阜蒙县小型农田水利工程治理绩效评价

甄永权

(阜新市阜蒙县水利事务服务中心，辽宁 阜新 123135)

小型农田水利工程为保障我国粮食产量与灌区正常运行的重要基础设施，其中灌区产粮约占我国粮食总量的75%以上，而小型农田水利建设在很大程度上决定了灌区的高效运行。小型农田水利工程因存在施工难度低、工程投资少、建设规模小、分布范围广等特点，也可称为“小农水”工程，且施工和设计过程中普遍存在重视程度低的情况。同时，针对小型农田水利工程各地政府的管理力度不够，由此大大降低了其功能效应，为了充分发挥小型农田水利应有的效益应加强其运行管理能力。实践表明，将区域小农水治理绩效运用科学的方法进行评价，为提升小型农田水利治理绩效和保证灌区正常运行的重要前提。

目前，对于小农水治理绩效的评价ANP法逐渐引起国内学者的关注，周晓平、杨斌等以小型农田水利工程为例，将其治理绩效水平运用ANP法进行科学分析，并提出该方法计算各参评因子权重时具有良好适用性和可行性，可为提升灌区运行管理水平和小农水除险加固整治提供决策依据。SD软件为传统ANP法的常用处理工具，实例分析时该过程涉及的环节多、运算过程复杂，且主观随意性对ANP法权重计算的影响较大。因此，文章将Fuzzy法与ANP法相耦合建立小型农田水利治理绩效评价模型，为了实现高效、快速的预测分析引入Matlab软件和SD软件，从而大大降低了传统AHP法的运算量[1-2]。

1 评价指标体系构建

小型农田水利治理绩效评价指标的选择应符合一定的原则，从而保证评价体系能够系统、全面的体现农田水利的运行管理现状，具体如下：

1)统筹兼顾原则：参评因子的选取应尽可能的覆盖小型农田水利的生态环境可持续性、工程效率、社会影响等多方面内容，评价因子要与工程治理绩效密切相关，综合考虑农田水利的各个环节构建综合性评判体系。

2)科学性原则：小型农田水利治理绩效评价体系要选取信息量丰富、可比性强、代表性好且相互独立的要素。

3)系统性原则：为了可以系统、全面的提升农田水利运行管理现状，应依据当地工程实际状况选取自成系统的评判体系，同时反映小型农田水利现状存在的问题、未来变化特征和发展趋势等，符合系统性和动态性原则。

目前，尚未形成统一、完善的农田水利治理绩效评估体系和方法，结合阜蒙县农业经济发展特点和小农水建设实际情况，依据专家咨询法、理论统计法、频率统计法和相关文献资料，最终选取生态环境、工程效率和社会影响3个一级指标和12项二级指标，构建适用于该地区的小型农田水利治理绩效评价体系[3-7]，见表1。

表1 阜蒙县小型农田水利治理绩效评价体系

2 ANP-Fuzzy方法

ANP-Fuzzy法属于一种耦合了Fuzzy评价法和ANP网络分析法的综合评价法，该方法可以客观描述不同参评要素间的相互关系，同时可量化各项评价因子值，比较准确的揭示小型农田水利治理绩效各指标间的逻辑关系，从而确保评价结果的可靠性和精准度。采用ANP-Fuzzy法评价小型农田水利的流程如下：

1)结合小型农田水利治理绩效评估体系和ANP法基本原理，评判不同参评要素间的逻辑关系，按照梯阶层次结构建立治理绩效评估体系。

2)通过对ANP法加权超矩阵的运算处理，获取各项参评因子的初始权重，设Bi(i=1，2，3……m)、Bij(j=1，2，3……n)为ANP综合评价体系中的一级和二级指标，依据专家意见判别两两要素间的相互关系，按照1-9标度准则构造判断矩阵，经一系列转换处理后形成特征向量，经一致性检验获取满足科学合理性要求的局部权重Wij。

3)标准化处理权重矩阵Wij，经ANP法转换处理获取极限矩阵W+，采用公式(1)可计算得到各参评因子权重，在i趋于无穷大的条件下，各指标权重即为矩阵W+的列向量，其数学表达式为：

(1)

4)运用模糊线性法处理评估体系中的二级指标，依据该运算结果可形成一级指标评判矩阵如下：

(2)

式中，fij为隶属于某个等级时被考核二级指标Bij的次数，rij为相对隶属度。

5)结合小型农田水利治理绩效的一级评价指标值及其权重矩阵形成总评价向量Pi，设治理绩效评判等级有t个，则总评价向量表达式为：

(pi1，pi2，…，pij)

(3)

6)根据总体评价矩阵及其一级指标权重，利用下式获取小型农田水利治理绩效的综合评价向量，依据评价标准输出最终的评价等级，即：

Q=W·P=(q1，q2，…，qt)

(4)

3 实例应用

3.1 区域概况

阜蒙县地处辽宁省西北部，东与新民、黑山、彰武接壤，南与义县、北宁相连，西与北票毗邻，北靠内蒙古奈曼旗、库伦旗，其地理位置为E41°44′-42°34′、N121°01′-122°26′之间。阜蒙县土地资源丰富，总土地面积6245.1km2，其中耕地面积25.46万hm2，占总面积的40.77%，农村人均占有耕地0.398 hm2，居全省第一位，土地面积优势突出；园田面积1807hm2，占总面积的0.29%；林地面积15.64万hm2，森林覆盖率为25.04%，近年来退耕还林、还草、栽植果树效果显著；现有5.24万hm2牧草地逐步在改造，发展速度较快，占总面积的8.38%；其它用地面积15.94万hm2，占总面积的25.52%。

该区域为北温带大陆性季风气候，气候特点为冬春少雨干旱、夏秋多雨炎热、四季分明、光照充足，平均气温7.2℃，太阳辐射量138.5kJ/cm2，平均降水量500mm。年内降水分配极不均衡，其中5-9月降水为425mm，占全年的85%，日照时数2865.5h。县域地势东部平洼，中部多丘陵、低山，北部丘陵，南部低山，西北以丘陵、低山为主，境内海拔最低、最高点为45.8m和831.4m，按成因将地貌形态大致分为堆积、剥蚀和构造三类，土壤类型以褐土、棕壤土、草甸土、水稻土和风沙土为主。阜蒙县物产资源丰富，森林覆盖率较高，农作物主要有花生、大豆、高粱、小杂粮、谷子、玉米和薯类；树种有杏、枣、榆、杨、柳、柏、松、梨等174种，矿产资源有膨润土、石灰石、硅石、铁、煤炭等。由于特殊的地形地貌、气候环境和历史条件，加之灌溉用水效率低和区域水资源量少等原因，使得阜蒙县农田有效灌溉面积呈不断下降趋势；另外，现有的小型农田水利设施比较落后，农田覆盖率和灌区用水效率的减少，对满足农作物生长需水量、促进农业结构调整和农民创收等产生不利影响，不利于现代化农业建设和当地农业经济发展。

为了从根本上解决以上问题，水利发展“十三五”期间，全县在原有5.31万hm2灌溉面积的基础上，建设节水灌溉面积1.33万hm2，其中：新增1万hm2；非节水灌溉面积改造为节水灌溉面积3333hm2。使阜蒙县水浇地面积在“十三五”期末达到了4.98万hm2，非水浇地3333hm2，实现了农村人口人均0.07hm2水浇地的目标。1万hm2水浇地全部为节水灌溉，其中：渠道防渗灌溉面积3273hm2，移动、半固定喷灌面积3613hm2，管灌面积1400hm2，微喷灌面积1713hm2。新建水源工程1690处，其中：塘坝4座，方塘63座，建拦河引水工程11处，打机电井1552眼，灌溉站24座，自流引水工程14处，潜流22处。非节水灌溉面积改造为节水灌溉面积3333hm2中，渠道防渗灌溉面积740hm2，移动、半固定喷灌面积1353hm2，管灌面积620hm2，微、喷灌面积620hm2。全县农业发展以绿色农业、现代农业、经济农业为主功方向，建设农业产业化基地为导向，通过农田水利基本建设，在很大程度上提升了农机化综合水平，经过多年的建设改造形成了较为完善的农业科技服务体系和灌排系统。

结合现有评判标准和上述阜蒙县的农田水利建设情况，选用适用于正态分布数据集的标准差分级法，将小农水治理绩效评价体系划分为Ⅰ-Ⅴ级，各等级划分情况见表2。

3.2 ANP法确定权重

根据阜蒙县近3年小型农田水利建设相关资料，提取治理绩效各参评因子初始数据，结合ANP模型基本原理和专家意见对各项因子打分，从而建立权重计算模型和判断矩阵。受文章篇幅限制仅列出了一级指标工程效率B1的判断矩阵，见表3-表4。

表2 阜蒙县农田水利治理绩效分级情况

表3 一级指标判断矩阵

表4 工程效率B1判断矩阵

通过一致性检验所有评价指标确保农田水利治理绩效评价的合理性，运用SD软件和ANP法获取相应的极限矩阵，见表5，各指标权重即为相应的列向量。然后将阜蒙县小型农田水利治理绩效评价体系的一级指标权重W利用SD软件求解，结果为：W=(0.500，0.250，0.250)；同理，按照相同的方法和流程获取工程效率子系统下属的二级指标权重为：W1=(0.135，0.042，0.102，0.195)；社会影响子系统下属的二级指标权重为：W2=(0.133，0.097，0.072，0.056)；生态环境可持续性子系统下属的二级指标权重为：W3=(0.051，0.057，0.024，0.035)。

表5 农田水利工程ANP极限矩阵

续表5 农田水利工程ANP极限矩阵

3.3 Fuzzy法确定工程治理绩效等级

为了保证小型农田水利治理绩效各指标评价的公正性和客观性，邀请熟悉当地农田水利建设情况的9位专家参与评分，这9位专家来自不同文化等级、职业和年龄段。各项评估等级与参评因子相对应，统计整理专家评定情况，汇总隶属于不同等级的频次见表6。

表6 评估等级出现频次归总表

根据模糊线性变换法和Matlab软件，利用文中所述公式构造各二级指标评判矩阵，充分考虑专家意见和农田水利建设实际情况确定治理绩效评价矩阵Rjt，因此工程效率方面农田水利治理绩效评价矩阵如式(5)。然后利用模糊数学法和已获取的各指标权重，确定该子系统对应的评价向量：B11=(0.062，0.177，0.234，0，0)。

(5)

按照相同的流程和方法，可依次获取生态环境可持续性和社会影响子系统的评价向量，见表7。

表7 阜蒙县农田水利治理最终评价

从表7可以看出，工程效率子系统达到一般等级，而生态环境可持续性和社会影响子系统达到较好等级。由此表明，阜蒙县农田水利治理大大提升了工程效率，对提升农田水利施工质量和设计水平等具有积极作用，为充分发挥研究区农田水利应用的功能效应提供了重要保障。

4 结 论

区域农田水利工程治理绩效在很大程度上决定了其农产品产量及农业产值，随着农田水利建设投资的不断增加，当前亟需形成一套符合当地实际情况、评价客观公众且操作简便的绩效评价体系。文章在详细分析Fuzzy法和ANP法基本原理的基础上，将二者有机结合用于农田水利的治理绩效评价，并以阜蒙县农田水利工程为例验证了该方法的科学合理性。结果表明，ANP-Fuzzy法可以较为客观、全面的反映农田水利运行管理情况，可为灌区节水改造和区域农田水利治理绩效评估提供一种新的途径。