耕整機(jī)適用性評(píng)價(jià)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

耕整機(jī)適用性評(píng)價(jià)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(tái)。但調(diào)查研究表明，耕整機(jī)受其配套機(jī)具僅能實(shí)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(duì)微耕機(jī)多出一道環(huán)節(jié)，這正是用戶對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械適用性的合理選擇。

“耕整機(jī)適用性評(píng)價(jià)技術(shù)方法”研究是農(nóng)業(yè)部《農(nóng)業(yè)機(jī)械適用性評(píng)價(jià)技術(shù)集成研究》課題的一個(gè)重要組成部分。

1 耕整機(jī)適用性評(píng)價(jià)方法選擇

目前農(nóng)業(yè)機(jī)械適用性可采用的評(píng)價(jià)方法主要有：試驗(yàn)測評(píng)法、跟蹤測評(píng)法、調(diào)查測評(píng)法和綜合測評(píng)法。

單一采用試驗(yàn)測評(píng)法，盡管全面的試驗(yàn)可信度很高，但有的試驗(yàn)條件一年之中也難以滿足，且不易于取得試驗(yàn)數(shù)據(jù)，因而難以實(shí)現(xiàn)。

單一采用跟蹤測評(píng)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(duì)耕整機(jī)的適用性進(jìn)行精準(zhǔn)定量性評(píng)價(jià)，因此可信度較低。

采用綜合測評(píng)法，從不同側(cè)面進(jìn)行測評(píng)，可以大幅度降低試驗(yàn)測評(píng)法的試驗(yàn)次數(shù)，可以利用跟蹤法的隨機(jī)性掌握實(shí)際生產(chǎn)的多種情況，還可利用一定用戶量的定性認(rèn)識(shí)來彌補(bǔ)試驗(yàn)測評(píng)法和跟蹤測評(píng)法未能涵蓋的更多情況，綜合測評(píng)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(píng)可能出現(xiàn)的偏差和遺漏，大大降低了評(píng)價(jià)的風(fēng)險(xiǎn)。

綜上所述，耕整機(jī)適用性評(píng)價(jià)應(yīng)當(dāng)選擇綜合測評(píng)法。

2 運(yùn)用綜合測評(píng)法對(duì)耕整機(jī)適用性評(píng)價(jià)

2.1構(gòu)建評(píng)價(jià)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(píng)價(jià)對(duì)象因素集合為

2.2建立評(píng)價(jià)集

評(píng)價(jià)集V是評(píng)價(jià)等級(jí)的集合，針對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械適用度評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，建立評(píng)價(jià)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(píng)價(jià)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(gè)因素對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械適用度的影響程度不同，需要對(duì)每個(gè)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(yàn)，求解判斷矩陣的最大特征值λmax及其所對(duì)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(duì)于上一層中某個(gè)因素相對(duì)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(yàn)時(shí)，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(yàn)；否則，需重新構(gòu)造判斷矩陣，直到一致性檢驗(yàn)通過。經(jīng)過層次單排序以及一致性檢驗(yàn)，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(jì)算本層次所有元素對(duì)上一層次而言重要性的權(quán)值，即層次總排序。CR＜0.10時(shí)，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(píng)價(jià)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(jì)算出各因素的權(quán)重如表1所列。

2.5確定各評(píng)價(jià)指標(biāo)隸屬度

在進(jìn)行模糊綜合評(píng)價(jià)前應(yīng)先確定各評(píng)價(jià)指標(biāo)的隸屬度，對(duì)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(jì)法來確定隸屬度。模糊統(tǒng)計(jì)方法是讓參與評(píng)價(jià)的專家（或用戶）按事先給定的評(píng)價(jià)集V給各個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)劃分等級(jí)，再依次統(tǒng)計(jì)各個(gè)評(píng)價(jià)指個(gè)評(píng)價(jià)等級(jí)Vq（q=1，2，3，4，5）的頻數(shù)，由可以計(jì)算出評(píng)價(jià)因素隸屬于評(píng)價(jià)等級(jí)Vq的隸屬度如果聘請n個(gè)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(píng)價(jià)

性能試驗(yàn)測試結(jié)果及對(duì)應(yīng)的評(píng)價(jià)結(jié)果見表2，用戶測評(píng)等級(jí)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(duì)象和田間條件下的性能試驗(yàn)中，耕深標(biāo)準(zhǔn)、耕深穩(wěn)定性及作業(yè)小時(shí)生產(chǎn)率的單項(xiàng)評(píng)價(jià)值分別達(dá)到到了97.00、93.00、87.00。

15個(gè)專家用戶調(diào)查中，土壤緊實(shí)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(xiàng)評(píng)價(jià)值分別達(dá)到了94.00、92.67、94.67、92.00、74.00。

根據(jù)上面兩項(xiàng)結(jié)果，計(jì)算出1Z51-81型耕整機(jī)各評(píng)價(jià)因素的隸屬度如表4所列。

根據(jù)一級(jí)模糊綜合評(píng)價(jià)模型，計(jì)算出指標(biāo)層的評(píng)價(jià)向量為

同理可得

表2性能試驗(yàn)測試結(jié)果及對(duì)應(yīng)的評(píng)價(jià)結(jié)果

表3用戶測評(píng)等級(jí)賦分值

表4各評(píng)價(jià)因素指標(biāo)隸屬度

對(duì)準(zhǔn)則層各指標(biāo)進(jìn)行二級(jí)模糊綜合評(píng)價(jià)，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)”。

3 耕整機(jī)適用性評(píng)價(jià)法的實(shí)際運(yùn)用

在推廣鑒定工作實(shí)際中，應(yīng)當(dāng)對(duì)耕整機(jī)綜合評(píng)價(jià)法進(jìn)行適當(dāng)簡化，如果評(píng)價(jià)結(jié)果基本一致，則不必按以上程序進(jìn)行。如果將各評(píng)價(jià)因素的測評(píng)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(píng)價(jià)綜合指數(shù)=∑單項(xiàng)評(píng)價(jià)值×單項(xiàng)相對(duì)總目標(biāo)的權(quán)重=92.78

比較兩個(gè)途徑所得出的評(píng)價(jià)值，相差不超過5%，評(píng)價(jià)結(jié)論仍為“適用性強(qiáng)”。

4 結(jié)語

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(píng)價(jià)指標(biāo)體系，并運(yùn)用多級(jí)模糊綜合評(píng)價(jià)方法對(duì)適用度進(jìn)行判別。通過分析表明，多級(jí)模糊綜合評(píng)價(jià)方法運(yùn)用到耕整機(jī)適用度評(píng)價(jià)中，能夠很好地解決評(píng)價(jià)指標(biāo)以及評(píng)價(jià)等級(jí)判定的模糊性問題，評(píng)價(jià)結(jié)果能夠客觀地反映耕整機(jī)適用度的水平。多級(jí)模糊綜合評(píng)價(jià)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(yàn)。在實(shí)際運(yùn)用中可直接采用單項(xiàng)評(píng)價(jià)值與單項(xiàng)相對(duì)總目標(biāo)權(quán)重計(jì)算得出評(píng)價(jià)指數(shù)。

公益性行業(yè)（農(nóng)業(yè)）科研專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)項(xiàng)目“農(nóng)業(yè)機(jī)械適用性評(píng)價(jià)技術(shù)集成研究”（200903038）