基于层次分析法的云南省小康水利现状评估

苏建广, 张天力, 鲁程鹏, 顾世祥

(1.云南省水利水电勘测设计研究院，昆明 650021；2.河海大学 水文水资源学院，南京 210098)



基于层次分析法的云南省小康水利现状评估

苏建广1, 张天力1, 鲁程鹏2, 顾世祥1

(1.云南省水利水电勘测设计研究院，昆明 650021；2.河海大学 水文水资源学院，南京 210098)

云南省开展小康水利规划研究，力争在2020年实现小康社会下的小康水利。为确保这一目标的顺利实现，基于层次分析法提出了由防洪抗旱减灾、水资源合理配置、水资源高效利用、水源地保护与河湖健康保障、水管理、水利发展保障6大体系26项指标组成的云南省小康水利评价指标体系。通过层次分析法计算各项指标权重，并利用构建的小康水利指标体系对云南省2011年水利发展现状进行评价。云南省小康水利现状水平为71分，距离实现小康水利还有一定差距。水管理能力得分仅为40.8分,为主要制约因素，这与云南省水利发展现状基本相符，现状评估结果可为云南省小康水利建设规划提供依据。

小康水利；指标体系；层次分析法；云南省；现状评估

1 研究背景

一般地，小康水利可以定义为：以水利的基础性、安全性和舒适性，支撑和保障全面建设小康社会目标的实现[1]。云南省水资源丰富，但受低纬度高原、季风气候及纵向岭谷等地理环境的影响，水资源时空分布不均，利用程度较低且开发难度逐渐加大，滇中高原资源性缺水和全省面上工程性缺水较为突出[2]。在经济社会发展取得巨大成就的同时，水利发展的短板也逐渐凸显出来，供水保障能力不足，水环境问题严重，水资源利用方式粗放等问题亟需解决。云南省力争在2020年与全国同步实现全面建成小康社会，水利是最重要的物质基础之一，是国家安全、社会稳定、经济社会发展的重要支撑和保障，全面建成小康社会对水利提出了更高的要求。2013年云南省开展小康水利建设规划研究，以求在2020年前实现小康水利，基本构建与国民经济发展相适应的防洪抗旱安全保障体系，基本建成满足经济社会发展需求的供水安全保障体系，基本建立节水、防污与治污型社会，基本建立健全农业高效增产的灌排水体系，山区农村水利供水保障能力进一步加强，基本建成水源地保护和河湖健康保障体系，建立较为完善的水利发展保障能力和水管理保障体系，为全面建成小康社会提供基础保障。因此，亟需对全省的水利现状水平做一个全面的了解。研究合理确定小康水利指标体系权重的方法，并对云南省小康水利发展现状进行评价，对把握小康水利建设重点，科学分析小康水利进程，具有重要的现实意义。

小康水利是一个发展过程，是水利现代化的一个阶段目标。近年来，国内学者对水利现代化指标体系开展了广泛的研究[3-6]。童坤等[7]采用定性与定量分析相结合的层次分析法，针对水利现代化评价中的综合评价和单项评价分别进行了研究；张丽平等[8]根据主成分分析法提出了上海市郊区水利现代化建设的指标体系；喻君杰等[9]、欧剑锋等[10]在研究江苏省水利现代化指标体系的过程中运用了主成分分析法，并在初选指标集的基础之上，应用模糊聚类分析法进一步筛选确定评价指标，精简了指标体系。伍立群等[11]提出了滇中地区水资源开发利用评价指标体系，涉及16个领域、85个指标。目前小康水利评价指标体系的研究尚不多见，相关水利现代化指标体系的研究成果可以为开展云南省小康水利评价指标体系的研究提供一定的借鉴意义。

2 云南省小康水利评价指标体系的构建

考虑到小康水利具有供水安全、防洪安全和生态环境安全等多目标、多层次的特性，并遵循系统性与独立性相结合、代表性与综合性相结合、科学性与可操作性相结合、动态性与静态性相结合、区域性与规范性相结合的原则，本文从防洪抗旱减灾、水资源合理配置、水资源高效利用、水源地保护与河湖健康保障、水管理、水利发展保障6个方面建立云南省小康水利指标体系，见图1。

图1 云南省小康水利指标体系Fig.1 Index system of well-off water conservancy planning in Yunnan Province

2.1 指标分类

为加强对重点领域的监测和引导，突出重要指标的作用和地位，按照对指标是否存在强制性要求以及在规划期内是否具有明确考核要求的标准，将26项指标划分为农村饮水安全人口达标率等由国家或省市强制要求实现的9项强制性指标，堤防防洪达标率等可以明确考核目标的10项考核性指标，及水旱灾害损失率等作为小康水利评价体系重要参考标准的7项参考性指标。指标分类的结果可以作为确定指标之间相对重要性的依据。

2.2 权重确定

层次分析法[12-13]的基本原理是将评价系统的各要素分成若干层次，并以同一层次的各种要求按照上一层要求为准则，进行两两的判断比较和计算，求出各要素的权重[14]。该方法具体步骤如下：

(1) 建立层次结构。将小康水利的总体水平作为层次分析的目标层(A)，将防洪抗旱减灾、水资源合理配置、水资源高效利用、水源地保护与河湖健康、水管理和水利发展保障作为层次分析的准则层(B)，将各评价指标作为层次分析的方案层(C)。评价体系层次结构见图1。

(2) 构造判断矩阵。层次结构建立以后，各层次之间元素的隶属关系就确定了，通过采用1—9标度及其倒数的标度方法(表1)，对同一层次下的各元素进行两两对比并按重要性等级赋值，本文把指标类型作为对比指标重要性程度的主要依据(强制性指标权重>考核性指标权重>参考性指标权重)，最终得到各层次下的判断矩阵A=(aij)n×n。

表1 判断矩阵标度及其含义

表2 平均随机一致性指标

(4)层次总排序。通过计算各层元素对系统目标的合成权重，进行总排序，以确定结构图中最底层各个元素在总目标中的重要程度。

最后综合云南当地专家的意见，适当平衡后依次确定各项指标权重，得到云南省小康水利评价指标体系的各指标权重，见表3。

表3 云南省小康水利评价指标体系(指标类型、权重及目标值)

2.3 指标得分

为了便于对比分析，消除量纲差异性带来的不可比性，需要采用标准化法对原始数据进行处理。本文根据《云南省水利发展“十二五”规划》、《云南省水资源综合规划》、《云南省节水型社会建设“十二五”规划》等相关规划内容，并结合云南水利发展现状，综合确定了26项评价指标的小康水利目标值，详见表3。其中，强制性指标主要根据国家或省市规范中强制要求达到的目标确定；考核性指标参考相关规划的考核目标及云南省水利发展现状水平综合确定；参考性指标根据理论分析并结合云南省水利发展现状水平综合确定。指标的标准化方程如式(1)和式(2)所示。

对于正指标，采用公式Pi=Zi/Zi0；

(1)

对于逆指标，采用公式Pi=Zi0/Zi。

(2)

式中：Pi为该指标的标准化数值；Zi为该指标的实际值；Zi0为该指标的目标值。正指标数值越大越优，逆指标则相反。

2.4 小康水利评判标准

云南省小康水利的综合得分为

(3)

式中：H为综合得分；Ci为各项指标的实现程度；Ki为各项指标对应权重。

小康水利不仅要把握当地水利发展总体水平，还要注重各体系、各指标间发展的平衡[15-16]。从总体水平、单项指标综合确定云南小康水利的评价标准为：

(1) 小康水利综合得分达到90分以上。

(2) 单项指标分为强制性指标、考核性指标和参考性指标，其中强制性指标要求达到100分，考核性指标90分以上，参考性指标不作要求。考虑到不同地区之间的资源禀赋、主体功能定位、产业布局存在差异，水利服务内容与发展模式各有不同，为体现对区域的分类指导，采用以上评判方法时，不要求每一项指标均要达到目标值，允许对参考性指标不作要求，但对强制性指标和考核性指标有较高要求。

3 云南省小康水利现状评价

以2011年为现状水平年，对云南省小康水利发展水平进行评价，将云南省2011年26个指标的现状值及目标值代入标准化方程，就可得到云南省各评价指标的实现程度，见图2。

图2 云南省小康水利单项指标现状水平评价结果Fig.2 Assessment results of single indicator for the present situation of well-off water conservancy in Yunnan Province

由图2的单项指标评估结果可见， 城镇自来水普及率(C8)、 城镇饮水安全达标率(C9)、 蓄水工程供水比重(C10)、 规模以上工业用水重复利用率(C13)、 农田灌溉水有效利用系数(C17) 5项指标超过了90分， 为现状水平较高的领域。 而病险水库除险加固完成率(C3)、 山洪灾害防治区站点密度(C4)、 农村自来水普及率(C5)、 有效灌溉率(C7)、 山区每百人五小水利工程件数(C11)、 万元工业增加值用水量(C12)、 节水灌溉率(C16)、 水功能区水质达标率(C18)、 水功能区监测率(C21)、 县级以上城镇集中式饮用水源监测率(C22)、 水文站点降水、 水位监测自动化率(C23)、 主要州市界河水量、 水质监测率(C24) 12项指标低于70分， 为全省水利薄弱环节。 其余9项指标介于70～90分之间。

根据单项指标测算结果，对云南省小康水利总体得分进行计算，2011年全省小康水利现状水平为71分，距离实现小康水利还有一定差距。如图3所示，水源地保护与河湖健康状况(B4)达到了80分，居“六大体系”之首，现状水平较高；水管理能力(B5)仅为40.8分，居“六大体系”之尾，发展水平有待提高；防洪抗旱减灾能力(B1)、水资源合理配置(B2)、水资源高效利用水平(B3)及水利发展保障(B6)均处于70～80分之间。

4 结 论

(1) 采用层次分析法确定了小康水利评价指标体系的各指标权重，经过多次专家咨询综合确定，既体现了专家经验，又在一定程度上减少主观判断的随意性，使所得权重相对客观合理，符合实际。

(2) 将评价指标分为强制性、考核性、参考性3种类型，并将它贯穿于指标目标值确定、权重确定及小康水利评判标准中去，使整个评价系统更为科学合理，具有一定的独创性。

(3) 以2011年为基准年，对云南省小康水利发展水平进行评价。评价结果显示云南省小康水利现状水平距离实现小康水利还有一定差距，其中水源地保护与河湖健康保障状况较好，水管理水平较差，评价结果与云南省实际情况基本相符，可以为云南省小康水利建设提供依据。

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(编辑：黄 玲)

Assessing the Status of Well-off Water Conservancy Planningin Yunnan Province Using AHP Method

SU Jian-guang1, ZHANG Tian-li1, LU Cheng-peng2, GU Shi-xiang1

(1.Yunnan Institute of Water & Hydropower Engineering Investigation and Research, Kunming 650021, China; 2.College of Hydrology and Water Resources, Hohai University, Nanjing 210098, China)

To achieve the well-off water conservancy in a well-off society before 2020, the well-off water conservancy planning is undergoing in Yunnan Province. In this research, an assessment index system consisting 26 indexes in aspects of flood control and drought relief,reasonable allocation of water resources, effective water utilization, water source protection and river health, water management and water development is proposed based on the method of analytic hierarchy process (AHP). The index weights are calculated by AHP method, and the index system is used to evaluate the status quo of water conservancy development in Yunnan province in 2011. Results reveal that the score of well-off water conservancy in Yunnan province at present is 71, and there is still some way to go; whereas the score of water management ability is only 40.8, which is the main restrictive factor, consistent with the actual condition of water development in Yunnan. The results could be used as the basis for the well-off water conservancy planning in Yunnan Province.

well-off water conservancy; index system；analytic hierarchy process (AHP); Yunnan Province; status quo assessment

2016-09-01

国家水体污染控制与治理科技重大专项(2013ZX07102-006-01)；云南省技术创新人才计划项目(2011CI092)

苏建广(1982-)，男，云南嵩明人，工程师，主要从事水利水电规划研究，(电话)18987763299(电子信箱)12485096@qq.com。

顾世祥(1972-)，男，彝族，云南镇雄人，教授级高级工程师，博士，主要从事水利水电规划研究，(电话)13078773756(电子信箱)gushxang@qq.com。

10.11988/ckyyb.20160897

2016,33(11):122-126

TV213.4

A

1001-5485(2016)11-0122-05