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Comprehensive evaluation of agricultural water-saving technology based on AHP and Rough Set method

基于AHP与Rough Set的农业节水技术综合评价



全 文 :
摇 摇 摇 摇 摇 生 态 学 报
摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 (SHENGTAI XUEBAO)
摇 摇 第 32 卷 第 3 期摇 摇 2012 年 2 月摇 (半月刊)
目摇 摇 次
夏季可可西里雌性藏原羚行为时间分配及活动节律 连新明,李晓晓,颜培实,等 (663)………………………
热带印度洋黄鳍金枪鱼渔场时空分布与温跃层的关系 杨胜龙,张摇 禹,张摇 衡,等 (671)……………………
洪湖水体藻类藻相特征及其对生境的响应 卢碧林,严平川,田小海,等 (680)…………………………………
广西西端海岸四种红树植物天然种群生境高程 刘摇 亮,范航清,李春干 (690)…………………………………
高浓度 CO2引起的海水酸化对小珊瑚藻光合作用和钙化作用的影响 徐智广,李美真,霍传林,等 (699)……
盖度与冠层水深对沉水植物水盾草光谱特性的影响 邹维娜,袁摇 琳,张利权,等 (706)………………………
基于 C鄄Plan规划软件的生物多样性就地保护优先区规划———以中国东北地区为例
栾晓峰,孙工棋,曲摇 艺,等 (715)
…………………………
………………………………………………………………………………
城市化对本土植物多样性的影响———以廊坊市为例 彭摇 羽,刘雪华,薛达元,等 (723)………………………
利用红外相机调查北京松山国家级自然保护区的野生动物物种 刘摇 芳,李迪强, 吴记贵 (730)……………
基于树木起源、立地分级和龄组的单木生物量模型 李海奎,宁金魁 (740)………………………………………
千岛湖社鼠种群遗传现状及与生境面积的关系 刘摇 军,鲍毅新,张摇 旭,等 (758)……………………………
气候变化对内蒙古草原典型植物物候的影响 顾润源,周伟灿,白美兰,等 (767)………………………………
中国西北典型冰川区大气氮素沉降量的估算———以天山乌鲁木齐河源 1 号冰川为例
王圣杰,张明军,王飞腾,等 (777)
…………………………
………………………………………………………………………………
植被类型对盐沼湿地空气生境节肢动物功能群的影响 童春富 (786)……………………………………………
黔西北铅锌矿区植物群落分布及其对重金属的迁移特征 邢摇 丹,刘鸿雁,于萍萍,等 (796)…………………
云南中南部季风常绿阔叶林恢复生态系统萌生特征 苏建荣,刘万德,张志钧,等 (805)………………………
筑坝扩容下高原湿地拉市海植物群落分布格局及其变化 肖德荣,袁摇 华,田摇 昆,等 (815)…………………
三峡库区马尾松根系生物量的空间分布 程瑞梅,王瑞丽,肖文发,等 (823)……………………………………
兴安落叶松林生物量、地表枯落物量及土壤有机碳储量随林分生长的变化差异
王洪岩,王文杰,邱摇 岭,等 (833)
………………………………
………………………………………………………………………………
内蒙古放牧草地土壤碳固持速率和潜力 何念鹏,韩兴国,于贵瑞 (844)…………………………………………
不同林龄马尾松凋落物基质质量与土壤养分的关系 葛晓改,肖文发,曾立雄,等 (852)………………………
不同丛枝菌根真菌侵染对土壤结构的影响 彭思利,申摇 鸿,张宇亭,等 (863)…………………………………
不同初始含水率下粘质土壤的入渗过程 刘目兴,聂摇 艳,于摇 婧 (871)…………………………………………
不同耕作措施的温室气体排放日变化及最佳观测时间 田慎重,宁堂原,迟淑筠,等 (879)……………………
外源铅、铜胁迫对不同基因型谷子幼苗生理生态特性的影响 肖志华,张义贤,张喜文,等 (889)………………
温度和盐度对吉富品系尼罗罗非鱼幼鱼鳃 Na+ 鄄K+ 鄄ATPase活力的联合效应
王海贞,王摇 辉,强摇 俊,等 (898)
……………………………………
………………………………………………………………………………
基于元胞自动机的喀斯特石漠化格局模拟研究 王晓学,李叙勇,吴秀芹 (907)…………………………………
边缘细胞对荞麦根尖铝毒的防护效应和对细胞壁多糖的影响 蔡妙珍,王摇 宁,王志颖,等 (915)……………
川中丘陵区人工柏木防护林适宜林分结构及水文效应 龚固堂,黎燕琼,朱志芳,等 (923)……………………
基于 AHP与 Rough Set的农业节水技术综合评价 翟治芬,王兰英,孙敏章,等 (931)…………………………
基于 DMSP / OLS影像的我国主要城市群空间扩张特征分析 王翠平,王豪伟,李春明,等 (942)………………
生态旅游资源非使用价值评估———以达赉湖自然保护区为例 王朋薇,贾竞波 (955)…………………………
专论与综述
基于有害干扰的森林生态系统健康评价指标体系的构建 袁摇 菲,张星耀,梁摇 军 (964)………………………
硅对植物抗虫性的影响及其机制 韩永强,魏春光,侯茂林 (974)…………………………………………………
研究简报
光照条件、植株冠层结构和枝条寿命的关系———以桂花和水杉为例 占摇 峰,杨冬梅 (984)……………………
Bt玉米秸秆还田对小麦幼苗生长发育的影响 陈小文,祁摇 鑫,王海永,等 (993)………………………………
汶川大地震灾后不同滑坡体上柏木体内非结构性碳水化合物的特性 陈摇 博,李志华,何摇 茜,等 (999)……
期刊基本参数:CN 11鄄2031 / Q*1981*m*16*344*zh*P* ¥ 70郾 00*1510*37*
室室室室室室室室室室室室室室
2012鄄02
封面图说:难得的湿地乔木———池杉池杉为落叶乔木,高达 25 米,主干挺直,树冠尖塔。 树干基部膨大,常有屈 膝状吐吸根,池
杉为速生树,强阳性,耐寒性较强,耐干旱,更极耐水淹,多植于湖泊周围及河流两岸,是能在水里生长的极少数的大
乔木之一,故有湿地乔木之称 。 池杉原产美国弗吉尼亚沼泽地,中国于本世纪初引种到江苏等地,之后大量引种南
方各省,尤其是长江南北 水网地区作为重要造树和园林树种而大量栽种。
彩图提供: 陈建伟教授摇 国家林业局摇 E鄄mail: cites. chenjw@ 163. com
第 32 卷第 3 期
2012 年 2 月
生 态 学 报
ACTA ECOLOGICA SINICA
Vol. 32,No. 3
Feb. ,2012
http: / / www. ecologica. cn
基金项目:世界银行项目(TF 092393鄄CN);国家 973 项目(2012CB955904);“十二五冶国家科技支撑计划课题(2012BAD09B01)
收稿日期:2011鄄07鄄20; 摇 摇 修订日期:2012鄄01鄄04
*通讯作者 Corresponding author. E鄄mail: yancr@ ieda. org. cn
DOI: 10. 5846 / stxb201107201071
翟治芬, 王兰英,孙敏章,严昌荣, 梁瑜珊.基于 AHP与 Rough Set的农业节水技术综合评价.生态学报,2012,32(3):931鄄941.
Zhai Z F,Wang L Y, Sun M Z, Yan C R, Liang Y S. Comprehensive evaluation of agricultural water鄄saving technology based on AHP and Rough Set
method. Acta Ecologica Sinica,2012,32(3):931鄄941.
基于 AHP与 Rough Set的农业节水技术综合评价
翟治芬1, 王兰英2,孙敏章2,3,严昌荣1,*, 梁瑜珊4
(1. 中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所 /农业部旱作节水农业重点实验室,北京摇 100081;
2. 中华人民共和国财政部农业综合开发办公室,北京摇 100045;3.中国灌溉排水发展中心,北京摇 100053;
4. 北京方正联工程咨询有限公司,北京摇 100081)
摘要:由于不同区域自然条件的差异,农业节水技术自身特点及对应用环境条件的要求,导致不同农业节水技术的应用效果存
在很大差异,有较大的不确定性,因此,如何筛选合理的评价指标,构建科学、全面的农业节水技术综合评价方法具有十分重要
的意义。 根据对农业节水技术应用效果的实地调研,应用 Delphi法从调查获得的 20 项评价指标中筛选出了 9 项农业节水技术
综合评价指标。 其中节水率、积温和土壤肥力属于生态因子,产投比、劳动力投入和经济投入属于经济因子,可靠性、推广程度
和农民认可度为社会因子。 基于以上 9 项指标,构建了农业节水技术综合评价指标体系.综合评价方法(ARM)通过引入经验
因子 琢对应用层次分析法(AHP)和粗糙集(Rough Set)所获得指标权重进行修订,使指标权重更加合理化。 同时,分别应用
AHP、Rough Set和 ARM对甘肃省武威市的地膜覆盖、秸秆覆盖和常规畦田灌溉在大田中的应用效果进行了综合评价。 评价结
果显示,在对地膜覆盖技术评价中,AHP法过分强调了经济效益的作用(0. 44),Rough Set 法则强调的是生态效益(0. 33)和社
会效益(0. 32),弱化了经济效益(0. 05),ARM修正了以上 2 种方法的评价结果,获得地膜覆盖的经济效益、生态效益和社会效
益,分别为 0. 36、0. 20 和 0. 13。 在对秸秆覆盖评价中,与其它两种方法相比,Rough Set法的评价结果存在显著性差异,ARM 修
正获得的经济效益、生态效益和社会效益,分别为 0. 09、0. 18 和 0. 06。 在对常规畦田灌溉评价中,Rough Set法强调了生态效益
(0. 28),经过修正获得的经济效益、生态效益和社会效益,分别为 0. 24、0. 01 和 0. 13。 ARM的评价结果表明,采用地膜覆盖的
经济效益最佳;同常规畦田灌溉相比较,地膜覆盖、秸秆覆盖的生态性指数分别比之高 0. 19 和 0. 17,主要是由于秸秆覆盖具有
保墒、增加土壤有机质以及在作物生长后期调节地温的作用,地膜覆盖具有节水、提高苗期土壤温度和促进提前出苗的作用;同
秸秆覆盖相比,地膜覆盖和常规畦田灌溉的社会性指数分别高 112. 12% 、18. 18% ,说明这两种技术在河西半干旱地区具有良好
的社会基础。 可见,在西北半干旱地区地膜覆盖用于种植玉米的效果最佳,而秸秆覆盖尽管其生态效益较高,但经济效益较低,
推广应用存在一定的难度。
关键词:农业节水技术;综合评价;层次分析法;粗糙集
Comprehensive evaluation of agricultural water鄄saving technology based on AHP
and Rough Set method
ZHAI Zhifen1,WANG Lanying2, SUN Minzhang2,3, YAN Changrong1,*, LIANG Yushan4
1 Institute of Environmental and Sustainable Development in Agriculture,Chinese Academy of Agricultural Science / Key Laboratory of Dry land Agriculture,
Ministry of Agriculture,Beijing 100081,China
2 State Office of Comprehensive Agriculture Development,Ministry Of Finance People忆s Republic of China, Beijing,100045,China
3 China Irrigation and Drainage Development Center, Beijing, 100053, China
4 Beijing fang zheng lian engineering consulting co. Ltd, Beijing 100081, China
http: / / www. ecologica. cn
Abstract: The agricultural water鄄saving technologies and their application conditions are different in different regions with
different natural conditions, so it is difficult and uncertain to evaluate the existing agricultural water鄄saving technologies. It
has great significance to select reasonable evaluation indexes and build a more scientific and comprehensive model that will
help to evaluate the agricultural water鄄saving technologies. According to field surveys and the Delphi method, this paper
selected nine indexes from twenty evaluation indexes of agricultural water鄄saving technology. Water鄄saving rate,
accumulated temperature and soil fertility are ecological factors; output / input, labor input and economy input are belong to
economic factors, while the reliable of technical, technical level and the acceptance from farmers are the social factors.
Based on these nine indexes, a comprehensive and systematic evaluation index system of agricultural water鄄saving
technology was constructed, allowing avoiding information overlap. This paper proposed a full evaluation model (ARM)
based on Analytic Hierarchy Process (AHP) and Rough Set, which introduced the experience factor to revise the indexes
weight by AHP and Rough Set. Using AHP, Rough Set and ARM, the existing major agricultural water鄄saving technologies,
such as plastic mulch, straw mulch and furrow irrigation technologies were evaluated in Wuwei City, in the Gansu province.
In the evaluation of plastic mulch technology, AHP emphasized a very high economic benefit (0. 44), while Rough Set was
most important in ecological benefit (0. 33) and social benefit (0. 32), failing the economic benefits (0. 05) . ARM
revised the evaluation results of those two methods, and obtained the economic, ecological and social benefits of plastic
mulch technology, was 0. 36, 0. 20 and 0. 13 respectively. However, in the evaluation of straw mulch technology, there was
a significant difference in the results by Rough Set,where ARM obtained the economic, ecological and social benefits was
0郾 09, 0. 18 and 0. 06 respectively. In the evaluation of furrow irrigation technology, Rough Set emphasized the ecological
benefit about 0. 28. After the revision of the evaluation results of those two methods, ARM obtained the economic,
ecological and social benefits, was 0. 24, 0. 01 and 0. 13 respectively. Generally, evaluation results of ARM showed that
plastic mulch technology gave the best economic benefit. Moreover the ecological benefit of plastic mulch and straw mulch
technologies were higher by 0. 19 and 0. 17 than furrow irrigation technology, and this might be mainly due to the fact that
straw mulch technology could keep moisture, increase soil organic matter and adjust the ground temperature in the late
growth stages of maize. In addition, it emerged that plastic mulch technology could save more water as well as improve the
ground temperature at seedling stage. Compared with straw mulch technology, the social benefit by plastic mulch technology
and furrow irrigation technology was higher by 112. 12% and 18. 18% respectively, which shows that those two technologies
present a strong social character, in the semi鄄arid areas of He Xi region. Therefore, plastic mulch technology is likely to
result the best agricultural water鄄saving technology in maize cropping, whereas straw mulch technology demonstrated a high
ecological benefit but low economic benefit, which does not fit the conditions of the Northwest of China. Based on Rough
Set and AHP, ARM combined the subjective knowledge with the objective factors, could effectively overcome the problem
that many of the evaluation models determined the weight subjectivity, thus the evaluation results become more realistic,
which provided a scientific and simple evaluation method of agricultural water鄄saving technology.
Key Words: agricultural water鄄saving technology; comprehensive evaluation; Analytic Hierarchy Process; rough Set
受气候变化的影响,中纬度和干旱热带地区的水资源短缺将进一步加剧,受干旱困扰的区域将进一步扩
大[1鄄4]。 农业节水技术的应用对缓解水资源短缺、提高水资源利用效率具有重要意义。 由于农业节水技术种
类较多,如何因地制宜地选择节水技术已经成为了一个亟待解决的问题。 农业节水技术综合评价的目的就是
通过对影响技术应用效果的生态、社会和经济等各种因素进行综合分析,客观评价各种农业节水技术的应用
效果,以辅助农业行政主管部门制定适应气候变化的农业发展规划,各种政策制定和措施的落实,实现技术措
施实施过程中经济效益、社会效益、生态效益的协调发展。
国内外学者在农业节水技术综合效益评价方面进行了大量研究。 贺延国等[5]建立了农业节水综合效益
239 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 32 卷摇
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评价的投影寻踪模型,利用遗传算法优化其投影方向,将多维数据指标转换到低维子空间,根据投影函数值的
大小做出评价,最大限度避免了权重矩阵取值的人为干扰,为节水农业评价提供了一条新思路。 徐建新等[6]
建立了多层次模糊综合评价模型,提高了分类精度和评价的准确性,客观地反映了集雨节灌工程各方面的情
况。 李慧伶等[7]在确定权重时,运用了博弈论方法将层次分析法和熵值法进行了集化和融合,消除了单一权
重法的片面性。 孟夏等[8]根据节水灌溉适宜技术评价的指标体系,利用层次分析法(Analytic Hierarchy
Process,AHP)对各种节水灌溉方式进行排序,优选出了最适宜的节水灌溉方式。 陆克芬和方崇等[9鄄10]从灌区
可持续发展的角度出发,从社会性、资源性、经济性、技术性和生态环境性等 5 个方面,提出了灌区节水改造效
益综合评价指标体系,建立了灌区改造综合评价的投影寻踪模型,并分别利用人工鱼群算法和蚁群算法优化
投影方向,避免了评判专家主观确定权重。 刘晓敏等[11]运用熵权综合评价法对“黑龙港及鲁北平原区小麦玉
米减蒸降耗农艺节水技术集成与示范冶项目形成的小麦玉米农艺节水技术集成模式进行评价,筛选出最佳的
节水技术模式。 Eric 等[12]利用美国科罗拉多洲历史上严重干旱的数据,研究了干旱程度如何影响农户节水
灌溉技术的选择,结果表明,干旱程度的加重显著促进了农户采用更有效的喷灌技术。 Georgina Moreno 等[13]
研究了节水灌溉技术的选择和农作物选择的联合估计。 综上所述,已有研究重点在评价方法权重确定,或偏
重于评价者的主观因素,或偏重于数据本身的客观因素。
本文在综合考虑生态、经济和社会三方面的因素的基础上,构建了农业节水技术综合评价指标体系,引入
经验因子的概念,提出了基于 AHP和粗糙集(Rough Set)的综合评价方法(ARM),力求克服主客观因素对指
标权重的影响及评价指标模糊性等问题。 通过对甘肃省石羊河流域的地膜覆盖、秸秆覆盖和常规畦田灌溉技
术应用的效果进行了评价,验证了该方法的实用性、可行性,实现了对农业节水技术的定性化评价向定量评价
的转化,为不同地区农业节水技术模式的优化奠定了理论基础。
1摇 材料与方法
1. 1摇 研究区概况
武威市(东经 102毅64忆,北纬 37毅93忆)位于甘肃省中部,河西走廊东端,东临兰州,西通金昌,南依祁连山,
北接腾格里沙漠,总面积 33249km2。 属石羊河流域,是典型的内陆干旱性气候,年均降雨量 150 mm,年均蒸
发量达 2600 mm,蒸发量是降雨量的 17. 3 倍;流域内水资源总量约为 17. 28 亿 m3,而水资源耗用量却超过 20
亿 m3[14],是我国西北水资源最为紧缺的地区之一。 玉米是武威市主要的粮食作物之一,在玉米种植中,畦田
灌溉为主要灌溉方式,平均灌溉定额为 526 m3;近年来,地膜覆盖成为该地区主要推广的高效节水增产技术,
应用规模接近 666. 7km2;秸秆覆盖则是该地区一直提倡的重要举措之一。
1. 2摇 数据获取与预处理
通过对甘肃省武威市中心灌溉实验站的实地调研,获取了 2007—2009 年采用地膜覆盖、秸秆覆盖和常规
畦田灌溉在玉米种植过程中的相关数据。 其中,地膜覆盖指在田间将地膜平铺,灌溉时利用地膜输水,并通过
作物的放苗孔、专门灌水孔、膜侧露地等入渗进行灌溉。 秸秆覆盖是指用农业副产物(茎秆、落叶、糠皮)或绿
肥为材料进行的农田覆盖,从而保护表层土壤,稳定土壤团粒结构,提高土壤导水性。 常规畦田灌溉指用临时
的土埂将农田分割成长条形畦田进行玉米种植。 灌溉时,水由畦田上端的垄沟或输水沟送到每一个畦内,在
重力作用下,沿田面以很薄的水层向前推进,在流动过程中主要借助重力作用逐渐渗入土壤。
遴选出 20 个综合评价指标进行各项调查如表 1 所示,综合评价指标分为 2 类,即定性指标和定量指标,
对于定性指标,采用 Delphi 法,多人打分,取平均分作为最后得分;这类指标均属于区间型指标,其标准化处
理的方式是将打分值根据相似三角形原理投影到[0,1]范围内,用投影值代替得分。 定量指标应用公式 1 或
公式 2 进行无量纲化和标准化处理,将其规范化为隶属于[0,l]区间内的极大型指标。
效益型指标: yij =
xij - min
max - min (1)
成本型指标: yij =
max - xij
max - min (2)
339摇 3 期 摇 摇 摇 翟治芬摇 等:基于 AHP与 Rough Set的农业节水技术综合评价 摇
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表 1摇 农业节水技术调查指标基本信息表
Table 1摇 The indexes information table of agricultural water鄄saving technology
指标名称 Index 指标类型 Index type 说明 Explain
灌水量 成本型 玉米生育期内的田间实际灌水总量,mm
降雨量 效益型 作物生育期内降雨量,mm
耗水量 成本型 玉米生育期内的实际用水总量,包括降雨量和灌溉水量,mm
节水率 效益型 (某技术耗水量-常规技术耗水量) /常规技术耗水量,%
积温 效益型 作物生育期内逸10益积温,益
参考作物腾发量 成本型 通过 FAO推荐的彭曼公式计算求得,mm
土壤肥力 区间型 对土壤碳库的影响,打分范围 2—(-2),无量纲
耕地等级 区间型 耕地基本情况,无量纲
日照 区间型 作物生育期内日照时数,h
节肥量 效益型 (某技术用肥量鄄常规技术用肥量) /常规技术用肥量,%
水分利用效率 效益型 实际耗水量 /产量,mm / kg
灌溉水利用效率 效益型 灌溉水量 /产量,mm / kg
产投比 效益型 单位面积获益金额 /单位面积投入资金,%
物资投入 成本型 单位面积投入物质折合金额,元 / hm2
增产率 效益型 (某技术产量-常规技术产量) /常规技术产量,%
劳动力投入 成本型 单位面积投入人力,人 / hm2
政府补贴 效益型 单位面积政府补贴,元 / hm2
技术可靠性 区间型 专家打分,打分范围 1—5,无量纲
技术推广情况 区间型 专家打分,打分范围 1—5,无量纲
农民认可度 区间型 专家打分,打分范围 1—5,无量纲
经济效益B2
社会效益B3
A
B1
C1
C2
C3
C4
C5
C6
C7
C8
C9
图 1摇 农业节水技术综合评价指标体系
摇 Fig. 1 摇 The evaluation index system of agricultural water鄄
saving technology
1. 3摇 综合评价指标体系构建
根据系统性、代表性、可操作性和定性与定量指标
相结合的原则,采用 Delphi 法对指标进行筛选,参与打
分专家主要来自于农业、水利、林业、财政以及相关领
域,最终确定了 3 类因子(生态因子、经济因子、社会因
子)的 9 个评价指标(图 1),其中,生态因子选取意义分
别是:
(1)节水率摇 受气候变化的影响,区域性水资源短
缺将进一步加剧,受干旱困扰的地区存在增加趋势,节
水是解决水资源短缺主要方法之一,节水率是衡量农业
技术对水资源的影响的重要标准。
(2)积温摇 随着气候的变化,未来各种天气系统的
活动可能更强烈、更频繁,低温、干旱等极端天气事件发
生的频率有可能增加,从而影响作物正常生长的积温,
采取适当技术措施可以改善农田小气候,从而提高作物
产量。
(3)土壤肥力 摇 气候变化的主要原因是大气中二
氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)和氧化亚氮(N2O)等温室气体含量增加,采用适当技术措施可提高土壤碳库的储
量、降低大气中 CO2的含量、减少 N2O的排放、降低化肥使用量,具有积极减缓气候变暖的作用,这些指标能
够土壤肥力方面体现出来。 在评价指标选取的基础上,构建农业节水技术综合评价指标体系,如图 1 所示。
439 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 32 卷摇
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1. 4摇 研究方法
1. 4. 1摇 层次分析法
摇 摇 层次分析法是通过建立层次分析结构模型对影响评价结果的控制因素进行两两比较,构造判断矩阵,利
用求特征值的方法,确定各因子的相对重要性(即权重)。 层次分析法的整个过程体现了人的决策思维的基
本特征,且定性与定量相结合,便于决策者之间彼此沟通,具有系统性、综合性、简便性、准确性等特点,是一种
十分有效的系统分析方法[15]。 层次分析法权重的计算方法分为 3 个步骤。
(1) 构建判断矩阵摇 设 m阶判断矩阵为:
A =
a11 … a1m
左 左
am1 … a
é
ë
ê
ê
êê
ù
û
ú
ú
úú
mm
= A(aij) (3)
(2) 特征根法计算权重摇 先求各行元素的几何平均值(式 4);再将 bi 归一化,即求得指标 x j 的权重系数
(式 5)。
bi = 仪
m
j = 1
a( )ij
1 / m,摇 摇 i = 1,2,…,m (4)
w j = b j /移
m
k = 1
bk,摇 摇 j = 1,2,…,m (5)
姿max =
1
m移
m
i = 1

m
j = 1
aijw j
w i
(6)
式中, 姿max 即为最大特征根。
(3) 一致性检验摇 权重系数是否合理,需要对判断矩阵进行一致性检验,检验公式如下:
CR = CI / RI (7)
CI = 1m - 1(姿max - m) (8)
式中,CR为判断矩阵的随机一致性比率;m为判断矩阵的阶数;CI 为判断矩阵的一般一致性指标;RI 为判断
矩阵的平均随机一致性指标。 当随机一致性比率 CR<0. 1 时,认为判断矩阵具有满意的一致性,否则需重新
调整元素标度值,直到满足一致性为止。
1. 4. 2摇 粗糙集
Rough Set是由 Pawlak教授于 20 世纪 80 年代初提出的一种解决不完整性和不确定性问题的新型数学
工具。
(1)信息系统摇 一个信息系统就是一个四元组 S = (U,A,V,f) 。 其中, U = {x1,x2,…,xn} 称为论域, A =
a1,a2,…,a{ }m 表示属性的非空有限集合, A = C 胰 D 是属性集合,子集 C 称为条件属性,D 称为决策属性,
C 疑 D = 椎 , V = 胰
r沂R
Vr是属性取值集合, Vr表示属性 r的值域, f:U 伊 R寅 V是一个信息函数,它为每个对象的
每个属性赋予一个信息值,即坌a 沂 A,x 沂 U,f x,( )a 沂 Va 。 具有条件属性集和决策属性集的信息系统称为
决策信息系统,简称决策表。
(2)上近似和下近似 摇 在信息系统 S = U,A,V,( )f 中,设 P 哿 A , X 关于 P 的下近似 P - ( )X =
x / x 沂 U, [ ]x p 哿{ }X ,上近似 P
- (X) = x / x 沂 U, [ ]x p 疑 X 屹{ }椎 , [ ]x p表示 x的 P正域, negp(X) = U -
P - (X) 称为 X的 P负域。
(3)属性约简摇 设 U为论域,P和 Q为定义在 U上的两个等价关系,称 posp(Q) = 胰X沂U/ QP - (X) 为 Q的 P
正域。 在信息系统 S = U,A,V,( )f 中, P,Q哿 A , r沂 P ,如果 posp(Q) = pos(P-{ r})(Q) ,则称 r为 P中 Q不必
要的,否则 r为 P中 Q必要的。
539摇 3 期 摇 摇 摇 翟治芬摇 等:基于 AHP与 Rough Set的农业节水技术综合评价 摇
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(4)属性重要性摇 当 k = 酌C(D) = posC(D) / U 时,称知识 D是 k(0臆 k臆1) 度依赖于知识 C的;条件
属性 ci 沂 C关于 D的重要性为 滓(ci) = 酌C(D) - 酌C-{ci}(D)
[16]。
利用粗糙集理论确定权重的步骤:淤基础数据的离散化,决策表的建立;于 属性值的约简;盂 条件属性
的信息熵计算(式 9);榆 条件熵的计算(式 10);虞 属性重要度 SGF( xi ,D)的计算(式 11);愚进行归一化处
理,即先使 PA =移
n
i = 1
P i ,后求出 Wi = P i / PA即是子指标关于其父指标的权重(式 12)。
H(xi) = - 移
n
i = 1
p(X i)logp(X i) (9)
H(D / xi) = - 移
n
i = 1
p(X i)移
m
j = 1
p(Y j / X i)logp(Y j / X i) (10)
SGF(xi,D) = H(xi) - H(D / xi) (11)
PA =移
n
i = 1
P i (12)
式中,X i是属性集导出的属性子集,p(X i)表示其概率,H(xi)是条件熵,H(D / xi)是信息熵,SGF( xi ,D)是属
性重要度,P i是子重要性,PA为父重要性,Wi是权重。
1. 4. 3摇 基于 AHP和 Rough Set的综合评价模型(ARM)
层次分析法即为评价者利用专家的先验知识对指标重要性的衡量,粗糙集属性重要度表达了当前数据环
境下指标对评价的影响,将粗糙集和层次分析法相结合,实现主观先验知识同客观实际相结合。 所得的最终
权重结果由两部分权重组成:一是由粗糙集从数据中分析归纳得到的客观权重;二是由层次分析法确定的主
观权重。 根据客观权重和主观权重得到综合权重,其定义如下:
W = 琢Q + (1 - 琢)P 摇 (0 臆 琢 臆1) (13)
式中,W为综合权重,Q为客观权重,P为主观权重。 琢为经验因子,反映评价过程中评价者对主观权重和客观
权重的偏好程度。 琢越大,表明评价者越重视专家的经验知识; 琢越小,表明评价者越重视客观权重。
图 2摇 农业节水技术综合评价流程图
摇 Fig. 2 摇 The flow chart of comprehensive evaluation for
agricultural water鄄saving technology
根据计算所得的综合权重,建立农业节水技术综合
评价方程(式 14),评价指标标准化后代入该方程,即可
得到农业节水技术综合评价得分,其综合评价流程图见
图 2。
Y =移
n
i = 1
WiC i (14)
式中,Y表示综合评价结果;C i表示评价指标;Wi表示指
标权重。
2摇 结果与分析
2. 1摇 层次分析法确定指标权重
2. 1. 1摇 判断矩阵的构造
在建立具有递阶层次结构的指标体系之后,为了使
决策量化,引入判断 1—9 标度[15],对同一层的指标进
行两两比较,构造判断矩阵与一致性检验,其结果见
表 2。
2. 1. 2摇 层次分析法权重的确定
(1) 同一准则层下元素相对权重的计算:根据元素{B1,B2,…,Bn}对于准则 A 的判断结果,求出它们对
于准则 A的相对权重{w1,w2,…,wn}。 相对权重可以写成向量形式,即 w= (w1,w2,…,wn) T。 根据特征根法
计算指标的权重,其结果见表 3。
639 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 32 卷摇
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(2) 各层元素对目标层合成权重的计算:C i相对于目标的权重Wi等于在 2 级目标中的权重与所在的 1 级
目标相对于总目标的权重之积。 例如:对节水率 C1在生态效益 B1中的权重为 0. 6370,生态效益 B1相对于综
合效益 A的权重为 0. 2255,那么 C1相对于 A的权重就为 0. 6370伊0. 2255 =0. 1436。 用同样的方法可得到所有
2 级因素的权重和 3 级因素的权重。
表 2摇 判断矩阵的构造及其一致性检验结果
Table 2摇 The results of comparison matrix and consistency test
判断矩阵 A鄄B
Judgment matrix A鄄B
一致性检验
The consistency check
判断矩阵 B2 鄄C
Judgment matrix B2 鄄C
一致性检验
The consistency check
A B1 B2 B3 姿=3. 0858 B2 C4 C5 C6 姿 =3. 0183
B1 1 1 / 4 3 CI=0. 0429 C4 1 6 3 CI= 0. 0092
B2 4 1 5 CR=0. 0825<0. 1 C5 1 / 6 1 1 / 3 CR=0. 0176<0. 1
B3 1 / 3 1 / 5 1 C6 1 / 3 3 1
判断矩阵 B1 鄄C
Judgment matrix B1 鄄C
一致性检验
The Consistency Check
判断矩阵 B3 鄄C
Judgment matrix B3 鄄C
一致性检验
The Consistency Check
B1 C1 C2 C3 姿 =3. 0385 B3 C7 C8 C9 姿 =3. 0649
C1 1 5 3 CI=0. 0193 C7 1 7 5 CI=0. 0324
C2 1 / 5 1 1 / 3 CR=0. 0370<0. 1 C8 1 / 7 1 1 / 3 CR=0. 0624<0. 1
C3 1 / 3 3 1 C9 1 / 5 3 1
2. 1. 3摇 一致性检验
由表 2 可知,各的判断矩阵计算得到 CR值均小于 0. 1,表明各判断矩阵均具有一致性,则根据步骤(2)求
得的结果为运用 AHP获得的各指标值的权重(表 3)。
由表 3 可以看出,在准则层中经济效益 B2的权重最高 0. 6738,生态效益 B1次之,社会效益 B3最低,可见
经济效益是评价节水技术的主要因素。 在指标层中权重较大的指标分别是节水率 C1、产投比 C4和技术可靠
性 C7,而这 3 项指标分别归属于不同的准则层,则这 3 项指标即为其对应的准则层的主要衡量指标。 由于各
准则层的权重各不相同,指标层的最终权重差异较大,其中以产投比 C4最大为 0. 4412,劳动力投入 C6和节水
率 C1分别为 0. 1684 和 0. 1436。 则上述 3 个指标即为由 AHP 确定的最终评价结果的主要因子,同时说明该
方法对社会效益的关注度较低。
表 3摇 通过 AHP方法计算得到的农业节水技术评价指标权重结果
Table 3摇 The results of indexes weight of agricultural water鄄saving technology by AHP
目标层
Target layer
准则层
Criterion layer
准则层权重
The weight of
criterion layer
指标层
Basic index layer
指标层权重
The weight of basic
index layer
最终权重
Ultimate weight
A B1 0. 2255 C1 0. 6370 0. 1436
C2 0. 1047 0. 0236
C3 0. 2583 0. 0582
B2 0. 6738 C4 0. 6548 0. 4412
C5 0. 0953 0. 0642
C6 0. 2499 0. 1684
B3 0. 1007 C7 0. 7306 0. 0736
C8 0. 0810 0. 0082
C9 0. 1884 0. 0190
2. 2摇 粗糙集综合法确定指标权重
2. 2. 1摇 数据的离散化
将评价指标视为条件属性,则条件属性集合为 C ={a, b,…, i},将各个专家根据每个评价指标打分后的
739摇 3 期 摇 摇 摇 翟治芬摇 等:基于 AHP与 Rough Set的农业节水技术综合评价 摇
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表 4摇 农业节水技术综合评价决策表
摇 Table 4 摇 The decision table of comprehensive evaluation for
agricultural water鄄saving technology
U D1 D2 D3 Y
X1 1 5 4 5
X2 5 1 1 1
X3 3 4 5 3
U1 a b c D1
X1 5 5 1 1
X2 4 3 5 5
X3 1 3 1 3
U2 d e f D2
X1 5 1 1 5
X2 1 3 1 1
X3 1 5 5 4
U3 g h i D3
X1 4 5 5 4
X2 4 1 2 1
X3 5 4 4 5
摇 摇 摇 摇 a、b、c、d、e、f、g、h、i分别表示条件属性:节水率、积温、土壤肥力、
产投比、物资投入、劳动力投入、技术可靠性、技术推广情况、农民认
可度;D1、D2、D3表示生态效益、经济效益和社会效益;Y 表示农业技
术综合评价的决策属性;1 代表效果差,2 代表效果较差,3 代表效果
一般,4 代表效果较好,5 代表效果最好; X1、X2、X3分别表示地膜覆
盖技术、秸秆覆盖技术、常规畦田灌溉技术
综合得分 Y 视为决策属性,则决策属性集合为 D =
{D1,D2,D3,Y}。 论域为 U = (X1,X2, X3),则由 Uk
构成的二维信息表就是关于要评价关系的数据模型。
为了定量评价农业节水技术的综合效果,运用等分法
将条件属性离散化(根据实际数据的范围 5 等分其范
围区间,区间代码为 1—5,并将实际数据与其范围代
码一一对应),建立的决策表见表 4。
2. 2. 2摇 属性的约简
根据粗糙集理论发现: k = 酌c(Y) = POSC(Y) /
U = 1,表明 Y 完全依赖于 C,同时 U1 IND(D1 -
b) 屹 U1 D1 ; U2 IND(D2 - d) 屹 U2 D2 ; U3
IND(D3 - g) 屹U3 D3 ,可知指标层的核属性分别是:
土壤肥力、产投比和技术可靠性,即当条件属性中去
掉土壤肥力的属性后,改变原生态效益的分类能力,
因此该属性不能删除。 同理,产投比和技术可靠性不
能从原数据表中删除。 而当生态效益、经济效益、社
会效益作为条件属性时,不存在核属性,即不存在约
简。 因此,约简后的指标集为:{a、b、d、e、g、h}。
2. 2. 3摇 基于信息熵理论的权重计算
运用式 9、10 和 11 分别对约简后的每个条件属
性求信息熵和条件熵,之后求得其属性重要性。 对于
条件属性 a,计算如下:
信息熵摇 摇 摇 摇 摇 H(a) = - 13 log(
1
3 ) -
1
3 log(
1
3 ) -
1
3 log(
1
3 ) = 0. 4771 摇 摇
条件熵摇 H(D1 a) = -
1
3 (1 伊 log(1)) -
1
3 (1 伊 log(1)) -
1
3 (1 伊 log(1)) = 0
属性重要性为摇 SGF(a,D) = H(a) - H(D1 a) = 0. 4771
对于条件属性 b,计算如下:
信息熵 H(b) = - 23 log(
2
3 ) -
1
3 log(
1
3 ) = 0. 2764
条件熵 H(D1 b) = -
2
3 (
1
2 伊 log(
1
2 ) +
1
2 伊 log(
1
2 )) -
1
3 (1 伊 log(1)) = 0. 2007
属性重要性为摇 SGF(b,D) = H(b) - H(D1 b) = 0. 0757
根据式 12 求得条件属性 a、b、d、e、g、h 的权重,权重计算结果见表 5。 由表 5 可知,准则层中生态效益
D1、经济效益 D2和社会效益 D3的权重都是相同的,这主要是由于准则层不存在约简导致的。 在指标层中节
水率 a、物质投入 e、技术推广度 h权重较大,这主要由指标数据本身的客观值决定的。
2. 3摇 综合权重的确定
将经验因子 琢 = 0. 8 带入式 13 求得各评价指标的综合权重(图 3)。 由图 3 可知,综合权重是 AHP 与
Rough Set获得的指标权重的修正值,经过修正后的权重兼顾了主客观因素。 以节水率为例,由于客观数据的
原因使 Rough Set获得的权重较大,经过 ARM修正后的权重为 0. 1724,更符合实际。 对于产投比而言,由于
AHP评价中过于强调经济因素,使得其权重过高,经过 ARM 修正后的权重为 0. 3621,合理性更强。 可见,
ARM引入经验因子计算求得的综合权重,实现了主观先验知识同客观因素的结合,有效地克服了 AHP 法在
839 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 32 卷摇
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评价过程中权重系数确定的主观性,修正了 Rough Set法仅从数据本身出发获得的结果,提高了指标权重的准
确性。
表 5摇 基于 Rough Set方法计算所得的农业节水技术评价指标权重
Table 5摇 The results of indexes weight of agricultural water鄄saving technology by Rough Set
准则层
Criterion layer
准则层权重
The weight of
criterion layer
指标层
Basic index layer
指标层权重
The weight of basic
index layer
最终权重
Ultimate weight
D1 0. 3333 a 0. 8630 0. 2877
b 0. 1370 0. 0457
D2 0. 3333 d 0. 1370 0. 0457
e 0. 8630 0. 2877
D3 0. 3333 g 0. 1370 0. 0457
h 0. 8630 0. 2877
图 3摇 不同方法下的农业节水技术评价指标权重分配表
Fig. 3摇 The indexes weight of agricultural water鄄saving technology in different ways
2. 4摇 综合效益评价
将图 3 中综合权重带入式 14 得到农业节水技术综合评价方程:
Y1 = 0. 1724C1 + 0. 0280C2 + 0. 0466C3
Y2 = 0. 3621C4 + 0. 1089C5 + 0. 1347C6
Y3 = 0. 0680C7 + 0. 0641C8 + 0. 0152C
ì
î
í
ïï
ïï
9
(15)
Y = Y1 + Y2 + Y3 (16)
式中,Y1、Y2、Y3分别表示生态效益、经济效益、社会效益。
根据指标的性质对所获数据进行无量纲化和归一化处理,应用农业节水技术综合评价方程(式 15 和式
16)结合 AHP 、Rough Set和 ARM分别求得地膜覆盖、秸秆覆盖和常规畦田灌溉的综合评价值以及其生态效
益、经济效益和社会效益评价值(表 6)。
939摇 3 期 摇 摇 摇 翟治芬摇 等:基于 AHP与 Rough Set的农业节水技术综合评价 摇
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由表 6 可以看出,3 种评价方法综合评价的结果为地膜覆盖最佳,常规畦田灌溉次之,秸秆覆盖最差。 其
中,在对地膜覆盖评价中,AHP 法过分强调了经济效益的作用(0. 44),Rough Set 法则强调的是生态效益
(0郾 33)和社会效益(0. 32),弱化了经济效益(0. 05);在对秸秆覆盖评价中,与其它两种方法相比,Rough Set
的评价结果存在显著差异;在对常规畦田灌溉评价中,Rough Set 法强调了生态效益(0. 28)。 ARM 修正了
AHP和 Rough Set的评价结果,由其评价结果可以看出:在地膜覆盖、秸秆覆盖和常规畦田灌溉 3 种技术中,
地膜覆盖经济性指数最高得分为 0. 36,常规畦田灌溉次之为 0. 24,秸秆覆盖技术最低为 0. 09,可见采用地膜
覆盖技术的经济效益最佳。 同常规畦田灌溉相比较,地膜覆盖、秸秆覆盖两种技术的生态性指数分别高 0. 19
和 0. 17,主要是由于秸秆覆盖技术具有保墒、增加土壤有机质以及在作物生长后期调节地温的作用,地膜覆
盖具有节水、提高苗期土壤温度,促进提前出苗的作用。 同秸秆覆盖相比,地膜覆盖和常规畦田灌溉的社会性
指数分别高 112. 12%和 18. 18% ,说明这两种技术在河西半干旱地区具有良好的社会基础,其中以地膜覆盖
最佳。 在西北半干旱地区地膜覆盖是用于种植玉米最佳技术,而目前的秸秆覆盖技术尽管其生态效益较高,
但经济效益较低,还有待于进一步改进。 综上所述,基于 AHP 和 Rough Set 的农业节水技术综合评价结果与
该区域实际情况基本一致。
表 6摇 武威市农业节水技术综合评价结果
Table 6摇 The comprehensive evaluation results of Agricultural water鄄saving technologies in Wuwei city
效益层
Benefit layer
AHP
地膜覆盖
技术
Plastic mulch
technology
秸秆覆盖
技术
Straw
mulch
technology
畦田灌溉
技术
Furrow
irrigation
technology
Rough Sets
地膜覆盖
技术
Plastic mulch
technology
秸秆覆盖
技术
Straw
mulch
technology
畦田灌溉
技术
Furrow
irrigation
technology
ARM
地膜覆盖
技术
Plastic mulch
technology
秸秆覆盖
技术
Straw
mulch
technology
畦田灌溉
技术
Furrow
irrigation
technology
生态效益 0. 17 0. 17 0. 01 0. 33 0. 22 0. 02 0. 20 0. 18 0. 01
经济效益 0. 44 0. 08 0. 23 0. 05 0. 15 0. 29 0. 36 0. 09 0. 24
社会效益 0. 09 0. 05 0. 10 0. 32 0. 08 0. 28 0. 13 0. 06 0. 13
综合效益 0. 69 0. 30 0. 34 0. 70 0. 45 0. 59 0. 70 0. 33 0. 39
3摇 结论与讨论
合理的评价指标与评价方法对农业节水技术综合评价至关重要,本文提出了将层次分析法与粗糙集理论
相结合的评价模型 ARM,通过对甘肃省武威市现有的主要农业节水技术进行评价,根据其评价结果,可以得
到以下结论:
1) 农业节水技术综合评价是一个多目标、多属性的评价过程。 构建综合评价模型需综合考虑农业节水
技术多属性、多因素、多目标的特点,本文在应用 Delphi 法的基础上,构建了农业节水技术综合评价指标体
系,使等级划分更细密,在一定程度上可以消除因各评价指标的相关性对评价结果的影响;同时应用粗糙集对
条件属性与决策属性的关系进行判断得出决策属性完全依赖于条件属性,说明该指标体系能较好的评价农业
节水技术。
2) 权重的确定对农业节水技术综合评价的结果有显著影响。 粗糙集作为一种处理不精确、不确定与不
完全数据的新的数学工具,其最大的特点是仅利用数据本身所提供的信息,无需提供问题所需处理的数据集
合之外的任何先验信息。 本文运用粗糙集理论和层次分析法将主观权重和客观权重融合,克服了单纯依赖专
家意见或样本数据来确定指标权重的不足;对甘肃省武威市现有的主要农业节水技术进行了综合评价,评价
结果为地膜覆盖技术效果最佳,其结果与实际情况相符合,可为农业节水技术的推广与应用提供科学依据。
3) 农业节水技术综合评价不仅有助于了解目前特定区域农业节水技术措施综合发展的现状和程度,而
且对于技术措施发展的趋势具有重要的指导意义。 推广和应用综合评价效果较好的农业节水技术措施不仅
能够促进社会、经济协调,而且其针对气候变化具有一定的适应性,是可持续发展的具体措施。 本文针对农业
节水技术的特点,提出了以经济收益、生态承载能力和社会效应为基础的农业节水技术综合评价指标体系,借
049 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 32 卷摇
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助各项技术参数的权重系数表达求得了农业节水技术的综合评价值,为农业节水技术综合评价从定性到定量
提供了一整套评价理论和方法的思路。 然而农业节水技术综合评价是一个十分复杂的问题,本文在构建农业
节水技术综合评价指标体系时,只是基于农业节水技术的直接使用效果,并没有考虑社会经济变化、品种更替
以及技术使用后产生的新的生态问题等因素的影响。 特别在西北地区,干旱缺水是制约该地区农业发展的瓶
颈,目前保障并稳步提高农作物产量是农业发展的主要关注点,而技术后评价方面的问题关注较少。 同时,不
同地区农业节水技术综合评价指标体系的权重存在差异,本文研究的评价标准难免会存在不适用于其它地
区。 因此,如何建立一套更加完善的农业节水技术综合评价的指标体系和评价标准均有待于进一步研究。
References:
[ 1 ]摇 IPCC. Climate Change 2001: Impacts, Adaptation and Vulnerability, Contribution of Working Group II to the Third Assessment Report of the
Intergovernmental Panel on Climate Change椅McCarthy J J, Canziani O F, Leary N A, Dokken D J, White K S, eds. Cambridge: Cambridge
University Press, 2001.
[ 2 ] 摇 IPCC. Climate Change 2007: Impacts, Adaptation and Vulnerability. Contribution of Working Group II to the Fourth Assessment Report of the
Intergovernmental Panel on Climate Change. Cambridge: Cambridge University Press, 2007.
[ 3 ] 摇 Zhang J Y, Wang G Q, Liu J F. Introduction of IPCC reports. China Water Resources, 2008, (2): 37鄄40.
[ 4 ] 摇 Qin D H, Luo Y, Chen Z L, Ren J W, Shen Y P. Latest advances in climate change sciences: interpretation of the synthesis report of the IPCC
fourth assessment report. Advances in Climate Change Research, 2007, 3(6): 31l鄄314.
[ 5 ] 摇 He Y G, Fu Q, Feng Y, Zhao X Y, Li L. The grade of gomprehensive benefit of water鄄saving agriculture in semi鄄arid and anti鄄drought irrigating
region of Northeast China. Journal of Irrigation and Drainage, 2006, 25(6): 57鄄64.
[ 6 ] 摇 Xu J X, Shang C J, Cao Y S, Gao F. Study on the assessment method of overall efficiency of the rainwater harvesting and water鄄saving irrigation
project. Journal of Irrigation and Drainage, 2006, 25(4): 24鄄27.
[ 7 ] 摇 Li H L, Wang X G, Cui Y L, Li K, Fang B. Comprehensive evaluation methods for irrigation district. Advances in Water Science, 2006, 17(4):
543鄄548.
[ 8 ] 摇 Meng X. The Disquisition of Choosing the Water鄄saving and Irrigation Technology. Shandong: Shan Dong Agricultural University, 2008.
[ 9 ] 摇 Lu K F, Fang C, Zhang C L. Study on the evaluation method of projection pursuit based on artificial fish swarm algorithm. Journal of Anhui
Agricultural Sciences, 2009, 37(23): 11321鄄11323.
[10] 摇 Fang C, Cai X C, Zhang C L. A Comprehensive evaluation of projection pursuit evaluation based on ant colony algorithm in water鄄saving
improvement in irrigation districts. China Rural Water and Hydropower, 2010, (3): 62鄄65.
[11] 摇 Liu X M, Xia L K, Wang H J. Comprehensive evaluation and promotion suggestion of wheat / corn agronomic water鄄saving technology integration
model in Heilonggang region. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2011, 27(4): 268鄄275.
[12] 摇 Schuck E C, Frasier W M, Webb R S, Ellingson L J, Umberger W J. Adoption of more technically efficient irrigation system as a drought
response. Water Resource Development, 2005, 12(4): 651鄄662.
[13] 摇 Moreno G, Sunding D L. Joint estimation of technology adoption and land allocation with implications for the design of conservation policy.
American Journal of Agricultural Economics, 2005, 87(4): 1009鄄1019.
[14] 摇 Su X L, Kang S Z. Multi鄄objectives allocation model of water resources and its application in the Shiyang River basin. Transactions of the Chinese
Society of Agricultural Engineering, 2009, 25(11): 128鄄132.
[15] 摇 Guo Y J. Comprehensive Evaluation Theory Methods and Applications. Beijing: Science Press, 2002.
[16] 摇 Wang Y. Study on Rough Sets Theory and its Applications. Xi忆an: Xidian University, 2005.
参考文献:
[ 3 ]摇 张建云, 王国庆, 刘九夫. 气候变化权威报告———IPCC报告. 中国水利, 2008, (2): 37鄄40.
[ 4 ] 摇 秦大河, 罗勇, 陈振林, 任贾文, 沈永平. 气候变化科学的最新进展: IPCC第四次评估综合报告解析. 气候变化研究进展, 2007, 3(6):
311鄄314.
[ 5 ] 摇 贺延国, 付强, 冯艳, 赵小勇, 李林. 东北半干旱抗旱灌溉区节水农业综合效益等级评价模型. 灌溉排水学报, 2006, 25(6): 57鄄64.
[ 6 ] 摇 徐建新, 商崇菊, 曹玉升, 高峰. 集雨节灌工程综合效益评价方法研究. 灌溉排水学报, 2006, 25(4): 24鄄27.
[ 7 ] 摇 李慧伶, 王修贵, 崔远来, 李凯, 方彬. 灌区运行状况综合评价的方法研究. 水科学进展, 2006, 17(4): 543鄄548.
[ 8 ] 摇 孟夏. 节水灌溉适宜技术选择方法研究. 山东: 山东农业大学, 2008.
[ 9 ] 摇 陆克芬, 方崇, 张春乐. 基于人工鱼群算法的投影寻踪评价方法研究. 安徽农业科学, 2009, 37(23): 11321鄄11323.
[10] 摇 方崇, 蔡小超, 张春乐. 蚁群投影寻踪回归模型在大型灌区节水改造效益综合评价中的应用. 中国农村水利水电, 2010, (3): 62鄄65.
[11] 摇 刘晓敏, 夏来坤, 王慧军. 黑龙港区小麦玉米农艺节水技术集成模式综合评价及推广建议. 中国农学通报, 2011, 27(4): 268鄄275.
[14] 摇 粟晓玲, 康绍忠. 石羊河流域多目标水资源配置模型及其应用. 农业工程学报, 2009, 25(11): 128鄄132.
[15] 摇 郭亚军. 综合评价理论、方法及应用. 北京: 科学出版社, 2002.
[16] 摇 王钰. 粗糙集理论及其应用研究. 西安: 西安电子科技大学, 2005.
149摇 3 期 摇 摇 摇 翟治芬摇 等:基于 AHP与 Rough Set的农业节水技术综合评价 摇
ACTA ECOLOGICA SINICA Vol. 32,No. 3 February,2012(Semimonthly)
CONTENTS
Behavioural time budgets and diurnal rhythms of the female Tibetan gazelles in the Kekexili National Nature Reserve
LIAN Xinming, LI Xiaoxiao, YAN Peishi, et al (663)
………………
……………………………………………………………………………
The relationship between the temporal鄄spatial distribution of fishing ground of yellowfin tuna (Thunnus albacares) and themocline
characteristics in the tropic Indian Ocean YANG Shenglong, ZHANG Yu, ZHANG Heng, et al (671)…………………………
Characteristics of algous facies of planktonic algae in lake honghu and its response to habitat
LU Bilin, YAN Pingchuan, TIAN Xiaohai, et al (680)
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Tide elevations for four mangrove species along western coast of Guangxi, China LIU Liang, FAN Hangqing, LI Chungan (690)……
Effects of CO2 鄄induced seawater acidification on photosynthesis and calcification in the coralline alga Corallina pilulifera
XU Zhiguang, LI Meizhen, HUO Chuanlin,et al (699)
……………
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Impacts of coverage and canopy water depth on the spectral characteristics for a submerged plant Cabomba caroliniana
ZOU Weina, YUAN Lin, ZHANG Liquan, et al (706)
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Prioritizing biodiversity in conservation planning based on C鄄Plan:a case study from northeast China
LUAN Xiaofeng,SUN Gongqi,QU Yi,et al (715)
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Effects of urbanization on indigenous plant diversity: a case study of Langfang City, China
PENG Yu, LIU Xuehua, XUE Dayuan, et al (723)
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Using infra鄄red cameras to survey wildlife in Beijing Songshan National Nature Reserve LIU Fang, LI Diqiang, WU Jigui (730)……
Individual tree biomass model by tree origin, site classes and age groups LI Haikui, NING Jinkui (740)……………………………
Population genetics of Niviventer confucianus and its relationships with habitat area in Thousand Island Lake region
LIU Jun, BAO Yixin, ZHANG Xu, et al (758)
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Impacts of climate change on phenological phase of herb in the main grassland in Inner Mongolia
GU RunYuan,ZHOU Weican, BAI Meilan, et al (767)
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Atmospheric nitrogen deposition in the glacier regions of Northwest China: a case study of Glacier No. 1 at the headwaters of Urumqi
River, Tianshan Mountains WANG Shengjie, ZHANG Mingjun, WANG Feiteng, et al (777)……………………………………
Effects of vegetation type on arthropod functional groups in the aerial habitat of salt marsh TONG Chunfu (786)……………………
The plant community distribution and migration characteristics of heavy metals in tolerance dominant species in lead / zinc mine
areas in Northwestern Guizhou Province XING Dan,LIU Hongyan,YU Pingping,et al (796)……………………………………
Sprouting characteristic in restoration ecosystems of monsoon evergreen broad鄄leaved forest in south鄄central of Yunnan Province
SU Jianrong,LIU Wande,ZHANG Zhijun,et al (805)
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Distribution patterns and changes of aquatic communities in Lashihai Plateau Wetland after impoundment by damming
XIAO Derong, YUAN Hua, TIAN Kun, et al (815)
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Spatial distribution of root biomass of Pinus massoniana plantation in Three Gorges Reservoir area, China
CHENG Ruimei, WANG Ruili, XIAO Wenfa, et al (823)
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Differences in biomass, litter layer mass and SOC storage changing with tree growth in Larix gmelinii plantations in Northeast
China WANG Hongyan, WANG Wenjie, QIU Ling, et al (833)…………………………………………………………………
Soil carbon sequestration rates and potential in the grazing grasslands of Inner Mongolia
HE Nianpeng, HAN Xingguo, YU Guirui (844)
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Relationships between litter substrate quality and soil nutrients in different鄄aged Pinus massoniana stands
GE Xiaogai, XIAO Wenfa, ZENG Lixiong, et al (852)
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Compare different effect of arbuscular mycorrhizal colonization on soil structure
PENG Sili, SHEN Hong, ZHANG Yuting, et al (863)
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The infiltration process of clay soil under different initial soil water contents LIU Muxing, NIE Yan, YU Jing (871)…………………
Diurnal variations of the greenhouse gases emission and their optimal observation duration under different tillage systems
TIAN Shenzhong, NING Tangyuan, CHI Shuyun, et al (879)
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Effects of exogenous pb and cu stress on eco鄄physiological characteristics on foxtail millet seedlings of different genotypes
XIAO Zhihua,ZHANG Yixian,ZHANG Xiwen,et al (889)
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Combined effect of temperature and salinity on the Na+ 鄄K+ 鄄ATPase activity from the gill of GIFT tilapia juveniles (Oreochromis
niloticus) WANG Haizhen, WANG Hui, QIANG Jun, et al (898)………………………………………………………………
Pattern simulation of karst rocky desertification based on cellular automata WANG Xiaoxue, LI Xuyong, WU Xiuqin (907)…………
The role of root border cells in protecting buckwheat root apices from aluminum toxicity and their effect on polysaccharide contents
of root tip cell walls CAI Miaozhen, WANG Ning, WANG Zhiying, et al (915)…………………………………………………
The suitable stand structure and hydrological effects of the cypress protection forests in the central Sichuan hilly region
GONG Gutang, LI Yanqiong, ZHU Zhifang, et al (923)
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Comprehensive evaluation of agricultural water鄄saving technology based on AHP and Rough Set method
ZHAI Zhifen,WANG Lanying, SUN Minzhang, et al (931)
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Analysis of the spatial expansion characteristics of major urban agglomerations in China using DMSP / OLS images
WANG Cuiping, WANG Haowei, LI Chunming, et al (942)
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Evaluation of non鄄use value of ecotourism resources: a case study in Dalai Lake protected area of China
WANG Pengwei, JIA Jingbo (955)
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Review and Monograph
Assessment indicators system of forest ecosystem health based on the harmful disturbance
YUAN Fei, ZHANG Xinyao, LIANG Jun (964)
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Role of silicon in regulating plant resistance to insect herbivores HAN Yongqiang, WEI Chunguang, HOU Maolin (974)……………
Scientific Note
Relationships among light conditions, crown structure and branch longevity: a case study in Osmanthus fragrans and Metasequoia
glyptostroboides ZHAN Feng,YANG Dongmei (984)………………………………………………………………………………
Effects of maize straw with Bt gene return to field on growth of wheat seedlings
CHEN Xiaowen, QI Xin, WANG Haiyong, et al (993)
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Studies of non鄄structural carbohydrates of Cupressus funebris in cifferent landslides after Wenchuan Earthquake
CHEN Bo, LI Zhihua, HE Qian,et al (999)
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《生态学报》2012 年征订启事
《生态学报》是中国生态学学会主办的自然科学高级学术期刊,创刊于 1981 年。 主要报道生态学研究原
始创新性科研成果,特别欢迎能反映现代生态学发展方向的优秀综述性文章;研究简报;生态学新理论、新方
法、新技术介绍;新书评介和学术、科研动态及开放实验室介绍等。
《生态学报》为半月刊,大 16 开本,280 页,国内定价 70 元 /册,全年定价 1680 元。
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(SHENGTAI摇 XUEBAO)
(半月刊摇 1981 年 3 月创刊)
第 32 卷摇 第 3 期摇 (2012 年 2 月)
ACTA ECOLOGICA SINICA

(Semimonthly,Started in 1981)

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