基于AHP法对宁夏水资源承载力的评价*

宋桢桢，顾银鲁

(银川能源学院)

0 引言

水是生命之源，是人类不可或缺的重要物质资源．然而人类在创造丰富物质财富的同时，水资源的严重缺乏正逐渐成为困扰全球的世界性问题．我国是个人口众多而水资源贫乏的国家，水资源的缺乏已经成为中国社会和经济发展的瓶颈，它对一个国家或地区综合发展和发展规模有至关重要的影响．在此背景下，水资源承载力是一个国家或地区在持续发展过程中各种自然资源承载力的重要组成部分．水资源承载力分析的目的，是为了揭示水资源、经济、环境和人口之间的关系，充分合理地利用水资源，使经济建设与水资源保护同步进行，促进社会经济的可持续发展．

该文从水资源条件、水资源开发利用程度、水质状况、经济发展状况、社会发展状况五个方面选取具有代表性的指标，建立了水资源承载力评价指标体系．并根据宁夏的实际情况，选取了16项指标，建立宁夏水资源承载力评价指标体系．鉴于水资源承载力系统是一个复杂的多目标系统，该文构建了基于AHP构权评价模型．通过AHP分析，确定了各指标的权重，对宁夏2010年水资源承载力进行了实证研究，作出较为客观的评价．根据综合评价结果，提出了改善宁夏水资源承载力状况的措施，为水资源的规划管理及相关研究提供理论依据．

1 层次分析法

层次分析法(The Analytic Hierarchy Process，简称AHP)是美国匹兹堡大学运筹学家萨坦教授(A-L-Saaty)提出的一种层次权重决策分析方法．AHP是一种能将定性分析与定量分析相结合的系统分析方法，它把复杂的问题分解为各个组成因素，将这些因素按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，然后综合人的判断决策诸因素相对重要性总的顺序．

1．1 层次分析法的步骤

(1)分析系统中各因素之间的关系，建立系统的递阶层次结构，按照目标的不同、实现功能的差异，将包含的因素分组，每组作为一个层次，分为几个等级层次．从上至下依次为目标层(最高层)、准则层(中间层)和指标层(底层)．

(2)对同一层次的各元素关于上一层次中某一准则的重要性进行两两比较，构造两两比较判断矩阵:

式中:R—判断矩阵;n—两两比较的因素的数目;rij—是判断矩阵R的元素，表示i因素与j因素相对于某一准则C相对重要性的标度，一般采用Satty T L提出的1-9标度法表示，见表1．

表1

(3)根据判断矩阵R，计算判断矩阵R的最大特征值λmax及对应的特征向量ω，表达式为:

特征向量采用方根法计算，步骤如下:

Wi:UI的相对重要度．

(4)进行一致性检验:求出λmax和ω后，要对矩阵进行一致性检验，若CR＜0．1时说明矩阵满足一致性要求，否则，需对判断矩阵的标度做出适当修改．公式为:

表2

1．2 层次分析法中指标体系的建立

水资源承载力指标体系的选择及其确定关系到综合评价的精度．该文根据宁夏社会经济状况和水资源的特点以及指标数据的可获性，最终选取了16个指标构成宁夏水资源承载力评价指标体系(见表3)．

表3

2 综合评价结果的分析

针对以上建立的层次结构模型，构建判断矩阵，运用层次分析法．通过EXCEL实现指标体系多元素的权重计算，并进行一致性检验，检验结果为:一致性指标CI=0．00172，平均随机一致性指标 RI=0．0429，总体一致性 CR=0．04009＜0．1，满足一致性检验．由此可以看出整个体系中，该地区的水环境状况、经济发展状况、社会发展状况对水资源承载力影响较大．

要提高宁夏水资源承载力，重点需要在以下方面加大力度，采取切实有效措施:

(1)加快水利工程建设，提高供水保障能力．水利工程是挑战水资源时空分布不均的一种有效方法．加快水利工程建设，尤其是供水类水利工程建设，使之满足人们生产生活、经济社会发展以及生态环境用水的要求．

(2)加大污水处理力度，提高污水回用程度．采用行政、经济、法律等多种手段，加大污水处理力度，提高污水回用程度．限制污染型工业的发展，工业废水和城镇生活污水要处理后达标排放．应将污水资源化，重复利用．

(3)倡导节约用水．节水是提高水资源承载力的重要一环．当前我国的水资源利用效率和节水水平与发达国家相比还存在明显的差异．居民生活用水、农业灌溉用水及工业生产用水都存在着很大的空间．

3 结语

以宁夏水资源承载力为例，介绍了AHP法的基本原理和方法步骤，说明该法是用一定标度把人的主观判断进行客观定量化而把定性问题进行定量分析的一种简单实用的多准则评价决策方法，可在区域水资源承载力，社会经济综合决策分析等方面得到广泛应用．

［1］ 张丽．水资源承载能力与生态需水量理论及应用［M］．郑州:黄河水利出版社，2005．

［2］ 姚治君，王建华，江东，等．区域水资源承载力的研究进展及其理论探析［J］．水科学进展，2009，13(1):111-215．

［3］ 宁夏水利厅．2010年宁夏水资源概况．

［4］ 宁夏统计局．2010年宁夏国民经济和社会发展统计公报．