基于物元可拓的小型水利工程管理模式綜合評價

穆秀麗

(珠海市水庫管理中心，廣東 珠海 519000)

1 概 述

小型水利工程在農(nóng)田灌溉、生活用水、水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)、防洪排澇等方面發(fā)揮著重要作用。為保障食品安全，提高農(nóng)民生活質(zhì)量，促進農(nóng)業(yè)發(fā)展，改善生態(tài)環(huán)境，國家不斷加大對小型水利工程建設(shè)的投入，促進了農(nóng)業(yè)進步，有效地加快了水利工程的改革和發(fā)展。盡管如此，小型水利工程管理仍存在許多薄弱環(huán)節(jié)，對生態(tài)環(huán)境改善的要求越來越高。管理模式與農(nóng)村生產(chǎn)經(jīng)營方式不協(xié)調(diào)，導(dǎo)致管理不善、效率低下等問題日益突出[1-2]。這些問題影響了小型水利工程效益的發(fā)揮，給小型水利工程的管理帶來了很大的挑戰(zhàn)。因此，小型水利工程的管理模式和效率應(yīng)引起重視。

本研究運用物元可拓評價方法，構(gòu)建小型水利工程管理模式的綜合評價模型，對小型水利工程管理模式和評價指標(biāo)進行分析，并對不同指標(biāo)的權(quán)重和評價等級進行評價[3-4]。本研究旨在揭示小型水利工程管理模式與效率的關(guān)系，為選擇合適的管理模式提供參考。

2 方法論

2.1 物元結(jié)構(gòu)

小型水利工程的管理模式(N)、模式特征(C)和特征值(V)共同構(gòu)成小型水利工程管理模式的物元(R)。它們被記錄為R=(N，C，V)。如果N有n個特征(C1,C2,…,Cn)，并且特征的特征值分別是V1,V2,…,Vn, 則：

(1)

2.2 確定經(jīng)典和改變矩陣

小型水利工程管理模式的經(jīng)典物元矩陣(RN)可以表示為:

(2)

式中:Ni為評價等級；C1,C2,…,Cn為評價指標(biāo)；(ain,bin)為Cn的典型域。

小型水利工程管理模式的可拓物元矩陣(Rp)表示為：

(3)

其中:Np為小型水利工程管理模式綜合評價等級形成的整體；C1,C2,…,Cn為評價指標(biāo)；(apn,bpn)為Cn的取值范圍。

2.3 相關(guān)系數(shù)和相關(guān)性的計算

小型水利工程管理模式中，指標(biāo)的關(guān)聯(lián)函數(shù)定義為：

(4)

其中：

Vij=|(bin-ain)|

式中：i=1,2,3,…,n；j=1,2,3,…,n；K(Vi)j為評價指標(biāo)i與小型水利工程管理模式評價等級j的關(guān)聯(lián)性；Vi和Vpn分別為物質(zhì)元素在不同管理模式下的經(jīng)典域和外延域的大小范圍；ρ(Vi,Vij)為點Vi與對應(yīng)特征向量Vij的有限區(qū)間之間的距離；ρ(Vi,Vpj)為點Vi與對應(yīng)特征向量Vpj的有限區(qū)間之間的距離。

2.4 綜合關(guān)聯(lián)度計算及評價等級確定

綜合相關(guān)性是指各評價指標(biāo)與評價等級的符合程度。它表示為：

(5)

式中：Ki(p)為評價物元R與評價等級j的相關(guān)性；wi為不同評價指標(biāo)的權(quán)重；k(Vi)j為物元與j級之間的單指標(biāo)相關(guān)性。如果Kij=max[Ki(p)]，則評價對象的指標(biāo)i屬于綜合評價等級j，Ki(p)的值反映了評價對象屬于小型水利工程管理模式綜合評價等級的程度。當(dāng)Ki(p)>0時，評價指標(biāo)符合標(biāo)準(zhǔn)對象范圍的要求，其值反映符合要求的程度。當(dāng)-1

2.5 權(quán)重測定

從評價決策中獲取的信息量是評價準(zhǔn)確性和可靠性的決定性因素之一。目前，層次分析法被廣泛應(yīng)用于權(quán)重的確定。AHP方法考慮了專家的知識和經(jīng)驗以及決策者的偏好，但具有實質(zhì)性的主觀隨機性。熵權(quán)方法基于信息熵理論，其原理是信息熵小的指標(biāo)變化幅度大，能提供更有效的信息。當(dāng)評價對象在某一指標(biāo)上具有相同的值時，熵達(dá)到最大，說明該指標(biāo)不提供有用信息，可以從評價指標(biāo)體系中剔除。因此，熵權(quán)法的結(jié)果是相對客觀的。然而，熵權(quán)方法不能反映專家的知識經(jīng)驗和決策者的意見。根據(jù)層次分析法和熵權(quán)法的優(yōu)點，將主客觀權(quán)重相結(jié)合的評價指標(biāo)的綜合權(quán)重(w)可由下式計算：

(6)

式中：wi為由AHP法確定的指標(biāo)權(quán)重；a為權(quán)重的折扣系數(shù)，設(shè)置為0.5，是由熵權(quán)法確定的權(quán)重，并由下式計算：

(7)

3 結(jié)果分析與討論

3.1 小型水利工程管理模式

由于投資規(guī)模和數(shù)量的不斷增加，以及不同的政策法規(guī)、投資結(jié)構(gòu)和建設(shè)年限，水利工程的管理模式呈現(xiàn)多樣化。珠海市的小型水利工程包括5類：①小型水庫；②中小河流及堤防；③小型水閘；④小型農(nóng)田水利工程和設(shè)備；⑤農(nóng)村飲水安全工程和小型水電站。這些小型水利工程包括租賃管理、集體管理、聯(lián)戶管理、個人管理、拍賣、股份合作管理等6種管理模式。珠海市小型水利工程管理系統(tǒng)見圖1。

3.2 綜合評價指標(biāo)體系

根據(jù)前人對珠海市小型水利工程管理模式的研究結(jié)論、特點和實際情況，構(gòu)建綜合評價指標(biāo)體系(圖2)。采用上述計算方法確定各指標(biāo)的權(quán)重，結(jié)果見表1。

圖1 珠海市小型水利工程管理體制

圖2 小型水利工程管理模式綜合評價指標(biāo)體系

表1 綜合評價指標(biāo)體系中的指標(biāo)權(quán)重

3.3 綜合評價中的經(jīng)典域和外延域

按照小型水利工程管理模式的延伸，管理模式分為優(yōu)、良、中、差4個等級，分別對應(yīng)一級、二級、三級、四級。在此基礎(chǔ)上，構(gòu)建小型水利工程管理模式綜合評價的典型物元矩陣(RN1,RN2,RN3和RN4)和可拓物元矩陣(RP)。

3.4 評價的物質(zhì)要素

以珠海市現(xiàn)有小型水利工程數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，對6種管理模式進行統(tǒng)計和評分。根據(jù)小型水利工程管理模式的綜合評價指標(biāo)，構(gòu)建綜合評價物元矩陣。其中m1=租賃管理模式，m2=集體管理模式，m3=聯(lián)戶管理模式，m4=個人管理模式，m5=拍賣模式，m6=股份合作管理模式。

3.5 評價指標(biāo)的相關(guān)性

小型水利工程管理模式與評價指標(biāo)之間的相關(guān)性可用式(4)計算，結(jié)果見表2。

表2 管理模式與評價指標(biāo)的相關(guān)性

3.6 綜合評價等級

管理模式與評價等級之間的相關(guān)性用式(5)計算，相關(guān)性和相關(guān)評價等級結(jié)果見表3。

表3 小型水利工程管理模式綜合評價結(jié)果

從表3可以看出，租賃、聯(lián)戶、股份合作經(jīng)營是珠海市小型水利工程發(fā)展的最佳模式，應(yīng)予以推廣。個人管理和拍賣是第二好的管理模式，而集體管理是最差的。

4 結(jié) 論

為探討小型水利工程管理模式與管理效益的關(guān)系，提高管理績效，基于物元可拓模型，將指標(biāo)評價與案例分析相結(jié)合，對6種小型水利工程管理模式進行綜合評價。可以得出以下結(jié)論：

1) 租賃管理模式、聯(lián)戶管理模式、股份合作管理模式是珠海市小型水利工程建設(shè)中應(yīng)推廣的最佳模式。個人管理模式和拍賣模式是次優(yōu)管理模式，集體管理模式最少。

2) 評價結(jié)果與實際情況基本一致。結(jié)果驗證了所構(gòu)建的物元可拓模型的可行性，可以推廣到小型水利工程管理模式的評價中。

本文通過理論與案例相結(jié)合的方法，提出了基于物元可拓的小型水利工程管理模式綜合評價模型。該模型為小型水利工程管理模式的科學(xué)合理選擇提供了參考。鑒于該模型計算量大，今后的研究可以探索如何將計算編制成計算機程序，開發(fā)小型水利工程管理模式綜合評價軟件，為小型水利工程管理提供信息化手段。