基于VB的耕地地力評(píng)價(jià)指標(biāo)層次分析方法

殷麗萍 黃紅梅 鄒 忠

（1如皋市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，江蘇如皋 226500；2伊寧縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，新疆伊寧 835100）

耕地地力評(píng)價(jià)工作主要包括評(píng)價(jià)指標(biāo)篩選、權(quán)重和隸屬度確定、指標(biāo)層次分析、評(píng)價(jià)指數(shù)計(jì)算、地力分級(jí)等5個(gè)方面，系統(tǒng)且復(fù)雜，特別是指標(biāo)層次分析，計(jì)算量繁復(fù)，技術(shù)要求高[1-2]，通常成為制約耕地地力評(píng)價(jià)工作的瓶頸，導(dǎo)致許多地方不得不將該工作交由第三方完成。眾所周知，第三方通常屬于商業(yè)化運(yùn)作，其責(zé)任心、專(zhuān)業(yè)關(guān)聯(lián)性都遠(yuǎn)不如農(nóng)業(yè)部門(mén)，往往都是一個(gè)模板，通過(guò)套改數(shù)據(jù)而成，缺少評(píng)價(jià)的針對(duì)性和系統(tǒng)性。因此，農(nóng)業(yè)部門(mén)有必要獨(dú)立開(kāi)展耕地地力評(píng)價(jià)工作。

耕地地力評(píng)價(jià)工作主要依據(jù) 《耕地地力調(diào)查與質(zhì)量評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)程》（NY/T 1634—2008）進(jìn)行。因此，其基本原理和方法必須依照該規(guī)程開(kāi)展。本文針對(duì)耕地地力評(píng)價(jià)指標(biāo)一致性評(píng)估方法方面重點(diǎn)展開(kāi)。為了讓人們系統(tǒng)掌握耕地地力評(píng)價(jià)的系統(tǒng)方法，本文將依據(jù)規(guī)程要求，簡(jiǎn)述指標(biāo)篩選、權(quán)重和隸屬度確定、評(píng)價(jià)指數(shù)計(jì)算、地力分級(jí)等部分的操作方法和注意事項(xiàng)。

1 評(píng)價(jià)指標(biāo)篩選

在2018年以前，評(píng)價(jià)指標(biāo)的篩選基本依照規(guī)程要求，通過(guò)技術(shù)初篩，再經(jīng)專(zhuān)家打分評(píng)定而成。但是，2019年農(nóng)業(yè)農(nóng)村部耕地質(zhì)量監(jiān)測(cè)保護(hù)中心發(fā)布了《全國(guó)耕地質(zhì)量等級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系》通知以后，其評(píng)價(jià)指標(biāo)就從這個(gè)庫(kù)中進(jìn)行篩選。全國(guó)耕地質(zhì)量等級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系系統(tǒng)地列出了各大農(nóng)區(qū)的指標(biāo)庫(kù)，如甘新區(qū)的北疆農(nóng)牧林區(qū)，共確定了灌溉能力、地形部位等16個(gè)指標(biāo)。但是，具體到某個(gè)市（縣），應(yīng)根據(jù)其自身具體情況而確定。其原則就是，在耕地質(zhì)量管理系統(tǒng)的空間屬性數(shù)據(jù)庫(kù)和理化性狀數(shù)據(jù)庫(kù)中，對(duì)已經(jīng)收集到的和即將可以收集到的數(shù)據(jù)，與指標(biāo)體系進(jìn)行比對(duì)，將具備數(shù)據(jù)的指標(biāo)選出，列入本市（縣）的評(píng)價(jià)指標(biāo)。以伊寧縣為例，共篩選出9個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)，詳見(jiàn)表1。

表1 伊寧縣耕地地力評(píng)價(jià)指標(biāo)篩選結(jié)果

首先，依照規(guī)程中附錄C中層次分析法，在層次分類(lèi)中，需要將選中的指標(biāo)進(jìn)行歸類(lèi)，為便于計(jì)算機(jī)自動(dòng)化處理，需添加狀態(tài)層（B層）歸類(lèi)代碼屬性（BNo列值）、B 層名稱(chēng)值（BName列值）。 其次，篩選后的指標(biāo)有可能出現(xiàn)某個(gè)層次中只有1個(gè)指標(biāo)（如剖面性狀中的質(zhì)地構(gòu)型和立地條件中的地形部位），這就需要進(jìn)行規(guī)并處理，將其與特性相近的指標(biāo)規(guī)并為一類(lèi)進(jìn)行評(píng)估（如伊寧縣將這2個(gè)指標(biāo)規(guī)并為立地條件），詳見(jiàn)上表中BNo列和BName列中編碼，在BNo中將規(guī)并后的使用同一編碼，并使用規(guī)并后的B層名稱(chēng)行在BName列中將其賦值為1，以便在VB編程處理時(shí)識(shí)別使用。

2 權(quán)重和隸屬度

雖然農(nóng)業(yè)農(nóng)村部耕地質(zhì)量監(jiān)測(cè)保護(hù)中心發(fā)布的《全國(guó)耕地質(zhì)量等級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系》中已經(jīng)為全部的指標(biāo)賦予了相應(yīng)的權(quán)重，但具體到各市（縣），在完成指標(biāo)篩選后，仍需對(duì)權(quán)重作相應(yīng)的調(diào)整。以伊寧縣為例，原16個(gè)指標(biāo)權(quán)重之和為0.999 8（實(shí)際應(yīng)該為1，表中已經(jīng)進(jìn)行了修正），而選中的9個(gè)指標(biāo)（將篩選值賦值為1）之和只有0.676 0。因此，需要將各指標(biāo)的權(quán)重作相應(yīng)調(diào)整，將其原權(quán)重分別乘以1/0.676 0，即可將總權(quán)重修正為1。其Visual Basic代碼如下：

其文本屬性指標(biāo)的隸屬度已經(jīng)在指標(biāo)體系中進(jìn)行了相應(yīng)的設(shè)定，只需直接調(diào)用即可。

需要特別注意的是，在數(shù)值型指標(biāo)隸屬函數(shù)模型中，對(duì)各指標(biāo)名稱(chēng)模型中的系數(shù)a、標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)值c、值上下限u都已經(jīng)做了明確的賦值。但是，在嚴(yán)格執(zhí)行指標(biāo)體系技術(shù)路線的同時(shí)，一定要認(rèn)真審視體系中各個(gè)值的合理性。以北疆農(nóng)牧林區(qū)指標(biāo)體系為例，其a值和c值計(jì)12個(gè)數(shù)值中，就有6個(gè)數(shù)值不合理，需要進(jìn)行調(diào)整后才能使用。如a值中土壤容重表中為6.390 020，應(yīng)該調(diào)整為0.390 020，應(yīng)為輸入有誤導(dǎo)致；c值中，有機(jī)質(zhì)、有效磷、速效鉀、有效土層厚度和地下水埋深數(shù)值均大于u的上限值，應(yīng)該調(diào)整為u的上限值使用，這些可能由數(shù)據(jù)合理性審核失誤所致（表 2）。

表2 北疆農(nóng)牧林區(qū)數(shù)值型指標(biāo)隸屬函數(shù)

3 指標(biāo)層次分析

指標(biāo)層次分析主要指對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)一致性進(jìn)行評(píng)估?；驹硎歉鶕?jù)指標(biāo)性質(zhì)和分析目標(biāo)，將指標(biāo)分解為不同的組成因子，按照因子之間的相互關(guān)聯(lián)影響以及隸屬關(guān)系，將因子按不同層次聚合，形成一個(gè)多層次的分析結(jié)構(gòu)模型，最終把系統(tǒng)分析歸結(jié)為最低層（指標(biāo)層）相對(duì)于最高層（目標(biāo)層）的相對(duì)重要性權(quán)值的確定。

3.1 設(shè)計(jì)框架

在VB軟件設(shè)計(jì)上，首先創(chuàng)建一個(gè)VB工程，引用Excel對(duì)象庫(kù)，然后根據(jù)層次分析思路，在對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)分級(jí)排序后，分別對(duì)A層、Bi層和指標(biāo)層創(chuàng)建比較矩陣，并根據(jù)規(guī)范流程，依次推導(dǎo)出B矩陣、W矩陣、W矩陣、λ矩陣和CR值。其設(shè)計(jì)架構(gòu)如圖1。

3.2 創(chuàng)建工程

通過(guò)Visual Basic 6.0創(chuàng)建新的標(biāo)準(zhǔn)EXE工程，并添加對(duì)Microsoft Excel Objects Library的引用 （以便執(zhí)行對(duì)Excel數(shù)據(jù)表的調(diào)用）。

3.2.1 打開(kāi)文件。為讀取基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，可在窗體上添加1個(gè)“打開(kāi)Excel…”的命令按鈕，用于打開(kāi)Excel文件，將被評(píng)估的指標(biāo)體系數(shù)據(jù)區(qū)選中。其代碼如下：

3.2.2 讀取數(shù)據(jù)。在窗體上添加1個(gè)“讀取數(shù)據(jù)”按鈕，用于執(zhí)行將指標(biāo)體系讀取到相應(yīng)的數(shù)組中，以便用于進(jìn)行一致性評(píng)估。同時(shí)，將指標(biāo)體系制作出“耕地地力評(píng)價(jià)規(guī)則總表”和“評(píng)價(jià)因素組合權(quán)重計(jì)算結(jié)果表”。其代碼如下：

3.2.3 指標(biāo)評(píng)估。指標(biāo)評(píng)估首先對(duì)所有狀態(tài)層進(jìn)行評(píng)估，然后對(duì)目標(biāo)層進(jìn)行評(píng)估，最后對(duì)由全部指標(biāo)層組成的組合權(quán)重指標(biāo)層進(jìn)行評(píng)估，全部合格后才可說(shuō)明全部分組及全部指標(biāo)權(quán)重一致性符合評(píng)價(jià)要求。具體代碼如下：

由一列數(shù)據(jù)生成比較矩陣F頭表行數(shù)-1，kl'jL-1為BiL值減1，kL為用掉的行數(shù)加1

3.3 運(yùn)行結(jié)果

以新疆維吾爾自治區(qū)伊犁州伊寧縣數(shù)據(jù)為例，評(píng)估一致性結(jié)果如下。

3.3.1 A層結(jié)果。因?yàn)锳層、B層和組合層的分析方法相同，所以分析過(guò)程表不全部列舉，僅以A層為例列舉其一致性分析結(jié)果的系列表格（表3）。

表3 耕地地力比較矩陣和B矩陣、BW矩陣、W矩陣和λ矩陣結(jié)果

3.3.2 CR結(jié)果。為避免不必要的重復(fù)，現(xiàn)將伊寧縣評(píng)價(jià)指標(biāo)一致性分析結(jié)果匯總（表4）。

檢驗(yàn)結(jié)果表明，伊寧縣耕地地力評(píng)價(jià)指標(biāo)一致性評(píng)估結(jié)果全部符合規(guī)范要求，可以直接用于開(kāi)展地力評(píng)價(jià)工作[3-4]。

4 結(jié)語(yǔ)

在耕地地力評(píng)價(jià)技術(shù)中，評(píng)價(jià)指標(biāo)層次分析方法是其核心技術(shù)，也是一項(xiàng)瓶頸技術(shù)，常常影響其評(píng)價(jià)工作的順利開(kāi)展。許多市（縣）均因無(wú)法開(kāi)展層次分析而將其交由第三方完成，從而影響評(píng)價(jià)工作的質(zhì)量和效率。通過(guò)基于VB的層次分析方法，一個(gè)市（縣）的耕地地力評(píng)價(jià)指標(biāo)的層次分析在基礎(chǔ)數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好的基礎(chǔ)上，只需幾秒鐘，就可準(zhǔn)確完成其全部分析，可為今后全國(guó)各地耕地地力評(píng)價(jià)工作順利開(kāi)展提供有力的技術(shù)支持。