劉少林

（陜西寶雞峽引渭灌溉管理局 陜西 扶風(fēng) 722200）

1 引言

我國(guó)大型灌區(qū)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮著巨大作用，2004年大型灌區(qū)提供的供水量為1865億m3，約占全國(guó)供水總量的1/3，其灌溉用水量達(dá)到1373億m3[1]，約為全國(guó)灌溉用水總量的38%[2]。但由于年久失修，加上多年來(lái)資金投入不足，管理體制不順等原因，目前我國(guó)大部分灌區(qū)存在的主要問(wèn)題有工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)低[3]、灌排設(shè)施老化損壞嚴(yán)重、灌溉可利用水量減少、灌溉技術(shù)落后、灌區(qū)工程建設(shè)缺乏合理的規(guī)劃、水價(jià)制度不健全、農(nóng)田生態(tài)環(huán)境問(wèn)題突出等[4]。所以，需要對(duì)大型灌區(qū)運(yùn)行狀況進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。

目前，廣泛運(yùn)用的評(píng)價(jià)大型灌區(qū)運(yùn)行狀況的方法，如層次分析法[5]、可拓評(píng)價(jià)法[6]、生態(tài)足跡法[7]、數(shù)據(jù)包絡(luò)法[8]、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法等[9]，這些方法計(jì)算過(guò)程都比較復(fù)雜繁瑣,改進(jìn)密切值法運(yùn)算過(guò)程簡(jiǎn)明直觀，與密切值法相比避免了人為確定綜合評(píng)價(jià)結(jié)果等級(jí)的主觀性和采取等權(quán)處理的方式而使結(jié)果有失偏差的情況。因此，本文將應(yīng)用改進(jìn)密切值法對(duì)陜西省大型自流渠灌區(qū)洛惠渠進(jìn)行實(shí)例驗(yàn)證。

2 改進(jìn)密切值法的基本原理

改進(jìn)密切值法的基本原理是將所有決策方案指標(biāo)值和指標(biāo)等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行規(guī)范化處理后，找出決策方案和指標(biāo)等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)值的最優(yōu)點(diǎn)和最劣點(diǎn)的位置，再計(jì)算出各方案和指標(biāo)等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)值距最優(yōu)點(diǎn)和最劣點(diǎn)的距離，來(lái)排序各決策方案和指標(biāo)等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)值的優(yōu)劣次序，從而將多指標(biāo)轉(zhuǎn)化成一個(gè)從總體上衡量其優(yōu)劣的單一綜合值進(jìn)行評(píng)價(jià)。根據(jù)排序結(jié)果可以得出大型灌區(qū)各年的運(yùn)行狀況以及存在的問(wèn)題，通過(guò)實(shí)例驗(yàn)證表明此方法是合理可行的。

3 改進(jìn)密切值法的基本步驟

改進(jìn)密切值法[10-12]是一種多目標(biāo)、多層次的優(yōu)選方法。適用于多層次、多指標(biāo)的評(píng)價(jià)系統(tǒng)。此方法原理簡(jiǎn)單、概念清晰、易于計(jì)算，同時(shí)不需要確定隸屬函數(shù)等主觀性參數(shù)，從而使評(píng)價(jià)結(jié)果更具客觀性，而大型灌區(qū)綜合評(píng)價(jià)是一種典型的多目標(biāo)多屬性決策問(wèn)題。改進(jìn)密切值法基本步驟如下:

（1）建立綜合評(píng)價(jià)的初始矩陣。設(shè)待評(píng)價(jià)指標(biāo)為 n個(gè)，其總指標(biāo)數(shù)列為 X1，X2，…Xn設(shè)選取的待評(píng)價(jià)目標(biāo)為 m個(gè)，則有 D1，D2，…Dn；連同n個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的h級(jí)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)組成的矩陣D：

（2）建立無(wú)量綱規(guī)范化評(píng)價(jià)矩陣。把有量綱的初始矩陣通過(guò)數(shù)學(xué)方法轉(zhuǎn)換為以正負(fù)數(shù)表示的數(shù)學(xué)矩陣Z，令：

式中，“+”表示正向指標(biāo)，“-”表示逆向指標(biāo)；

Zij為指標(biāo)序列的目標(biāo)差值率；

dij為第i個(gè)決策方案的第j個(gè)指標(biāo)值；

Ej為第j個(gè)指標(biāo)的目標(biāo)值；

Xi為正向指標(biāo)時(shí)，評(píng)價(jià)值越大，評(píng)價(jià)結(jié)果越好；

Xj為逆向指標(biāo)時(shí)，評(píng)價(jià)值越大，評(píng)價(jià)結(jié)果越差。

由上式計(jì)算得到各元素Zij組成規(guī)范化矩陣Z：

（4）確定第i個(gè)評(píng)價(jià)對(duì)象與最優(yōu)點(diǎn)和最劣點(diǎn)的歐式距離：

式中，Wj為第j個(gè)指標(biāo)的綜合權(quán)重值，通過(guò)主觀的G1法[13]和客觀的變異系數(shù)法[14]確定，然后通過(guò)博弈論法[15]將兩者綜合集成得到。

（5）確定各評(píng)價(jià)對(duì)象的密切值

（6）根據(jù)各評(píng)價(jià)對(duì)象的密切值，來(lái)對(duì)各評(píng)價(jià)對(duì)象進(jìn)行排序，密切值越小，越優(yōu)，反之，密切值越大，越差。

4 改進(jìn)密切值法在洛惠渠灌區(qū)的實(shí)例研究

洛惠渠灌區(qū)地處陜西關(guān)中平原東端、北洛河下游。灌溉范圍東起黃河老岸，西至蒲、富縣界；北起渭北臺(tái)塬，南抵洛水，東北與東雷灌區(qū)毗鄰，西南與交口抽渭灌區(qū)相連，灌區(qū)總面積750km2。自澄城縣莊頭村引北洛河水，洛河自灌區(qū)中部穿過(guò)，將灌區(qū)分成洛東、洛西兩個(gè)自然部分，洛東500km2，洛西250km2。灌溉大荔、蒲城、澄城三縣74.32萬(wàn)畝農(nóng)田。灌區(qū)總土地面積112.5萬(wàn)畝，其中耕地面積86萬(wàn)畝，鹽荒地8.3萬(wàn)畝。設(shè)施灌溉面積74.32萬(wàn)畝。

洛惠渠灌區(qū)長(zhǎng)久運(yùn)行以來(lái)存在著工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)偏低、配套不全，年久失修，對(duì)灌區(qū)的運(yùn)行管理不到位，管理體制不健全，導(dǎo)致了灌區(qū)出現(xiàn)了老化損壞嚴(yán)重，設(shè)備完好率低，進(jìn)而產(chǎn)生灌溉水利用率低，有效灌溉面積逐漸減少，生態(tài)環(huán)境遭破壞等問(wèn)題。因此，結(jié)合洛惠渠灌區(qū)的特點(diǎn)，通過(guò)全面調(diào)查研究后，建立合理實(shí)用的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，并對(duì)大型灌區(qū)運(yùn)行狀況進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)研究，對(duì)灌區(qū)續(xù)建配套節(jié)水改造、管理改革、水土環(huán)境建設(shè)和大型灌區(qū)的可持續(xù)發(fā)展，都具有十分重要的意義。

目前，廣泛運(yùn)用的評(píng)價(jià)大型灌區(qū)運(yùn)行狀況的方法，計(jì)算過(guò)程都比較復(fù)雜繁瑣,改進(jìn)密切值法運(yùn)算過(guò)程簡(jiǎn)明直觀，與密切值法相比避免了人為確定綜合評(píng)價(jià)結(jié)果等級(jí)的主觀性和采取等權(quán)處理的方式而使結(jié)果有失偏差的情況。因此，本文將應(yīng)用改進(jìn)密切值法對(duì)陜西省大型自流渠灌區(qū)洛惠渠進(jìn)行實(shí)例驗(yàn)證。

應(yīng)用改進(jìn)密切值法對(duì)洛惠渠灌區(qū)在2007年～2012年的綜合運(yùn)行狀況進(jìn)行評(píng)價(jià)，首先，確立的洛惠渠灌區(qū)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系包括工程性指標(biāo)、管理性指標(biāo)、節(jié)水與經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)及生態(tài)性指標(biāo)4個(gè)一級(jí)指標(biāo)，并將這4個(gè)一級(jí)指標(biāo)進(jìn)一步細(xì)化，劃分為24個(gè)二級(jí)指標(biāo)，從而建立的無(wú)量綱規(guī)范化評(píng)價(jià)矩陣。

通過(guò)改進(jìn)密切值法的模型計(jì)算，根據(jù)前文（4）～（6）式得到洛惠渠灌區(qū)在2007年～2012年和4個(gè)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的最優(yōu)點(diǎn)和最劣點(diǎn)的歐式距離及密切值，如表1。

表1 洛惠渠灌區(qū)在不同年份和4個(gè)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)所對(duì)應(yīng)的歐氏距離和密切值

表2 改進(jìn)密切值法與可拓評(píng)價(jià)法評(píng)價(jià)結(jié)果對(duì)比

改進(jìn)密切值法評(píng)價(jià)結(jié)果中，密切值越小，即越優(yōu)，由表1評(píng)價(jià)結(jié)果可知，2007年～2009年洛惠渠灌區(qū)運(yùn)行狀況為中等，2010年～2012年洛惠渠灌區(qū)運(yùn)行狀況為良好，隨著時(shí)間的推移，洛惠渠灌區(qū)評(píng)價(jià)級(jí)別從中等逐漸變?yōu)榱己?，隨著年份的增長(zhǎng)洛惠渠灌區(qū)的運(yùn)行狀況越來(lái)越好，這也符合洛惠渠灌區(qū)的客觀實(shí)際和發(fā)展規(guī)律。

從表2評(píng)價(jià)結(jié)果可以看出：改進(jìn)密切值法與可拓評(píng)價(jià)法評(píng)價(jià)結(jié)果基本一致,都在2007年～2009年洛惠渠灌區(qū)運(yùn)行狀況為中等，在2010年～2012年洛惠渠灌區(qū)運(yùn)行狀況為良好，都隨著時(shí)間的推移，洛惠渠灌區(qū)評(píng)價(jià)級(jí)別從中等逐漸變?yōu)榱己?，隨著年份的增長(zhǎng)洛惠渠灌區(qū)的運(yùn)行狀況越來(lái)越好，這也符合洛惠渠灌區(qū)的客觀實(shí)際和發(fā)展規(guī)律，說(shuō)明改進(jìn)密切值法在大型灌區(qū)運(yùn)行狀況綜合評(píng)價(jià)中是可行的。

5 結(jié)論

應(yīng)用改進(jìn)密切值法，通過(guò)以陜西省大型自流渠灌區(qū)洛惠渠為實(shí)例進(jìn)行驗(yàn)證，評(píng)價(jià)結(jié)果顯示洛惠渠灌區(qū)在2007，2008，2009，2010，2011，2012年 的 密 切 值 分 別 為14.5118，12.4747，8.5373，4.7428，3.8251，3.0488，運(yùn)行狀況級(jí)別分別為中等，中等，中等，良好，良好，良好。而且改進(jìn)密切值法評(píng)價(jià)結(jié)果與可拓評(píng)價(jià)法結(jié)果基本一致，都隨著時(shí)間的推移，洛惠渠灌區(qū)評(píng)價(jià)級(jí)別從中等逐漸變?yōu)榱己?，運(yùn)行狀況越來(lái)越好，這也符合洛惠渠灌區(qū)的客觀實(shí)際和發(fā)展規(guī)律，且該方法運(yùn)算過(guò)程簡(jiǎn)明直觀，與密切值法相比避免了人為確定綜合評(píng)價(jià)結(jié)果等級(jí)的主觀性。

改進(jìn)密切值方法具有原理清晰,數(shù)據(jù)結(jié)果合理,計(jì)算過(guò)程簡(jiǎn)便易行等優(yōu)點(diǎn),與密切值法相比避免了人為確定綜合評(píng)價(jià)結(jié)果等級(jí)的主觀性。同時(shí),改進(jìn)密切方法將多評(píng)價(jià)指標(biāo)轉(zhuǎn)換綜合為單個(gè)評(píng)價(jià)因子,使得評(píng)價(jià)過(guò)程更簡(jiǎn)便,評(píng)價(jià)結(jié)果對(duì)洛惠渠灌區(qū)各個(gè)年份按優(yōu)劣性排序,使各個(gè)年份綜合評(píng)價(jià)結(jié)果之間有很好的對(duì)比性。陜西水利

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