綜合智能化農機示范園區示范效果評價研究*
——以寧夏回族自治區為例

張林娜，汪新勃，封偉，張增，孫鐵玉

(1. 農業農村部農業機械化總站，北京市，100010； 2. 河北省農業機械鑒定總站，石家莊市，050031；3. 寧夏回族自治區農業機械化技術推廣站，銀川市，750002； 4. 海南開放大學，海口市，570208)

0 引言

智慧農業是農業信息化發展的高級階段，是未來農業發展的必然方向[1]。2018年國務院印發的《國務院關于加快推進農業機械化和農機裝備產業轉型升級的指導意見》指出，要推動智慧農業示范應用，促進物聯網、大數據、智能控制等信息技術在農機裝備和農機作業上的應用。在2018年國新辦舉行政策例行吹風會，農業農村部副部長張桃林在會上表示，加快推進農業機械化和農機裝備產業升級。農業機械化和農機裝備是轉變農業發展方式、提高農村生產力的重要基礎，是實施鄉村振興戰略的重要支撐，盡管取得了一定成效，但存在機具質量性能不高等問題。要真正從提升機具質量性能、自主研發斷檔機具等方面促進我國農機裝備轉型升級，充分發揮綜合智能化農機示范園區的示范效果，引領農業機械化和農機裝備產業轉型升級。本文以寧夏回族自治區綜合智能化農機示范園區為例，借鑒國內外一些經驗，進行分析。

在國外，日本先后啟動“戰略創新/創造計劃(SIP)”“基于智能機械+智能IT的下一代農林水產業創造技術”項目，大力發展以農業機器人為核心的無人農場。據國際咨詢機構預測，到2025年全球智慧農業市值發展最快的是中國，主要內容包括大田精準農業等[2]。國內雷任雄[3]在智能農機裝備與現代農機科技示范園應用探索方面進行分析，建議出臺相關政策等。農業部在2013年印發《國家現代農業示范區建設水平監測評價辦法(試行)》的通知，圍繞示范區農業物質裝備水平、科技推廣水平、經營管理水平、支持水平等6個方面進行評價。可見，現有的國內外文獻對農業示范園區做了多維度研究，這為我們提供了寶貴的經驗借鑒，拓寬了當前我國綜合智能化農機示范園區的政策理論視野和研究框架體系，為深入探討效果評價指標體系提供了參考。本文結合寧夏回族自治區綜合智能化農機示范園區的實際情況，采用層次分析法分別從政策效果、經濟效果、社會效果、生態效果和技術效果5個方面建立效果評價體系，并進行驗證，得到有關結論。

1 研究區域概況

寧夏回族自治區綜合智能化農機示范園區有3個，分布在靈武市以水稻全程機械化為主體，園區面積70.9 hm2；原種場以大田耕整地機械化為主體，園區面積73.3 hm2；在利通區以蔬菜機械化生產為主體，園區面積9.9 hm2。截至2020年，寧夏回族自治區綜合智能化農機示范園區形成以大田耕整、水稻種植、露地蔬菜規模化、集約化高產高效機械應用種植生產技術模式，建立完善了大田耕整、水稻種植、露地蔬菜高產高效智能化農機應用技術體系，輻射帶動周邊地區智能化機械高效種植技術集成推廣應用，進一步提高了智能化機械生產應用綜合水平。示范園區農機智能化水平達到60%以上，集成軟硬件水平達70%，智能化農機技術人員數量占總技術人員比重達30%以上。綜合智能化農機示范園區功能不同于工業園區，除了要考慮本身的經濟效益外，還具有科技引進、示范輻射、服務農民等多種社會功能。因此，要充分發揮綜合智能化農機示范園區的社會公益性、示范引領性和生態環保性，根據相關理論和工作的經驗，設計一套科學合理的綜合智能化農機示范園區示范效果評價體系非常必要。以寧夏回族自治區為例，對示范園區示范效果進行指標細化，更加科學合理的總結工作經驗，找到存在的不足，提高工作效率，達到良好的示范效果。

2 指標體系構建過程

2.1 層次分析法及適用性

層次分析法是將與決策有關的元素分解成目標、準則、方案等層次，進行定性和定量分析，提出一種層次權重決策分析的方法。其基本步驟為：一是確定評價目標，收集專家建議，對目標分層，從而形成層次結構模型；二是由專家根據Satay 9級賦值標準對指標打分；三是構建判斷矩陣，對打分進行一致性檢驗，檢驗通過即表示賦值合理。本文以層次分析法作為分析工具，綜合中央、省級層面相關政策與全國現代農業示范園區的相關文獻，以期通過層次分析法建立其適用性評價體系。綜合智能化農機示范園區示范效果評價體系需要從政策效果、經濟效果、社會效果和技術效果等方面建立指標體系，最終將其效果評價指標分為政策效果、經濟效果、社會效果、生態效果和技術效果5個準則層[4-10]。在五個準則層的基礎上，遵循綜合智能化農機示范園區示范效果評價體系設計原則，從不同角度探討準則層下的二級指標，從而建立綜合智能化農機示范園區示范效果評價體系，并通過最后結果進行分析。

2.2 評價體系構建原則

由于綜合智能化農機示范園區并未納入國家現代農業示范區建設，為了讓示范園區示范效果評價更加客觀，本文在國家現代農業示范園區相關理論研究的基礎上，結合寧夏地區工作實踐，提出綜合智能化農機示范園區示范效果評價體系的構建原則，以政策法規和相關文獻為依據，基于層次分析法建立了包括政策效果在內的5個一級指標和18個二級指標，形成了一套對該地區綜合智能化農機示范園區的示范效果評價體系，并進行結果分析，為了確保評價結果的公正、科學、客觀全面，遵循全面性、科學性、可比性和可操作性4條原則[11]。

2.3 評價體系設定與指標說明

建立一個全面、科學、合理的效果評價體系對于今后進一步提升綜合智能化農機示范園區的影響力是非常有必要的。因此，本文從寧夏回族自治區綜合智能化農機示范園區研究基礎出發，分別從政策效果、經濟效果、社會效果、生態效果和技術效果5個方面建立效果評價體系及對應實際數據，見表1。

表1 寧夏綜合智能化農機示范園示范效果評價指標體系Tab. 1 Evaluation Index System of demonstration effect of comprehensive intelligent agricultural machinery demonstration garden in Ningxia

3 示范效果評價方法

3.1 樣本說明

根據以上分析，確定該地區綜合智能化農機示范園區示范效果評價體系分為三層：目標層、準則層和指標層，上述評價指標體系涵蓋了政策效果、經濟效果、社會效果、生態效果和技術效果5個方面，充分考慮了一般常用的社會性指標、經濟指標、技術指標，體現指標體系構建的全面性與科學性。

3.2 指標權重的確定

通過對各類方法進行比較分析，本文擬采用層次分析法對構建的模型求解并進行結果分析。具體流程是：(1)構建判斷矩陣。(2)由專家根據Satay 9級賦值標準對指標打分。(3)對打分進行一致性檢驗，檢驗通過即表示賦值合理。(4)權重計算。

3.2.1 構建判斷矩陣

從政策、經濟等多個視角切入，將準則層的指標分別設為i、j，相對權重值為aij，指標數量為n，則判斷矩陣設為

3.2.2 指標打分

Satay 9級賦值標準是用1-9標度對bij進行賦值，如表2所示。

表2 1-9標度賦值表Tab. 2 1-9 scale assignment table

3.2.3 一致性驗證

在權重確定前，還要對矩陣進行一致性檢驗，如表3所示。判斷矩陣的一致性CR計算公式為

CR=CI/RI

CI=(λmax-n)/(n-1)

當CR<0.1時，認為矩陣的一致程度可被接受，當CR>0.1時，則認為矩陣的一致程度不能被接受，需要對矩陣中第i指標相對第j指標重要性進行調整，直到矩陣滿足CR<0.1的標準為止。

表3 平均隨機一致性指標Tab. 3 Average random consistency index

3.2.4 權重計算

本文采用特征向量法求解判斷矩陣權重，由方根法近似計算判斷矩陣的特征向量和最大特征值λmax，各評價指標的權數即為判斷矩陣特征向量的各分量。

3.3 示范效果評價

基于層次分析法求得的指標權重，對于評價區域，其綜合智能化農機示范園示范效果評價指標即為各指標權重與其得分乘積的和，由此可建立其效果評價模型

式中：Q——綜合智能化農機示范園示范效果指數；

xi——第i某個指標的得分；

wi——第i個指標的權重；

n——指標總數。

Q介于0～10之間，其值越大，表明綜合智能化農機示范園示范效果越好，如表4所示。

表4 效果劃分標準Tab. 4 Effect classification standard

3.4 數據計算與驗證

為確定準則層與指標層各指標的權重，根據層次分析法的建模原則，對各指標層與準則層指標采用專家評分法建立判斷矩陣，按照層次分析法的相關計算方法，用方根法求出各個指標權重，再按照一致性原則進行檢驗。計算矩陣每行元素的乘積

計算Mi的n次方根

對向量Ri=[R1，R2，…]T進行歸一化處理

計算矩陣最大特征跟，并進行一致性驗證

準則層的權重計算與一致性檢驗過程見表5。

表5 準則層指標矩陣Tab. 5 Criteria layer index matrix

經計算，準則層的權重向量為[0.027，0.155，0.075，0.165，0.579]，一致性檢驗λmax=5.4，CI=0.1，CR=0.089<0.1，通過檢驗。

同理計算政策效果二級指標的權重向量為[0.055，0.655，0.29]，一致性檢驗λmax=3.08，CI=0.04，CR=0.069<0.1，通過檢驗。經濟效果二級指標的權重向量為[0.047，0.169，0.169，0.615]，一致性檢驗λmax=4.21，CI=0.069，CR=0.077<0.1，通過檢驗。社會效果二級指標的權重向量為[0.024，0.122，0.122，0.122，0.609]，一致性檢驗λmax=5.36，CI=0.09，CR=0.081<0.1，通過檢驗。生態效果二級指標的權重向量為[0.065，0.574，0.361]，一致性檢驗λmax=3.054，CI=0.027，CR=0.046<0.1，通過檢驗。技術效果二級指標的權重向量為[0.051，0.367，0.582]，一致性檢驗λmax=3.053，CI=0.027，CR=0.046<0.1，通過檢驗。

4 實證分析

為獲取真實有效的數據資料，結合寧夏回族自治區實際工作，以專家打分的方式，匯總寧夏回族自治區綜合智能化農機示范園示范效果評價指標分值，得出指標層指標占總權重及排序，計算得出效果評價得分，如表6所示。經實證，政策效果、經濟效果、社會效果、生態效果和技術效果5個方面中，效果評價得分分別為7.71分、7分、7.7分、8.1分和7.1分。“生態效果”處于“好”水平，其他均處于“較好”及以上。其中，生態效果評價得分最高，為8.1分，表明綜合智能化農機示范園在生態效果方面取得的效果比較好。

表6 寧夏回族自治區綜合智能化農機示范園示范效果評價指標分值Tab. 6 Evaluation index score of comprehensive intelligent agricultural machinery demonstration park in Ningxia Hui Autonomous Region

從表6可以看出，準則層的權重排行從高到低分別為技術效果、生態效果、經濟效果、社會效果和政策效果。技術效果是最為重要的指標，占比為0.579，說明這項指標是綜合智能化農機示范園效果評價的一個重要影響因素。在政策效果指標評價中，政策落實情況的指標層權重最高，為0.655，這表明政策落實非常重要，在財政投入不斷加強的情況下，政策落實才容易有保障；在經濟效果的指標評價中新型農業經營主體等重點用戶收入指標最高，為0.615，表明綜合智能化農機示范園示范效果重要意義是提高新型農業經營主體等重點用戶收入。而文中指標層指標占總權重最高的是專業技術應用情況，為0.336 978，說明它是影響綜合智能化農機示范園區示范效果的一個重要因素。在指標層指標對應的效果評價分值中，智能農機管理信息平臺使用情況、主要農作物生產效益和信息化技術在農機裝備的應用情況分值較低，分別為0.144，0.329，0.408，表明這幾項指標是今后加強完善的重點。政策落實情況、新型農業經營主體等重點用戶收入、主要農作物耕種收綜合機械化水平、專業技術應用情況為指標權重靠前的5項，這表明，這幾項指標是專家認同的幾個重要影響因素；二級指標權重大小的排序從一定程度上反映出專家對綜合智能化農機示范園效果評價的關注重點。

5 結論與建議

5.1 結論

1) 本文采用層次分析法進行建模，從政策效果、經濟效果、社會效果、生態效果和技術效果5個方面建立與綜合智能化農機示范園有關的指標，通過專家數據驗證進行適用性評價，經分析可以得出，政策效果7.71分，經濟效果7分，社會效果7.7分，生態效果8.1分，技術效果7.1分。“生態效果”處于“好”水平，其他均處于“較好”及以上。其中，生態效果評價結果分值最高，為8.1分，表明它在生態效果方面取得的效果比較好。

2) 結合效果劃分標準分析寧夏回族自治區綜合智能化農機示范園效果，得出本文指標層指標占總權重最高的是專業技術應用情況，為0.336 978，說明它是影響綜合智能化農機示范園區示范效果的一個重要因素。在指標層指標對應的效果評價分值中，智能農機管理信息平臺使用情況、主要農作物生產效益和信息化技術在農機裝備的應用情況分值較低，分別為0.144，0.329，0.408，表明這幾項指標是今后加強完善的重點。

5.2 建議

本文以構建綜合智能化農機示范園有關指標為依據，進行實證分析，提出下一步需要完善的內容和亟須強化的重點工作，建議如下。一是健全完善農業生產信息從采集到發布的整體機制，探索信息平臺數據資源整合共享機制，提高信息化技術在農機裝備的應用。二是完善智能農機管理信息平臺的對接使用，不斷擴大使用用戶數量和使用范圍。三是強化人員培訓，積極解決區域性、季節性的農機作業信息資源分布不均，繼續提高新型農業經營主體收益。