层次分析法在左云县开发建设项目水土保持管理中的应用

何秀文

(左云县十里河水库灌溉管理站，山西 大同 037100)



层次分析法在左云县开发建设项目水土保持管理中的应用

何秀文

(左云县十里河水库灌溉管理站，山西 大同 037100)

左云县境内植破坏严重，地表覆盖率低，水土流失严重。左云县开发建设项目水土保持管理持续时间长、涉及因素多，常引起人为水土流失，严重威胁生态环境。分析左云县水土流失现状，利用层次分析法，对各影响因子进行权重的比较并进行排序，构建水土保持管理层次影响模型，量化水土保持管理指标，确定水土保持管理优先考虑的对象，对水土保持具有重要的意义。

水土保持管理；层次分析法；开发建设项目；一致性检验

0 引 言

左云县是山西省北部城市，多丘陵山区，由于遭受干旱、火灾、过度砍伐等原因，致使左云县境内地表植被遭受破坏，覆盖率低，水土流失严[1-2]。多年来左云县一直把水土保持建设项列为水土保持治理的重点。但是，由于水土保持开发建设项目多是处于发杂的地质环境中，并且涉及较多其他专业，使得建设和施工困难，达不到预期效果，并且常常导致人为的水土流失[3-4]。运用层次分析法，建立水土保持的管理模型进行城市的水土保持情况的分析，运用科学方法，通过综合整治方法和管理手段，保证左云县水土保持管理开发建设项目有条不紊的实施。

1 层次分析法

1.1 层次分析法基本原理

层次分析法是将问题进行层次化分析，然后逐层解决。首先，根据目标触及的问题，将其划分为各个主要组成要素，进一步将主要因素划分为具有相互关系次要要素，形成框架图模型，最终将解决问题的关键转移到最底层[5]。然后通过评估，对每一要素进行排序，然后将各因素所占比重组成判断矩阵[6]。形成判断矩阵后，进而求出最大特征值和其特征向量，最后分析最后一层所含有的子因素对应的上一层主因素的相比重大小。

1.2 构造递阶层次结构

水土保持建设项目管理目标一般可以分为两个层次。第一层为主要层，记为A层，主要由预防监督、项目建设管理、监督执法管理3部分组成[7]。第二层位次要层，记为B层，主要包括：标准制定、标准执行部门组建及技术部门组建等12个指标。图1为A层与B层各个指标间并列及包含关系。

图1 水土保持管理指标体系递阶层次结构图

2 构造判断矩阵

通过专家组对水土保持建设项目各个指标进行比较，对A层分3层进行分析：预防监督指标A1，项目建设管理指标A2，监督执法管理指标A3。通过比较发现，A1指标占的权重最小，A3次之，A2占有权重最大。采取10分之打分法对各个指标进行打分，A2将得到最分的一半，A3得3分，A1得2分。如表1所示：

表1 A层目标判断矩阵表

2.2 A-B层目标权重

B层设置为B1，B2，…，B13为各个子权重，并且与A层的Ak(k=1，2，3) 的单权权重相对应，并记为：b1(k)，b2(k)，…，b9(k)，(k=1，2，3)。首先假设在B层中与A层中有联系的目标个数为s，然后由专家对其进行评估，并按照如A层相同的方法对其进行打分，编写判断矩阵[7-8]。

2.2.1 判断矩阵A1-B

从图1中，很明显可以发现，A1包括6个子指标，即A1={B1,B2,B3,B5,B9,B10}。有相关专家，对这六项指标进行综合评价，得到权重排序为：B1>B2>B3=B10>B5>B9。然后将A1的六个重要指标用矩阵的形式表示如下所示：

表2 A1-B层目标判断矩阵表

2.2.2 判断矩阵 A2-B

5）具有良好的过载保护功能。当扭矩过载时，两半联轴器（主、从动轴）产生滑脱，实现过载保护，提高了整个电动机驱动系统的可靠性，也可作为离合器使用。

采取相同的方法，将A2中涉及的相关指标进行评分，然后用矩阵的形式表示出来。如表3所示：

表3 A2-B目标判断矩阵表

2.2.3 判断矩阵A3-B

同理按照相同的方法，表示判断矩阵A3-B，把A3进行7个层次指标的划分写成A3-B层目标判断矩阵，如表4所示。

表4 A3-B目标判断矩阵表

3 各层权重分析

3.1 各层单排序结果

3.1.1 判断矩阵A层

A层目标判断矩阵如下所示：

(1)

利用线性代数的知识，对矩阵A求解，结果如下所示：

从上式可以求出特征值n和其对应的特征向量w，最大特征根为3.308; 可以求出度量判断矩阵偏离一致性的指标CI值、平均随机一致性指标RI值、随机一致性比率CR值。具体结果如下：

特征向量：w=[0.105 0.637 0.258]T；

最大特征根：λmax=3.308；CI=0.019；RI=0.58；

随机一致性比率：CR=0.033。

3.1.2 判断矩阵 A1-B

A1-B目标矩阵可表示为：

(2)

3.1.3 判断矩阵 A2-B

A2-B目标矩阵可表示为：

(3)

3.1.4 判断矩阵 A3-B

A3-B目标矩阵可表示为：

(4)

3.2 一致性检验

权重获取时，必须进行一次性检验，目的是确保所获取的权重是符合要求的。并且，为了更好的分析判断矩阵的一致程度，我们算取了各个矩阵的一致性指标RI。计算结果如表5所示：

表5 一致性检验参数

如果所得到的RI值≤0.1时，则矩阵满足一致性要求；反之，随机一致性比率大于0.1时，就需要不断的进行矩阵的调整直到达到要求。

由表5可知判断矩阵A1-B、A2-B、A3-B的随机一致性比率均小于0.1，所以，可以判定以上3个判断矩阵的一致性较好。

3.3 层次总排序

根据各个因素的权重值进行排序。由给合权重公式可计算出A、B层的组合权重，结果如表6所示。

表6 层次A与层次B权重

通过分析表5可得，对于水土保持管理体系所涉及的12种影响因素，所占权重由大到小排序为：B5>B4>B1>B11>B12>B7>B10>B2>B6>B9>B8>B3。由数据分析可知，左云县在做好水土保持要做好以下的工作：①要加强技术上的管理和创新，在项目开始前及时做好项目方案，项目施工的过程中及时进行监测，及时反馈信息，保证在施工的过程中不出现技术上的问题；②要根据规范展开实施工作，将具体工作指定到具体的人员；③保证水土保持建设项目有完善的法律法规作为保障，并且在项目建设的过程中不断创新和改进[9]。

4 结 论

通过分析左云县的水土流失现状，通过层次分析法，构建水土保持管理层次分析辨识模型，分析影响水土保持管理的影响因子，计算每一管理层中各个要素占的比重，并进行识别和排序，找到关键影响因素，运用科学的方法，制定合理的水土保持项目管理和防治措施，预防并减少因为公路修建、房屋建设等公共设施修建而引起的水土流失，保护水土资源，改善生态环境，加快左云县的可持续发展。

[1]付彦鹏.北票市水土保持存在问题及对策[J].黑龙江水利科技,2016(01):135-136.

[2]王华伟,高鹏,吕圣桥,丁福俊,王亮.辽宁西部左云县生态修复区生态退化驱动力分析[J].水土保持研究,2011(01):121-124.

[3]郝淑莉.北票市宝国老镇老西沟村矿区水土保持分析与评价[J].中国科技信息,2011(05):22-23.

[4]刘长海,刘海臣,潘艳敏.北票市强化制度建设促进水土保持方案管理[J].中国水土保持,2004(06):32.

[5]刘芳.北方土石山区小流域水土保持措施设计[J].水利规划与设计,2016(05):29-31.

[6]陈志国.乌金塘水源湿地主体工程水土保持分析评价[J].水利规划与设计,2016(05):34-35.

[7]孙洋.基于熵权的改进TOPSIS法在水土保持项目管理评估中的应用[J].水利规划与设计,2016(05):72-74，106.

[8]谢祥财,王忠静,徐枫,詹卫华.基于水土保持与景观营建相结合的水利风景区规划方法探讨——以安徽茨淮新河为例[J].中国农村水利水电,2011(04):69-70，74.

[9]开拓创新全力服务水土保持事业——黄河上中游管理局西安规划设计研究院[J].中国水利,2011(12):114-117.

2016-08-21

何秀文(1967-)，男，山西大同人，工程师，从事水利水电工程科研、管理等工作。

1007-7596(2016)09-0094-03

S157

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