基于VB的耕地地力評價指標層次分析方法

殷麗萍 黃紅梅 鄒 忠

（1如皋市農業技術推廣中心，江蘇如皋 226500；2伊寧縣農業技術推廣中心，新疆伊寧 835100）

耕地地力評價工作主要包括評價指標篩選、權重和隸屬度確定、指標層次分析、評價指數計算、地力分級等5個方面，系統且復雜，特別是指標層次分析，計算量繁復，技術要求高[1-2]，通常成為制約耕地地力評價工作的瓶頸，導致許多地方不得不將該工作交由第三方完成。眾所周知，第三方通常屬于商業化運作，其責任心、專業關聯性都遠不如農業部門，往往都是一個模板，通過套改數據而成，缺少評價的針對性和系統性。因此，農業部門有必要獨立開展耕地地力評價工作。

耕地地力評價工作主要依據 《耕地地力調查與質量評價技術規程》（NY/T 1634—2008）進行。因此，其基本原理和方法必須依照該規程開展。本文針對耕地地力評價指標一致性評估方法方面重點展開。為了讓人們系統掌握耕地地力評價的系統方法，本文將依據規程要求，簡述指標篩選、權重和隸屬度確定、評價指數計算、地力分級等部分的操作方法和注意事項。

1 評價指標篩選

在2018年以前，評價指標的篩選基本依照規程要求，通過技術初篩，再經專家打分評定而成。但是，2019年農業農村部耕地質量監測保護中心發布了《全國耕地質量等級評價指標體系》通知以后，其評價指標就從這個庫中進行篩選。全國耕地質量等級評價指標體系系統地列出了各大農區的指標庫，如甘新區的北疆農牧林區，共確定了灌溉能力、地形部位等16個指標。但是，具體到某個市（縣），應根據其自身具體情況而確定。其原則就是，在耕地質量管理系統的空間屬性數據庫和理化性狀數據庫中，對已經收集到的和即將可以收集到的數據，與指標體系進行比對，將具備數據的指標選出，列入本市（縣）的評價指標。以伊寧縣為例，共篩選出9個評價指標，詳見表1。

表1 伊寧縣耕地地力評價指標篩選結果

首先，依照規程中附錄C中層次分析法，在層次分類中，需要將選中的指標進行歸類，為便于計算機自動化處理，需添加狀態層（B層）歸類代碼屬性（BNo列值）、B 層名稱值（BName列值）。 其次，篩選后的指標有可能出現某個層次中只有1個指標（如剖面性狀中的質地構型和立地條件中的地形部位），這就需要進行規并處理，將其與特性相近的指標規并為一類進行評估（如伊寧縣將這2個指標規并為立地條件），詳見上表中BNo列和BName列中編碼，在BNo中將規并后的使用同一編碼，并使用規并后的B層名稱行在BName列中將其賦值為1，以便在VB編程處理時識別使用。

2 權重和隸屬度

雖然農業農村部耕地質量監測保護中心發布的《全國耕地質量等級評價指標體系》中已經為全部的指標賦予了相應的權重，但具體到各市（縣），在完成指標篩選后，仍需對權重作相應的調整。以伊寧縣為例，原16個指標權重之和為0.999 8（實際應該為1，表中已經進行了修正），而選中的9個指標（將篩選值賦值為1）之和只有0.676 0。因此，需要將各指標的權重作相應調整，將其原權重分別乘以1/0.676 0，即可將總權重修正為1。其Visual Basic代碼如下：

其文本屬性指標的隸屬度已經在指標體系中進行了相應的設定，只需直接調用即可。

需要特別注意的是，在數值型指標隸屬函數模型中，對各指標名稱模型中的系數a、標準指標值c、值上下限u都已經做了明確的賦值。但是，在嚴格執行指標體系技術路線的同時，一定要認真審視體系中各個值的合理性。以北疆農牧林區指標體系為例，其a值和c值計12個數值中，就有6個數值不合理，需要進行調整后才能使用。如a值中土壤容重表中為6.390 020，應該調整為0.390 020，應為輸入有誤導致；c值中，有機質、有效磷、速效鉀、有效土層厚度和地下水埋深數值均大于u的上限值，應該調整為u的上限值使用，這些可能由數據合理性審核失誤所致（表 2）。

表2 北疆農牧林區數值型指標隸屬函數

3 指標層次分析

指標層次分析主要指對評價指標一致性進行評估。基本原理是根據指標性質和分析目標，將指標分解為不同的組成因子，按照因子之間的相互關聯影響以及隸屬關系，將因子按不同層次聚合，形成一個多層次的分析結構模型，最終把系統分析歸結為最低層（指標層）相對于最高層（目標層）的相對重要性權值的確定。

3.1 設計框架

在VB軟件設計上，首先創建一個VB工程，引用Excel對象庫，然后根據層次分析思路，在對評價指標分級排序后，分別對A層、Bi層和指標層創建比較矩陣，并根據規范流程，依次推導出B矩陣、W矩陣、W矩陣、λ矩陣和CR值。其設計架構如圖1。

3.2 創建工程

通過Visual Basic 6.0創建新的標準EXE工程，并添加對Microsoft Excel Objects Library的引用 （以便執行對Excel數據表的調用）。

3.2.1 打開文件。為讀取基礎數據，可在窗體上添加1個“打開Excel…”的命令按鈕，用于打開Excel文件，將被評估的指標體系數據區選中。其代碼如下：

3.2.2 讀取數據。在窗體上添加1個“讀取數據”按鈕，用于執行將指標體系讀取到相應的數組中，以便用于進行一致性評估。同時，將指標體系制作出“耕地地力評價規則總表”和“評價因素組合權重計算結果表”。其代碼如下：

3.2.3 指標評估。指標評估首先對所有狀態層進行評估，然后對目標層進行評估，最后對由全部指標層組成的組合權重指標層進行評估，全部合格后才可說明全部分組及全部指標權重一致性符合評價要求。具體代碼如下：

由一列數據生成比較矩陣F頭表行數-1，kl'jL-1為BiL值減1，kL為用掉的行數加1

3.3 運行結果

以新疆維吾爾自治區伊犁州伊寧縣數據為例，評估一致性結果如下。

3.3.1 A層結果。因為A層、B層和組合層的分析方法相同，所以分析過程表不全部列舉，僅以A層為例列舉其一致性分析結果的系列表格（表3）。

表3 耕地地力比較矩陣和B矩陣、BW矩陣、W矩陣和λ矩陣結果

3.3.2 CR結果。為避免不必要的重復，現將伊寧縣評價指標一致性分析結果匯總（表4）。

檢驗結果表明，伊寧縣耕地地力評價指標一致性評估結果全部符合規范要求，可以直接用于開展地力評價工作[3-4]。

4 結語

在耕地地力評價技術中，評價指標層次分析方法是其核心技術，也是一項瓶頸技術，常常影響其評價工作的順利開展。許多市（縣）均因無法開展層次分析而將其交由第三方完成，從而影響評價工作的質量和效率。通過基于VB的層次分析方法，一個市（縣）的耕地地力評價指標的層次分析在基礎數據準備好的基礎上，只需幾秒鐘，就可準確完成其全部分析，可為今后全國各地耕地地力評價工作順利開展提供有力的技術支持。