基于動態AHP綜合模型的水利信息化評價指標體系的構建與應用

王 東

（遼寧省水文局，遼寧沈陽110003）

基于動態AHP綜合模型的水利信息化評價指標體系的構建與應用

王 東

（遼寧省水文局，遼寧沈陽110003）

本文采用動態AHP模型對區域各抽樣單位水利信息化程度進行定量綜合評價，并對評價結果進行一致性檢驗。研究結果表明：動態AHP模型可建實現區域水利信息化評價指標定量化和指標權重的動態計算，綜合評價結果客觀合理，各抽樣單位評價指標的一致性比率在0.052～0.089之間，均小于0.1，可達到滿意一致性的評價度。研究結果對于區域水利信息化定量綜合評價提供方法參考。

二元AHP模型；定量綜合評價；一致性檢驗；水利信息化評價

水利信息化是指應用當前較為先進的現代化信息技術，深入和開發水利信息的各項資源，水利信息化技術包括了水利信息的傳輸、采集以及水利信息的處理，水利信息化是反映水利系統單位信息技術優劣的重要指標。當前，對于水利信息化平臺的建設得到國內許多學者的關注，并取得一定的研究成果［1-5］，但是對于水利信息化指標的評價研究還較少，特別是我國已經快速進入信息化和智能化的時代，需要對水利單位的信息化水平進行評估，結合評估結果，加強水利信息化得建設，為此本文引入動態AHP綜合模型，結合多個指標對區域水利信息化水平進行評價，動態AHP模型在我國許多領域信息化建設評價得到應用［6-10］，為此本文引入動態AHP綜合模型，以遼寧省內不同抽樣單位為研究對象，結合多個指標評價各單位的水利信息化水平，從而對區域水利信息化水平進行客觀評估。

1 二元AHP綜合模型原理

分析評價的具體步驟為。

（1）確定不同層次評價指標的權重系數，不同評價指標對目標評價值的重要程度不同，各指標權重均不相同，本文采用層次分析方法對不同指標的權重進行客觀賦值，并判定不同指標權重之間的相關性建立目標評價的判定矩陣，而后根據判定矩陣采用特征矩陣求解方法進行目標判定分析求解目標判定矩陣。

（2）在完成目標判定矩陣基礎上采用雙指標方式進行不同等級的評定分析，評定指標均采用定性分析的指標，將不同等級的評價標準進行定量化。

（3）在進行判定矩陣和判定等級標準定量化后，結合數理統計學的方法對水利信息化的標準進行評價，建立指標體系的評價矩陣，在建立評價矩陣的基礎上采用灰類評價的方法進行分類評價，4個等級（優、良、中、差）評價的函數分別為：

（4）在完成灰色類評價函數的計算后，需要計算不同等級的灰色評價系數，對不同評價的指標Uij，評價目標的第e個灰色評價系數進行計算，灰色評價系數的計算公式為：

式中，dijk為不同指標的判定矩陣的特征值。對于不同評價指標可以得到不同單位的總的灰色評價系數，計算方程為：

式中，g表示為評價的單元個數。

（5）在計算完不同單元的總的灰色評價系數后，需要計算模型灰色評價矩陣的向量以及權重系數，不同評價單元的第e個灰色評價的矩陣評價的權重向量系數計算表達式為：

在本文中e=1，2，3，…，g，則灰色類評價的權向量表達式為：

（6）在對評價目標所屬于的評價指標權重綜合后，得到不同指標的灰色判定矩陣，判定矩陣的具體表達式為：

（7）在完成判定矩陣的計算后，需要對評價單位的進行綜合評價，其綜合評價的表達式為：

在進行不同評價單元的綜合評價后，需要確定其綜合評價的矩陣，評價矩陣的表達式為：

對評價目標單位進行綜合評價后，其綜合評價值B值得表達式為：

在完成評價判定矩陣的計算后，需要對綜合判定值進行單一化處理，并結合各類評價灰類的等級值得向量C進行處理，得到綜合評價值，計算表達式為：

此外，本文采用一致性對判定矩陣進行一致性檢驗，判定矩陣的一致性檢驗指標的計算公式為：

式中，λ表示為特征值，計算公式為：

式中，A表示為不同單一指標的判定矩陣，n為評價的指標，當CI＜0.1時，認為其評價矩陣可達到滿意程度。

2 基于動態AHP模型的評價指標體系構建及應用

基于動態AHP模型對水利信息化評價的指標體系進行構建，基于該評價指標體系，抽樣選取省內4個水利部門的水利信息化水平進行評價，評價指標體系的構建主要分為指標權重計算、灰色評價系數、判定矩陣計算以及綜合評價結果的計算四個部分，各部分具體計算過程和結果如下。

（1）評價指標的選取及權重的計算

水利信息化指標的選擇較為關鍵，本文選取對于水利信息化水平評價較為重要的5個指標作為評價指標，選擇的評價指標涵蓋了水利信息的組織、建設、信息化系統、信息化管理水平以及水利信息采集與傳輸度作為水利信息化水平評價的指標，并結合方程（7）的層次分析方法對各指標的權重進行計算，計算結果見表1。

表1 各個評價指標在不同等級的權重系數計算

表1為各個評價指標對應的不同等級的權重系數值，從表中可以看出，水利信息采集與傳輸度指標在不同等級的權重值最大，權重值在0.096～0.195之間，可見，水利信息采集與傳輸在水利信息化水平評估的權重較大，是最重要的一項指標，在各項指標中，水利信息化處理組織建設水平在水利信息化評估的權重較小，其權重值從0.002～0.023之間，對水利信息化水平評估的影響較弱。

（2）各指標灰色評價系數的計算

在計算完成不同指標的權重系數后，需要對各個指標的灰色評價系數進行確定和計算，結合前述方程和各單位不同指標的水利信息化程度和水平，結合專家打分的方式，對各抽樣單位不同指標的評價系數進行賦值和計算，計算結果見表2。

表2 各個評價指標的灰色評價系數

表2為4個抽樣單位不同評價指標的灰色評價系數，從表中可以看出，在1#抽樣單位不同指標灰色評價系數在0.1449～0.3335之間，其中1#單位的水利信息化基礎建設水平的灰色評價系數最高，而水利信息系統應用水平灰色評價系數較低，在2#抽樣單位灰色評價系數集中在0.1359～0.3361之間，其信息化處理組織水平較高，因此灰色評價系數最大。3#抽樣單位的水利信息采集與傳輸度灰色評價系數最大，其水利信息化處理組織水平的灰色決定系數最低，3#抽樣單位不同指標的灰色評價系數集中在0.1497～0.3276之間。在4#抽樣單位其各個指標的灰色評價系數在0.1182～0.3135之間，和3#抽樣單位一樣，其水利信息化處理組織水平較低，因此灰色評價系數在各個指標之間較低，而該抽樣單位的水利信息系統應用水平較高，因此該指標的灰色評價系數較高。

（3）判定矩陣的計算

在計算完成各個抽樣單位不同指標的灰色評價系數計算后，結合模型計算方程（9）計算不同評價指標的判定矩陣，各個抽樣單位水利信息化評價判定矩陣計算的特征值見表3。

表3 不同評價單位下各評價指標的判定系數

（4）各抽樣單位綜合評價結果

在完成各抽樣單位不同等級的判定系數計算后，計算不同等級（代表不同的指標值）的評價值，最后和判定系數矩陣相乘得到各個抽樣單位的綜合評價結果，綜合評價結果見表4和圖1。

表4 不同評價單位的綜合評價結果

表4為不同抽樣單位水利信息化綜合評價的結果，從表中可以看出，1#抽樣單位在各個等級下綜合評價值在0.45323～0.62435之間，其綜合評價值位0.518682，達到良級水平（良級水平的綜合評價值在0.5～0.8之間），2#抽樣單位不同等級下的綜合評價值在0.2134～0.41324之間，其綜合評價值為0.312486，達到中等水平（中等水平的綜合評價值在0.3～0.5之間），而3#抽樣單位在各個等級下的綜合評價值在0.28425～0.33424之間，其綜合評價值為0.304675，經過評價也同樣達到中等水平。4#號抽樣單位在不同等級下的評價值在0.3248～0.51243之間，其水利信息化綜合評價值為0.50243，達到良級水平。圖1位各抽樣單位水利信息化水平的綜合評價值，從圖中可以看出，1#抽樣單位水利信息化各指標綜合評價值較高，3#抽樣單位水利信息化在4個單位中較低，這也和區域各單位水利信息化水平實際情況較為吻合的。

（5）對評定結果的一致性檢驗

在對各抽樣單位的水利信息化水平進行綜合評價后，采用一致性檢驗的方式（見方程14和15）統計各抽樣單位綜合評價的一致性檢驗特征值和檢驗結果，見表5。

表5 不同抽樣單位水利信息化評價的一致性檢驗結果

表5為不同抽樣單位水利信息化評價的一致性檢驗結果，從表中可以看出，各抽樣單位的水利信息化綜合評價結果的一致性比率值CI值在0.052～0.089之間，CI值均小于0.1，檢驗結果均可以達到滿意的程度，表明動態綜合AHP模型對抽樣單位水利信息化水平的結果是客觀的，可解決傳統單位水利信息化水平主觀的局限，對各抽樣單位的水利信息化指標可進行定量綜合評價。

3 結語

本文采用動態AHP模型對區域水利信息化進行綜合評價，研究取得以下結論。

（1）動態綜合AHP模型可實現區域水利信息化的定量和綜合評價，可解決區域傳統水利信息化評價的主觀和片面的問題；

（2）在水利信息化評價中，還應具體結合三級指標進行更深層次的評價，從而實現多層次多目標的水利信息化綜合評價。

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F224

A

1008-1305（2017）01-0035-04

DO I:10.3969/j.issn.1008-1305.2017.01.012

2016-10-27

王 東（1983年—），男，工程師。