六安地區農業高效節水灌溉項目應用滿意度分析

摘 要：本文針對六安地區農業高效節水灌溉項目應用滿意度進行評估，采用文獻資料法從經濟效益、社會效益及環境效益3個維度對項目滿意度評價指標進行識別，建立了一套全面、合理、準確的農業高效節水灌溉項目應用滿意度評價體系。采用G1法及熵權法確定各指標主客觀權重，并基于乘積法確定綜合權重，利用模糊綜合評價法對農業高效節水灌溉項目進行綜合評價，根據評價結果對六安地區農業高效節水灌溉項目進行分析與優化。該評價方法可以客觀反映農業高效節水灌溉項目應用滿意度，對該地區的類似項目有一定的借鑒意義。

關鍵詞：高效節水概況；組合賦權；模糊綜合評價；滿意度分析

中圖分類號：S 275 文獻標志碼：A

隨著人口增長及社會農產品需求量增加，傳統的灌溉方式難以滿足現代農業發展的需求。同時，我國水資源短缺問題較嚴重，人均水資源占有量僅為2200m3，遠低于世界人均水資源占有量的25%，年缺水量高達60億m3，水資源短缺問題嚴重制約了我國農業經濟的發展[1]。面對水資源短缺問題，國家在水資源治理方面投入了大量的人力與物力，修建了一大批水利設施，例如南水北調工程、三峽水利樞紐、引江濟淮工程及淮河入海水道工程等，有效地緩解了部分地區水資源短缺問題，水資源的利用率得到了顯著提高，促進了經濟、社會、生態、環境等方面的發展。然而，水利項目建設過程中往往會對當地居民的生活及生產造成影響，分析水利工程項目滿意度，對有效提高水利工程建設速度和保障工程的順利運行具有重要意義[2-3]。

本文采用組合賦權與模糊綜合評價方法，以淠史杭灌區的六安地區某農業高效節水灌溉項目為例，從經濟效益、社會效益及環境效益3個維度，根據淠史杭灌區的實際情況，共選取了12個具體指標，建立了六安地區農業高效節水灌溉項目應用滿意度評價體系，對農業高效節水灌溉項目展開評價。

1 研究區概況

淠史杭灌區介于115.50E～117.68E，30.99N～32.56N，是淠河、史河、杭埠河3個毗鄰灌區的總稱，位于安徽省中西部和河南省的中南部，地處大別山余脈的丘陵地帶，控制面積13130km2，設計灌溉面積73.3萬hm2，是我國三個特大型灌區之一。淠史杭灌區是以防洪、灌溉為主，兼有水力發電、城市供水、航運和水產養殖等綜合功能的特大型水利工程，是新中國成立后興建的全國最大灌區[4]。

六安市位于安徽省西部，水資源相對豐富，但分布不均，部分地區存在灌溉水源不足的問題。為提高農業灌溉效率，減少水資源浪費，2020年六安市開始實施高效節水灌溉示范項目，具體內容主要包括節水灌溉系統、水源工程、田間工程及農業節水技術推廣和培訓。

2 評價指標體系的構建

2.1 評價指標識別

本次農業高效節水灌溉項目應用滿意度評價從經濟效益、社會效益及環境效益3個維度展開，對農業高效節水灌溉項目評價方法進行研究與分析，采用文獻資料法在“知網”、“萬方”、“ScienceDirect”、“SpringerLink”、“ProQuest”等國內外數據庫中，以“高效節水灌溉”、“節水灌溉項目”、“評價方法”、“滿意度評價”、“efficient water saving”、“water saving irrigation project”、“evaluation method”、“satisfaction evaluation”等為關鍵詞展開高頻詞匯識別，獲得與農業高效節水灌溉項目評價方法相關的文獻4000余篇，去除相關性較低、重復性高及出版時間較久的文獻后，獲得高相關度的文獻150余篇，總結歸納后共選擇出12個具體指標[5]。

2.2 評價體系構建

農業高效節水灌溉項目以多個相互獨立的評價指標為基礎，構建綜合評價體系，從而達到全面評價的要求。因此，在系統分析和全面調查的前提下，從經濟效益、社會效益及環境效益3個維度建立一套科學、合理且具有針對性的分級指標評價體系，見表1。

3 評價方法及模型

在準確識別農業高效節水灌溉項目應用滿意度評價指標的基礎上，采用G1法和熵權法確定各個指標的主客觀權重，同時為了使權重更準確、客觀，引入乘積法確定指標綜合權重。利用模糊綜合評價方法對農業高效節水灌溉項目應用滿意度進行評價得分，對最終的評價結果進行分析，并提出優化改進措施[6]。

3.1 基于G1法的主觀權重

G1法是一種確定指標權重的方法，屬于層次分析法（AHP）的一種變體，對層次分析法進行簡化。在G1法中，不需要進行成對比較，而是直接通過分配權重的方式確定各方案的優先級。G1法主要包括3個計算步驟。

3.1.1 確定指標重要性

根據評價目標，假設評價目標對應m個評價因子，分別為x1、x2、…、xm，根據同一標準，對m個評價因子的重要性進行對比，根據對比結果按重要性情況進行排序，最重要的影響因子排名最前面，排序后的評價因子為x'1gt;x'2gt;x'3gt;…gt;x'm 。

3.1.2 重要性程度判斷

假設重新排序后相鄰的2個評價因子分別為x'k、x'k-1，根據排序結果，x'k的重要性要高于x'k-1，采用2個評價因子的比值作為二者重要性的度量，記作語氣算子rk。如公式（1）所示。

rk=xk/xk-1 （1）

一般來說，采用9級語氣算子評價各個因素間的重要關系，見表2。

3.1.3 因素權重計算

根據排序后各個因素的相鄰重要性比較結果，假設第i位專家的賦值為rki，取n位專家的平均值作為相鄰2個評價指標的語氣算子計算結果，并計算重要性最低的因素m的權重值，如公式（2）所示。根據相鄰重要性的比較結果，按公式（3）計算其余因素的權重。

（2）

wm-1=wm× （3）

式中：wm為重要性最低評價因子的權重值；為各因素語氣算子平均值。

3.2 基于熵權法的客觀權重

熵值法是一種基于信息熵概念的多準則決策方法，用于確定各因素的客觀權重，其主要優勢在于不需要對指標進行主觀賦權，而是通過數據本身的特征來計算指標權重，從而避免了主觀因素的干擾，使指標權重更具客觀性。

熵權法適用于評價指標較多且指標間差異性較大的決策問題，可以更客觀地反映各指標在評價體系中的作用與重要性。熵值法的具體計算步驟如下。1）構造判斷矩陣并按公式（4）進行標準化處理。2）熵值計算。針對含有m個評價指標的集合，計算各指標的差異系數Qij及熵值Ei，如公式（5）～公式（6）所示。3）確定客觀權重。差異系數Qij越大，指標信息量越多，權重系數wi越大，各指標客觀權重按公式（7）計算。

（4）

式中：Xij為判斷矩陣第i行第j列元素值；為經標準化后的第i行第j列元素值；Xmax及Xmin分別為樣本指標中的最大值及最小值。

（5）

（6）

（7）

3.3 乘積法確定綜合權重

為了使農業高效節水灌溉項目應用滿意度評價指標權重計算結果更具科學性，采用乘積法對主客觀權重進行加權，減少主觀隨意性。根據G1法主觀權重w1i和熵權法客觀權重w2i計算結果，采用乘積法確定綜合權重值，如公式（8）所示。

（8）

式中：wi、w1i及w2i分別為滿意度評價指標的綜合權重、主觀權重及客觀權重；m為指標數量。

3.4 模糊綜合評價

模糊綜合評價是一種基于模糊數學理論的評價方法，通過模糊邏輯來處理評價過程中的不確定性和模糊性，對評價標準不明確或評價因素模糊的問題具有較強的適用性。模糊綜合評價法的具體計算步驟如下。

3.4.1 構建因素集合

假設農業高效節水灌溉項目滿意度存在k個影響指標，基于博弈論組合確定綜合權重后，建立農業高效節水灌溉項目滿意度指標的權重集合U，如公式（9）所示。

U=[u1，u2，…，ui，…，uk] （9）

式中：ui為農業高效節水灌溉項目滿意度評價指標，見表1；k為評價指標的數量。

3.4.2 確定評價集合

根據專家意見確定評價等級。建設將農業高效節水灌溉項目滿意度分為p個等級，建立評價集合V，如公式（10）所示。

V=[v1，v2，…，vi，…，vp] （10）

式中：vi為農業高效節水灌溉項目滿意度評價等級，可根據Likert評分法確定。

3.4.3 建立模糊關系

根據表1對擬農業高效節水灌溉項目滿意度指標進行評分，建立得到各指標的模糊評價矩陣R，如公式（11）所示。

R=[rij]i×j" i∈[1，k]，j∈[1，p] （11）

式中：rij為第i個評價指標第j個評價等級的模糊評價值。

將評價指標的權重集合U與相應的模糊評價矩陣相乘，得到各個指標的模糊綜合評價向量E，如公式（12）所示。

E=U×R=[e1，e2，…，ei，…ep] （12）

式中：ei為各指標的模糊綜合評價值。

3.4.4 確定最終評價結果

取評價集合V中每個評價等級的均值作為評價集合R*，計算得到農業高效節水灌溉項目滿意度的評價結果，如公式（13）所示。

F=E×R*；R*=[r1*，r2*，…，ri*，…，rp*] （13）

式中：ri*為評價集合V中每個評價等級的均值；F為農業高效節水灌溉項目滿意度綜合評價結果。

4 農業高效節水灌溉項目應用滿意度分析

4.1 指標權重的確定

以六安地區某農業高效節水灌溉項目為例對其應用滿意度進行評價，首先根據G1法對各指標進行重要性排序，根據排序后的相鄰指標的重要性確定語氣算子，根據公式（2）～公式（3）確定各指標權重。邀請10位農業高效節水灌溉行業專家，采用Likert5級評分法對該項目的主要指標進行賦分。Likert5級評分法將農業高效節水灌溉項目滿意度等級劃分為5級，分別為I級（8～10分）、II級（6～8分）、III級（4～6分）、IV級（2～4分）、V級（0～2分），分別對應滿意度高、較高、一般、較低、低。根據賦分結果，根據公式（4）～公式（7）確定熵權。農業高效節水灌溉項目滿意度評價指標權重計算結果見表3。

4.2 模糊綜合評價結果與分析

在農業高效節水灌溉項目滿意度評價指標權重計算的基礎上，采用模糊綜合評價法對項目滿意度進行評價。根據10位農業高效節水灌溉行業專家的指標評價結果，得到各指標每個等級所對應的評價人數分布，將每個等級的評價人數除以專家總人數即可得到對應指標的評價矩陣，統計結果見表4。

根據表3各指標綜合權重計算結果及表4各指標評級矩陣，根據公式（12）計算得到經濟效益指標的模糊綜合評價向量EA，如公式（14）所示。

（14）

同理，得到農業高效節水灌溉項目的社會效益指標及環境效益指標的模糊綜合評價向量，EB=[0.2567，0.4349，0.2158，0.0484，0.0434]，EC=[0.4207，0.4406，0.1062，0.0188，0.0138]。

取Likert5級評分法每個等級的平均值作為評價集合R*=[9，7，5，3，1]，根據公式（14）計算得到準則層各指標模糊綜合評價得分。經濟效益指標的模糊綜合評價得分如公式（15）所示。

（15）

同理，農業高效節水灌溉項目的社會效益及環境效益模糊綜合評價得分分別為66.30及74.71。根據表3中各準則層指標權重，計算得到農業高效節水灌溉項目的綜合評價結果，如公式（16）所示。

（16）

根據計算結果，六安市某農業高效節水灌溉項目的滿意度評價為7.070分，處于滿意度等級II級，滿意度較好。從準則層指標的評價結果來看，本項目環境效益的滿意度結果最高，為7.471分，其次為經濟效益滿意度，最后為社會效益滿意度。從方案層指標的評價結果來看，區域農業發展（B1）、農村基礎設施（B3）、水資源可持續（C3）、農業生態環境（C1）及農業增產收益（A2）等指標對目標層的綜合權重較高，屬于影響農業高效節水灌溉項目滿意度的主要因素。根據表4，主要因素中的農業增產收益（A2）及水資源可持續（C3）指標的評價等級集中于I級，滿意度好，說明通過農業高效節水灌溉項目（例如滴管和噴灌措施）可以顯著提高農作物的產量及品質，實現節水目標，緩解農業用水緊張的難題，保障水資源的合理分配及使用，促進了水資源的可持續性。

主要指標中區域農業發展（B1）、農村基礎設施（B3）及農業生態環境（C1）的評價等級集中于II級，滿意度較好，但仍存在改進空間。可從以下方面進行優化與改進，首先，持續研發和推廣適應當地氣候和土壤條件的節水灌溉技術，同時鼓勵采用智能灌溉系統，利用物聯網和大數據分析提高灌溉的精準度和效率；適當調整農業結構，支持有樣化種植，提高農業系統的抗風險能力和經濟效益。其次，加速灌區續建配套及現代化改造，提升農村水利設施的覆蓋面及服務質量，因地制宜地建設和改造輸配水渠（管）道、排水溝（管）道、泵站等，提高灌溉系統的效率和抗旱排澇能力。最后，當實施節水灌溉項目時，應充分考慮對生態環境的影響，采取措施保護和改善農業生態環境。

5 結語

本文針對六安地區農業高效節水灌溉項目應用滿意度評估，從經濟、社會及環境效益3個維度對農業高效節水灌溉項目滿意度評價指標進行識別，構建了農業高效節水灌溉項目滿意度評價體系。采用G1法及熵權法確定主客觀權重，并基于乘積法確定綜合權重，利用模糊綜合評價法對農業高效節水灌溉項目進行綜合評價，根據評價結果對高效節水灌溉項目進行分析與優化，進一步驗證了模型的合理性及可行性。

參考文獻

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