AHP-Fuzzy农机项目发展排序模型与运用

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排序模型的结构与算法

依据层次分析法和模糊综合评价法的方法原理，农业机械项目发展排序模型的结构如图1所示，可分为三个部分。一是在设计农业机械发展度量指标体系和问卷调查表的基础上，通过专家对指标两两比较建构个体判断矩阵，采用层次分析法计算度量指标权重向量。二是在设计农业机械项目体系和问卷调查表的基础上，通过专家等级评判建构个体模糊矩阵，采用模糊综合评判法计算项目评价指数向量。三是根据项目评价指数大小进行排序，利用阀值进行分类。

排序模型应用的功能在于计算综合体现农业机械项目发展的评价指数，以认识它们间的相对重要性。计算的基础是度量指标的个体判断矩阵和农业机械项目对度量指标的个体模糊矩阵，由此模型应用的算法为：Step1：建构个体判断矩阵Btk和个体模糊矩阵Qk。Step2：按式1合成个体判断矩阵得系列判断矩阵Bt，按式8个体模糊矩阵得模糊矩阵Q。Step3：按式2~式4计算系列判断矩阵Bt特征向量Wt与最大特征根λtmax。Step4：按式5、式6计算系列判断矩阵Bt的一致性指标CIt和随机一致性比CRt。Step5：如果CRt≥0.01，调整判断矩阵Bt，返回Step3；否则继续下一步。Step6：按式7计算问题因素的绝对权重W。Step7：按式9变换出模糊关系矩阵R。Step8：按式10计算模糊重要性向量F。Step9：对评价对象排序，并给定阀值分类。

农业机械项目及其发展度量指标

农业机械项目体系从系统角度解释，农业机械化是以无生命的综合体———动力与机械(具)，通过人机结合(即“化”的过程)，为有生命的农业生产系统服务；服务的手段属于机电工程措施，服务对象和使用环境属于经济范畴[10,11]。显然，农业机械项目即是农业生产作业的机械化项目[13]。由于农业生产类别项目众多，生产过程与作业方式各不相同，农业机械化类别及其相应的项目复杂多样[12]。但在排序模型中，项目不宜太多，否则专家判断的可靠性低。丘陵地区农业机械项目一般具有如图2所示的层次结构，包含整体层、类别层和项目层。

农业机械发展的度量指标体系从应用角度解释，农业机械化是通过各种动力与作业机械完成农产品生产的驱动作业、固定作业，用物化劳动代替活化劳动，实现工具革命的过程[10,11]。在众多农业机械化的解释中，应用角度的解释既全面地描述了农业机械化的本质特征，又充分反映了农业机械化的功能作用。因此，围绕农业机械化应用角度的解释，建立度量指标体系，既具有科学性，又可精简指标体系。农业机械发展度量的指标体系如图3所示，包括3个准则和8个指标。

排序模型的应用及其结果分析

在应用该模型对江西省农业机械项目发展优选中，课题组多次邀请有关专家咨询讨论，确定农业机械项目体系和度量指标体系，如图2、图3所示。邀请专家对农业机械发展重要性度量指标进行模糊比较，标准分为极端重要、强烈重要、明显重要、稍微重要和同等重要五个等级，等级值分别取9、7、5、3、1。同时对农业机械项目指标属性值进行模糊评判，标准分为很重要、较重要、重要、不重要、很不重要五个等级，等级值分别取10、8、6、4、2，Vmax=10。专家熟悉程度分为很熟悉、较熟悉、熟悉、不熟悉、很不熟悉五个等级，等级值分别取10、8、6、4、2，Emax=10。回收问卷表，则建构了个体判断矩阵和个体模糊矩阵。采用层次分析法中的式1~式3计算准则权重向量W0与指标相对权重W1、W2、W3，如图3所示中前一数字；采用层次分析法中的式7计算指标绝对权重W，如图3所示中后一数字。从重要性指标绝对权重来看，在农民还不富裕和农村劳动力充足的状态下，直接产生经济效益大小仍然是农业机械项目发展的决定性因素，是否可节省劳动力和降低劳动强度还是被弱化的；在人们素质迅速提高、科技知识不断普及和技能人才培养量大的环境下，获得使用维护的技术支持不是很难。采用模糊综合评价法中的式8~式10计算农业机械项目重要性指数，如图2所示。采用算术平均法可进一步计算农业机械类别重要性指数，如图2所示。从农业机械类别重要性指数来看，农田种植机械的使用具有季节性，利用率不高；多种经营机械的使用虽然也具有季节性，但其作业人工实现困难，有的只能机械化；加工运输机械的使用季节性弱，其作业人工一般无法实现。因此，发展次序为加工运输机械→多种经营机械→农田种植机械。从农业机械项目重要性指数来看，农田耕整、排灌抗灾、畜禽屠宰、作物加工、饲料加工、装卸运输等的重要性指数均大于0.7，它们均具有利用率高、作业人工实现困难的特点。播插育秧、处理干燥、植树营林、果茶收获等的重要性指数均小于0.2，它们则均具有利用率不高、作业人工实现较容易的特点。

结论

组合层次分析法和模糊隶属度法，建立农业机械项目发展优选排序模型与算法，对专家咨询意见进行处理，通过实际应用，结果在宏观上具有指导性意义。在确定农业机械购置补贴的具体机具设备时，则在该模型结果上，对发展项目进一步细化到机器型号，度量指标还应增加性能质量属性等，在同一发展项目内优选机具设备。

作者：刘超白玲单位：江西师范大学计算机信息工程学院江西农业大学理学院