層次分析法論文：層次分析法在耕地質(zhì)量評(píng)價(jià)中的應(yīng)用

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1、層次分析法論文：層次分析法在耕地質(zhì)量評(píng)價(jià)中的應(yīng)用摘　要:傳統(tǒng)的耕地質(zhì)量評(píng)價(jià)多采用手工方法進(jìn)行,效率低下,且主觀性強(qiáng),很難得出客觀、可靠的結(jié)果。為改進(jìn)這一傳統(tǒng)作業(yè)的弊端,將層次分析法的基本原理與計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)了耕地質(zhì)量評(píng)價(jià)中評(píng)價(jià)因子權(quán)重確定的算法與程序,這也是實(shí)現(xiàn)耕地質(zhì)量評(píng)價(jià)自動(dòng)化過(guò)程的關(guān)鍵技術(shù)。關(guān)鍵詞:耕地質(zhì)量評(píng)價(jià);層次分析法;算法;評(píng)價(jià)因子0引言在耕地質(zhì)量評(píng)價(jià)中,確定評(píng)價(jià)因子權(quán)重的數(shù)學(xué)方法有很多,如相關(guān)分析法、因子分析法、模糊評(píng)價(jià)法、主成份分析法、層次分析法等。由于數(shù)據(jù)來(lái)源眾多、計(jì)算復(fù)雜且計(jì)算量大,過(guò)去利用手工工作的方式,不僅工作量大、效率低,而

2、且計(jì)算準(zhǔn)確度不高、周期長(zhǎng)、資金耗費(fèi)大。作者以ArcGIS為技術(shù)平臺(tái),利用ArcGISEngine組件工具,通過(guò)ArcObjects對(duì)象庫(kù),在VisualBasic.NET語(yǔ)言開(kāi)發(fā)環(huán)境下設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)出功能較強(qiáng)、使用簡(jiǎn)單,具有一定通用性的基于GIS的耕地質(zhì)量評(píng)價(jià)系統(tǒng)。作者前期通過(guò)了耕地質(zhì)量評(píng)價(jià)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn),本文則主要論述在該系統(tǒng)中利用層次分析法確定評(píng)價(jià)因子權(quán)重的算法與程序的實(shí)現(xiàn)。1層次分析法的原理層次分析法(AnalyticHierarchyProcess,簡(jiǎn)稱(chēng)AHP)由美國(guó)運(yùn)籌學(xué)家A.L.Saaty于20世紀(jì)70年代提出。它把一個(gè)復(fù)雜的多目標(biāo)決策問(wèn)題作為一個(gè)系統(tǒng)

3、,將目標(biāo)分解為多個(gè)目標(biāo)或準(zhǔn)則,進(jìn)而分解為多指標(biāo)(或準(zhǔn)則、約束)的若干層次,通過(guò)定性指標(biāo)模糊量化方法算出層次單排序(權(quán)數(shù))和總排序,以作為目標(biāo)(多指標(biāo))、多方案優(yōu)化決策的系統(tǒng)方法。層次分析法是確定多因素復(fù)雜問(wèn)題中各因素權(quán)重的一種實(shí)用方法。因人們最容易判別的是兩因素之間重要程度的對(duì)比,而運(yùn)用層次分析法就能計(jì)算出給出的相對(duì)重要程度兩個(gè)因素中每個(gè)因素的權(quán)重,而且能夠?qū)o出的判斷進(jìn)行誤差分析。層次分析法的優(yōu)點(diǎn)是定性與定量相結(jié)合,具有高度的邏輯性、系統(tǒng)性和實(shí)用性。2層次分析的基本步驟及在耕地質(zhì)量評(píng)價(jià)系統(tǒng)中的實(shí)現(xiàn)(1)明確問(wèn)題。即弄清需確定問(wèn)題的范圍、所包含的因素和各因素之

4、間的關(guān)系等,以便掌握充分的信息。(2)建立層次結(jié)構(gòu)。將問(wèn)題所含的因子進(jìn)行分組,把每一組作為一個(gè)層次,按照最高層(目標(biāo)層)、若干中間層(準(zhǔn)則層)以及最低層(措施層)的形式排列起來(lái)。這種層次結(jié)構(gòu)常用結(jié)構(gòu)圖來(lái)表示(圖1)。為了減少在系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中操作的復(fù)雜性,主要選擇幾個(gè)有代表性的因素。結(jié)合全國(guó)耕地地力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系及農(nóng)用地分等定級(jí)的指標(biāo)體系框架,耕地質(zhì)量評(píng)價(jià)系統(tǒng)共列出了氣候、地形地貌、土壤條件、水資源狀況、基礎(chǔ)設(shè)施條件、耕作便利條件、土地利用狀況、區(qū)位條件、交通條件等9種因素,該系統(tǒng)將采用SQLServer2000對(duì)這些因子、因素進(jìn)行管理,用戶(hù)根據(jù)需要選擇參與評(píng)價(jià)。

5、從數(shù)據(jù)庫(kù)中讀取評(píng)價(jià)因子的實(shí)現(xiàn)過(guò)程如下:PublicconstrAsString=″DataSource=(local);InitialCatalog=Arableland;IntegratedSecurity=SSPI″PublicmyconAsNewSystem.Data.SqlClien.tSql-Connection(constr)DimmydcAsNewSqlDataAdapter(″select因子名稱(chēng),因子所在因素類(lèi)型from評(píng)價(jià)因子名稱(chēng)表″,my-con)DimmytableAsNewDataTableIfmycon.State=Connecti

6、onState.ClosedThenmycon.Open()dbse.tClear()mydc.Fill(dbse,t″a″)GridControl1.DataSource=dbse.tTables(″a″)所選因子表.Columns.Add(″因子名稱(chēng)″)所選因子表.Columns.Add(″所在因素″)GridControl2.DataSource=所選因子表(3)構(gòu)造判斷矩陣。判斷矩陣表示針對(duì)上一層次中的某元素而言,評(píng)定該層次中各有關(guān)元素相對(duì)重要性的狀況,其形式如下:本系統(tǒng)采用MicrosoftSQLServer2000數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)判斷矩陣的數(shù)據(jù)表,也可以

7、將矩陣輸出為Excel表格的形式,通過(guò)ADO技術(shù)訪問(wèn)表中的數(shù)據(jù),從而進(jìn)行因子權(quán)重的計(jì)算。(4)層次單排序。對(duì)于上一層次而言,層次單排序的目的是確定本層次與之有聯(lián)系的元素重要性次序的權(quán)重值。對(duì)上一層次而言,它是本層次所有元素重要性排序的基礎(chǔ)。層次單排序可以歸結(jié)為計(jì)算判斷矩陣的特征根和特征向量問(wèn)題,即對(duì)于判斷矩陣B,計(jì)算需滿(mǎn)足下式的特征根和特征向量。B·W=λmaxWi(1)式中,λmax為的最大特征根,W為對(duì)應(yīng)于λmax的正規(guī)特征向量,W的分量Wi就是對(duì)應(yīng)元素單排序的權(quán)重值。'/×求矩陣的最大特征根λmax×/DimtempSAsDouble=0FortempS

8、=0Andi=0Topp-1ForSu