黃肖寒 毛宜川 莫惠晴

摘 要 采用層次分析法、灰色關(guān)聯(lián)法和組合賦權(quán)法，分別對影響廣西壯族自治區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的主要?dú)庀鬄?zāi)害進(jìn)行評價，得到各災(zāi)種對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)影響權(quán)重：澇災(zāi)>旱災(zāi)>風(fēng)雹災(zāi)>低溫冷害災(zāi)。運(yùn)用建立的農(nóng)業(yè)災(zāi)情評價模型對近12年的農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害進(jìn)行定量的綜合評估，得知2004年是重災(zāi)年。通過Kendalls協(xié)調(diào)系數(shù)W檢驗，結(jié)果表明：三種方法均通過一致性檢驗，且組合賦權(quán)法計算的各災(zāi)害指標(biāo)權(quán)重更合理和可靠。

關(guān)鍵詞 農(nóng)業(yè)氣象；層次分析法；灰色關(guān)聯(lián)法；組合賦權(quán)法；權(quán)重

引言

廣西地處低緯度，境內(nèi)地形復(fù)雜，氣象災(zāi)害頻發(fā)，氣象災(zāi)害事件在一定程度上影響了當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展和社會安定。國內(nèi)學(xué)者關(guān)于旱澇災(zāi)害的研究較多，且在方法上側(cè)重于定量描述與分災(zāi)種的分析，缺乏各種災(zāi)害對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)影響程度的對比研究。目前，按照確定指標(biāo)權(quán)重的方式，賦權(quán)方法分為主觀賦權(quán)法和客觀賦權(quán)法兩類。本文嘗試分別運(yùn)用層次分析法、灰色關(guān)聯(lián)法和組合法三種方法對各氣象災(zāi)種對農(nóng)業(yè)的影響程度進(jìn)行分析，并通過建立的農(nóng)業(yè)災(zāi)情評價模型對近12年的農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害進(jìn)行定量的評估，以期為當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害防治工作提供一定的理論基礎(chǔ)。

1 資料與方法

1.1 資料來源

廣西農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害主要有洪澇、冰雹、大風(fēng)、干旱、低溫冷害。本文選取廣西2000-2011年的旱災(zāi)、水災(zāi)、風(fēng)雹災(zāi)（風(fēng)災(zāi)和雹災(zāi)合并）、低溫冷害的受災(zāi)面積和農(nóng)業(yè)產(chǎn)值的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，資料來源于廣西壯族自治區(qū)農(nóng)村統(tǒng)計年鑒和國家統(tǒng)計局官方網(wǎng)站上公開發(fā)布的數(shù)據(jù)。

1.2 分析方法

層次分析法基本原理是將要評價的系統(tǒng)方案分解為若干個層次，同一層次的各個要素按照上一要素為準(zhǔn)則進(jìn)行兩兩判斷比較，并計算各要素的權(quán)重，通過層次的單排序和層次總排序，根據(jù)最大綜合權(quán)重確定最優(yōu)方案[1]。它屬于主觀賦權(quán)法，簡單易行，但賦權(quán)結(jié)果客觀性差，賦權(quán)結(jié)果易受群體成員知識、能力、經(jīng)驗等多方面的影響。

灰色關(guān)聯(lián)分析法是用來分析系統(tǒng)中母因素與子因素的關(guān)系密切程度，從而判斷引起該系統(tǒng)發(fā)展的主要和次要因素。它主要根據(jù)原始數(shù)據(jù)之間的關(guān)系來確定權(quán)重，屬于客觀賦權(quán)法，不依賴于人的主觀判斷，容易受指標(biāo)樣本隨機(jī)誤差的影響[2]。針對上述問題，本文在對各種賦權(quán)方法研究分析的基礎(chǔ)上，提出利用綜合主客觀賦權(quán)結(jié)果的組合賦權(quán)法為農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害指標(biāo)賦權(quán)。通過組合，既能充分利用客觀信息，又盡可能地滿足評價者的主觀愿望。

2 應(yīng)用與分析

2.1 層次分析法的應(yīng)用

欲對氣象災(zāi)害進(jìn)行評價，將危險性、承災(zāi)體易損度、承災(zāi)體脆弱性、防災(zāi)抗災(zāi)能力四個方面作為衡量災(zāi)害對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)影響程度的準(zhǔn)則，即作為層次結(jié)構(gòu)模型的準(zhǔn)則層，以干旱、洪澇、風(fēng)雹、低溫冷害四種主要?dú)庀鬄?zāi)害為方案層，構(gòu)造遞階層次結(jié)構(gòu)模型。運(yùn)用層次分析法確定權(quán)重的步驟如下：①建立權(quán)重判斷矩陣。本文采用專家打分法的原則構(gòu)造權(quán)重判斷矩陣。②計算最大特征值和特征向量。本文通過方根法對判斷矩陣進(jìn)行計算。③一致性檢驗。④計算綜合權(quán)重。

根據(jù)以上的步驟，在matlab中計算得到的權(quán)重如下表1。結(jié)果表明：澇災(zāi)（0.46）>旱災(zāi)（0.24）>風(fēng)雹災(zāi)（0.19）>低溫冷害（0.11）。

2.2 灰色關(guān)聯(lián)分析法的應(yīng)用

灰色關(guān)聯(lián)分析的一般步驟如下：①將參考序列和比較序列分別進(jìn)行初始化處理，本文采用初值化進(jìn)行數(shù)據(jù)的無量綱化、歸一化處理。②求絕對差。③各比較序列與參考序列在各時刻的關(guān)聯(lián)系數(shù)。④計算關(guān)聯(lián)度。⑤排序，根據(jù)關(guān)聯(lián)度大小順序確定比較序列對參考序列的相關(guān)程度大小。本文選取2000-2011年廣西農(nóng)業(yè)生產(chǎn)總值指標(biāo)作為參考序列，旱災(zāi)、澇災(zāi)、風(fēng)雹災(zāi)、低溫冷害受災(zāi)面積作為比較序列。依據(jù)灰色關(guān)聯(lián)分析的原理方法進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析，建立灰色關(guān)聯(lián)模型，得到各主要農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害與農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值的關(guān)聯(lián)系數(shù)，再根據(jù)關(guān)聯(lián)系數(shù)將各主要農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害與農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值的關(guān)聯(lián)度并進(jìn)行排序，計算結(jié)果為：澇災(zāi)的關(guān)聯(lián)度（0.6726）>旱災(zāi)（0.6262）>風(fēng)雹災(zāi)（0.6287）>低溫冷害受災(zāi)（0.6141）。

2.3 組合賦權(quán)法的應(yīng)用

在進(jìn)行組合賦權(quán)法時，選用具有代表性的加法集成法[3-4]，，其中：為第個屬性的客觀權(quán)重，為第個屬性的主觀權(quán)重，為第個屬性的最終組合權(quán)重，待定系數(shù)

為層次分析法中權(quán)重各分量從小到大的重新排序。

經(jīng)過計算，得到a=0.3507。最后通過組合賦權(quán)計算，得到權(quán)重：旱災(zāi)權(quán)重=0.231、澇災(zāi)權(quán)重=0.392、風(fēng)雹災(zāi)權(quán)重=0.215、低溫冷害權(quán)重=0.161。

3 效果檢驗

根據(jù)學(xué)者在農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害災(zāi)情等級劃分與年景估計研究發(fā)現(xiàn)[5]，表征農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害影響程度的災(zāi)情指數(shù)等于不同災(zāi)害的權(quán)重與其對應(yīng)的受災(zāi)率的乘積的累加。根據(jù)災(zāi)情指數(shù)大小對年份進(jìn)行排序（見表2），1表示災(zāi)情種種的年份，11表示災(zāi)情最輕的年份，由重至輕，以此類推。利用Kendalls協(xié)調(diào)系數(shù)W檢驗對層次分析法、灰色關(guān)聯(lián)法和組合法進(jìn)行一致性檢驗，檢驗結(jié)果見表5。從檢驗結(jié)果看，卡方值大于界值，則P<0.05，表明在a=0.05水準(zhǔn)上，可以認(rèn)為三種方法平均排序結(jié)果都具有良好的一致性。

4 結(jié)束語

在農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害，應(yīng)用層次分析法、灰色關(guān)聯(lián)法和組合法進(jìn)行農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害權(quán)重的確定，每種方法都有一定的適用性。采用組合賦權(quán)法，既可以體現(xiàn)主觀經(jīng)驗又包含了客觀信息，得到的指標(biāo)權(quán)重值比較符合實(shí)際情況。

參考文獻(xiàn)

[1] 張星，陳惠，吳菊薪.層次分析法災(zāi)福建省農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害綜合評價中的應(yīng)用[J].熱帶氣象學(xué)報，2009，（8）：508-511.

[2] 許月卿，李秀彬.河北省糧食生產(chǎn)灰色關(guān)聯(lián)動態(tài)分析用[J].地理研究，2002，21（3）：339-346.

[3] 李潔，馬才學(xué).論城市土地定級權(quán)重確定方法之一綜合賦權(quán)法[J].廣東土地科學(xué)，2006，5（6）：36-41.

[4] 劉宏.綜合評價中指標(biāo)權(quán)重確定方法的研究[J].河北工業(yè)大學(xué)學(xué)報，1996，25（4）：75-80.

[5] 張星，鄭有飛，周樂照.農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害災(zāi)情等級劃分與年景估計[J].生態(tài)學(xué)雜志，2007，26（3）：418-421.