層次分析法在左云縣開發建設項目水土保持管理中的應用

何秀文

(左云縣十里河水庫灌溉管理站，山西 大同 037100)

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層次分析法在左云縣開發建設項目水土保持管理中的應用

何秀文

(左云縣十里河水庫灌溉管理站，山西 大同 037100)

左云縣境內植破壞嚴重，地表覆蓋率低，水土流失嚴重。左云縣開發建設項目水土保持管理持續時間長、涉及因素多，常引起人為水土流失，嚴重威脅生態環境。分析左云縣水土流失現狀，利用層次分析法，對各影響因子進行權重的比較并進行排序，構建水土保持管理層次影響模型，量化水土保持管理指標，確定水土保持管理優先考慮的對象，對水土保持具有重要的意義。

水土保持管理；層次分析法；開發建設項目；一致性檢驗

0 引 言

左云縣是山西省北部城市，多丘陵山區，由于遭受干旱、火災、過度砍伐等原因，致使左云縣境內地表植被遭受破壞，覆蓋率低，水土流失嚴[1-2]。多年來左云縣一直把水土保持建設項列為水土保持治理的重點。但是，由于水土保持開發建設項目多是處于發雜的地質環境中，并且涉及較多其他專業，使得建設和施工困難，達不到預期效果，并且常常導致人為的水土流失[3-4]。運用層次分析法，建立水土保持的管理模型進行城市的水土保持情況的分析，運用科學方法，通過綜合整治方法和管理手段，保證左云縣水土保持管理開發建設項目有條不紊的實施。

1 層次分析法

1.1 層次分析法基本原理

層次分析法是將問題進行層次化分析，然后逐層解決。首先，根據目標觸及的問題，將其劃分為各個主要組成要素，進一步將主要因素劃分為具有相互關系次要要素，形成框架圖模型，最終將解決問題的關鍵轉移到最底層[5]。然后通過評估，對每一要素進行排序，然后將各因素所占比重組成判斷矩陣[6]。形成判斷矩陣后，進而求出最大特征值和其特征向量，最后分析最后一層所含有的子因素對應的上一層主因素的相比重大小。

1.2 構造遞階層次結構

水土保持建設項目管理目標一般可以分為兩個層次。第一層為主要層，記為A層，主要由預防監督、項目建設管理、監督執法管理3部分組成[7]。第二層位次要層，記為B層，主要包括：標準制定、標準執行部門組建及技術部門組建等12個指標。圖1為A層與B層各個指標間并列及包含關系。

圖1 水土保持管理指標體系遞階層次結構圖

2 構造判斷矩陣

通過專家組對水土保持建設項目各個指標進行比較，對A層分3層進行分析：預防監督指標A1，項目建設管理指標A2，監督執法管理指標A3。通過比較發現，A1指標占的權重最小，A3次之，A2占有權重最大。采取10分之打分法對各個指標進行打分，A2將得到最分的一半，A3得3分，A1得2分。如表1所示：

表1 A層目標判斷矩陣表

2.2 A-B層目標權重

B層設置為B1，B2，…，B13為各個子權重，并且與A層的Ak(k=1，2，3) 的單權權重相對應，并記為：b1(k)，b2(k)，…，b9(k)，(k=1，2，3)。首先假設在B層中與A層中有聯系的目標個數為s，然后由專家對其進行評估，并按照如A層相同的方法對其進行打分，編寫判斷矩陣[7-8]。

2.2.1 判斷矩陣A1-B

從圖1中，很明顯可以發現，A1包括6個子指標，即A1={B1,B2,B3,B5,B9,B10}。有相關專家，對這六項指標進行綜合評價，得到權重排序為：B1>B2>B3=B10>B5>B9。然后將A1的六個重要指標用矩陣的形式表示如下所示：

表2 A1-B層目標判斷矩陣表

2.2.2 判斷矩陣 A2-B

5）具有良好的過載保護功能。當扭矩過載時，兩半聯軸器（主、從動軸）產生滑脫，實現過載保護，提高了整個電動機驅動系統的可靠性，也可作為離合器使用。

采取相同的方法，將A2中涉及的相關指標進行評分，然后用矩陣的形式表示出來。如表3所示：

表3 A2-B目標判斷矩陣表

2.2.3 判斷矩陣A3-B

同理按照相同的方法，表示判斷矩陣A3-B，把A3進行7個層次指標的劃分寫成A3-B層目標判斷矩陣，如表4所示。

表4 A3-B目標判斷矩陣表

3 各層權重分析

3.1 各層單排序結果

3.1.1 判斷矩陣A層

A層目標判斷矩陣如下所示：

(1)

利用線性代數的知識，對矩陣A求解，結果如下所示：

從上式可以求出特征值n和其對應的特征向量w，最大特征根為3.308; 可以求出度量判斷矩陣偏離一致性的指標CI值、平均隨機一致性指標RI值、隨機一致性比率CR值。具體結果如下：

特征向量：w=[0.105 0.637 0.258]T；

最大特征根：λmax=3.308；CI=0.019；RI=0.58；

隨機一致性比率：CR=0.033。

3.1.2 判斷矩陣 A1-B

A1-B目標矩陣可表示為：

(2)

3.1.3 判斷矩陣 A2-B

A2-B目標矩陣可表示為：

(3)

3.1.4 判斷矩陣 A3-B

A3-B目標矩陣可表示為：

(4)

3.2 一致性檢驗

權重獲取時，必須進行一次性檢驗，目的是確保所獲取的權重是符合要求的。并且，為了更好的分析判斷矩陣的一致程度，我們算取了各個矩陣的一致性指標RI。計算結果如表5所示：

表5 一致性檢驗參數

如果所得到的RI值≤0.1時，則矩陣滿足一致性要求；反之，隨機一致性比率大于0.1時，就需要不斷的進行矩陣的調整直到達到要求。

由表5可知判斷矩陣A1-B、A2-B、A3-B的隨機一致性比率均小于0.1，所以，可以判定以上3個判斷矩陣的一致性較好。

3.3 層次總排序

根據各個因素的權重值進行排序。由給合權重公式可計算出A、B層的組合權重，結果如表6所示。

表6 層次A與層次B權重

通過分析表5可得，對于水土保持管理體系所涉及的12種影響因素，所占權重由大到小排序為：B5>B4>B1>B11>B12>B7>B10>B2>B6>B9>B8>B3。由數據分析可知，左云縣在做好水土保持要做好以下的工作：①要加強技術上的管理和創新，在項目開始前及時做好項目方案，項目施工的過程中及時進行監測，及時反饋信息，保證在施工的過程中不出現技術上的問題；②要根據規范展開實施工作，將具體工作指定到具體的人員；③保證水土保持建設項目有完善的法律法規作為保障，并且在項目建設的過程中不斷創新和改進[9]。

4 結 論

通過分析左云縣的水土流失現狀，通過層次分析法，構建水土保持管理層次分析辨識模型，分析影響水土保持管理的影響因子，計算每一管理層中各個要素占的比重，并進行識別和排序，找到關鍵影響因素，運用科學的方法，制定合理的水土保持項目管理和防治措施，預防并減少因為公路修建、房屋建設等公共設施修建而引起的水土流失，保護水土資源，改善生態環境，加快左云縣的可持續發展。

[1]付彥鵬.北票市水土保持存在問題及對策[J].黑龍江水利科技,2016(01):135-136.

[2]王華偉,高鵬,呂圣橋,丁福俊,王亮.遼寧西部左云縣生態修復區生態退化驅動力分析[J].水土保持研究,2011(01):121-124.

[3]郝淑莉.北票市寶國老鎮老西溝村礦區水土保持分析與評價[J].中國科技信息,2011(05):22-23.

[4]劉長海,劉海臣,潘艷敏.北票市強化制度建設促進水土保持方案管理[J].中國水土保持,2004(06):32.

[5]劉芳.北方土石山區小流域水土保持措施設計[J].水利規劃與設計,2016(05):29-31.

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[7]孫洋.基于熵權的改進TOPSIS法在水土保持項目管理評估中的應用[J].水利規劃與設計,2016(05):72-74，106.

[8]謝祥財,王忠靜,徐楓,詹衛華.基于水土保持與景觀營建相結合的水利風景區規劃方法探討——以安徽茨淮新河為例[J].中國農村水利水電,2011(04):69-70，74.

[9]開拓創新全力服務水土保持事業——黃河上中游管理局西安規劃設計研究院[J].中國水利,2011(12):114-117.

2016-08-21

何秀文(1967-)，男，山西大同人，工程師，從事水利水電工程科研、管理等工作。

1007-7596(2016)09-0094-03

S157

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