智曉慧，陳玉蘭，張倫寧

（新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)經(jīng)濟(jì)與貿(mào)易學(xué)院，新疆 烏魯木齊 830052）

0 引言

目前，國(guó)家不斷出臺(tái)優(yōu)惠政策來(lái)支持我國(guó)智能農(nóng)機(jī)項(xiàng)目的發(fā)展，同時(shí)，國(guó)內(nèi)農(nóng)機(jī)裝備產(chǎn)業(yè)面臨著升級(jí)轉(zhuǎn)型的巨大挑戰(zhàn)和機(jī)遇，如何順應(yīng)新時(shí)代發(fā)展下的形勢(shì)及需求，以發(fā)展創(chuàng)新作為驅(qū)動(dòng)力，快速響應(yīng)市場(chǎng)及政府的相關(guān)需求并取得競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，成為目前我國(guó)農(nóng)機(jī)制造企業(yè)所面臨的重要課題。

自動(dòng)駕駛農(nóng)機(jī)是精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的重要組成部分，具有廣泛的適用性，可應(yīng)用于田間的多種作業(yè)形式，能有效避免重復(fù)作業(yè)，提高土地利用率及生產(chǎn)效率，減輕農(nóng)民的作業(yè)強(qiáng)度，進(jìn)而提高農(nóng)作物種植質(zhì)量，降低人工運(yùn)行投入成本，提高農(nóng)民收益[1]。

筆者通過(guò)構(gòu)建項(xiàng)目效益評(píng)價(jià)模型，在研究效益評(píng)價(jià)指標(biāo)問(wèn)題時(shí)采用專(zhuān)家評(píng)審的方式，利用層次分析法來(lái)確定評(píng)價(jià)體系中各指標(biāo)的權(quán)重。通過(guò)對(duì)農(nóng)機(jī)制造項(xiàng)目效益評(píng)價(jià)方法的研究，為該農(nóng)機(jī)項(xiàng)目找到一種具有行業(yè)針對(duì)性且符合農(nóng)機(jī)制造行業(yè)特點(diǎn)的效益評(píng)價(jià)方法。

1 評(píng)價(jià)方法與軟件介紹

1.1 評(píng)價(jià)方法概述

層次分析法，簡(jiǎn)稱(chēng)AHP(Analytic Hierarchy Process)，是一種進(jìn)行定性和定量分析的層次權(quán)重決策分析方法，由美國(guó)匹茲堡大學(xué)的T.L.Saaty教授于20世紀(jì)70年代提出，主要用于解決多目標(biāo)、多層次、多因素的復(fù)雜問(wèn)題，特別是難以定量描述的針對(duì)社會(huì)系統(tǒng)的分析。其基本原理是通過(guò)對(duì)與決策相關(guān)的元素進(jìn)行層次分解，使各因素形成有序的遞階層次結(jié)構(gòu)，由領(lǐng)域?qū)＜一蛘呤菣?quán)威決策者對(duì)選出的指標(biāo)按照重要程度進(jìn)行兩兩比較，對(duì)各層次之間的影響因素對(duì)比賦值，然后利用計(jì)算判斷矩陣的特征向量，確定下層指標(biāo)對(duì)上層指標(biāo)的貢獻(xiàn)程度或權(quán)重，并通過(guò)對(duì)比矩陣最終計(jì)算出權(quán)值，得到最基層指標(biāo)對(duì)于總體目標(biāo)的重要性權(quán)重排序，從而為決策者們提供判斷依據(jù)[2]。

層次分析法常應(yīng)用于復(fù)雜的決策問(wèn)題，可以較好地完成對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)的評(píng)價(jià)，具有較強(qiáng)的實(shí)用性。筆者利用層次分析法，通過(guò)構(gòu)建一套多層次的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，完成對(duì)定性指標(biāo)的定量化分析。先基于AHP對(duì)要素進(jìn)行層次化分解，再綜合構(gòu)建多層次的效益評(píng)價(jià)模型的基本思路，最終確定各層級(jí)指標(biāo)的權(quán)重。

1.2 軟件介紹

Yaahp(Yet Another AHP)軟件將層次分析法、建模與數(shù)學(xué)計(jì)算完美結(jié)合，擁有圖形可視化的層次模型繪制界面、可直接導(dǎo)出層次模型、使用文字描述刻度選取形式輸入判斷矩陣值、不一致判斷矩陣自動(dòng)修正、便捷的模型編輯功能、殘缺不可接受判斷矩陣自動(dòng)補(bǔ)全、靈敏度分析、直接生成Excel調(diào)查表、高效進(jìn)行一致性調(diào)整等功能。在功能使用方面具有簡(jiǎn)單快捷性，自動(dòng)化計(jì)算、可視化操作且直觀方便，方便決策者更改層次模型，提高了數(shù)據(jù)計(jì)算能力及工作效率，該軟件已經(jīng)被廣泛用于土地整理、項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、能源開(kāi)發(fā)評(píng)價(jià)、醫(yī)療服務(wù)質(zhì)量評(píng)價(jià)、工程方案決策、高校教學(xué)方法分析決策等方面[2]。

筆者嘗試運(yùn)用此軟件構(gòu)建自動(dòng)駕駛農(nóng)機(jī)項(xiàng)目應(yīng)用的效益評(píng)價(jià)模型，從而為當(dāng)前農(nóng)機(jī)項(xiàng)目應(yīng)用的效益水平評(píng)價(jià)提供科學(xué)依據(jù)。

2 效益評(píng)價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建

2.1 評(píng)價(jià)指標(biāo)的選擇

通過(guò)閱讀文獻(xiàn)，對(duì)農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的綜合效益評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行整理篩選之后，再對(duì)該農(nóng)機(jī)領(lǐng)域的專(zhuān)家進(jìn)行采訪，對(duì)匯總的指標(biāo)進(jìn)行二次篩選，并依據(jù)構(gòu)建效益評(píng)價(jià)指標(biāo)體系需具備的全面代表性、可比可得性以及簡(jiǎn)潔性等特點(diǎn)，最終確定自動(dòng)駕駛農(nóng)機(jī)項(xiàng)目應(yīng)用的效益評(píng)價(jià)體系中的各個(gè)指標(biāo)，從經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、生態(tài)三個(gè)層面構(gòu)建自動(dòng)駕駛農(nóng)機(jī)項(xiàng)目的效益評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，即：目標(biāo)層——效益評(píng)價(jià)體系；準(zhǔn)則層——經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和生態(tài)效益。每個(gè)準(zhǔn)則層又包含各自的子準(zhǔn)則層，共有9個(gè)子準(zhǔn)則層，即：畝均產(chǎn)量增長(zhǎng)率（%）、畝均成本降低率（%）、勞動(dòng)力其他就業(yè)提高率（%）、農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平提高率（%）、管理風(fēng)險(xiǎn)降低率（%）、使用滿(mǎn)意度、土壤質(zhì)量改善度、土壤保護(hù)力度、病蟲(chóng)防治力度。從而構(gòu)建出該農(nóng)機(jī)項(xiàng)目應(yīng)用的效益評(píng)價(jià)模型[1,3-4]。

2.2 建立層次結(jié)構(gòu)模型

層次結(jié)構(gòu)模型具有多種形式，應(yīng)根據(jù)需求對(duì)目標(biāo)層進(jìn)行分解，本文所采用的層次結(jié)構(gòu)模型分為三層：目標(biāo)層（效益評(píng)價(jià)）、準(zhǔn)則層（經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益、生態(tài)效益）及子準(zhǔn)則層（9個(gè)指標(biāo)）。將目標(biāo)層、準(zhǔn)則層和子準(zhǔn)則層按照相互關(guān)系分為最高、中間、最低層，如此一來(lái)，在Yaahp軟件的“層次結(jié)構(gòu)模型”界面中繪制出的自動(dòng)駕駛農(nóng)機(jī)項(xiàng)目應(yīng)用的效益評(píng)價(jià)層次結(jié)構(gòu)模型如圖1所示。

圖1 自動(dòng)駕駛農(nóng)機(jī)項(xiàng)目應(yīng)用的效益評(píng)價(jià)層次結(jié)構(gòu)模型圖

2.3 構(gòu)造判斷矩陣

2.3.1 判斷矩陣

判斷矩陣指同上一層次某因素相比，本層次與其相關(guān)的各因素之間相比較而言的重要程度。通過(guò)“一致矩陣法”的使用，就全部的指標(biāo)進(jìn)行兩兩比較，采用相互尺度的方法，減小不同性質(zhì)指標(biāo)之間相互比較的難度，進(jìn)而提高準(zhǔn)確性。采用此種方法來(lái)確定各指標(biāo)對(duì)總效益的權(quán)重，從而構(gòu)造出判斷矩陣。在層次分析法中，采用矩陣判斷標(biāo)度以使矩陣中各要素能夠定量顯示其重要程度。其中，矩陣判斷標(biāo)度表如表1所示。

由相關(guān)業(yè)內(nèi)專(zhuān)家采用成對(duì)比較法和1~9標(biāo)度法，對(duì)同一層次兩兩指標(biāo)之間的相對(duì)重要程度進(jìn)行打分?；趯?zhuān)家對(duì)于自動(dòng)駕駛農(nóng)機(jī)項(xiàng)目應(yīng)用的效益各評(píng)價(jià)指標(biāo)的重要性判斷，構(gòu)造出各層對(duì)上一層每一因素的判斷矩陣，從而計(jì)算出權(quán)重系數(shù)（主要基于德?tīng)柗品?，?duì)各指標(biāo)要素的權(quán)重進(jìn)行賦值）。

2.3.2 判斷矩陣的錄入

對(duì)相關(guān)專(zhuān)家調(diào)查問(wèn)卷的數(shù)據(jù)進(jìn)行嚴(yán)格的有效性分析，在Yaahp軟件的“判斷矩陣”界面中，可以將對(duì)應(yīng)的層級(jí)關(guān)系和成對(duì)比較矩陣的比較數(shù)值輸入，即可自動(dòng)計(jì)算出各準(zhǔn)則層的權(quán)重。在此步驟中，如果人工手算或者使用Excel來(lái)計(jì)算權(quán)重值的話，計(jì)算步驟較為復(fù)雜煩瑣，本文在此不再贅述。

由于錄入矩陣的數(shù)量較多，下面只列兩張代表性的軟件截圖，如圖2、圖3所示。

圖2 指標(biāo)層判斷矩陣

圖3 經(jīng)濟(jì)效益判斷矩陣

將專(zhuān)家們對(duì)各效益評(píng)價(jià)指標(biāo)的相對(duì)重要性的打分結(jié)果依次導(dǎo)入Yaahp軟件，完成對(duì)專(zhuān)家所打分?jǐn)?shù)進(jìn)行專(zhuān)家打分賦權(quán)，具體的判斷矩陣如表2~表5所示。

表2 綜合效益判斷矩陣A-B

表3 經(jīng)濟(jì)效益判斷矩陣B1-C

表4 社會(huì)效益判斷矩陣B2-C

表5 生態(tài)效益判斷矩陣B3-C

2.4 層次單排序計(jì)算權(quán)重量及一致性檢驗(yàn)

層次單排序就是指根據(jù)判斷矩陣計(jì)算對(duì)于上一層某因素而言，本層次與之有聯(lián)系的因素的重要性次序的權(quán)值。用數(shù)學(xué)語(yǔ)言來(lái)講，就是對(duì)該矩陣的最大特征根及其所對(duì)應(yīng)特征的向量進(jìn)行求解，即就某一判斷矩陣A而言，計(jì)算滿(mǎn)足：

其中，λmax為判斷矩陣A的最大特征根；W為λmax所對(duì)應(yīng)的正規(guī)化特征向量。

一致性指標(biāo)計(jì)算：

計(jì)算一致性比率：

當(dāng)CR<0.10時(shí)，表示該判斷矩陣A的一致性可以接受，否則的話，就需要對(duì)該判斷矩陣進(jìn)行修正。

通過(guò)Yaahp軟件自動(dòng)進(jìn)行層次分析計(jì)算，在上述四個(gè)判斷矩陣中，分別對(duì)應(yīng)的最大特征根λmax及—致性比率CR的值匯總成如表6所示。

表6 一致性檢驗(yàn)匯總表

上述判斷矩陣的一致性校驗(yàn)結(jié)果均小于0.1，故全部通過(guò)一致性檢驗(yàn)，則總目標(biāo)層的層次總排序符合要求，影響因素權(quán)重總排序和各因素的比較值也相對(duì)比較合理。

另外，上述四個(gè)判斷矩陣分別對(duì)應(yīng)的歸一化特征向量W1=[0.637 0.258 3 0.104 7]T，W2=[0.454 5 0.454 5 0.090 9]T，W3=[0.730 6 0.188 4 0.081]T，W4=[0.242 6 0.669 4 0.087 9]T，因其均通過(guò)一致性檢驗(yàn)，故特征向量W分別為目標(biāo)層下的各準(zhǔn)則層指標(biāo)的權(quán)重值。

3 結(jié)果與討論

3.1 計(jì)算結(jié)果

通過(guò)層次分析法和使用專(zhuān)家數(shù)據(jù)計(jì)算，最終得出群決策權(quán)重結(jié)果，將最終的效益評(píng)價(jià)體系中各個(gè)指標(biāo)的權(quán)重值整理成表格，如表7所示。

表7 各指標(biāo)權(quán)重表

由表7可以看出，在此項(xiàng)目效益評(píng)價(jià)方面，占主導(dǎo)地位的是經(jīng)濟(jì)效益，其次為社會(huì)效益和生態(tài)效益，因此在自動(dòng)駕駛農(nóng)機(jī)項(xiàng)目應(yīng)用的效益評(píng)價(jià)中，經(jīng)濟(jì)效益指標(biāo)是最重要的。在自動(dòng)駕駛農(nóng)機(jī)項(xiàng)目應(yīng)用的效益評(píng)價(jià)設(shè)置的9個(gè)影響因素中，權(quán)重占比為前三名的分別是：畝均產(chǎn)量增長(zhǎng)率、畝均成本降低率、勞動(dòng)力其他就業(yè)提高率。由此得出，用AHP法得出的結(jié)論與專(zhuān)家意見(jiàn)基本一致。自動(dòng)駕駛農(nóng)機(jī)項(xiàng)目應(yīng)用的效益評(píng)價(jià)權(quán)重條形圖如圖4所示。

圖4 自動(dòng)駕駛農(nóng)機(jī)項(xiàng)目應(yīng)用的效益評(píng)價(jià)權(quán)重條形圖

3.2 效益評(píng)價(jià)分析

前文中通過(guò)分析目標(biāo)層與指標(biāo)層之間的復(fù)雜關(guān)系，構(gòu)建層次結(jié)構(gòu)，對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)本身的相對(duì)重要性進(jìn)行定量化處理，將問(wèn)題簡(jiǎn)單化，使用層次分析法并經(jīng)過(guò)數(shù)學(xué)計(jì)算來(lái)計(jì)算確定各個(gè)效益評(píng)價(jià)指標(biāo)可靠的權(quán)重值。相比傳統(tǒng)定權(quán)方法，本文所采用的定權(quán)結(jié)果更具有科學(xué)準(zhǔn)確性。事實(shí)證明，評(píng)價(jià)結(jié)果與客觀情況相一致，進(jìn)一步驗(yàn)證了AHP法可適用于自動(dòng)駕駛農(nóng)機(jī)項(xiàng)目應(yīng)用的效益評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)結(jié)果合理可信，為自動(dòng)駕駛農(nóng)機(jī)項(xiàng)目應(yīng)用的效益評(píng)價(jià)提供了科學(xué)的依據(jù)。通過(guò)將該效益評(píng)價(jià)指標(biāo)體系運(yùn)用到自動(dòng)駕駛農(nóng)機(jī)項(xiàng)目，結(jié)合評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重和實(shí)際指標(biāo)數(shù)據(jù)對(duì)項(xiàng)目投入使用前及使用后的效益進(jìn)行評(píng)價(jià)，根據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果得出該項(xiàng)目應(yīng)用的綜合效益情況。

通過(guò)效益評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重，結(jié)合實(shí)際統(tǒng)計(jì)的相關(guān)數(shù)據(jù)，對(duì)該項(xiàng)目的綜合效益進(jìn)行評(píng)價(jià)。利用z-score方法標(biāo)準(zhǔn)化后的各指標(biāo)數(shù)據(jù)，乘以各指標(biāo)權(quán)重，計(jì)算得出該項(xiàng)目綜合效益得分[5]，如表8所示。

表8 綜合效益評(píng)分表

綜合上述數(shù)據(jù)分析可知，正是因?yàn)樽詣?dòng)駕駛農(nóng)機(jī)具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，所以此自動(dòng)駕駛農(nóng)機(jī)項(xiàng)目應(yīng)用后綜合效益明顯提高。就影響自動(dòng)駕駛農(nóng)機(jī)項(xiàng)目應(yīng)用效益水平的因素，從宏觀層面上看，主要是受經(jīng)濟(jì)效益方面的影響；從微觀層面上看，同勞動(dòng)力轉(zhuǎn)出及農(nóng)民人均收入增長(zhǎng)等方面更具有密切性。

4 結(jié)論與討論

本文在目前學(xué)術(shù)界相關(guān)研究的基礎(chǔ)之上，結(jié)合德?tīng)柗品?，選取了經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益、生態(tài)效益三個(gè)目標(biāo)層下共9個(gè)指標(biāo)，評(píng)價(jià)自動(dòng)駕駛農(nóng)機(jī)項(xiàng)目應(yīng)用的效益水平，建立了自動(dòng)駕駛農(nóng)機(jī)項(xiàng)目應(yīng)用的效益評(píng)價(jià)模型。

本研究建立的效益評(píng)價(jià)指標(biāo)體系具有一定的代表性，并且相關(guān)指標(biāo)數(shù)據(jù)相對(duì)容易獲得，操作比較簡(jiǎn)單。但因?yàn)橹笜?biāo)數(shù)量較少，從評(píng)價(jià)的角度而言不夠全面，還有待后續(xù)的持續(xù)改進(jìn)與完善?？傮w而言，本次建立的項(xiàng)目效益評(píng)價(jià)指標(biāo)體系在實(shí)踐中完全可以應(yīng)用于自動(dòng)駕駛農(nóng)機(jī)項(xiàng)目應(yīng)用的效益評(píng)價(jià)，也可應(yīng)用于同類(lèi)農(nóng)機(jī)項(xiàng)目的效益評(píng)價(jià)。