AHP-Fuzzy農(nóng)機(jī)項(xiàng)目發(fā)展排序模型與運(yùn)用

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排序模型的結(jié)構(gòu)與算法

依據(jù)層次分析法和模糊綜合評(píng)價(jià)法的方法原理，農(nóng)業(yè)機(jī)械項(xiàng)目發(fā)展排序模型的結(jié)構(gòu)如圖1所示，可分為三個(gè)部分。一是在設(shè)計(jì)農(nóng)業(yè)機(jī)械發(fā)展度量指標(biāo)體系和問卷調(diào)查表的基礎(chǔ)上，通過專家對(duì)指標(biāo)兩兩比較建構(gòu)個(gè)體判斷矩陣，采用層次分析法計(jì)算度量指標(biāo)權(quán)重向量。二是在設(shè)計(jì)農(nóng)業(yè)機(jī)械項(xiàng)目體系和問卷調(diào)查表的基礎(chǔ)上，通過專家等級(jí)評(píng)判建構(gòu)個(gè)體模糊矩陣，采用模糊綜合評(píng)判法計(jì)算項(xiàng)目評(píng)價(jià)指數(shù)向量。三是根據(jù)項(xiàng)目評(píng)價(jià)指數(shù)大小進(jìn)行排序，利用閥值進(jìn)行分類。

排序模型應(yīng)用的功能在于計(jì)算綜合體現(xiàn)農(nóng)業(yè)機(jī)械項(xiàng)目發(fā)展的評(píng)價(jià)指數(shù)，以認(rèn)識(shí)它們間的相對(duì)重要性。計(jì)算的基礎(chǔ)是度量指標(biāo)的個(gè)體判斷矩陣和農(nóng)業(yè)機(jī)械項(xiàng)目對(duì)度量指標(biāo)的個(gè)體模糊矩陣，由此模型應(yīng)用的算法為：Step1：建構(gòu)個(gè)體判斷矩陣Btk和個(gè)體模糊矩陣Qk。Step2：按式1合成個(gè)體判斷矩陣得系列判斷矩陣Bt，按式8個(gè)體模糊矩陣得模糊矩陣Q。Step3：按式2~式4計(jì)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(jì)算系列判斷矩陣Bt的一致性指標(biāo)CIt和隨機(jī)一致性比CRt。Step5：如果CRt≥0.01，調(diào)整判斷矩陣Bt，返回Step3；否則繼續(xù)下一步。Step6：按式7計(jì)算問題因素的絕對(duì)權(quán)重W。Step7：按式9變換出模糊關(guān)系矩陣R。Step8：按式10計(jì)算模糊重要性向量F。Step9：對(duì)評(píng)價(jià)對(duì)象排序，并給定閥值分類。

農(nóng)業(yè)機(jī)械項(xiàng)目及其發(fā)展度量指標(biāo)

農(nóng)業(yè)機(jī)械項(xiàng)目體系從系統(tǒng)角度解釋，農(nóng)業(yè)機(jī)械化是以無生命的綜合體———?jiǎng)恿εc機(jī)械(具)，通過人機(jī)結(jié)合(即“化”的過程)，為有生命的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)服務(wù)；服務(wù)的手段屬于機(jī)電工程措施，服務(wù)對(duì)象和使用環(huán)境屬于經(jīng)濟(jì)范疇[10,11]。顯然，農(nóng)業(yè)機(jī)械項(xiàng)目即是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)作業(yè)的機(jī)械化項(xiàng)目[13]。由于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)類別項(xiàng)目眾多，生產(chǎn)過程與作業(yè)方式各不相同，農(nóng)業(yè)機(jī)械化類別及其相應(yīng)的項(xiàng)目復(fù)雜多樣[12]。但在排序模型中，項(xiàng)目不宜太多，否則專家判斷的可靠性低。丘陵地區(qū)農(nóng)業(yè)機(jī)械項(xiàng)目一般具有如圖2所示的層次結(jié)構(gòu)，包含整體層、類別層和項(xiàng)目層。

農(nóng)業(yè)機(jī)械發(fā)展的度量指標(biāo)體系從應(yīng)用角度解釋，農(nóng)業(yè)機(jī)械化是通過各種動(dòng)力與作業(yè)機(jī)械完成農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)的驅(qū)動(dòng)作業(yè)、固定作業(yè)，用物化勞動(dòng)代替活化勞動(dòng)，實(shí)現(xiàn)工具革命的過程[10,11]。在眾多農(nóng)業(yè)機(jī)械化的解釋中，應(yīng)用角度的解釋既全面地描述了農(nóng)業(yè)機(jī)械化的本質(zhì)特征，又充分反映了農(nóng)業(yè)機(jī)械化的功能作用。因此，圍繞農(nóng)業(yè)機(jī)械化應(yīng)用角度的解釋，建立度量指標(biāo)體系，既具有科學(xué)性，又可精簡(jiǎn)指標(biāo)體系。農(nóng)業(yè)機(jī)械發(fā)展度量的指標(biāo)體系如圖3所示，包括3個(gè)準(zhǔn)則和8個(gè)指標(biāo)。

排序模型的應(yīng)用及其結(jié)果分析

在應(yīng)用該模型對(duì)江西省農(nóng)業(yè)機(jī)械項(xiàng)目發(fā)展優(yōu)選中，課題組多次邀請(qǐng)有關(guān)專家咨詢討論，確定農(nóng)業(yè)機(jī)械項(xiàng)目體系和度量指標(biāo)體系，如圖2、圖3所示。邀請(qǐng)專家對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械發(fā)展重要性度量指標(biāo)進(jìn)行模糊比較，標(biāo)準(zhǔn)分為極端重要、強(qiáng)烈重要、明顯重要、稍微重要和同等重要五個(gè)等級(jí)，等級(jí)值分別取9、7、5、3、1。同時(shí)對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械項(xiàng)目指標(biāo)屬性值進(jìn)行模糊評(píng)判，標(biāo)準(zhǔn)分為很重要、較重要、重要、不重要、很不重要五個(gè)等級(jí)，等級(jí)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(gè)等級(jí)，等級(jí)值分別取10、8、6、4、2，Emax=10。回收問卷表，則建構(gòu)了個(gè)體判斷矩陣和個(gè)體模糊矩陣。采用層次分析法中的式1~式3計(jì)算準(zhǔn)則權(quán)重向量W0與指標(biāo)相對(duì)權(quán)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(jì)算指標(biāo)絕對(duì)權(quán)重W，如圖3所示中后一數(shù)字。從重要性指標(biāo)絕對(duì)權(quán)重來看，在農(nóng)民還不富裕和農(nóng)村勞動(dòng)力充足的狀態(tài)下，直接產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益大小仍然是農(nóng)業(yè)機(jī)械項(xiàng)目發(fā)展的決定性因素，是否可節(jié)省勞動(dòng)力和降低勞動(dòng)強(qiáng)度還是被弱化的；在人們素質(zhì)迅速提高、科技知識(shí)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(hù)的技術(shù)支持不是很難。采用模糊綜合評(píng)價(jià)法中的式8~式10計(jì)算農(nóng)業(yè)機(jī)械項(xiàng)目重要性指數(shù)，如圖2所示。采用算術(shù)平均法可進(jìn)一步計(jì)算農(nóng)業(yè)機(jī)械類別重要性指數(shù)，如圖2所示。從農(nóng)業(yè)機(jī)械類別重要性指數(shù)來看，農(nóng)田種植機(jī)械的使用具有季節(jié)性，利用率不高；多種經(jīng)營(yíng)機(jī)械的使用雖然也具有季節(jié)性，但其作業(yè)人工實(shí)現(xiàn)困難，有的只能機(jī)械化；加工運(yùn)輸機(jī)械的使用季節(jié)性弱，其作業(yè)人工一般無法實(shí)現(xiàn)。因此，發(fā)展次序?yàn)榧庸み\(yùn)輸機(jī)械→多種經(jīng)營(yíng)機(jī)械→農(nóng)田種植機(jī)械。從農(nóng)業(yè)機(jī)械項(xiàng)目重要性指數(shù)來看，農(nóng)田耕整、排灌抗災(zāi)、畜禽屠宰、作物加工、飼料加工、裝卸運(yùn)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(shí)現(xiàn)困難的特點(diǎn)。播插育秧、處理干燥、植樹營(yíng)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(shí)現(xiàn)較容易的特點(diǎn)。

結(jié)論

組合層次分析法和模糊隸屬度法，建立農(nóng)業(yè)機(jī)械項(xiàng)目發(fā)展優(yōu)選排序模型與算法，對(duì)專家咨詢意見進(jìn)行處理，通過實(shí)際應(yīng)用，結(jié)果在宏觀上具有指導(dǎo)性意義。在確定農(nóng)業(yè)機(jī)械購(gòu)置補(bǔ)貼的具體機(jī)具設(shè)備時(shí)，則在該模型結(jié)果上，對(duì)發(fā)展項(xiàng)目進(jìn)一步細(xì)化到機(jī)器型號(hào)，度量指標(biāo)還應(yīng)增加性能質(zhì)量屬性等，在同一發(fā)展項(xiàng)目?jī)?nèi)優(yōu)選機(jī)具設(shè)備。

作者：劉超白玲單位：江西師范大學(xué)計(jì)算機(jī)信息工程學(xué)院江西農(nóng)業(yè)大學(xué)理學(xué)院