葫蘆島市抗旱能力評價

李長紅

(遼寧省葫蘆島水文局，遼寧 葫蘆島 125000)

區域水分供需不平衡引起的水資源短缺現象即為干旱，且隨著全球氣候的不斷變暖日趨突出，區域干旱積累到一定程度時即可對生態環境、人類生活、經濟發展等造成極為不利的影響，從而形成旱災。干旱災害具有影響范圍廣、時間長、危害程度高、發生較為頻繁等特征，給農業生產和工業發展造成較大的損失。為保證當地農業與社會的健康發展就必須采取各種各樣的減弱、抵抗、承受及防御干旱災害的活動措施，而抗旱能力評價是指在一定區域內特定的經濟社會、生態自然、技術水平下，通過評價分析區域抗旱水平和旱災脆弱性狀態，可為區域抗旱應急方案的制定、抗旱決策及抗旱風險管理等提供一定的理論依據和參考價值。鑒于此，本文通過專家調研與咨詢、頻度統計、理論分析等構建了抗旱能力評價體系與標準，然后采用改進的模糊層次分析法確定區域抗旱評價體系各子系統、參數權重，在此基礎上構造了分級標準及抗旱各參數之間的聯系數分量，從而計算確定了不同評價等級下待評價樣本的隸屬度，以葫蘆島市為例驗證了SPA-VFS模型的準確性與可行性[1-9]。

1 構建SPA-VFS模型

(1)在遵循科學性、可行性及系統性原則的基礎上，分別從科技生產、社會發展、水利工程、組織管理、區域背景5個方面選擇影響抗旱能力評價的參數，然后根據抗旱能力影響因素和形成干旱的成因將各子系統分為若干項評價指標，從而構建評價體系{xl|l=1，2，…，m}。

(2)邀請專家填寫初步建立的評價體系中各參數的重要性排序值，其中“1、2”分別代表同一表格中相對重要及相對第2重要的排序值，取平均值作為同等重要要素的最終排序值，依次類推確定其他各要素排序。假定指標k在第j個子系統中由專家i給予的重要性排序值為Zj，k，i，其中i=1，2，…，ni，ni為參與排序的專家數。則指標k在第j個子系統中的標準差與排序均值計算公式分別如下：

(1)

(2)

綜合評價體系主要由排序值標準差及其均值較小的參數所構成，采用改進的模糊層次法進一步量化各參數的相對重要性并建立評判體系。因此，指標的重要性程度隨排序值減小而增大，從而構建相應的互補判斷矩陣，其表達式為：

Pj=(pj，k，l)

(3)

如果計算得到的Pj不符合一致性要求，應對其進行適當的調整。引入調整判斷矩陣為Qj=(qj，k，l)，Qj中各參數的權重為{wj，k|j=1，2，…，u;k=1，2，…，nj}，則一致性模糊最優判斷矩陣的表達式為：

(4)

(5)歸一化處理和算術平均計算專家咨詢表數值，標記為γk。相對于l指標k的重要性排序比標記為akl，然后對各子系統間及其下屬各參數間的判斷矩陣根據akl=γk/γl確定；對抗旱能力評價體系中各子系統及其所屬各參數權重采用下述公式確定，即：

(5)

式中，Nj—評價因子在j子系統中的個數，其他字母同上。然后利用下述公式進行歸一化處理，從而確定各參數的標準權重，其表達式為：

(6)

在子系統中抗旱指標及子系統的標準化權重分別為wj，k、wj，抗旱評價單因子權重wl的最終計算結果為：

wl=wjwj，k

(7)

(8)

(9)

同、異、反的定量分析依據評價等級g與待評價樣本數值的接近度屬性分析確定各參數的相對隸屬度。

(8)確定最終的評價等級h。為避免采用模糊模式識別最大隸屬程度可能引起的結果失真現象，待評價樣本的抗旱能力等級可根據級別特征值h確定，由此提高評價結果的準確性與精度，其計算公式為：

錯誤分析理論的研究對象是語言學習者，因此筆者選取的調查研究對象為重慶科技學院外國語學院2015級英語專業本科大三，兩個班59名學生。英語專業大三學生屬于高年級階段，該屆學生一次性通過專業英語四級水平測試率為64.41%②，他們的翻譯水平基本達到大綱要求，所以該樣本的選取具有一定的代表性。收集語料時，首先控制學生對網絡的使用，以確保研究數據的可信度。然后讓學生在三次筆譯課程中的規定二十分鐘內，將十五句涉及不同內容的漢語原文翻譯成英語。發放177份樣本，實際收回171份，進行統計、分析和研究。

(10)

待評價樣本的抗旱能力等級采用置信度準則確定，從而提高評判結果的科學性與精度，判別公式如下：

(11)

式中，λ—置信度，其取值區間為0.5～0.7，氣質越大則評價結果越穩定、越保守。

2 實例應用

以葫蘆島市為例，在遵循實用性、客觀性、可比性、獨立性及系統性原則的基礎上，充分考慮葫蘆島市資料收集可行性及其具體情況，參考現有研究資料和國內外抗旱能力評價實際案例[10-15]，并結合文中所述SPA-VFS模型構建流程初步建立評價體系，見表1。

利用專家咨詢法對上述評價體系中各參數及其子系統做進一步的深入分析，從而確定模糊互補矩陣與各要素相對重要性排序均值，然后利用文中所述計算方法確定各要素權重及標準差，以子系統區域背景為例確定各參數篩選計算值見表2。

表1 葫蘆島市抗旱能力初步評價體系

表2 子系統區域背景特征各參數計算值

由表2可以看出，在區域背景特征子系統中產業結構x8、種植結構x7與植被覆蓋率x6的重要性排序靠后且權重值較少，由此表明在區域抗旱能力評價中這2項參數不重要，因此可以剔除；抗旱能力與耕地面積占比C3的相關性較低，因此也可不考慮；相對濕潤度指數C2與降水C1指標均可反映氣象特征，并且C2參數的計算與C1存在一定的相關信息，與降水C1指標會存在一定的信息重疊，所以刪除該指標。在該子系統中應考慮其他4項參數，并以水資源量C4與相對濕潤度指數C2的權重較大且排序靠前，重要性較高，因此這2項指標在評價體系中比較重要。區域特征子系統中各參數排序值標準差較大，可見各指標權重的重要性依據專家意見判定具有一定的分散性，由此也進一步說明抗旱能力受區域背景的影響較為復雜，該子系統具有科學性與合理性。

依次類推，通過篩選分析最終確定葫蘆島市抗旱能力評價體系，然后對各參數重新編號并查閱相關資料確定各參數初始值，并結合葫蘆島市抗旱能力實際狀況和SPA-VFS模型計算流程構建相應的評價等級見表3，其中1～5級分別代表抗旱能力非常弱、較弱、一般、較強、非常強5個等級。

根據表3各指標數據和分級標準，對不同等級標準與各單指標間的聯系數利用文獻提出的公式確定。然后依據文中所述權重計算流程，分別確定各單項指標、子系統在評價體系中的權重，并根據公式(8)、(9)計算得到葫蘆島市抗旱能力評價各子系統的相對隸屬度與整個區域的綜合聯系數；最后采用公式(10)、(11)確定基于SPA-VFS模型的抗旱能力評價等級，其置信度為0.5，評價結果見表4。

表3 葫蘆島市抗旱能力評價體系及分級標準

表4 基于SPA-VFS模型的葫蘆島市抗旱能力評價等級

由表4可知，采用式(11)置信度準則法與基于式(10)均分原則的方法具有互補性、一致性特征，綜合使用2種方法可提高評價結果的準確性與精度；為提高隸屬于1等級區域背景子系統的抗旱等級，應改善種植結構、推廣農業積水技術、加大節約用水的宣傳及控制區域人口增長；根據隸屬于4等級的水利工程子系統可知，葫蘆島市的水利工程設施為保障當地經濟社會發展提供了重要的支撐；隸屬于3等級的科技生產子系統，為降低單位產品耗水率并提高農業重復用水率，應采取改造低效益、高耗水設備及項目，推廣使用高效節水技術。

3 結論

(1)為進一步提高區域抗旱能力評價的準確性與有效性，本文通過專家咨詢法、頻率統計、理論分析等方法初步建立了評價體系，然后對各子系統權重、各參數權重采用合適的分析法進行計算，從而構建了SPA-SVF抗旱能力評價模型。

(2)實踐表明，基于數學理論的置信度準則與基于均分原則的方法具有較強的一致性、互補性特征，綜合使用2種方法可提升評價結果的科學性與精度；葫蘆島市抗旱能力處于一般水平，處于非常弱狀態的有抗旱組織管理與區域背景特征子系統。為進一步提高葫蘆島市的抗旱能力和組織管理水平，應采取的措施有改善種植結構、推廣農業積水技術、加大節約用水的宣傳及控制區域人口增長等措施。

(3)區域特征子系統中各參數排序值標準差較大，對各指標權重的重要性依據專家意見判定具有一定的分散性，由此也進一步說明抗旱能力受區域背景的影響較為復雜，該子系統具有科學性與合理性。另外，SPA-VFS模型綜合考慮了各單項指標在不同標準間的聯系度與樣本值的信息，不僅可整體評價系統抗旱水平，而且能夠考慮各單項因素差異性特征，評價結果準確、可靠，計算方法直觀簡便，在區域抗旱評價中具有較強的實用性與科學性。