□應(yīng)文勝曾貴華雷丹/四川省農(nóng)機(jī)鑒定站
耕整機(jī)適用性評價技術(shù)方法研究
□應(yīng)文勝曾貴華雷丹/四川省農(nóng)機(jī)鑒定站
近年來,耕整機(jī)受國家持續(xù)補(bǔ)貼政策的刺激影響,在我國丘陵、山區(qū)得到了較大發(fā)展,傳統(tǒng)耕牛已基本退出了耕整地的歷史舞臺。但調(diào)查研究表明,耕整機(jī)受其配套機(jī)具僅能實現(xiàn)犁耕作業(yè)的局限,在丘陵山區(qū)推廣量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于微耕機(jī),究其原因是犁耕后還得經(jīng)過整地作業(yè),相對微耕機(jī)多出一道環(huán)節(jié),這正是用戶對農(nóng)業(yè)機(jī)械適用性的合理選擇。
“耕整機(jī)適用性評價技術(shù)方法”研究是農(nóng)業(yè)部《農(nóng)業(yè)機(jī)械適用性評價技術(shù)集成研究》課題的一個重要組成部分。
目前農(nóng)業(yè)機(jī)械適用性可采用的評價方法主要有:試驗測評法、跟蹤測評法、調(diào)查測評法和綜合測評法。
單一采用試驗測評法,盡管全面的試驗可信度很高,但有的試驗條件一年之中也難以滿足,且不易于取得試驗數(shù)據(jù),因而難以實現(xiàn)。
單一采用跟蹤測評法或用戶調(diào)查法同樣要受各類區(qū)域、紛繁復(fù)雜作業(yè)條件的限制,很難對耕整機(jī)的適用性進(jìn)行精準(zhǔn)定量性評價,因此可信度較低。
采用綜合測評法,從不同側(cè)面進(jìn)行測評,可以大幅度降低試驗測評法的試驗次數(shù),可以利用跟蹤法的隨機(jī)性掌握實際生產(chǎn)的多種情況,還可利用一定用戶量的定性認(rèn)識來彌補(bǔ)試驗測評法和跟蹤測評法未能涵蓋的更多情況,綜合測評法最大限度地發(fā)揮了各類方法的長處,克服了單一方法的不足,避免了測評可能出現(xiàn)的偏差和遺漏,大大降低了評價的風(fēng)險。
綜上所述,耕整機(jī)適用性評價應(yīng)當(dāng)選擇綜合測評法。
2.1構(gòu)建評價因素集合
在農(nóng)業(yè)機(jī)械適用度指標(biāo)構(gòu)成體系中,評價對象因素集合為
2.2建立評價集
評價集V是評價等級的集合,針對農(nóng)業(yè)機(jī)械適用度評價指標(biāo)體系,建立評價集為:
={適用性強(qiáng),適用性較強(qiáng),適用性一般,適用性較差,不適用}
根據(jù)評價集V,進(jìn)行臨界值的設(shè)立:90~100之間為適用性強(qiáng),80~90之間為適用性較強(qiáng),70~80之間為適用性一般,60~70之間為適用性較差,小于60為不適用。
數(shù)量化表示為V={100,90,80,70,60}
2.3確定指標(biāo)權(quán)重
由于U中各個因素對農(nóng)業(yè)機(jī)械適用度的影響程度不同,需要對每個因素賦予不同的權(quán)重。運(yùn)用層次分析法(AHP)求得不同層次指標(biāo)的權(quán)重。采用1~9標(biāo)度法,由各專家分別構(gòu)造判斷矩陣,然后由平均值得到最后的判斷矩陣。根據(jù)最終確定的判斷矩陣首先進(jìn)行層次單排序及其一致性檢驗,求解判斷矩陣的最大特征值λmax及其所對應(yīng)的特征向量W,W經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)化后,即為同一層次中相應(yīng)元素對于上一層中某個因素相對重要性的排序指標(biāo)(權(quán)重)。
進(jìn)行層次單排序與一致性檢驗時,判斷矩陣的一致性指標(biāo)CI為
隨機(jī)一致性比率CR為
式中:N為判斷矩陣的階數(shù);RI為隨機(jī)一致性指標(biāo)。
若CR<0.10,則認(rèn)為判斷矩陣滿足一致性檢驗;否則,需重新構(gòu)造判斷矩陣,直到一致性檢驗通過。經(jīng)過層次單排序以及一致性檢驗,可確定出指標(biāo)層的權(quán)重。
利用同一層次所有層次單排序的結(jié)果,可以計算本層次所有元素對上一層次而言重要性的權(quán)值,即層次總排序。CR<0.10時,認(rèn)為層次總排序滿足一致性,得到準(zhǔn)則層的權(quán)重。不同層次的因素指標(biāo)權(quán)重可表示如下。
準(zhǔn)則層權(quán)重為
因素指標(biāo)層權(quán)重為
表1各評價因素指標(biāo)權(quán)重
2.4確定因素權(quán)重
建立判斷矩陣,按AHP法計算出各因素的權(quán)重如表1所列。
2.5確定各評價指標(biāo)隸屬度
在進(jìn)行模糊綜合評價前應(yīng)先確定各評價指標(biāo)的隸屬度,對于難以用數(shù)量表達(dá)的指標(biāo),如土壤類型、前茬作物與植被、田塊大小等,采用模糊統(tǒng)計法來確定隸屬度。模糊統(tǒng)計方法是讓參與評價的專家(或用戶)按事先給定的評價集V給各個評價指標(biāo)劃分等級,再依次統(tǒng)計各個評價指個評價等級Vq(q=1,2,3,4,5)的頻數(shù),由可以計算出評價因素隸屬于評價等級Vq的隸屬度如果聘請n個專家(或用戶),則
2.6以1Z51-81型耕整機(jī)為例進(jìn)行模糊綜合評價
性能試驗測試結(jié)果及對應(yīng)的評價結(jié)果見表2,用戶測評等級賦分值見表3。
1Z51-81型耕整機(jī)在四川省丘陵3次不同作業(yè)對象和田間條件下的性能試驗中,耕深標(biāo)準(zhǔn)、耕深穩(wěn)定性及作業(yè)小時生產(chǎn)率的單項評價值分別達(dá)到到了97.00、93.00、87.00。
15個專家用戶調(diào)查中,土壤緊實度u21、土壤含水率u22、土壤類型u23、前茬作物與植被u31、田塊大小u32的單項評價值分別達(dá)到了94.00、92.67、94.67、92.00、74.00。
根據(jù)上面兩項結(jié)果,計算出1Z51-81型耕整機(jī)各評價因素的隸屬度如表4所列。
根據(jù)一級模糊綜合評價模型,計算出指標(biāo)層的評價向量為
同理可得
表2性能試驗測試結(jié)果及對應(yīng)的評價結(jié)果
表3用戶測評等級賦分值
表4各評價因素指標(biāo)隸屬度
對準(zhǔn)則層各指標(biāo)進(jìn)行二級模糊綜合評價,得出由此可以判定1Z51-81型耕整機(jī)適用度結(jié)論“適用性強(qiáng)”。
在推廣鑒定工作實際中,應(yīng)當(dāng)對耕整機(jī)綜合評價法進(jìn)行適當(dāng)簡化,如果評價結(jié)果基本一致,則不必按以上程序進(jìn)行。如果將各評價因素的測評結(jié)果與其適用性影響程度(權(quán)重)直接相乘后相加如下:
1Z51-81型耕整機(jī)適用性評價綜合指數(shù)=∑單項評價值×單項相對總目標(biāo)的權(quán)重=92.78
比較兩個途徑所得出的評價值,相差不超過5%,評價結(jié)論仍為“適用性強(qiáng)”。
依據(jù)1Z51-81型耕整機(jī)在四川省的使用情況調(diào)查,建立了適用度綜合評價指標(biāo)體系,并運(yùn)用多級模糊綜合評價方法對適用度進(jìn)行判別。通過分析表明,多級模糊綜合評價方法運(yùn)用到耕整機(jī)適用度評價中,能夠很好地解決評價指標(biāo)以及評價等級判定的模糊性問題,評價結(jié)果能夠客觀地反映耕整機(jī)適用度的水平。多級模糊綜合評價方法的關(guān)鍵是指標(biāo)權(quán)重以及隸屬度的確定,這在很大程度上依賴所聘請專家的經(jīng)驗。在實際運(yùn)用中可直接采用單項評價值與單項相對總目標(biāo)權(quán)重計算得出評價指數(shù)。
公益性行業(yè)(農(nóng)業(yè))科研專項經(jīng)費(fèi)項目“農(nóng)業(yè)機(jī)械適用性評價技術(shù)集成研究”(200903038)