SZACOWANIE WZGLĘDNEJ ZASADNOŚCI ROZWOJU MELIORACJI W SKALI REGIONÓW

Transkrypt

1 WODA-ŚRODOWISKO-OBSZARY WIEJSKIE 2017 (X XII). T. 17. Z. 4 (60) WATER-ENVIRONMENT-RURAL AREAS ISSN s pdf: Instytut Technologczno-rzyrodnczy w Falentach, 2017 Wpłynęło r. Zrecenzowano r. Zaakceptowano r. A koncepcja B zestawene danych C analzy statystyczne D nterpretacja wynków E przygotowane maszynopsu F przegląd lteratury SZACOWANIE WZGLĘDNEJ ZASADNOŚCI ROZWOJU MELIORACJI W SKALI REGIONÓW Edmund KACA ABCDEF Szkoła Główna Gospodarstwa Wejskego w Warszawe, Wydzał Budownctwa Inżyner Środowska, Katedra Kształtowana Środowska S t r e s z c z e n e W pracy zaproponowano metodykę szacowana względnej zasadnośc rozwoju meloracj (odwodneń, nawodneń) w skal regonów. Zasadność tę rozume sę jako specyfczną neobserwowalną cechę (zmenną) regonu, wyrażającą pogląd (stanowsko, przekonane) na rozwój meloracj, często opsywany w strategach rozwoju regonów. Wartość tej cechy odnos sę do wartośc takej cechy w pozostałych regonach należących do grupy branych pod uwagę regonów, np. województw. Można wyróżnć różne rodzaje zasadnośc rozwoju meloracj, np. zasadność produkcyjno-ekonomczna, społeczno-demografczna przyrodncza. Szacowane danego rodzaju względnej zasadnośc rozwoju meloracj w regonach wg zaproponowanej metodyk rozpoczyna sę od doboru wymarów tej zasadnośc. W przypadku zasadnośc przyrodnczej typowe jej wymary to: klmatyczny, glebowo-wodny, hydrologczny przyrodnczoekologczny. Następne dla każdego wymaru dobera sę oblcza wskaźnk nferencyjne zwązany z tym wymarem oraz oblcza ndeks zasadnośc rozwoju meloracj w regone. ostępowane kończy sę oszacowanem wskaźnka (wskaźnków) względnej zasadnośc rozwoju meloracj w regonach. odstawę oszacowana tej welkośc stanow wynk porządkowana regonów ze względu na oblczone ndeksy, wykonany metodą blansu netto NFS (ang. Net Flow Score), stanowącą fragment welokryteralnej dalogowej metody porządkowana warantów (tu: regonów) ELECTRE III. Słowa kluczowe: metodyka, zasadność, odwodnena, nawodnena, metoda ELECTRE III, metoda AH WSTĘ rzez rozwój meloracj rozume sę proces polegający na wzrośce lczby/lośc urządzeń meloracyjnych utrzymywanych w sprawnośc urządzeń odbudowywanych albo modernzowanych, na wprowadzanu nnowacj produktowych, Do cytowana For ctaton: Kaca E Szacowane względnej zasadnośc rozwoju meloracj w skal regonów. Woda-Środowsko-Obszary Wejske. T. 17. Z. 4 (60) s

2 50 Woda-Środowsko-Obszary Wejske. T. 17. Z. 4 (60) procesowych, strukturalnych zwązanych z utrzymywanem użytkowanem tych urządzeń oraz z ch odbudową/modernzacją, a także na wprowadzanu nnowacj w obszarze organzacj zarządzana w celu dostosowana meloracj do zmenających sę warunków, w szczególnośc do zmenającego sę rolnctwa, wymagań środowska naturalnego oczekwań społeczeństwa. rzedmotem pracy jest specyfczna cecha regonu, którą jest względna zasadność rozwoju w nm meloracj. Względna, gdyż odnoszona do zasadnośc rozwoju meloracj w regonach należących do branej pod uwagę grupy regonów. roblemem pracy jest pytane o metodykę szacowana (kwantyfkacj, pomaru) względnej zasadnośc rozwoju meloracj w regone. Opracowane takej metodyk stanow cel pracy. Zasadność rozwoju meloracj jest specyfczną cechą regonów, traktowaną w nnejszej pracy jako zobektywzowany kwantyfkowany pogląd (stanowsko, przekonane) na rozwój meloracj, często opsywany w strategach rozwoju regonów, w szczególnośc zaś w regonalnych planach (jeżel stneją) rozwoju meloracj. Cechę tę traktuje sę jako konstrukt teoretyczny neobserwowalną bezpośredno (ukrytą) zmenną charakteryzującą regon. Można wyróżnć klka wymarów tej zmennej. Najogólnej jest to wymar potrzeb wymar możlwośc rozwoju meloracj. W przypadku zasadnośc przyrodnczej rozwoju nawodneń do najważnejszych należą wymary: klmatyczny, glebowo-wodny, hydrologczny przyrodnczo-ekologczny. Dwa perwsze wymary wyrażają potrzeby, dwa pozostałe zaś możlwośc rozwoju nawodneń. Szacowane względnej zasadnośc rozwoju meloracj może odbywać sę w grupe regonów jednorodnych albo w grupe regonów nejednorodnych. erwsza grupa składa sę tylko z regonów, w których potrzeby (możlwośc) wyraźne przekraczają możlwośc (potrzeby) rozwoju meloracj. W drugej grupe znajdują sę regony, w których potrzeby wyraźne przekraczają możlwośc rozwoju meloracj, jak równeż regony, w których możlwośc wyraźne przekraczają potrzeby rozwoju. Umejętność szacowana (pomaru) względnej zasadnośc rozwoju meloracj w regonach może meć duże znaczene poznawcze praktyczne. oznawcze, gdyż opracowana metodyka pomaru może być wykorzystywana jako narzędze badawcze praktyczne, poneważ może być dedykowana opracowującym stratege rozwoju regonów, w tym rozwoju meloracj odwadnających nawadnających. Na podstawe wynków tego pomaru można zwrócć uwagę na regony o wększej najwększej zasadnośc rozwoju odwodneń albo nawodneń oraz na regony o zasadnośc znkomej. Na tej podstawe można centralne planować (sugerować) zakres rzeczowy prac utrzymanowych oraz odbudów modernzacj urządzeń meloracyjnych w regonach. Take zastosowane zostało opsane w pracach autora [KACA 2015a, b], dotyczących programowana programów rozwoju meloracj wodnych w województwach w olsce.

3 Kaca E.: Szacowane względnej zasadnośc rozwoju meloracj w skal regonów 51 ODSTAWY METODYCZNE I ŹRÓDŁA DANYCH W pracy wykorzystano wynk ogólnej metodolog badań społeczno-ekonomcznych [BABBIE 2008; FRANKFORT-NACHMIAS, NACHMIAS 2001; NOWAK 2007; WĘZIAK-BIAŁOWOLSKA 2011]. Zgodne z tą metodologą realzacja celu pracy wymagała opracowana modelu konceptualnego względnej zasadnośc rozwoju meloracj w regone, operacjonalzacj tego pojęca oraz jego skalowana. Model konceptualny badanego pojęca (tu: zasadnośc rozwoju meloracj) jest to przedstawene wszystkch jego elementów, pojęć z nm zwązanych, możlwych zwązków mędzy tym pojęcam oraz możlwych zwązków mędzy badanym pojęcem a śwatem zewnętrznym (emprycznym). Operacjonalzacja (wskaźnkowane) jest to proces służący stworzenu defncj operacyjnej tego pojęca. Inaczej, jest to proces nadawana sensu emprycznego termnom teoretycznym, w szczególnośc jest to zabeg doboru do określonej welkośc teoretycznej (pojęca) jej obserwowalnych wskaźnków. rzez skalowane rozume sę dobór skal pomaru tych wskaźnków jej wzorcowane (kalbrację) w celu uczynena pomarów rzetelnym trafnym. W pracy wykorzystywano założena metodyczne opublkowane w pracach autora lub pod jego redakcją [KACA 2015a, b; KACA (red.) 2014), nezbędne w realzacj zadana (dzałana) Standaryzacja metod oceny potrzeb meloracj rolnych, z uwzględnenem wymagań rolnctwa ochrony środowska, realzowanego w Instytuce Technologczno-rzyrodnczym w ramach programu weloletnego Standaryzacja montorng przedsęwzęć środowskowych, technk rolnczej rozwązań nfrastrukturalnych na rzecz bezpeczeństwa zrównoważonego rozwoju rolnctwa obszarów wejskch. Zasadność rozwoju meloracj w regone, jako welkość neobserwowalna, jest wskazywana przez odpowedno dobrane obserwowalne wskaźnk. Każdemu wymarow tej zasadnośc, np. wymarow klmatycznemu, glebowo-wodnemu, hydrologcznemu przyrodnczo-ekologcznemu, może odpowadać jeden lub klka wskaźnków. Są to wskaźnk nferencyjne, gdyż ch skorelowane z odpowednm wymaram tej zmennej ne może być stwerdzone na drodze bezpośrednej obserwacj, lecz uzasadna sę je w sposób pośredn, nferując (wyprowadzając) je zarówno z pewnych zaobserwowanych korelacj, jak też założeń teoretycznych. Źródłem wskaźnków nferencyjne zwązanych z danym wymarem zasadnośc rozwoju meloracj w regonach (województwach) mogą być charakterystyk statystyczne w skal regonów (województw) lub też charakterystyk statystyczne w skal subregonów (powatów). Duży zbór takch wskaźnków można znaleźć w lteraturze przedmotu, w tym o charakterze statystycznym. W nnejszej pracy będą one nazywane wskaźnkam perwotnym. rzegląd nektórych takch wskaźnków zameszczono w monograf pod redakcją autora [KACA (red.) 2014]. rezentowane tam wskaźnk są merzone na różnych skalach poczynając od skal szacunkowych (nomnalnych porządko-

4 52 Woda-Środowsko-Obszary Wejske. T. 17. Z. 4 (60) wych), a kończąc na skalach ścsłych (nterwałowych lorazowych) dotyczą obszarów welkośc regonu (województwa) subregonu (powatu). Różnorodność skal wynka z różnorodnośc źródeł, z których pochodzą wartośc branych pod uwagę wskaźnków. Różna jest równeż lczba wskaźnków wskazujących dany wymar zasadnośc. METODYKA SZACOWANIA WZGLĘDNEJ ZASADNOŚCI ROZWOJU MELIORACJI METODYKA W ZARYSIE Szacowane (pomar) danego rodzaju względnej zasadnośc rozwoju meloracj w regonach rozpoczyna sę od doboru wymarów tej zasadnośc. Na przykład typowe wymary zasadnośc przyrodnczej to: klmatyczny, glebowo-wodny, hydrologczny przyrodnczo-ekologczny. Dalszy przebeg prac po ustalenu wymaru zasadnośc zależy od dostępnośc danych statystycznych. W przypadku dostępu do charakterystyk (danych) regonalnych można wyróżnć następujące etapy dalszych prac: dobór charakterystyk (welkośc) regonalnych nferencyjne zwązanych z danym wymarem zasadnośc rozwoju meloracj w regonach oraz opracowane wskaźnka zasadnośc o skal nterwałowej lub lorazowej, nferencyjne zwązanego z danym wymarem zasadnośc rozwoju meloracj w regonach, ustalene zasad oblczana tego wskaźnka na podstawe charakterystyk regonalnych, oblczene go dla każdego regonu oblczene ndeksu danego wymaru zasadnośc rozwoju meloracj w regone na podstawe uzyskanych wynków. W przypadku dostępu do charakterystyk subregonalnych prace będą przebegały następująco: 1) dobór charakterystyk (welkośc) subregonalnych nferencyjne zwązanych z danym wymarem zasadnośc rozwoju meloracj w subregonach; 2) opracowane wskaźnka zasadnośc o skal porządkowej nferencyjne zwązanego z danym wymarem zasadnośc rozwoju meloracj w subregonach, ustalene zasad dokonane na podstawe charakterystyk subregonalnych kwalfkacj każdego subregonu w regonach do odpowednch kategor na skal porządkowej tego wskaźnka; 3) opracowane rozkładów częstośc występowana subregonów w regone w poszczególnych kategorach tej skal oraz na podstawe tych rozkładów oblczene ndeksu danego wymaru zasadnośc rozwoju meloracj w regone. o oblczenu ndeksów każdego wymaru zasadnośc prace kończą sę przypsanem każdemu ndeksow odpowednej wartośc wag progów determnacj oraz oszacowanem wskaźnka (wskaźnków) względnej zasadnośc rozwoju meloracj w regonach.

5 Kaca E.: Szacowane względnej zasadnośc rozwoju meloracj w skal regonów 53 OERACJONALIZACJA I SKALOWANIE DANEGO WYMIARU ZASADNOŚCI ROZWOJU MELIORACJI W REGIONACH rzyjmuje sę zasadę, że dany j-ty wymar zasadnośc rozwoju meloracj w regonach wskazywany jest przez jeden wskaźnk regonalny W j o skal nterwałowej lub lorazowej, który pownen powstać na podstawe regonalnych wskaźnków perwotnych, nferencyjne zwązanych z danym wymarem zasadnośc. odstawę wyboru takego wskaźnka może stanowć wedza dośwadczene eksperta. Czasam można go równeż otrzymać metodam sformalzowanym. Do metod sformalzowanych można zalczyć eksploracyjną analzę czynnkową, w szczególnośc zaś analzę składowych głównych (CA ang. rncpal Component Analyss), wyodrębnonych ze wskaźnków perwotnych o cągłym charakterze, tj. przyjmujących dowolne wartośc lczbowe z pewnego zakresu (merzonych na skalach nterwałowych lub lorazowych). Wskaźnk perwotne danego wymaru zasadnośc rozwoju meloracj, charakteryzujące regony, tworzą welowymarową przestrzeń obserwacj (tyle wymarów, le branych pod uwagę wskaźnków perwotnych). W procese analzy konstruowana jest nowa przestrzeń obserwacj. rzestrzeń tę tworzą nowe neskorelowane z sobą wskaźnk, będące kombnacją lnową wskaźnków perwotnych. Są one nazywane głównym składowym. Składowe te (nowe wskaźnk) wyjaśnają pewną część zmennośc wartośc wskaźnków perwotnych opsujących dany wymar zmennej zasadnośc rozwoju meloracj w regonach. Najwększą część tej zmennośc wyjaśna perwsza składowa. Jeżel składowa ta wyjaśna co najmnej założoną wartość zmennośc (np % całkowtej warancj), to można ją traktować jako jedyny wskaźnk danego wymaru zmennej zasadnośc rozwoju meloracj. Jego wartość oblcza sę wg wzoru stanowącego kombnację lnową wskaźnków perwotnych. Do metod sformalzowanych można równeż zalczyć dalej opsaną metodę blansu stopna przewyższana jednego warantu (tu: regony) nad drugm lub w skróce metodą NFS (ang. Net Flow Score), stanowącą fragment metody welokryteralnego porządkowana warantów ELECTRE III, opracowaną przez ROYA [1985]. W tym przypadku wskaźnk perwotne są kryteram, na podstawe których oraz na podstawe ch wag progów dyskrymnacj określa sę wartośc syntetycznego wskaźnka, oznaczanego symbolem NFS, rozpatrywanego wymaru danego rodzaju zasadnośc rozwoju meloracj. Na przykład, na tej podstawe, wykorzystując 11 wskaźnków perwotnych, określono wskaźnk aktywnośc meloracyjnej rolnków w województwach [KACA 2014]. OERACJONALIZACJA I SKALOWANIE DANEGO WYMIARU ZASADNOŚCI ROZWOJU MELIORACJI W SUBREGIONACH W przypadku subregonów przyjmuje sę zasadę, że dany wymar zasadnośc rozwoju meloracj w subregone jest wskazywany przez jeden wskaźnk subre-

6 54 Woda-Środowsko-Obszary Wejske. T. 17. Z. 4 (60) gonalny, który pownen powstać na podstawe subregonalnych wskaźnków perwotnych, nferencyjne zwązanych z danym wymarem zasadnośc. ownen być to wskaźnk o skal porządkowej z klkoma kategoram danego wymaru zasadnośc. Lczba tych kategor zależy od badacza. Wskazane jest, aby to była lczba neparzysta (3, 5 albo 7). W przypadku pęcu kategor ch słowny ops może być następujący: zasadność (np. hydrologczna, glebowo-wodna, przyrodnczo- -ekologczna, produkcyjno-ekonomczna, społeczno-demografczna) rozwoju meloracj w subregone jest: 1) zerowa (brak), 2) mała, 3) średna, 4) duża, 5) bardzo duża. Na tej jednobegunowej skal zerowa zasadność rozwoju meloracj może oznaczać sytuacje, w których rozwój meloracj jest nesprzyjający, a nawet nekorzystny. odstawę wyboru takego wskaźnka może stanowć wedza dośwadczene eksperta. Czasam można go równeż otrzymać metodam sformalzowanym, np. poprzez wyżej opsaną analzę czynnkową, w szczególnośc zaś analzę głównych składowych (CA). W tym przypadku analze podlegają subregonalne czynnk perwotne, nferencyjne zwązane z danym wymarem zasadnośc. Ekspert dokonuje celowego wyboru wskaźnka ze zboru subregonalnych wskaźnków perwotnych danego wymaru zasadnośc rozwoju meloracj lub też na podstawe tych wskaźnków perwotnych tworzy złożony mernk (wskaźnk) merzony na specyfcznej skal pomarowej. Mernk ten podsumowuje wele wskaźnków perwotnych w pojedynczym wynku lczbowym, zachowując nekedy nemal wszystke szczegóły każdego ze wskaźnków perwotnych. Złożony mernk może stanowć suma, ewentualne z wagam, wskaźnków perwotnych nferencyjne zwązanych z rozpatrywanym wymarem zasadnośc. Sumowane wskaźnk pownny być merzone na tej samej skal pomarowej. Wyznaczene tym sposobem takego mernka może wązać sę z konecznoścą przeskalowań, polegających na sprowadzenu skal wszystkch branych pod uwagę wskaźnków perwotnych do jednego rodzaju skal pomarowej. Tak uzyskany mernk pownen być przeskalowany do opsanej już skal porządkowej z klkoma kategoram danego wymaru zasadnośc. Istneje równeż możlwość doboru mernka merzonego na specyfcznej, porządkowej skal pomarowej, utworzonej na baze klku skal porządkowych wskaźnków perwotnych. Skalę tę tworzy sę przez przypsane kategor (rang) pewnym układom wartośc wskaźnków perwotnych. Zgodne z opracowaną metodyką każdy subregon w -tym regone (z wyłączenem subregonów nerolnczych) zostaje zakwalfkowany do danej k-tej kategor na skal porządkowej j-tego wymaru zasadnośc rozwoju meloracj. Na podstawe tych wynków można określć lczbę subregonów (,j,k ) w danym -tym regone, które zakwalfkowano do perwszej albo drugej,, albo k-tej,, albo o-tej (najwyższej) kategor danego j-tego wymaru zasadnośc. Można równeż oblczyć częstość względną, j,k (rozkład częstośc względnej) występowana subregonów w poszczególnych kategorach danego j-tego wymaru zasadnośc (tab. 1).

7 Kaca E.: Szacowane względnej zasadnośc rozwoju meloracj w skal regonów 55 Tabela 1. rzykład tabel do oblczana częstośc względnej,j,k subregonów w -tym regone w k-tej kategor j-tego wymaru zasadnośc rozwoju meloracj Table 1. Example of table for calculatng the relatve frequency,j,k of subregons n the -th regon, whch belong to subregons n the k-th category of the j-th dmenson of valdty of developng dranage and rrgaton Subregon Subregon Kategore w skal porządkowej zasadnośc rozwoju meloracj w subregonach The categores n the ordnal scale of valdty of developng dranage and rrgaton n subregons k = 1 brak lack of k = 2 mała low k = 3 średna average k = 4 duża hgh k = 5 bardzo duża very hgh Subregon 1 1 Subregon 2 1 1). Subregon m 1 Suma The sum,j,k,j,1,j,2,j,3,j,4,j,5 Częstość względna,j,k Relatve frequency,j,1 =,j,1 /m,j,2 =,j,2 /m,j,3 =,j,3 /m,j,4 =,j,4 /m,j,5 =,j,5 /m 1) Cyfra 1 oznacza przykładowo, że subregon 2. należy do subregonów o małej (k = 2) zasadnośc rozwoju meloracj; m = lczba subregonów (po wyłączenu subregonów nerolnczych) w -tym regone. 1) For example number 1 sgnfes that the subregon (e.g. 2) belongs to subregons n the k-th (e.g. low, k = 2) valdty of developng dranage and rrgaton; m = number of subregons (possbly after excludng nonagrcultural subregons) n the regon. Źródło: KACA [2017]. Source: KACA [2017]. Rozkłady częstośc względnej,j,k subregonów w regone charakteryzują j-ty wymar zasadnośc rozwoju meloracj w regone. Im węcej subregonów o wyższej kategor tego wymaru, tym wększa zasadność rozwoju meloracj w regone. W pracy dąży sę, aby zasadność była zmenną cągłą przyjmującą wartośc lczbowe z przedzału [0, 1]. Aby tak było, poszczególnym uporządkowanym rosnąco kategorom skal porządkowej, poczynając od kategor perwszej (k = 1) przypsuje sę określoną lczbę N k punktów wg zasady, że m wększy numer kategor, tym węcej punktów. Umowne dla k-tej kategor można przypsać N k = 2k 1 punktów. rzyjmując take ustalena, zasadność rozwoju meloracj w -tym regone wg j-tego wymaru można charakteryzować wartoścą W,j wskaźnka W j wyrażoną wzorem [KACA 2017]: W o o, j, j, k Nk, j, k 2k 1) k 1 k 1 ( (1) Wzór ten można uogólnć na wszystke ( = 1, 2,, m) regony, przedstawając go w postac macerzowej [KACA 2017]:

8 56 Woda-Środowsko-Obszary Wejske. T. 17. Z. 4 (60) W1, W 2, Wm, j j j 1, j,1 2, j,1 m, j,1 1, j,2 2, j,2 m, j,2 1, j, o 2, j, o m, j, o N1 1, j,1 N 2 2, j,1 N o m, j,1 1, j,2 2, j,2 m, j,2 1, j, o 2, j, o m, j, o 1 3 (2) 2o 1 gdze: = numer regonu ( = 1, 2,, m); j = numer wymaru zasadnośc rozwoju meloracj (j = 1, 2,, n); k = numer kategor w skal porządkowej j-tego wymaru zasadnośc rozwoju meloracj (k = 1, 2,, o); W,j = wartość wskaźnka W j charakteryzująca zasadność rozwoju meloracj w -tym regone ze względu na j-ty wymar zasadnośc rozwoju meloracj;,j,k = częstość względna, odsetek subregonów w -tym regone w k-tej kategor j-tego wymaru zasadnośc rozwoju meloracj; N k = lczba punktów przypsana k-tej kategor (N k = 2 k 1). INDEKSACJA REGIONÓW Wskaźnk W j, gdze j = 1, 2,, n, oblczane na podstawe danych regonalnych (rozdzał Operacjonalzacja skalowane danego wymaru zasadnośc rozwoju meloracj w regonach ) albo danych subregonach (rozdzał 3.2.), można poddać normalzacj. W wynku tego uzyskuje sę stotne dla metody nowe wskaźnk Z j, gdze j = 1, 2,, n, które będą nazywane ndeksam danego wymaru względnej zasadnośc rozwoju meloracj w regonach. W ekonometr wyróżna sę klka metod normalzacj wskaźnków. Znormalzowaną wartość dla -tego regonu j-tego wymaru zasadnośc można oblczyć, stosując metodę untaryzacj zerowanej opsaną przez KUKUŁĘ [2012]. W zwązku z tym, że wskaźnk W j jest stymulantą (przyjmuje tym wększą wartość, m wększa jest zasadność rozwoju meloracj), to jego znormalzowaną wartość proponuje sę oblczać wg wzoru [KACA 2017]: Z, j W, j, j (2) maxw mnw, j mnw, j gdze: Z,j = wartość ndeksu Z j j-tego wymaru względnej zasadnośc rozwoju meloracj w -tym regone;

9 Kaca E.: Szacowane względnej zasadnośc rozwoju meloracj w skal regonów 57 mn max W, j W, j = wartośc wskaźnka W j w regone z grupy regonów odpowedno z najmnejszą w regone z najwększą zasadnoścą rozwoju meloracj ze względu na j-ty wymar. Indeksy Z j, gdze j = 1, 2,, n, zasadnośc rozwoju meloracj mogą przyjmować wartośc z przedzału od 0 do 1 (Z j ϵ [0, 1]). Ze względu na j-ty wymar zasadnośc regon o zerowej wartośc tego ndeksu (Z j = 0) będze charakteryzował sę najmnejszą, zaś o wartośc równej jednośc (Z j =1) najwększą zasadnoścą rozwoju meloracj w grupe branych pod uwagę regonów. Na podstawe tego ndeksu można porównywać regony w grupe regonów odnośne do danego j-tego wymaru zasadnośc rozwoju w nch meloracj. W przypadku zasadnośc przyrodnczej będą to np. wymary: klmatyczny, glebowo-wodny, hydrologczny, przyrodnczo-ekologczny. OERACJONALIZACJA I SKALOWANIE WZGLĘDNEJ ZASADNOŚCI ROZWOJU MELIORACJI W REGIONACH JEDNORODNYCH odstawę wyznaczena wartośc wskaźnka Q względnej zasadnośc rozwoju meloracj w regonach należących do grupy regonów jednorodnych stanową ndeksy Z j (j = 1, 2,, n) charakteryzujące dany j-ty wymar zasadnośc rozwoju meloracj w tych regonach. Wskaźnk Q można oblczyć, stosując metodę porządkowana regonów z uwzględnenem ndeksów Z j (j = 1, 2, n), na podstawe relacyjnego globalnego modelu preferencj decydenta. roblem wyznaczana wartośc wskaźnka Q z wykorzystanem tego modelu sprowadza sę do problemu rankngu regonów ze względu na przypsane tym regonom krytera (ndeksy Z j ) odwzorowana rang regonów na wartośc wskaźnka Q. Wartośc tego wskaźnka uzyskuje sę w procese porządkowana regonów od regonu od najmnejszej do regonu o najwększej zasadnośc rozwoju meloracj ze względu na wszystke wymary (j = 1, 2,, n) zasadnośc rozwoju meloracj. Należy podkreślć, że rankng regonów jest problemem matematyczne źle postawonym, gdyż bez dodatkowych nformacj trudno powedzeć, w którym z dwóch regonów a x rozwój meloracj jest bardzej zasadny, gdy w a jest bardzej zasadny nż w x ze względu na jedno kryterum (jeden wymar zasadnośc) mnej zasadny ze względu na druge kryterum (drug wymar zasadnośc). Rozwązane tego problemu wąże sę z konecznoścą wprowadzena dodatkowej nformacj. Informacja ta może pochodzć od decydenta, są to jego preferencje. Herarchzację regonów ze względu na przyjęte wymary zasadnośc można przeprowadzć m.n. metodą AH (ang. The Analytc Herarchy rocess), opracowaną przez SAATY EGO [1980] lub welokryteralną dalogową metodę porządkowana warantów ELECTRE III, opracowaną przez ROYA [1985]. W pracy wykorzystuje sę fragment metody porządkowana warantów ELEC- TRE III. Fragment ten jest nazwany metodą oblczana blansu stopna przewyż-

10 58 Woda-Środowsko-Obszary Wejske. T. 17. Z. 4 (60) szana jednego warantu (tu: regony) nad drugm lub w skróce metodą NFS (ang. Net Flow Score). Jest ona szczegółowo opsana w lteraturze [FIGUEIRA n. 2013] oprogramowana. Według opn specjalstów (np. BECKER [2012]) metoda ELECTRE wymaga od analtyka znacznej wedzy na temat analzowanego problemu decyzyjnego umejętnośc potrzebnych do określena kryterów, nadana m wag oraz wyznaczena progów preferencj. Ma charakter subektywny, gdyż wele zależy od preferencj decydenta. W metodze ELECTRE III każdy ndeks Z j j-tego wymaru zasadnośc rozwoju meloracj w regonach (np. wymar klmatyczny, glebowo-wodny, hydrologczny, przyrodnczo-ekologczny) traktuje sę jako kryterum. Rankng regonów wykonuje sę na podstawe kryterów Z j, wykorzystując relację przewyższena S, czyl relację bnarną typu asx = a jest co najmnej tak dobre jak x (ze względu na j-te kryterum Z j rozwój meloracj w regone a jest co najmnej tak zasadny, jak rozwój meloracj w regone x). W przypadku dwóch regonów a x z grupy rozpatrywanych regonów, na podstawe wartośc tych kryterów oblcza sę wskaźnk zgodnośc C j (a, x) [0, 1] wskaźnk nezgodnośc D j (a, x) [0, 1] poszczególnych kryterów j (j = 1, 2,, n) z hpotezą, że zasadność rozwoju meloracj w regone a przewyższa zasadność rozwoju meloracj w regone x. Defncje wskaźnków C j (a, x) [0, 1] D j (a, x) [0, 1] przedstawono grafczne na rysunku 1. 1 C j (a,x) D j (a,x) 0 Z xj Z aj 0 q j p j v j Rys. 1. Grafczna prezentacja metod oblczana wskaźnka zgodnośc C j (a, x) wskaźnka nezgodnośc D j (a, x), że ze względu na j-ty wymar zasadność rozwój meloracj w regone a jest co najmnej tak duża, jak w regone x; źródło: KACA [2017] Fg. 1. Graphc presentaton of the method of calculatng the complance ndcator C j (a, x) and non-complance ndcator D j (a, x), that, due to the j-th dmenson of valdty (crteron) for the development of dranage and rrgaton, the valdty of developng dranage and rrgaton n regon a s at least as hgh as n regon x; source: KACA [2017] Jak wynka z rysunku 1., podstawę oblczeń wartośc wskaźnka zgodnośc C j (a, x) wskaźnka nezgodnośc D j (a, x) stanową prog dyskrymnacj: próg równoważnośc q, próg preferencj p oraz próg weta v, że zasadność rozwoju meloracj w regone a jest co najmnej tak duża, jak w regone x. Wartośc tych progów wyraża sę wzoram:

11 Kaca E.: Szacowane względnej zasadnośc rozwoju meloracj w skal regonów 59 q j = α qj mn(z aj, Z xj ) + β qj p j = α pj mn(z aj, Z xj ) + β pj (4) v j = α vj mn(z aj, Z xj ) + β vj gdze: mn (Z a,j, Z x,j ) = mnejsza wartość ndeksu j-tego wymaru zasadnośc rozwoju meloracj w porównywanych regonach a x. Na podstawe wskaźnka zgodnośc C j (a, x) wskaźnka nezgodnośc D j (a, x) oblcza sę współczynnk warygodnośc σ(a, x) [0, 1], oznaczający stopeń przewyższana zasadnośc rozwoju meloracj w regone a nad zasadnoścą rozwoju meloracj w regone x ze względu na wszystke krytera Z j (j = 1, 2,, n). Oblczeń dokonuje sę, wykorzystując wzór stosowany w metodze ELECTRE III [ROY 1985; SŁOWIŃSKI, ZIELNIEWICZ 2014]: n w C ( a, x) j1 j j ( a, x) j J [1 D j ( a, x)] (5) n w j1 j gdze: J = w opracowanej metodyce zbór wszystkch ndeksów (kryterów) zasadnośc rozwoju meloracj (j = 1, 2,, n); w j (j = 1, 2,, n) = wag (współczynnk ważnośc) ndeksów (kryterów). odczas wyznaczana wartośc wag w j można wspomagać sę metodą AH. W tym przypadku decydent opracowuje macerz przewag branych pod uwagę kryterów. rzykład wzoru takej macerzy, w której wyróżnono n kryterów preferencj (tu: wymarów zasadnośc) Z 1, Z 2,, Z n, przedstawono w tabel 2. Do pomaru Tabela 2. rzykład macerzy przewag branych pod uwagę kryterów preferencj Table 2. Example of preference matrx of consdered preference crtera arametr arameter Z 1 Z 2 Z 3 Z n Z /9 9 Z 2 1/3 1 1/2 5 Z /7 Z n 1/9 1/5 3 1 Objaśnena: podstawowe stopne skal: 1 = równoważność, 3 = umarkowana przewaga, 5 = slna przewaga, 7 = bardzo slna przewaga, 9 = ekstremalne slna przewaga jednego wymaru (rodzaju) zasadnośc (z boczku tabel) nad drugm (z główk tabel). Explanatons: The basc ponts of ths scale: 1 equal mportance, 3 moderate mportance, 5 strong mportance, 7 very strong mportance, 9 extreme mportance of one dmenson of valdty (from the sde of the table) over another (from the header of the table). Źródło: opracowane własne. Source: own elaboraton.

12 60 Woda-Środowsko-Obszary Wejske. T. 17. Z. 4 (60) przewag służy dzewęcostopnowa skala Saaty ego (od 1 do 9). odstawowe stopne tej skal to: 1 równoważność, 3 umarkowana przewaga, 5 slna przewaga, 7 bardzo slna przewaga, 9 ekstremalne slna przewaga jednego wymaru (rodzaju) zasadnośc (z boczku tabel) nad drugm (z główk tabel). Na podstawe tej macerzy można oblczyć wartośc wag w j, posługując sę np. możlwoścam oblczenowym Mcrosoft Excel. odczas ustalana wartośc wag pomocny może być podzał kryterów zasadnośc rozwoju meloracj na krytera wyrażające potrzeby krytera wyrażające możlwośc rozwoju. Na przykład w przypadku szacowana przyrodnczej zasadnośc rozwoju nawodneń do kryterów wyrażających potrzeby rozwoju nawodneń można zalczyć ndeksy klmatyczny glebowo-wodny, a do kryterów wyrażających możlwośc rozwoju nawodneń ndeksy hydrologczny przyrodnczo-ekologczny. Gdy brana pod uwagę grupa regonów znajduje sę w warunkach przewag możlwośc nad potrzebam rozwoju meloracj, kryterom potrzeb meloracj należy przypsywać wększe wartośc wag, zaś w sytuacj odwrotnej gdy potrzeby przewyższają możlwośc wększe wartośc wag należy przypsywać możlwoścom. odstawę oblczeń wskaźnka Q względnej zasadnośc rozwoju meloracj w regone a stanow wynk blansu netto NFS a wartośc współczynnków warygodnośc σ(a, x) σ(x, a) dla regonu a na odpowednm pozome odcęca λ (ang. NFS cuttng level), wyrażony równanem [SŁOWIŃSKI, ZIELNIEWICZ 2014]: NFS ( a, x) ( x, a); (6) a xaa gdze A = zbór wszystkch regonów. xaa Im wększa jest wartość NFS a,, tym regon a wyżej lokuje sę w rankngu regonów. W blanse tym regony traktuje sę jak werzchołk grafu skerowanego (rys. 2). Każdemu łukow (skerowanemu, tzn. ze strzałką) w tym grafe przypsuje sę wartość równą wartośc współczynnka warygodnośc σ(a, x) albo σ(x, a), gdze przez x oznacza sę wszystke regony z wyłączenem regonu a (x A a; A zbór wszystkch regonów). Łuk wychodz z regonu a wchodz do regonu x wtedy tylko wtedy, gdy a przewyższa x, odwrotne łuk wychodz z regonu x wchodz do regonu a wtedy tylko wtedy, gdy x przewyższa a. W grafe tym uwzględna sę te łuk, dla których σ λ. ozycja regonu a w rankngu wynka z blansu sumy NFS a wartośc łuków wychodzących z a wchodzących do a. Usunęce łuków o małym stopnu przewyższena, tzn. o wartośc σ(, x) < λ, ma zapobegać nepożądanej równoważnośc sumy małych stopn przewyższana z jednym zdecydowane wysokm stopnem przewyższena.

13 Kaca E.: Szacowane względnej zasadnośc rozwoju meloracj w skal regonów 61 σ(x, a)>λ λ a σ(a, x)>λ Rys. 2. Graf blansu wartośc NFS a współczynnków warygodnośc σ(a, x), że zasadność rozwoju meloracj w regone a jest wększa w stosunku do zasadnośc w pozostałych regonach współczynnków warygodnośc σ(x, a), że zasadność rozwoju meloracj w regonach (poza regonem a) jest wększa w stosunku do zasadnośc w regone a, gdy pozom odcęca λ (ang. NFS cuttng level); źródło: KACA [2017] Fg. 2. Graph of NFS balance of values of relablty coeffcents σ(a, x) that the valdty of the development of dranage and rrgaton n regon a s hgher than as compared to the valdty n the remanng regons, and relablty coeffcents σ(x, a), that the valdty of the development of dranage and rrgaton n regons outsde of regon a s hgher as compared to the valdty n regon a, at NFS cuttng level λ; source: KACA [2017] W ogólnym przypadku, tzn. dla dowolnego regonu ( = 1, 2, 3,, m) wartośc wskaźnka NFS mogą być ujemne dodatne, a ch suma równa sę zeru (ΣNFS = 0). W skrajnych przypadkach NFS może przyjmować wartość (m 1) lub +(m 1) (m lczba regonów). W perwszym przypadku regon będze charakteryzował sę najmnejszą (względem pozostałych regonów) zasadnoścą rozwoju meloracj, zaś w drugm najwększą zasadnoścą. Oblczone wartośc NFS mogą być normalzowane. W rezultace uzyskuje sę wzór do oblczana wskaźnka Q względnej zasadnośc rozwoju meloracj w regonach. Dla -tego regonu przyjme on postać [KACA 2017]: Q NFS m 1 100% (7) ( m 1) m Można wykazać, że suma wartośc wskaźnka Q dla wszystkch branych pod uwagę regonów równa sę 100 p.p. (punktów procentowych) (ΣQ = 100 p.p.). W przypadku, gdy grupa regonów jest jednorodna, tzn. we wszystkch regonach stneje wyraźna przewaga potrzeb nad możlwoścam rozwoju meloracj lub odwrotne, wskaźnk ten przyjmuje wartośc z przedzału [0, 200/m]. Jeżel NFS = (m 1), to Q = 0 oraz jeżel NFS = (m 1), to Q = 200/m.

14 62 Woda-Środowsko-Obszary Wejske. T. 17. Z. 4 (60) Wzór (7) można napsać w postac: gdze: 2wsk Q 100 p.p. m (8) NFS ( m 1) wsk 2( m 1) (9) Welkość wsk wg wzoru (9) może stanowć nną postać wskaźnka względnej zasadnośc rozwoju meloracj w regonach. Suma wartośc tego wskaźnka ze wszystkch branych pod uwagę regonów równa sę połowe lczby regonów Σwsk = m/2. Dla grupy regonów jednorodnych wskaźnk ten przyjmuje wartośc z przedzału [0, 1]. Jeżel NFS = (m 1), to wsk = 0, oraz jeżel NFS = (m 1), to wsk = 1. W oparcu o wzór (9) pamętając, że ΣNFS = 0, można wykazać, że: wsk Q 100 p.p. (10) m wsk 1 OERACJONALIZACJA I SKALOWANIE WZGLĘDNEJ ZASADNOŚCI ROZWOJU MELIORACJI W REGIONACH NIEJEDNORODNYCH rzebeg oblczeń (szacowana) względnej zasadnośc rozwoju meloracj komplkuje sę, gdy grupa regonów ne jest jednorodna, tzn. tylko w częśc z nch przeważają potrzeby (możlwośc) nad możlwoścam (potrzebam) rozwoju meloracj. Tak może być, gdy przynajmnej część kryterów wyrażających potrzeby wyrażających możlwośc jest wzajemne ujemne ze sobą skorelowana. W charakterze przykładu może służyć przypadek regonów o dużych klmatycznych potrzebach nawodneń (małe opady), ale o małych możlwoścach wodnych zaspokajana tych potrzeb (małe przepływy dyspozycyjne). W takej sytuacj proponuje sę rozwązane polegające na dwukrotnej herarchzacj regonów. erwszą wykonuje sę z założenem przewag kryterów wyrażających potrzeby (możlwośc) nad kryteram wyrażającym możlwośc (potrzeby), zaś drugą z założenem przewag kryterów wyrażających możlwośc (potrzeby) nad kryteram wyrażającym potrzeby (możlwośc). W takm przypadku dla każdego -tego regonu uzyskuje sę dwe wartośc Qʹ Qʺ wskaźnka Q względnej zasadnośc rozwoju meloracj.

15 Kaca E.: Szacowane względnej zasadnośc rozwoju meloracj w skal regonów 63 W tym przypadku wartość Q można oblczyć wg wzoru [KACA 2017]: Q m 1 ' ' " mn( Q ; Q ) " mn( Q ; Q ) (11) gdze: Qʹ Qʺ = wartośc wskaźnka Q dla -tego regonu oblczone wg wzoru (7) odpowedno, gdy przewaga kryterów (wag) charakteryzujących potrzeby nad kryteram dotyczącym możlwośc rozwoju meloracj odwrotne gdy przewaga kryterów charakteryzujących możlwośc nad kryteram wyrażającym potrzeby. Dla grupy regonów nejednorodnych przedzały zmennośc wartośc wskaźnka Q wg wzoru (11) wartośc wskaźnka wsk oblczonej na podstawe Q wg przekształconego wzoru (8) mogą być wększe nż w przypadku grupy jednorodnej. Wskaźnk Q był wykorzystywany przez autora m.n. do oblczana planowanego rocznego przyrostu zakresu (lczby/lośc) urządzeń utrzymywanych w województwe w perspektywe do roku. rzyrost ten oblczano wg wzoru [KACA 2015a]: u wsk u Qu (12) m 1 wsk gdze: Δu = roczny przyrost lczby/lośc urządzeń danego rodzaju utrzymywanych w -tym województwe, szt., km, ha; Δu = roczny przyrost lczby/lośc urządzeń danego rodzaju utrzymywanych w kraju, szt., km, ha; Q = wartość wskaźnka Q względnej zasadnośc rozwoju meloracj w -tym województwe. ODSUMOWANIE W pracy podjęto próbę opracowana metodyk szacowana (kwantyfkacj) względnej zasadnośc rozwoju meloracj (odwodneń albo nawodneń) w regone, a węc specyfcznej cechy regonu, traktowanej jako zobektywzowany skwantyfkowany pogląd (stanowsko, przekonane) często opsywane w strategach rozwoju województw, w szczególnośc zaś w wojewódzkch planach (jeżel stneją) rozwoju meloracj. Cechę tę traktuje sę jako konstrukt teoretyczny neobserwowalną bezpośredno (ukrytą) welowymarową zmenną charakteryzującą regon. Na przykład typowe wymary zmennej przyrodnczej to: klmatyczny, hydrologczny, glebowo-wodny przyrodnczo-ekologczny.

16 64 Woda-Środowsko-Obszary Wejske. T. 17. Z. 4 (60) Metodyka szacowana (pomaru) względnej zasadnośc rozwoju meloracj w regonach zależy od dostępnośc statystycznych danych pomarowych (perwotnych) nferencyjne zwązanych z ustalonym wymarem danego rodzaju względnej zasadnośc rozwoju meloracj. Dane te mogą być dostępne na pozome subregonów lub też na pozome regonów. Zależy ona równeż od zróżncowana regonów w branej pod uwagę grupe regonów. Wyróżna sę grupę regonów jednorodnych oraz grupę regonów nejednorodnych. Grupę regonów jednorodnych tworzą te, w których potrzeby (możlwośc) rozwoju meloracj wyraźne przeważają nad możlwoścam (potrzebam). W grupe nejednorodnej znajdują sę regony, w których potrzeby (możlwośc) wyraźne przekraczają możlwośc (potrzeby) rozwoju meloracj, jak równeż regony, w których możlwośc (potrzeby) wyraźne przekraczają możlwośc (potrzeby) rozwoju. BIBLIOGRAFIA BABBIE E odstawy badań społecznych [Bass for socal studes]. Warszawa. WN. ISBN ss BECKER A Zastosowane metody ELECTRE TRI do oceny zróżncowana regonalnego olsk pod względem wyposażena w nowoczesne technologe ICT w 2011 roku [Applcaton of the ELECTRE TRI method for evaluaton of regonal dversty of oland n terms of new ICT technologes applcaton n 2011]. Metody Iloścowe w Badanach Ekonomcznych. T. 13/3 s FIGUEIRA J., GRECO S., ROY B., SŁOWIŃSKI R An overvew of ELECTRE method and ther recent extenson. Journal of Mult-Crtera Decson Analyss. Vol. 20. Iss. 1 2 s FRANKFORT-NACHMIAS Ch., NACHMIAS D Metody badawcze w naukach społecznych [Research methods n the socal scences]. oznań. Zysk S-ka. ISBN X ss KACA E Aktywność meloracyjna rolnków w ujęcu wojewódzkm. W: Uwarunkowana rozwoju meloracj w olsce [Reclamaton actvty of farmers across provnces. In: Determnants of the reclamaton development n oland]. Red. E. Kaca. Woda-Środowsko-Obszary Wejske. Rozprawy naukowe monografe. Nr 37. Falenty. Wydaw. IT s KACA E. 2015a. odstawy metodyczne oblczeń w programowanu rozwoju meloracj wodnych. Aspekty rzeczowo-kosztowe [The methodologcal bass for calculatons n programmng of the land reclamaton development. Materal and cost aspects]. Woda-Środowsko-Obszary Wejske. Rozprawy naukowe monografe. Nr 41. Falenty. Wydaw. IT. ISBN ss KACA E. 2015b. Średno- długookresowe programy rozwoju meloracj wodnych w skal kraju województw [Average- and long-term programmes of the development of dranage and rrgaton on the natonal and provncal scale]. Falenty. Wydaw. IT. ISBN ss KACA E Methodology of assessng the relatve envronmental valdty of developng dranage and rrgaton on a regonal scale. Journal of Water and Land Development. No 35 p KACA E. (red.) Uwarunkowana rozwoju meloracj wodnych w olsce [Determnants of the reclamaton development n oland]. Woda-Środowsko-Obszary Wejske. Rozprawy naukowe monografe. Nr 37. Falenty. Wydaw. IT. ISBN ss. 195.

17 Kaca E.: Szacowane względnej zasadnośc rozwoju meloracj w skal regonów 65 KUKUŁA K ropozycja budowy rankngu obektów z wykorzystanem cech loścowych oraz jakoścowych. [roposal of rankng constructon on the bass of quanttatve and qualtatve varables]. Metody Iloścowe w Badanach Ekonomcznych. T. 13/1 s NOWAK S Metodologa badań społecznych [Metodology of socal studes]. Wyd. 2. Warszawa. WN WN. ISBN ss ROY B Welokryteralne wspomagane decyzj [Mult-crtera decson-makng support]. Tłum. B. Słowńsk. Warszawa. WNT. ISBN X ss SAATY T.L The Analytc Herarchy rocess: lannng, prorty settng, resource allocaton (Decson makng seres). New York London. McGraw-Hll Internatonal Book Co. ISBN ss SŁOWIŃSKI R., ZIELNIEWICZ Metody welokryteralnego wspomagana decyzj uzasadnene wyboru ops metody ELECTRE III/IV. Maszynops. oznań. ozn. Instytut Informatyk ss. 85. WĘZIAK-BIAŁOWOLSKA D Operacjonalzacja skalowane w loścowych badanach społecznych [Operatonalzaton and scalng n quanttatve socal studes.] [onlne]. Zeszyty Naukowe. Instytut Statystyk Demograf SGH. Nr 16. [Dostęp ]. Dostępny w Internece: publkacje/documents/workng_aper/isid_ W_16_2011.pdf Edmund KACA THE ASSESSING OF RELATIVE VALIDITY OF DEVELOING LAND RECLAMATION ON THE REGIONAL SCALE Key words: AH method, ELECTRE III method, dranage, rrgaton, methodology, valdty S u m m a r y In the research, t was proposed methodology for assessng the relatve valdty of developng land reclamaton (dranage and rrgaton) on the regonal scale. The valdty s understood as a specfc unobservable (hdden) feature (varable) of the regon, expressng the vew (convcton) to the development of land reclamaton, often descrbed n the development strateges of the regons. The value of ths feature refers to the value of such features n other regons belongng to the group taken nto account regons, for example provnces. There are dfferent types of the valdty of the development of reclamaton, such as for example producton-economc, soco-demographc and envronmental. Estmatng the relatve valdty of the development of land reclamaton n the regons by the proposed methodology begns wth the selecton of dmensons of ths valdty. In the case of the envronmental valdty the typcal dmensons are the clmate, the sol and water, hydrologcal and envronmental dmenson. Then, for each dmenson the ndcator nferentally assocated wth the dmenson of the valdty s chosen and calculated and then the ndex of the valdty of the development of land reclamaton n the regon s calculated. The procedure ends wth the estmate of the value of the ndcator of the relatve valdty of the development of land reclamaton n the regons. The bass for the estmaton of the value of ths valdty s the result of the orderng of the regons due to the calculated ndces, made net balance method (NFS. Net Flow Score) a fragment of the mult-crtera dalogue method of orderng of varants (regons) ELECTRE III. Adres do korespondencj: prof. dr hab. nż. Edmund Kaca, Szkoła Główna Gospodarstwa Wejskego w Warszawe, Wydzał Budownctwa Inżyner Środowska, Katedra Kształtowana Środowska, ul. Nowoursynowska 159, Warszawa; e-mal: edmund_kaca@sggw.pl