水资源可持续利用评价指标体系研究

2014-01-19 16:23:52尚尔君辽宁省观音阁水库管理局
河南水利与南水北调 2014年1期
关键词:浑河关联度关联

□尚尔君(辽宁省观音阁水库管理局)

水资源可持续利用评价指标体系研究

□尚尔君(辽宁省观音阁水库管理局)

文章以可持续发展总体战略为指导,简要阐述了水资源可持续利用的内涵,以此为基础,遵循5条构建原则,建立了包含水资源、社会、经济及生态环境等系统的指标体系,确定指标评价标准。应用层次分析法确定权重,以灰色关联法建立评价模型。并以浑河流域为例,结合社会经济发展与生态环境保护等准则,对该流域水资源可持续利用进行评价。

水资源;可持续利用;指标体系;评价

0 引言

可持续发展是世界各国或地区社会经济发展的总体战略,水资源的可持续利用则是可持续发展框架下的水资源利用的一种新模式,是指在维持水的持续性和生态系统整体性的前提下,支持人口、资源、环境与经济协调发展和满足代内与代际人用水需要的全过程,是水资源开发利用、保护和管理一体化的最合理利用方式,具有复杂性、广泛性、动态性和地域性等特点。根据特定区域或流域社会经济及水生态环境发展状况,建立一套能够反映或衡量水资源、社会、经济、生态环境协调发展的评价体系,并采用适宜评价方法正确测度和评价水资源可持续利用性,对实现水资源、社会经济及生态环境的可持续发展具有重要意义。

1 水资源可持续利用评价指标体系的构建原则

水资源可持续利用问题具有典型的多层次、多指标特征。为了保证水资源的可持续利用,必须要考虑社会、经济、生态环境和水资源的自身特性等因素的影响。水资源可持续利用评价指标体系的建立,应根据区域或流域水资源特点,考虑社会经济发展的不平衡、水资源开发利用程度及当地科技文化水平的差异等,充分考虑科学、实用、简明的选取原则。

一是科学性原则。指标名称应规范,含义明确,测算方法标准,计算方法要规范。指标体系应该全面反映流域水资源开发利用的主要特征和发展状况。二是可操作性原则。指标的获取具有可行性,在我国现有统计报告中存在或者通过努力能够得到相应的数据资料(如年鉴资料、抽样或典型调查)。三是代表性原则。应选取代表性、独立性、典型性强的指标,避免意义相近、交叉、重复的指标。四是层次性原则。指标体系的选择应具有层次性,层层逐次关联,思路清晰、目标明确,为进一步的因素分析创造条件。五是动态性原则。既要体现系统的发展状态,又要反映系统的发展过程,使评价模型具有“活性”。

2 基本原理与方法

2.1 层次分析法基本原理

层次分析法(AHP)是美国学者T.Saaty提出的一种多目标、多准则的决策分析技术。其基本原理是将目标分为若干层次,由专家对各层指标的重要性进行评判,然后通过计算确定下层指标对上层指标的贡献度(权重),最后计算得到最基层指标对总目标的权重值。

2.1.1 构造判断矩阵

在层次结构中,对层次间的相关元素进行两两比较,并按其重要性评定等级,构成矩阵形式,即判断矩阵。一般采用9位标度法确定。

2.1.2 矩阵一致性检验

2.1.3 计算权重向量

对于各指标权重的计算,常用的计算方法有幂乘法、几何平均法(求根法)、和积法。此次采用几何平均法,计算公式为

2.2 灰色关联分析法

灰色关联法的基本思路是以因素的数据列为依据,用数学的方法研究因素间的几何对应关系,即序列曲线的几何形状越接近,则它们之间的关联度越大,反之越小。计算步骤:确定评价指标集样本数列,并确定指标评价标准数列等级以及指标权重;对指标数据进行无量纲化处理,转化为可比较的数据序列;计算样本数列各个指标对于不同标准数列的关联系数;计算样本序列对不同标准序列关联度,按照最大关联度原则得到综合评价结果。

2.3 指标评价标准

评价标准的确定主要参照5点:已有国家标准或国际标准的,采用规定的标准值;参考国家关于某些指标的发展规划值,或者发达国家、地区的指标实际值来确定标准值;参考现有的文献资料确定标准值;根据理论分析并结合典型地区的现状特征值确定标准值;结合专家意见。

3 实例研究

以浑河流域为例,对其现状年(2010年)水资源可持续利用状况进行评价。浑河发源于抚顺市清原县湾甸子镇长白山支脉滚马岭西侧,自东北向西南流经抚顺、沈阳、辽阳、鞍山等市,全长415.40km,流域面积11481km2,在海城市的三岔河与太子河相汇进入大辽河,向南流至营口市附近入辽东湾汇入渤海。

根据AHP的要求,建立浑河流域水资源可持续利用的层次结构,如图1所示,并根据AHP计算步骤确定各个指标权重:0.089,0.218,0.049,0.049,0.055,0.022,0.135,0.058,0.175,0.112,0.037。

图1 水资源可持续利用评价层次结构图

参考上述指标评价标准,采用多元统计分析原理划定各评价指标等级,最终将11个评价指标分为很好、较好、一般、较差、很差5个等级,并且每个等级给出一个定量范围作为识别标准,评价标准见表1。

根据灰色关联法的基本原理及计算步骤,确定各个评价指标与5个等级的关联离散值,由求出的关联离散值及指标权重确定关联度,见表 2(1)、表 2(2)。

表1 水资源可持续利用评价标准表

表2 (1) 各评价指标与各等级关联度离散值表

表2 (2) 各评价指标与各等级关联度离散值表

根据最大关联度原则,确定浑河流域水资源可持续利用处于很差的等级,表明浑河流域水资源可持续利用状况不佳,这一评价结果符合大伙房输水工程水资源系统的实际情况。

4 结语

水资源可持续利用评价需要把社会经济发展与生态环境保护同水资源状况等准则相结合进行综合研究。利用层次分析法确定指标权重,利用灰色关联模型对水资源可持续利用状况进行评价。评价结果能够全面真实反映现状年浑河流域水资源可持续利用状况。

TV213

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1673-8853(2014)01-0053-02

2013-11-18

李 迪)

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