基于云模型的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)園區(qū)建設水平評價

楊仕亮　羅睿

摘 要：現(xiàn)代農(nóng)業(yè)園區(qū)集中體現(xiàn)了土地利用集約化、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)化的思想。本文構建了貴州省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)園區(qū)建設水平評價指標體系的概念模型，針對西部現(xiàn)代農(nóng)業(yè)園區(qū)建設水平指標值分級的模糊性和隨機性的特點，采用云模型評估法作為評價方法，建立了基于云模型的貴州省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)園區(qū)建設水平評價體系。同時，實例分析驗證了基于云模型貴州省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)園區(qū)建設水平評價方法的有效性，并根據(jù)該評價結果，對望謨縣現(xiàn)代高效菜果示范園區(qū)今后的建設提出了建議。

關鍵詞：云模型；現(xiàn)代農(nóng)業(yè)園區(qū)；建設水平；貴州

中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A DOI 編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2018.07.011

Construction Level Evaluation of Modern Agricultural Park Based on Cloud Model：With an Example of Modern Agriculture Park in Wangmo City， Guizhou

YANG Shiliang1，LUO Rui 2

（1.Business School of Hohai University Nanjing， Jiangsu 210000， China； 2. Guizhou Provincial First Institute of Surveying and Mapping， Guiyang， Guizhou 550025， China）

Abstract： Modern agricultural park embodied the ideas of intensive land utilization， agricultural industrialization. The paper constructed the evaluation index system conceptual mode of construction level of modern agricultural park in Guizhou province. According to the fuzzy and random characteristics of index classification about modern agricultural garden level， the cloud model was used as evaluation method， and the evaluation index system of construction level of modern agricultural park in Guizhou province was constructed. The evaluation index system was proved effectiveness based on the instance analysis of modern agriculture park in Wangmo city， Guizhou， and some suggestions were proposed for the instance park according to the evaluation results.

Key words： cloud model； modern agricultural park； construction level； Guizhou

我國人口眾多，平均耕地面積不足世界的1/3，為解決糧食安全問題，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)必須要走上高效、科技和集約利用土地的道路，而現(xiàn)代農(nóng)業(yè)園區(qū)則集中體現(xiàn)了土地利用集約化、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)化的思想。現(xiàn)代農(nóng)業(yè)園區(qū)作為農(nóng)業(yè)技術組裝集成、科技成果轉(zhuǎn)化、高新技術示范推廣和產(chǎn)業(yè)集群的有效載體，對于推動農(nóng)業(yè)新技術的開發(fā)、轉(zhuǎn)化、推廣應用以及農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)揮著明顯的示范引導作用[1-5]。貴州省農(nóng)業(yè)園區(qū)建設起步相對其他省份較晚，受到地形因素、交通因素和教育因素的影響，農(nóng)業(yè)園區(qū)過去一直未能受到重視，所以資金投入不足、園區(qū)數(shù)量少、規(guī)模小。為了提高農(nóng)民收入、實現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展，貴州省第十二屆人大一次會議通過的《政府工作報告》指出，要重點打造100個現(xiàn)代高效農(nóng)業(yè)示范園區(qū)，而理清農(nóng)業(yè)園區(qū)建設水平是打造貴州未來高效農(nóng)業(yè)園區(qū)的前提[6]。所以，需要對農(nóng)業(yè)園區(qū)建設水平進行準確評價。

在對現(xiàn)代農(nóng)業(yè)園區(qū)的評價中，傳統(tǒng)的評價方法是在確切標準值數(shù)據(jù)上通過評判規(guī)則得到確切的評價分值，評分與劃分等級過程中沒有考慮到定性描述的不確定性。而云模型是實現(xiàn)定性定量不確定性轉(zhuǎn)換的模型，用隸屬函數(shù)描述了定性描述的模糊性[7]。目前，云模型主要用于評價可信度[8-10]，極少學者也將它應用在土地利用[11]、土地整理的評價中[7]，但是對農(nóng)業(yè)園區(qū)建設水平評價方面尚未見報道。

本文通過對貴州省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)園區(qū)建設水平進行研究，建立評價指標體系，引用云模型作為評價方法，并對實例進行分析，提出相應的發(fā)展對策，旨在為園區(qū)和政府決策服務，為促進現(xiàn)代農(nóng)業(yè)園區(qū)建設和發(fā)展提供科學依據(jù)。

1 評價指標體系的建立

參照現(xiàn)代農(nóng)業(yè)園區(qū)發(fā)展較好的廣東、上海、江蘇等地區(qū)的評價體系，確定了貴州省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)園區(qū)建設水平2個層次的指標，由廣東省、四川省等農(nóng)業(yè)園區(qū)指標體系和我國現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的指標目標值確定1級的限定值[12-16]，除了農(nóng)業(yè)效益水平指標通過確定下限值分級外，其他指標則在一級限定值基礎上向下浮動30%，設施農(nóng)業(yè)面積占比因為限定值較小，則浮動15%分級標準值，指標體系及分級標準如表1所示。

2 云模型評估方法

2.1 云模型的評估概念

隸屬云是1995年我國工程院院士李德毅教授在概率論和模糊數(shù)學的基礎上提出的，是具有普遍適用性的正態(tài)隸屬云，揭示了自然和社會科學中大量模糊概念的隸屬云所遵循的基本規(guī)律。云模型是在模糊集合理論和概率理論進行交叉滲透的基礎上構造的特定算法，即云發(fā)生器，進行定性概念和定量表示之間的不確定轉(zhuǎn)換，用于揭示隨機性和模糊性的內(nèi)在關聯(lián)性[17]。

隸屬云的定義：設X是一個普通集合X = {x}，稱為論域。關于論域中的模糊集合■，是指對于任意元素x都存在一個有穩(wěn)定傾向的隨機數(shù)ux（x）叫作對■的隸屬度。如果論域中的元素是簡單有序的，則可以看作是基礎變量，隸屬度在X上的分布叫做隸屬云。如果論域中的元素不是簡單有序的，而根據(jù)某個法則f，可將X映射到另一個有序的論域X'上，X'中的一個且只有一個x'和x對應，則X'為基礎變量，隸屬度在上的分布叫做隸屬云[18]。

隸屬云隱含了3次正態(tài)分布規(guī)律，期望Ex（Expected Value）、熵En（Entropy）、超熵He（Hyper Entropy）是用來表征隸屬云的3個數(shù)字特征值。云的生成算法既可以用軟件的方式實現(xiàn)，又可以固化成硬件實現(xiàn)，稱為云發(fā)生器（Cloud Generator）。云發(fā)生器分為正向云發(fā)生器、逆向云發(fā)生器、x條件云發(fā)生器和y條件云發(fā)生器，本文利用x條件云發(fā)生器進行各級隸屬度計算[19-20]。

2.2 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)園區(qū)建設水平評價

根據(jù)評價指標的分級表，利用正向云發(fā)生器將評價等級云模型化，使得每個等級可以用一個一維正態(tài)云模型來描述，根據(jù)評價標準用云模型的3個參數(shù)（Ex，En，He）表示每個評價指標不同等級的云。

根據(jù)不同等級的上下邊界確定（Ex，En，He）。設評價指標xi（i=1，2，3...n）對應j個評價等級（j=1，2，3...m），每個等級的上下邊界分別為xupij 和xdwij，則指標i對應等級j的定性概念可用云模型表示，就得到i×j個云模型，每個云模型的數(shù)字特征可以依照下面公式求出 [21]。

■（1）

■（2）

在云的3個數(shù)字特征值中，超熵He，ij是不確定性度量，反映云滴的凝聚程度，通過反復試驗取得，超熵值越大，表現(xiàn)在云圖中云層的厚度越大，云滴越分散，反之就越向一條曲線聚攏。確定各個評價指標對應的每個等級云模型的數(shù)字特征后，根據(jù)實際的指標值就可以計算出隸屬度矩陣R。

■

利用權重集合與隸屬度矩陣進行模糊變換，得出評價集上的模糊子集 B（B為一行j列矩陣，為算子。）

B=W■R（3）

根據(jù)具體的評價等級劃分標準，利用x條件云發(fā)生器可以得到貴州現(xiàn)代農(nóng)業(yè)園區(qū)各個評價單元對每個等級的隸屬度，選擇最大隸屬度的等級，即為該評價對象所處的等級。

3 實例分析

望謨縣現(xiàn)代高效農(nóng)業(yè)菜果示范區(qū)（簡稱望謨縣現(xiàn)代農(nóng)業(yè)園區(qū)），是2013年貴州省打造的110個現(xiàn)代農(nóng)業(yè)園區(qū)之一。園區(qū)規(guī)劃以無公害蔬菜和火龍果為主導主業(yè)，帶動輻射油茶、芒果、板栗等其他產(chǎn)業(yè)發(fā)展。由于望謨縣自身地理環(huán)境、人文教育等原因，人均收入特別是農(nóng)民人均收入在貴州省來說處于落后位置，所以農(nóng)業(yè)園區(qū)的發(fā)展較為艱難。理清園區(qū)的狀況，有利于在有限資源和可控范圍內(nèi)找到發(fā)展的短板，以便解決問題和改良現(xiàn)狀。本文利用基于云模型的貴州省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)園區(qū)建設水平評價體系，對該園區(qū)的建設現(xiàn)狀進行評估。

首先采用德爾菲法得到望謨縣現(xiàn)代農(nóng)業(yè)園區(qū)的指標權重，用w表示，其集合表示為：w=（0.10，0.08，0.05，0.08，0.15，0.01，0.02，0.20，0.03，0.08，0.10，0.08，0.02）；其次，利用貴州省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)園區(qū)指標分級表，利用公式（2）和（3），可以計算出每個指標每個等級隸屬云的3個數(shù)字特征值，然后，利用x條件云發(fā)生器，可以得到各指標的隸屬度矩陣。

以耕地流轉(zhuǎn)率為例，實際值為20%，則根據(jù)表1，可以得到耕地流轉(zhuǎn)率4個等級的云模型參數(shù)分別為（90，8.492 6，0.05），（65，12.738 6，0.05），（35，12.738 9，0.05），（10，8.492 6，0.05）。將x=20，分別輸入這4組云模型的x條件云發(fā)生器，每組設置產(chǎn)生100個云滴，這100個云滴在圖上近似為一條平行于y軸的直線，則可以求出100個云滴的隸屬度平均值，即為對應等級的隸屬度。根據(jù)權重和得到的隸屬度（表2），通過模糊變換，即可得到望謨縣現(xiàn)代農(nóng)業(yè)園區(qū)目前的等級狀況，計算結果如表3所示，其中，IWR為指標分值加權結果，UGR為評估等級結果。

從隸屬矩陣表格（表2）中可以看出，勞動生產(chǎn)率、農(nóng)機總動力、有職業(yè)證書農(nóng)民比率、參加合作組織農(nóng)戶比率這部分指標等級均于IV級隸屬度較高，其他指標于III級隸屬度較高，而所有指標在I、II級的隸屬度均較低。從望謨縣現(xiàn)代高效農(nóng)業(yè)菜果示范區(qū)建設水平綜合評價（表3）可知，其建設水平屬于I、II、III、IV級的隸屬度分別為0.000 041，0.087 258，0.321 261，0.508 769，根據(jù)最大隸屬度原則，該園區(qū)屬于Ⅳ級。

綜合而言，望謨縣省級現(xiàn)代高效農(nóng)業(yè)菜果示范園區(qū)遠沒有達到國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)園區(qū)的標準，主要表現(xiàn)在土地生產(chǎn)率不高，農(nóng)業(yè)機械化水平不高，農(nóng)民技術水平和受教育水平低，農(nóng)民合作意識較差，農(nóng)產(chǎn)品加工工廠欠缺，故需要從薄弱環(huán)節(jié)入手加強園區(qū)建設。

4 結論與討論

文章參照現(xiàn)代農(nóng)業(yè)園區(qū)建設評價的指標值，確定了貴州省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)園區(qū)建設評價分級規(guī)則，并利用云模型評價方法，分析各個指標的影響，建立了基于云模型的貴州現(xiàn)代農(nóng)業(yè)園區(qū)建設水平評價指標體系。

本研究利用該評價指標體系對貴州省望謨縣現(xiàn)代農(nóng)業(yè)園區(qū)進行評價，根據(jù)評價結果，望謨縣現(xiàn)代高效農(nóng)業(yè)菜果示范園區(qū)在今后的園區(qū)建設中，當務之急是提高勞動生產(chǎn)率，多引進現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的機械設備，對園區(qū)的農(nóng)戶開展大量的培訓工作，采取優(yōu)惠政策鼓勵農(nóng)戶參加合作組織，再逐步完善其他工作，這種對短板補救的方式，省時省力，引導資金和勞力流向，有利于園區(qū)建設的快速、穩(wěn)步、有序發(fā)展。

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