦大學出版社，2009