基于云模型的J旗四好農村路綜合評價研究

王嘉嘉，王 晶

（內蒙古科技大學， 蒙古 包頭 014060）

四好農村路是滿足新時代人民群眾對美好生活需要的重要舉措，是支撐服務脫貧攻堅、鄉村振興和建設現代化經濟體系的客觀要求，是推動交通運輸高質量發展、建設交通強國的應有之義。

1.研究內容

本文以十三五期間，在建設交通強國和脫貧攻堅的時代背景下以J旗四好農村路為研究對象，建立起基于云模型的綜合評價體系，從工程效益、經濟效益、社會效益及環境效益[1]四個方面對J旗四好農村路進行評價，在以上四方面相互作用、相互影響全面呈現出J旗四好農村路的建設藍圖。

2.云模型理論

云模型是由我國學者李德毅教授在結合概率論和模糊數學理論二者的基礎上，通過賦予樣本點以隨機確定度來統一刻畫概念中的隨機性、模糊性及其關聯性[2]。利用云模型，可以構成不確定性概念定性與定量的轉換。

2.1 云模型的定義

設U是一個用數值表示的定量論域，C是U上的定性概念，若定量數值x∈U是定性概念C的一次隨機實現，x對C的確定度 ()[ ]1,0∈xμ是具有穩定傾向的隨機數。

2.2 云模型的數字特征

云模型用期望Ex、熵En和超熵He三個數字特征來整體表征一個概念[3]。

期望Ex：云滴在論域空間中分布的期望，距離期望Ex越近，云滴越集中，反映人們對概念的認知越統一；距離期望Ex越遠，云滴越離散稀疏，反映出人們對概念的認知越不穩定，不統一。

熵En：是定性概念不確定性的度量，反映了能夠代表這個定性概念的云滴的離散程度以及在論域空間可被概念接受的云滴的取值范圍。

超熵He：是熵的不確定性度量，即熵的熵，由熵的隨機性和模糊性共同決定。

2.3 云發生器

正向云發生器和逆向云發生器是云模型中兩個最重要、最關鍵的算法。由云的數字特征C(Ex,En，He)產生定量數值，稱為正向云發生器。而逆向云發生器算法是根據一定數量的數據樣本，將其表示為用數字特征表示的定性概念，是實現從定性概念的外延到內涵轉換的過程。

3. J旗四好農村路綜合評價指標體系構建

四好農村路工程綜合評價涉及各個方面，是一個復雜的系統問題。本研究從工程效益、經濟效益、社會效益及環境效益，充分反映四好農村路工程的建設全貌。本研究根據四好農村路各階段動態性控制要求，確定了由4個一級指標和9個二級指標及28個三級指標組成的評價指標體系。如圖1所示。

圖1 四好農村路綜合評價指標體系

4.J旗四好農村路評價指標權重計算

考慮到四好農村路專業要求及數據特點，本研究采用層次分析法（AHP）和熵權法相結合的組合賦權法確定權重，從而既體現主觀信息又表現客觀信息。

4.1 層次分析法

AHP[4]的一般原理是，依據包含層次結構的總體目標、分項準則、評價指標及限制條件來評價目標。具體應用步驟是將評價指標（準則）兩兩比較，進而確定目標半段矩陣，計算得出該矩形的最大特征根。把最大特征根對應的特征向量的分量取作系數，最后得出各個目標權重。按照步驟要求，將J旗四好農村路進行AHP法分解。可得出基于AHP法的三級指標主觀權重值，如表1所示。

表1 基于AHP法J旗四好農村路指標體系權重值

4.2 熵權法

熵值賦權法就是用指標熵值來確定評價對象所占權重[5]。

首先對J旗四好農村路各指標原始數據進行無量綱化處理，原始數據指標分為23個正向指標和5個逆向指標。

再次計算第j個指標在第i個層次所占的比重Pig。計算第j個指標的熵值ej，計算第j個指標的差異系數gj，計算第j個指標的權重wj。

4.3 AHP-熵權法組合權重

本文為了后續綜合權重結論的主觀意愿和客觀數據的考量，力求不偏向任何一方，將主客觀方法的優勢綜合均分，即λ1=λ2=0.5，則

為了分析高空不同層大氣環流的特點,選取NCEP/DOE(R2)第二套再分析資料,時間尺度為1980—2015年,垂直層為10 ～1 000 hPa共17層,分辨率為2.5°×2.5°的全球資料,氣象要素包括:水平風速、垂直風速、相對濕度、氣壓、溫度。

最終可得出目標層和指標層各級權重。指標組合權重值如表2所示。

表2 各指標AHP-熵權法組合權重

5 .J旗四好農村路云模型綜合評價

5.1 評價狀態集確定

根據評價結果將四好農村路的綜合評價等級劃分為5個評價等級，即：V=｛V1，V2，V3，V4，V5｝=｛差，較差，中等，良好，優秀｝。本研究利用模糊邏輯概念按照黃金分割法，在論域［0,1］范圍內，劃定評價等級的評判區間。

表3 評價等級云的數字特征及取值范圍

5.2 模型實現流程

首先根據四好農村路建設情況確定其綜合評價指標，再利用AHP和熵權法的組合優化各指標權重，然后確認標準云的數字特征和評價云的數字特征，引入云發生器的MATLAB編程算法，繪制出標準云圖和評價云圖，確認各指標的評價等級和綜合評價等級。

5.3 云模型中云參數的計算

由J旗四好農村路的原始數據無量綱化處理后得到的數據，按照逆向云發生器算法，可得各個指標層的云模型數字特征。其具體值如表4所示。

表4 指標云參數

準則層的云模型構建，可利用已確定的三級指標的云模型數字特征來確定，具體公式如式2所示。

式中，wi為各個三級指標的權重，（Exi，Eni，Hei）為各個三級指標云的數字特征，n為評價區域的個數，i=1,2，…，n。

按照公式2，利用指標層云參數及權重可得出準則層云模型參數，如表5所示。

表5 準則層指標云參數

同理，可得出綜合云參數，即J旗四好農村路綜合評價云模型參數，如表6所示。

表6 J旗四好農村路綜合評價云參數

5.4 綜合評價結果及分析

圖2 J旗四好農村路綜合評價云圖及與標準云圖對比圖

根據云圖和云參數，可認為J旗四好農村路的綜合評價集中在一起，不確定性較小，穩定性較好，評價很成功。按照云模型實現流程，利用MATLAB生成綜合評價云圖和評價標準云圖的對比圖。黃色云圖為J旗四好農村路綜合評價云圖。

由對比云圖也可直觀地看出，綜合評價云圖位于良好和中等之間，更偏向于中等，可知J旗四好農村路的綜合評價等級為中等。

5.5 準則層效益云圖對比

可得出工程效益所對應的評價等級為良好，經濟效益評價云圖間于良好和中等之間，但是云滴大多數落在中等中，經濟效益所對應的評價等級為中等。社會效益評價云圖位于良好和中等之間，但是云滴大多數落在良好中，得出社會效益所對應的評價等級為良好，環境效益所對應的評價等級為良好。

5.6 評價結果分析

通過目標層和準則層云參數、對比云圖及相似度表結論，可認為：J旗四好農村路在綜合評價方面等級為中等，在工程效益方面和社會效益方面表現良好，在經濟效益和環境效益等級為中等，而其熵值和超熵都比較小，說明評價不確定性小，穩定性高，集中度強，評價較為準確。

6.四好農村路效益提升對策

6.1 工程效益提升對策

在工地現場設置公示牌，標明工程規模、投資額、技術參數、施工單位及負責人、質量監督人員等，接受群眾監督。按照辦結時限前完工，完備工程相關資料，便于今后的修理養護。

6.2 經濟效益提升對策

及時聯合農牧業合作社和種養基地，有效解決農畜產品物流聯通的問題，并且吸納有勞動能力貧困人員參與路域整治、公路養護，共享公路建設發展的“紅利”，實現境內風土人情、紅色教育基地等主要景點無縫聯接，有力促進旅游產業發展。

圖3 準則層效益云圖與標準云圖對比圖

6.3 社會效益提升對策

推動鄉村公路管理制度落實，努力調動人民群眾愛路護路的積極性、主動性、創造性，營造了“人人參與、人人護路”的良好氛圍，群眾參與農村公路建設的積極性大大提高，獲得感和幸福感極大增強。

6.4 環境效益提升對策

積極開展農村公路路域環境大整治專項行動，針對公路兩側草堆、糞堆、垃圾堆及非公路標志的亂象進行整治，建設美麗公路，實現綠水青山就是金山銀山。

7.研究結論

四好農村路是交通強國的重要一環，更是精準扶貧、鄉村振興的先行官。本研究在國內外研究的基礎上，根據我國四好農村路的綜合評價情況，深入探討了四好農村路綜合評價指標體系，并按照AHP-熵權法組合賦權法，得出各指標權重，同時分析了云模型方法在四好農村路綜合評價的應用空間，最終結合AHP-熵權法組合賦權法和云模型綜合評價方法，構建了四好農村路綜合評價體系框架，并應運與J旗四好農村路綜合評價，驗證了模型的可行性和合理性。最后對四好農村路的提升提出了有效建議，并且對相似情況的四好農村路綜合評價提供參考。