中国生态农业综合评价.ppt

生态农业综合评价,研究生： 卢 坤 指导教师： 郑钦玉 西南农业大学农学与生命科学学院 农村区域发展系 TEL:68259594E-mail:68210423 Z,生态农业的产生,一、原始农业（约 10000年） 二、传统农业（约 3000年） 三、现代农业（至今约 200年） 四、生态农业、替代农业（19世纪60年代末至今）,本讲涉及的名词：,中国生态农业（Chinese Ecological Agriculture，CEA）：在经济和环境协调发展指导下。总结吸收了各种农业方式的成功经验，按生态学和经济学原理，应用系统工程方法建立和发展起来的农业体系。 评价（Assessment）：根据确定的目的来测定对象系统的属性，并将这种属性变为客观定量的计值或者主观效用的行为。 综合评价（Comprehensive Assessment ，CA）：对以多属性体系结构描述的对象系统作出全局性、整体性的评价，即对评价对象的全体，根据所给的条件，采用一定的方法给每个评价对象赋予一个评价值（又称评价指数），再据此择优或排序。,对生态农业的综合评价是出于管理与实践的需要。农民、管理者、决策者需要知道某一户、某一村、某一县的农业是不是生态农业。如果“不是”生态农业，要怎样建设，才能“是”生态农业；如果“是”生态农业，要怎样改进，才能使生态农业朝着更好的方向发展。这些都是一些迫切需要解决的实际问题。,引 言,一、生态农业综合评价的种类和内容,生态农业综合评价的种类： (一) 实体评价和设计评价 (二) 静态评价和动态评价 (三) 宏观评价和微观评价,生态农业综合评价的内容：,（一）生态农业系统的结构评价 1环境结构的评价 2生态结构的评价 3社会经济结构的评价 4技术结构的评价 （二）生态农业系统的功能和效益评价 （三）生态农业系统的持续性与发展性评价,二、生态农业综合评价的方法,主要包括：模糊数学、全息论、BP人工神经网络、物元论、灰色关联以及多元统计等理论在生态农业综合评价中应用较广。此外灰色关联分析评判法、系统聚类分析法和图论分析法也被应用于生态农业综合评价中。 本讲主要讲解目前采用最多的层次分析方法（The Analytic Hierarchy Process，AHP）、特尔斐法（Delphi）和模糊综合评价（Fuzzy Comprehensive Assessment ）相结合的方法对生态农业进行综合的评价。,1、层次分析方法（AHP法）,层次分析方法是美国著名数学家 T.L.Saaty 于20世纪70年代提出的。这种方法把复杂的问题分解为各个组成因素，按一定支配关系分组形成有序的递阶层次结构。通过两两比较的方式，确定层次中诸因素的相对重要性，然后综合人们的判断，给出决策因素重要性排序。用层次分析法确定指标权重的基本步骤如下： （1）建立递阶层次结构：对生态农业综合效益评价来说，该步骤即建立生态农业评价指标体系的递阶层次结构的过程。 （2）建立判断矩阵：以上一层的指标（目标）A为准则，对比两个指标Bi、Bj的相对重要性，写成判断矩阵。,表1 判断矩阵 Tab.1 Determination matrix of first stage,两个对比指标相对重要性定量化采用 19的标度方法予以表示：,表2 层次分析法的标度含义 Tab.2 Demarcation meanings of AHP,（3）层次单排序（单层次权重向量计算）和一致性检验：层次单排序指某层次指标对于上一层指标而言的权重排序（权重向量）。其计算方法可以归结为计算判断矩阵的特征值和特征向量的问题。 第一步，计算判断矩阵每行判断值的几何平均值。 第二步，对向量进行正规化处理，即单层次排序向量。 第三步，计算最大特征根，求一致性指标和随机一致性比值： 一致性指标CI 一致性比值CRCI/RI 随机一致性指标RI可通过查表求得 。上式中的max为判断矩阵的最大特征根，n为判断矩阵的阶数。当CR0.1时，判断矩阵的一致性可以接受，否则，应对判断矩阵作适当修改。,表3 随机一致性指标RI,（4）多层次排序（计算各层指标的组合权重）和一致性检验：多层次排序即根据各层次的单排序进行加权综合，以计算同一层的指标对于上一层次的相对重要性（权重），这样可一层一层向上进行，直至最上一层（总目标层）。如若上一层次包括m个因素，B1、B2、Bm，其层次总排序值为b1、b2、bm；下一层C包含n个因素C1、C2、Cn，它们对于因素Bi的层次单排序权值分别为 c1j、c2j、cnj。,2、Delphi法（专家咨询法）,通过匿名征求专家意见的方法得到指标的权重，其步骤如下： （1）将评价小组确定的指标权重发给每个专家，要求专家根据个人意见提出新的指标，去除不合理的指标，并简要陈述理由。评价小组根据专家的意见汇总，形成一个增选改进的评价指标权重全集。 （2）将改进的指标权重全集发给专家，由专家对所有指标权重再进行一次评判，由评判小组汇总。,3、模糊综合评判法,指标间由于其量纲、与综合效益间的函数关系不同，不具有可比性，无法按照多目标规划的基本思想综合成一个从总体上衡量综合效益的单一指标，为此必须通过建立模糊隶属函数模型对同一指标在不同值下的价值进行量化。 （1）指标优劣值的确定：确定各指标优劣上下限，也即各指标的最劣值ai和最优值bi。通过调查、计算指标的实际值，参照生产现实和理论数值进行推算。 （2）指标的隶属函数模型：在模糊数学中，隶属函数就是描述从隶属到不隶属的渐变过程。 根据每个指标的性质求出所有指标的评价向量，得出评价矩阵。最后，通过权重矩阵 W和评价矩阵R求出生态农业综合效益的评价值 U。,图1 综合评价流程图,三、生态农业综合评价的应用,三峡库区生态农业综合评价研究 对重庆市丰都县包鸾农业综合开发区 生态农业的综合评价,1 生态农业综合评价的原则,（1） 地域性原则 （2） 科学性原则 （3） 先进性和可行性相结合的原则 （4） 整体性与重点性相结合的原则 （5） 可比性原则 （6） 反馈性原则,综合评价指标体系建立,通过对开发区农业、自然气候条件统计资料的分析，按照生态、经济学原理和系统分析的方法，结合库区农业的实际情况，将生态农业的综合效益分为经济效益、生态效益和社会效益三个方面，并将每个方面细分为若干具体指标，通过 Delphi法，综合专家的意见，形成了一个具有3个层次、20个具体指标的生态农业建设综合效益评价指标体系。,图2 生态农业综合评价指标体系,评价指标权重的确定,3.1 构造一级判断矩阵，进行一致性检验 从目前三峡库区的实际情况来看，生态农业的综合效益应重点强调经济效益，提高库区农民的生活水平，同时兼顾生态效益和社会效益，据此构造出两两比较的一级判断矩阵。,一级判断矩阵一致性检验结果为：max3.0092，CI0.0046，RI0.58，CR0.0079，此判断矩阵的一致性可以接受。,根据构造一级判断矩阵的方法，建立二级判断矩阵，求出C层每项指标对B层的权重值，并进行一致性检验：,3.2 构造二级判断矩阵，进行一致性检验,表4 二级判断矩阵 表4.1 C层指标对B1的权重值,max5.1357，CI0.0339，RI1.12，CR0.03030.1,3.3 层次总排序与一致性检验,表5 指标层C对于目标层A的组合权重,通过一致性检验可知CR0.02430.1，表明C层对于目标层A的层次总排序具有满意的一致性，可用于生态农业系统的综合评价。,模糊综合评判,通过对三峡库区生态农业系统的调查，确定各项指标的最差值 ai和最优值bi，作为生态系农业统评价的客观标准，并建立模糊隶属函数模型、 : .R（i） .R（i） .R（i）,式中xi为各项指标的实际计算值，R(i)为各项指标的模糊评价向量。当指标值越大系统越优时，利用式计算；越小越优时，利用式计算；指标值适中时系统最优，利用式计算。根据各指标的性质求出所有指标的评价向量，得出评价矩阵 R（Uji） 。 利用权重矩阵（Wji）和评价矩阵R，分别求出生态农业系统中经济、社会和生态效益的评价矩阵（Uj）。 最后，通过权重矩阵Wj和评价矩阵Uj求出整个生态农业系统的综合评价值（U）。,为了评价生态农业系统的水平，将评价值划分为若干等级。根据实践经验和评价的需要，研究认为应将生态系农业统综合评价值分为 5个等级，即评价值小于 0.5000时，认为生态农业系统综合效益很差；0.50000.6000之间，综合效益较差；0.60000.7000之间，综合效益一般；0.70000.8000之间，综合效益较好；大于 0.8000时，生态农业系统综合效益很好。,图3 丰都县包鸾农业综合开发区生态农业综合