綜合智能化農(nóng)機(jī)示范園區(qū)示范效果評(píng)價(jià)研究*
——以寧夏回族自治區(qū)為例

張林娜，汪新勃，封偉，張?jiān)?，孫鐵玉

(1. 農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)業(yè)機(jī)械化總站，北京市，100010； 2. 河北省農(nóng)業(yè)機(jī)械鑒定總站，石家莊市，050031；3. 寧夏回族自治區(qū)農(nóng)業(yè)機(jī)械化技術(shù)推廣站，銀川市，750002； 4. 海南開放大學(xué)，海口市，570208)

0 引言

智慧農(nóng)業(yè)是農(nóng)業(yè)信息化發(fā)展的高級(jí)階段，是未來農(nóng)業(yè)發(fā)展的必然方向[1]。2018年國務(wù)院印發(fā)的《國務(wù)院關(guān)于加快推進(jìn)農(nóng)業(yè)機(jī)械化和農(nóng)機(jī)裝備產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的指導(dǎo)意見》指出，要推動(dòng)智慧農(nóng)業(yè)示范應(yīng)用，促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、智能控制等信息技術(shù)在農(nóng)機(jī)裝備和農(nóng)機(jī)作業(yè)上的應(yīng)用。在2018年國新辦舉行政策例行吹風(fēng)會(huì)，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部副部長張?zhí)伊衷跁?huì)上表示，加快推進(jìn)農(nóng)業(yè)機(jī)械化和農(nóng)機(jī)裝備產(chǎn)業(yè)升級(jí)。農(nóng)業(yè)機(jī)械化和農(nóng)機(jī)裝備是轉(zhuǎn)變農(nóng)業(yè)發(fā)展方式、提高農(nóng)村生產(chǎn)力的重要基礎(chǔ)，是實(shí)施鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的重要支撐，盡管取得了一定成效，但存在機(jī)具質(zhì)量性能不高等問題。要真正從提升機(jī)具質(zhì)量性能、自主研發(fā)斷檔機(jī)具等方面促進(jìn)我國農(nóng)機(jī)裝備轉(zhuǎn)型升級(jí)，充分發(fā)揮綜合智能化農(nóng)機(jī)示范園區(qū)的示范效果，引領(lǐng)農(nóng)業(yè)機(jī)械化和農(nóng)機(jī)裝備產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)。本文以寧夏回族自治區(qū)綜合智能化農(nóng)機(jī)示范園區(qū)為例，借鑒國內(nèi)外一些經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行分析。

在國外，日本先后啟動(dòng)“戰(zhàn)略創(chuàng)新/創(chuàng)造計(jì)劃(SIP)”“基于智能機(jī)械+智能IT的下一代農(nóng)林水產(chǎn)業(yè)創(chuàng)造技術(shù)”項(xiàng)目，大力發(fā)展以農(nóng)業(yè)機(jī)器人為核心的無人農(nóng)場。據(jù)國際咨詢機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)，到2025年全球智慧農(nóng)業(yè)市值發(fā)展最快的是中國，主要內(nèi)容包括大田精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)等[2]。國內(nèi)雷任雄[3]在智能農(nóng)機(jī)裝備與現(xiàn)代農(nóng)機(jī)科技示范園應(yīng)用探索方面進(jìn)行分析，建議出臺(tái)相關(guān)政策等。農(nóng)業(yè)部在2013年印發(fā)《國家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范區(qū)建設(shè)水平監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)辦法(試行)》的通知，圍繞示范區(qū)農(nóng)業(yè)物質(zhì)裝備水平、科技推廣水平、經(jīng)營管理水平、支持水平等6個(gè)方面進(jìn)行評(píng)價(jià)。可見，現(xiàn)有的國內(nèi)外文獻(xiàn)對(duì)農(nóng)業(yè)示范園區(qū)做了多維度研究，這為我們提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)借鑒，拓寬了當(dāng)前我國綜合智能化農(nóng)機(jī)示范園區(qū)的政策理論視野和研究框架體系，為深入探討效果評(píng)價(jià)指標(biāo)體系提供了參考。本文結(jié)合寧夏回族自治區(qū)綜合智能化農(nóng)機(jī)示范園區(qū)的實(shí)際情況，采用層次分析法分別從政策效果、經(jīng)濟(jì)效果、社會(huì)效果、生態(tài)效果和技術(shù)效果5個(gè)方面建立效果評(píng)價(jià)體系，并進(jìn)行驗(yàn)證，得到有關(guān)結(jié)論。

1 研究區(qū)域概況

寧夏回族自治區(qū)綜合智能化農(nóng)機(jī)示范園區(qū)有3個(gè)，分布在靈武市以水稻全程機(jī)械化為主體，園區(qū)面積70.9 hm2；原種場以大田耕整地機(jī)械化為主體，園區(qū)面積73.3 hm2；在利通區(qū)以蔬菜機(jī)械化生產(chǎn)為主體，園區(qū)面積9.9 hm2。截至2020年，寧夏回族自治區(qū)綜合智能化農(nóng)機(jī)示范園區(qū)形成以大田耕整、水稻種植、露地蔬菜規(guī)?；?、集約化高產(chǎn)高效機(jī)械應(yīng)用種植生產(chǎn)技術(shù)模式，建立完善了大田耕整、水稻種植、露地蔬菜高產(chǎn)高效智能化農(nóng)機(jī)應(yīng)用技術(shù)體系，輻射帶動(dòng)周邊地區(qū)智能化機(jī)械高效種植技術(shù)集成推廣應(yīng)用，進(jìn)一步提高了智能化機(jī)械生產(chǎn)應(yīng)用綜合水平。示范園區(qū)農(nóng)機(jī)智能化水平達(dá)到60%以上，集成軟硬件水平達(dá)70%，智能化農(nóng)機(jī)技術(shù)人員數(shù)量占總技術(shù)人員比重達(dá)30%以上。綜合智能化農(nóng)機(jī)示范園區(qū)功能不同于工業(yè)園區(qū)，除了要考慮本身的經(jīng)濟(jì)效益外，還具有科技引進(jìn)、示范輻射、服務(wù)農(nóng)民等多種社會(huì)功能。因此，要充分發(fā)揮綜合智能化農(nóng)機(jī)示范園區(qū)的社會(huì)公益性、示范引領(lǐng)性和生態(tài)環(huán)保性，根據(jù)相關(guān)理論和工作的經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)一套科學(xué)合理的綜合智能化農(nóng)機(jī)示范園區(qū)示范效果評(píng)價(jià)體系非常必要。以寧夏回族自治區(qū)為例，對(duì)示范園區(qū)示范效果進(jìn)行指標(biāo)細(xì)化，更加科學(xué)合理的總結(jié)工作經(jīng)驗(yàn)，找到存在的不足，提高工作效率，達(dá)到良好的示范效果。

2 指標(biāo)體系構(gòu)建過程

2.1 層次分析法及適用性

層次分析法是將與決策有關(guān)的元素分解成目標(biāo)、準(zhǔn)則、方案等層次，進(jìn)行定性和定量分析，提出一種層次權(quán)重決策分析的方法。其基本步驟為：一是確定評(píng)價(jià)目標(biāo)，收集專家建議，對(duì)目標(biāo)分層，從而形成層次結(jié)構(gòu)模型；二是由專家根據(jù)Satay 9級(jí)賦值標(biāo)準(zhǔn)對(duì)指標(biāo)打分；三是構(gòu)建判斷矩陣，對(duì)打分進(jìn)行一致性檢驗(yàn)，檢驗(yàn)通過即表示賦值合理。本文以層次分析法作為分析工具，綜合中央、省級(jí)層面相關(guān)政策與全國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范園區(qū)的相關(guān)文獻(xiàn)，以期通過層次分析法建立其適用性評(píng)價(jià)體系。綜合智能化農(nóng)機(jī)示范園區(qū)示范效果評(píng)價(jià)體系需要從政策效果、經(jīng)濟(jì)效果、社會(huì)效果和技術(shù)效果等方面建立指標(biāo)體系，最終將其效果評(píng)價(jià)指標(biāo)分為政策效果、經(jīng)濟(jì)效果、社會(huì)效果、生態(tài)效果和技術(shù)效果5個(gè)準(zhǔn)則層[4-10]。在五個(gè)準(zhǔn)則層的基礎(chǔ)上，遵循綜合智能化農(nóng)機(jī)示范園區(qū)示范效果評(píng)價(jià)體系設(shè)計(jì)原則，從不同角度探討準(zhǔn)則層下的二級(jí)指標(biāo)，從而建立綜合智能化農(nóng)機(jī)示范園區(qū)示范效果評(píng)價(jià)體系，并通過最后結(jié)果進(jìn)行分析。

2.2 評(píng)價(jià)體系構(gòu)建原則

由于綜合智能化農(nóng)機(jī)示范園區(qū)并未納入國家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范區(qū)建設(shè)，為了讓示范園區(qū)示范效果評(píng)價(jià)更加客觀，本文在國家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范園區(qū)相關(guān)理論研究的基礎(chǔ)上，結(jié)合寧夏地區(qū)工作實(shí)踐，提出綜合智能化農(nóng)機(jī)示范園區(qū)示范效果評(píng)價(jià)體系的構(gòu)建原則，以政策法規(guī)和相關(guān)文獻(xiàn)為依據(jù)，基于層次分析法建立了包括政策效果在內(nèi)的5個(gè)一級(jí)指標(biāo)和18個(gè)二級(jí)指標(biāo)，形成了一套對(duì)該地區(qū)綜合智能化農(nóng)機(jī)示范園區(qū)的示范效果評(píng)價(jià)體系，并進(jìn)行結(jié)果分析，為了確保評(píng)價(jià)結(jié)果的公正、科學(xué)、客觀全面，遵循全面性、科學(xué)性、可比性和可操作性4條原則[11]。

2.3 評(píng)價(jià)體系設(shè)定與指標(biāo)說明

建立一個(gè)全面、科學(xué)、合理的效果評(píng)價(jià)體系對(duì)于今后進(jìn)一步提升綜合智能化農(nóng)機(jī)示范園區(qū)的影響力是非常有必要的。因此，本文從寧夏回族自治區(qū)綜合智能化農(nóng)機(jī)示范園區(qū)研究基礎(chǔ)出發(fā)，分別從政策效果、經(jīng)濟(jì)效果、社會(huì)效果、生態(tài)效果和技術(shù)效果5個(gè)方面建立效果評(píng)價(jià)體系及對(duì)應(yīng)實(shí)際數(shù)據(jù)，見表1。

表1 寧夏綜合智能化農(nóng)機(jī)示范園示范效果評(píng)價(jià)指標(biāo)體系Tab. 1 Evaluation Index System of demonstration effect of comprehensive intelligent agricultural machinery demonstration garden in Ningxia

3 示范效果評(píng)價(jià)方法

3.1 樣本說明

根據(jù)以上分析，確定該地區(qū)綜合智能化農(nóng)機(jī)示范園區(qū)示范效果評(píng)價(jià)體系分為三層：目標(biāo)層、準(zhǔn)則層和指標(biāo)層，上述評(píng)價(jià)指標(biāo)體系涵蓋了政策效果、經(jīng)濟(jì)效果、社會(huì)效果、生態(tài)效果和技術(shù)效果5個(gè)方面，充分考慮了一般常用的社會(huì)性指標(biāo)、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、技術(shù)指標(biāo)，體現(xiàn)指標(biāo)體系構(gòu)建的全面性與科學(xué)性。

3.2 指標(biāo)權(quán)重的確定

通過對(duì)各類方法進(jìn)行比較分析，本文擬采用層次分析法對(duì)構(gòu)建的模型求解并進(jìn)行結(jié)果分析。具體流程是：(1)構(gòu)建判斷矩陣。(2)由專家根據(jù)Satay 9級(jí)賦值標(biāo)準(zhǔn)對(duì)指標(biāo)打分。(3)對(duì)打分進(jìn)行一致性檢驗(yàn)，檢驗(yàn)通過即表示賦值合理。(4)權(quán)重計(jì)算。

3.2.1 構(gòu)建判斷矩陣

從政策、經(jīng)濟(jì)等多個(gè)視角切入，將準(zhǔn)則層的指標(biāo)分別設(shè)為i、j，相對(duì)權(quán)重值為aij，指標(biāo)數(shù)量為n，則判斷矩陣設(shè)為

3.2.2 指標(biāo)打分

Satay 9級(jí)賦值標(biāo)準(zhǔn)是用1-9標(biāo)度對(duì)bij進(jìn)行賦值，如表2所示。

表2 1-9標(biāo)度賦值表Tab. 2 1-9 scale assignment table

3.2.3 一致性驗(yàn)證

在權(quán)重確定前，還要對(duì)矩陣進(jìn)行一致性檢驗(yàn)，如表3所示。判斷矩陣的一致性CR計(jì)算公式為

CR=CI/RI

CI=(λmax-n)/(n-1)

當(dāng)CR<0.1時(shí)，認(rèn)為矩陣的一致程度可被接受，當(dāng)CR>0.1時(shí)，則認(rèn)為矩陣的一致程度不能被接受，需要對(duì)矩陣中第i指標(biāo)相對(duì)第j指標(biāo)重要性進(jìn)行調(diào)整，直到矩陣滿足CR<0.1的標(biāo)準(zhǔn)為止。

表3 平均隨機(jī)一致性指標(biāo)Tab. 3 Average random consistency index

3.2.4 權(quán)重計(jì)算

本文采用特征向量法求解判斷矩陣權(quán)重，由方根法近似計(jì)算判斷矩陣的特征向量和最大特征值λmax，各評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)數(shù)即為判斷矩陣特征向量的各分量。

3.3 示范效果評(píng)價(jià)

基于層次分析法求得的指標(biāo)權(quán)重，對(duì)于評(píng)價(jià)區(qū)域，其綜合智能化農(nóng)機(jī)示范園示范效果評(píng)價(jià)指標(biāo)即為各指標(biāo)權(quán)重與其得分乘積的和，由此可建立其效果評(píng)價(jià)模型

式中：Q——綜合智能化農(nóng)機(jī)示范園示范效果指數(shù)；

xi——第i某個(gè)指標(biāo)的得分；

wi——第i個(gè)指標(biāo)的權(quán)重；

n——指標(biāo)總數(shù)。

Q介于0～10之間，其值越大，表明綜合智能化農(nóng)機(jī)示范園示范效果越好，如表4所示。

表4 效果劃分標(biāo)準(zhǔn)Tab. 4 Effect classification standard

3.4 數(shù)據(jù)計(jì)算與驗(yàn)證

為確定準(zhǔn)則層與指標(biāo)層各指標(biāo)的權(quán)重，根據(jù)層次分析法的建模原則，對(duì)各指標(biāo)層與準(zhǔn)則層指標(biāo)采用專家評(píng)分法建立判斷矩陣，按照層次分析法的相關(guān)計(jì)算方法，用方根法求出各個(gè)指標(biāo)權(quán)重，再按照一致性原則進(jìn)行檢驗(yàn)。計(jì)算矩陣每行元素的乘積

計(jì)算Mi的n次方根

對(duì)向量Ri=[R1，R2，…]T進(jìn)行歸一化處理

計(jì)算矩陣最大特征跟，并進(jìn)行一致性驗(yàn)證

準(zhǔn)則層的權(quán)重計(jì)算與一致性檢驗(yàn)過程見表5。

表5 準(zhǔn)則層指標(biāo)矩陣Tab. 5 Criteria layer index matrix

經(jīng)計(jì)算，準(zhǔn)則層的權(quán)重向量為[0.027，0.155，0.075，0.165，0.579]，一致性檢驗(yàn)λmax=5.4，CI=0.1，CR=0.089<0.1，通過檢驗(yàn)。

同理計(jì)算政策效果二級(jí)指標(biāo)的權(quán)重向量為[0.055，0.655，0.29]，一致性檢驗(yàn)λmax=3.08，CI=0.04，CR=0.069<0.1，通過檢驗(yàn)。經(jīng)濟(jì)效果二級(jí)指標(biāo)的權(quán)重向量為[0.047，0.169，0.169，0.615]，一致性檢驗(yàn)λmax=4.21，CI=0.069，CR=0.077<0.1，通過檢驗(yàn)。社會(huì)效果二級(jí)指標(biāo)的權(quán)重向量為[0.024，0.122，0.122，0.122，0.609]，一致性檢驗(yàn)λmax=5.36，CI=0.09，CR=0.081<0.1，通過檢驗(yàn)。生態(tài)效果二級(jí)指標(biāo)的權(quán)重向量為[0.065，0.574，0.361]，一致性檢驗(yàn)λmax=3.054，CI=0.027，CR=0.046<0.1，通過檢驗(yàn)。技術(shù)效果二級(jí)指標(biāo)的權(quán)重向量為[0.051，0.367，0.582]，一致性檢驗(yàn)λmax=3.053，CI=0.027，CR=0.046<0.1，通過檢驗(yàn)。

4 實(shí)證分析

為獲取真實(shí)有效的數(shù)據(jù)資料，結(jié)合寧夏回族自治區(qū)實(shí)際工作，以專家打分的方式，匯總寧夏回族自治區(qū)綜合智能化農(nóng)機(jī)示范園示范效果評(píng)價(jià)指標(biāo)分值，得出指標(biāo)層指標(biāo)占總權(quán)重及排序，計(jì)算得出效果評(píng)價(jià)得分，如表6所示。經(jīng)實(shí)證，政策效果、經(jīng)濟(jì)效果、社會(huì)效果、生態(tài)效果和技術(shù)效果5個(gè)方面中，效果評(píng)價(jià)得分分別為7.71分、7分、7.7分、8.1分和7.1分。“生態(tài)效果”處于“好”水平，其他均處于“較好”及以上。其中，生態(tài)效果評(píng)價(jià)得分最高，為8.1分，表明綜合智能化農(nóng)機(jī)示范園在生態(tài)效果方面取得的效果比較好。

表6 寧夏回族自治區(qū)綜合智能化農(nóng)機(jī)示范園示范效果評(píng)價(jià)指標(biāo)分值Tab. 6 Evaluation index score of comprehensive intelligent agricultural machinery demonstration park in Ningxia Hui Autonomous Region

從表6可以看出，準(zhǔn)則層的權(quán)重排行從高到低分別為技術(shù)效果、生態(tài)效果、經(jīng)濟(jì)效果、社會(huì)效果和政策效果。技術(shù)效果是最為重要的指標(biāo)，占比為0.579，說明這項(xiàng)指標(biāo)是綜合智能化農(nóng)機(jī)示范園效果評(píng)價(jià)的一個(gè)重要影響因素。在政策效果指標(biāo)評(píng)價(jià)中，政策落實(shí)情況的指標(biāo)層權(quán)重最高，為0.655，這表明政策落實(shí)非常重要，在財(cái)政投入不斷加強(qiáng)的情況下，政策落實(shí)才容易有保障；在經(jīng)濟(jì)效果的指標(biāo)評(píng)價(jià)中新型農(nóng)業(yè)經(jīng)營主體等重點(diǎn)用戶收入指標(biāo)最高，為0.615，表明綜合智能化農(nóng)機(jī)示范園示范效果重要意義是提高新型農(nóng)業(yè)經(jīng)營主體等重點(diǎn)用戶收入。而文中指標(biāo)層指標(biāo)占總權(quán)重最高的是專業(yè)技術(shù)應(yīng)用情況，為0.336 978，說明它是影響綜合智能化農(nóng)機(jī)示范園區(qū)示范效果的一個(gè)重要因素。在指標(biāo)層指標(biāo)對(duì)應(yīng)的效果評(píng)價(jià)分值中，智能農(nóng)機(jī)管理信息平臺(tái)使用情況、主要農(nóng)作物生產(chǎn)效益和信息化技術(shù)在農(nóng)機(jī)裝備的應(yīng)用情況分值較低，分別為0.144，0.329，0.408，表明這幾項(xiàng)指標(biāo)是今后加強(qiáng)完善的重點(diǎn)。政策落實(shí)情況、新型農(nóng)業(yè)經(jīng)營主體等重點(diǎn)用戶收入、主要農(nóng)作物耕種收綜合機(jī)械化水平、專業(yè)技術(shù)應(yīng)用情況為指標(biāo)權(quán)重靠前的5項(xiàng)，這表明，這幾項(xiàng)指標(biāo)是專家認(rèn)同的幾個(gè)重要影響因素；二級(jí)指標(biāo)權(quán)重大小的排序從一定程度上反映出專家對(duì)綜合智能化農(nóng)機(jī)示范園效果評(píng)價(jià)的關(guān)注重點(diǎn)。

5 結(jié)論與建議

5.1 結(jié)論

1) 本文采用層次分析法進(jìn)行建模，從政策效果、經(jīng)濟(jì)效果、社會(huì)效果、生態(tài)效果和技術(shù)效果5個(gè)方面建立與綜合智能化農(nóng)機(jī)示范園有關(guān)的指標(biāo)，通過專家數(shù)據(jù)驗(yàn)證進(jìn)行適用性評(píng)價(jià)，經(jīng)分析可以得出，政策效果7.71分，經(jīng)濟(jì)效果7分，社會(huì)效果7.7分，生態(tài)效果8.1分，技術(shù)效果7.1分?！吧鷳B(tài)效果”處于“好”水平，其他均處于“較好”及以上。其中，生態(tài)效果評(píng)價(jià)結(jié)果分值最高，為8.1分，表明它在生態(tài)效果方面取得的效果比較好。

2) 結(jié)合效果劃分標(biāo)準(zhǔn)分析寧夏回族自治區(qū)綜合智能化農(nóng)機(jī)示范園效果，得出本文指標(biāo)層指標(biāo)占總權(quán)重最高的是專業(yè)技術(shù)應(yīng)用情況，為0.336 978，說明它是影響綜合智能化農(nóng)機(jī)示范園區(qū)示范效果的一個(gè)重要因素。在指標(biāo)層指標(biāo)對(duì)應(yīng)的效果評(píng)價(jià)分值中，智能農(nóng)機(jī)管理信息平臺(tái)使用情況、主要農(nóng)作物生產(chǎn)效益和信息化技術(shù)在農(nóng)機(jī)裝備的應(yīng)用情況分值較低，分別為0.144，0.329，0.408，表明這幾項(xiàng)指標(biāo)是今后加強(qiáng)完善的重點(diǎn)。

5.2 建議

本文以構(gòu)建綜合智能化農(nóng)機(jī)示范園有關(guān)指標(biāo)為依據(jù)，進(jìn)行實(shí)證分析，提出下一步需要完善的內(nèi)容和亟須強(qiáng)化的重點(diǎn)工作，建議如下。一是健全完善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)信息從采集到發(fā)布的整體機(jī)制，探索信息平臺(tái)數(shù)據(jù)資源整合共享機(jī)制，提高信息化技術(shù)在農(nóng)機(jī)裝備的應(yīng)用。二是完善智能農(nóng)機(jī)管理信息平臺(tái)的對(duì)接使用，不斷擴(kuò)大使用用戶數(shù)量和使用范圍。三是強(qiáng)化人員培訓(xùn)，積極解決區(qū)域性、季節(jié)性的農(nóng)機(jī)作業(yè)信息資源分布不均，繼續(xù)提高新型農(nóng)業(yè)經(jīng)營主體收益。