基于AHP的生態(tài)養(yǎng)殖業(yè)可持續(xù)發(fā)展指標權(quán)重實證研究

李 銘 彭荔紅

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基于AHP的生態(tài)養(yǎng)殖業(yè)可持續(xù)發(fā)展指標權(quán)重實證研究

李 銘 彭荔紅

廈門大學(xué)

根據(jù)永安市養(yǎng)殖業(yè)循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展的需要，該文在永安市生態(tài)養(yǎng)殖業(yè)可持續(xù)發(fā)展指標體系基礎(chǔ)上，采用層次分析法（AHP）對指標權(quán)重進行分析，建立判斷矩陣，并對指標權(quán)重進行計算分析。依據(jù)指標權(quán)重，為提升永安市生態(tài)養(yǎng)殖業(yè)可持續(xù)發(fā)展綜合能力提供科學(xué)依據(jù)。

層次分析法 養(yǎng)殖業(yè) 可持續(xù)發(fā)展 指標權(quán)重

隨著我國人民生活水平的提高，畜禽產(chǎn)品需求量在不斷增加，生產(chǎn)規(guī)模不斷擴大，集約化程度越來越高，養(yǎng)殖業(yè)帶來的環(huán)境問題也越顯突出，目前已成為農(nóng)村面源污染的主要來源，副產(chǎn)品不能得到有效利用，造成了生態(tài)破壞、農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量下降等負面影響。

對于生態(tài)養(yǎng)殖業(yè)可持續(xù)發(fā)展綜合能力的評價，目前還沒有學(xué)者提出完善的評價方法。本文在永安市生態(tài)養(yǎng)殖可持續(xù)發(fā)展評價指標體系的基礎(chǔ)上，基于層次分析法對指標權(quán)重進行分析，建立判斷矩陣和計算指標權(quán)重。依據(jù)該指標權(quán)重，為增強養(yǎng)殖業(yè)可持續(xù)發(fā)展綜合能力提供科學(xué)依據(jù)。

1 層次分析法簡介

層次分析法（Analytic Hierarchy Process，簡稱AHP）是美國運籌學(xué)家T.L.Saaty教授于20世紀70年代初期提出的一種簡便、靈活而又使用的多準則決策方法，它是一種定性和定量相結(jié)合、系統(tǒng)化、層次化的分析方法，它把一個復(fù)雜問題分解組成因素，并按照支配關(guān)系形成層次結(jié)構(gòu)，然后應(yīng)用兩兩比較的方法確定決策方案的相對重要性。

AHP基本思想為：根據(jù)問題的性質(zhì)和要達到的目標，將問題按層次分解成各個組成因素；再將這些因素按支配關(guān)系分組形成有序的遞階層次結(jié)構(gòu)；對同一層次內(nèi)因素的重要性，既要考慮本層次，又要考慮到上一層次的權(quán)重因子；逐層計算，進行排序、決策。AHP體現(xiàn)了人們進行決策思維的基本特征：分解、判斷、綜合，它可以將人的主觀判斷用數(shù)量形式進行表達的處理，也可以提出人們對某類問題的主觀判斷前后是否矛盾，是目前系統(tǒng)工程處理定性和定量相結(jié)合問題簡單易行而行之有效的一種方法[1-2]。

運用層次分析法一般包括如下幾個步驟：①分析系統(tǒng)中各因素之間的關(guān)系，建立系統(tǒng)的遞階層次結(jié)構(gòu)；②對同一層次的各元素關(guān)于上一層次中某一準則的重要性進行兩兩比較判斷評分，逐層構(gòu)造兩兩比較判斷矩陣；③由判斷矩陣計算被比較元素對于該準則的相對權(quán)重；④計算各層元素對于系統(tǒng)目標的合成權(quán)重；⑤一致性檢驗，檢驗判斷矩陣是否偏離了一致性。

2 建立指標體系的權(quán)重判斷矩陣

根據(jù)永安市生態(tài)養(yǎng)殖業(yè)可持續(xù)發(fā)展能力評價指標體系[3]，如表1。

表1 生態(tài)養(yǎng)殖業(yè)可持續(xù)發(fā)展綜合能力指標體系一覽表

由表1可知，該體系的基本框架包括三個層次，即目標層、功能層和指標層。

根據(jù)層次分析法的基本思想和分析步驟，下層指標對上一層評價準則的影響重要程度，下一層內(nèi)的同一層諸因素按1～9比例標度兩兩比較，構(gòu)建兩兩判斷矩陣，建立生態(tài)養(yǎng)殖業(yè)可持續(xù)發(fā)展綜合能力指標體系的遞階層次結(jié)構(gòu)，最終構(gòu)成4個大類指標（B1、B2、B3、B4）對于總目標層A的權(quán)重判斷矩陣（A—B）；24個單項指標C1至C24各自對于的分類Bi的權(quán)重判斷矩陣（Bi—C），判斷矩陣如表2～表6所示。

表2 總目標（A-B1-4）權(quán)重判斷矩陣

表3 生態(tài)效益（B1-C1-7）權(quán)重判斷矩陣

表4 經(jīng)濟效益（B2-C8－15）權(quán)重判斷矩陣

表5 社會效益（B3-C16－21）權(quán)重判斷矩陣

表6 外環(huán)境支持系統(tǒng)（B4-C25－28）權(quán)重判斷矩陣

3 權(quán)重計算和一致性檢驗

下面計算權(quán)重判斷矩陣的相對權(quán)重向量ω、最大特征根λmax。以總目標（A-B1-4）為例，給出具體計算過程。

3.1 計算判斷矩陣D中每一行元素的乘積Mi

M1=1×2×2×1＝4

M2=1/2×1×1×1/2=1/4

M3=1/2×1×1×1＝1/2

M4=1×2×1×1=2

3.2 乘積分別開n次方

W1=(4)1/4=1.414

W2=(1/4)1/4=0.707

W3=(1/2)1/4=0.841

W4=(2)1/4=1.189

3.3 計算相對權(quán)重向量ω

ω1=1.414/(1.414+0.707+0.841+1.189)=0.341

ω2=0.707/(1.414+0.707+0.841+1.189)=0.170

ω3=0.841/(1.414+0.707+0.841+1.189)=0.203

ω4=1.189/(1.414+0.707+0.841+1.189)=0.286

則特征向量ω=（0.341，0.170，0.203，0.286）T

3.4 計算最大特征根λmax

=（1/4）×（1.373/0.341+0.687/0.170+0.830/0.203+1.170/0.286）

=4.062

同理可得其他矩陣特征向量ω和最大特征根λmax：

B1-C1-7：

ω=（0.138, 0.125, 0.125, 0.138, 0.125, 0.226, 0.125）T

λmax＝7.206；

B2-C8－15：

ω=（0.142,0.155, 0.077, 0.077, 0.084, 0.155, 0.155, 0.155）T

λmax＝8.046；

B3-C16－21：

ω=（0.212，0.212，0.238，0.102，0.111，0.125）T

λmax＝6.392；

B4-C22－24：

ω=（0.333，0.333，0.333）T

λmax＝3.000

3.5 一致性檢驗

根據(jù)以上公式，計算隨機一致性比例C.R.，并進行檢驗。具體計算如下：

A-B層：

C.I.＝（λmax－n）/(n-1) =(4.062-4)/(4-1)=0.021

C.R.= C.I./R.I.=0.021/0.89=0.024 其中R.I.＝0.89

同理可得：

B1-C1-9： C.I.=0.034，R.I.=1.36，C.R.=0.025；

B2-C10－18：C.I.=0.007，R.I.=1.41，C.R.=0.005；

B3-C19－24：C.I.=0.078，R.I.=1.26，C.R.=0.062；

B4-C25－28：C.I.=0.000，R.I.=0.52，C.R.=0.000；

計算結(jié)果表明： C.R.均小于0.1，因此各層次判斷矩陣均具有滿意的一致性。

4 結(jié)論及討論

對永安市生態(tài)養(yǎng)殖可持續(xù)發(fā)展指標體系的各項指標權(quán)重進行計算分析，各指標權(quán)重值如表7所示。

表7 永安市生態(tài)養(yǎng)殖業(yè)可持續(xù)發(fā)展指標權(quán)重值一覽表

在生態(tài)效益指標中，C6指標占得權(quán)重較大，說明應(yīng)主要通過提高永安本土代表性禽養(yǎng)飼料報酬率，以提高養(yǎng)殖業(yè)可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)效益，增強當?shù)仞B(yǎng)殖戶的生態(tài)養(yǎng)殖積極性。

在經(jīng)濟效益指標中，C9、C13、C14、C15指標權(quán)重較大，說明應(yīng)主要通過提高農(nóng)村養(yǎng)殖業(yè)收入、提高養(yǎng)殖業(yè)中的無公害食品產(chǎn)量及認證比率，以提高經(jīng)濟效益。各項指標反饋的結(jié)果在當?shù)亟?jīng)濟發(fā)展規(guī)劃中，應(yīng)重點提高農(nóng)村養(yǎng)殖戶的收入，在產(chǎn)品需求中，提供無公害畜禽類食品及實行規(guī)范化管理的養(yǎng)殖企業(yè)比較容易得到市場的青睞。

在社會效益指標中，C18指標占得權(quán)重較大，說明應(yīng)主要通過提高養(yǎng)殖企業(yè)與河流的距離以提高社會效益，該指標反映出當?shù)仞B(yǎng)殖業(yè)企業(yè)對當?shù)厮w、生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生的影響較大，將企業(yè)遷移離岸，將有助于提高社會的生態(tài)環(huán)境。

指標C22、C23、C24對永安市生態(tài)養(yǎng)殖業(yè)可持續(xù)發(fā)展綜合能力影響均占同樣的比重，由此說明，永安市需要加大對養(yǎng)殖業(yè)外環(huán)境的改造投入，以進一步改善城市生態(tài)環(huán)境。

綜上，依據(jù)各項指標權(quán)重值的不同，為增強永安當?shù)仞B(yǎng)殖業(yè)可持續(xù)發(fā)展綜合能力提供科學(xué)依據(jù)，提高可持續(xù)發(fā)展能力需解決目前農(nóng)村的面源污染，提高養(yǎng)殖業(yè)副產(chǎn)品的利用率，完善當?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境，提高畜禽養(yǎng)殖產(chǎn)品的質(zhì)量等措施。

[1] 王蓮芬等.層次分析法引論[M].北京：中國人民大學(xué)出版社,1990.

[2] 李學(xué)平.層次分析法求指標權(quán)重的標度方法的探討[J].北京郵電大學(xué)學(xué)報, 2001,3（1）：25－27.

[3] Lihong PENG et al.Design of Evaluation Index System of Ecological Livestock Breeding Industry Based on Sustainable Development[C].2010 International Conference on E-Product, E-Service and E-Entertainment（ICEEE）,Volume 8：5347-5350.