水资源价值的模糊层次分析评价——以山东省淄博市淄川区为例

杨梅

（淄博师范高等专科学校 学前教育学院，山东 淄博 255130）

水资源价值的模糊层次分析评价
——以山东省淄博市淄川区为例

杨梅

（淄博师范高等专科学校 学前教育学院，山东 淄博 255130）

水资源价值系统是一个模糊且复杂的系统，主要有三方面的要素构成：自然因素、经济因素、社会因素。以淄川区为例，选取了 9个评价指标作为评价要素，用模糊综合评判法对水资源价值进行了评价，并估算了水资源的价格。

水资源价值；模糊综合评判

The system of water resource value is a fuzzy and complicated system，consisting of natural factor，economic factor and social factor.Take Zichuan district for example，we choose nine indexes as evaluation factors，and evaluate the water resource value in fuzzy comprehensive evaluation method，furthermore estimate the price of water resources.

Abstract：water resource value；fuzzy comprehensive evaluation

自2014年以来，淄博市持续干旱，对城乡供水造成严重影响。淄博市最大水源地太河水库由于库容不断减少，自2014年9月起就已经暂停向淄博中心城区供应太河水。2015年底以来，淄川太河水库接近枯竭，到2015年底，总库容1.66亿立方米的太河水库，已经没有一滴水，由此可见淄川区乃至淄博市的供水形势非常严峻。

目前，水资源供需矛盾在我国各地均有不同程度的表现，“开源节流”是解决矛盾的关键。运用经济手段调节水资源供需矛盾尚未全面展开，特别是有关水资源价值理论有待突破。因此，水资源价值研究在水资源经济管理或者水资源需求管理中是十分必要的［1］。

一、水资源价值的模糊层次分析评价

（一）模糊综合评判法的思想和原理

在客观世界中，存在着大量的模糊概念和模糊现象。

一个概念和与其对立的概念无法划出一条明确的分界，它们是随着量变逐渐过渡到质变的。例如“年轻”和“年老”就是如此，人们无法划出一条严格的年龄界限来区分“年轻”和“年老”。生活中，类似这样的事例很多，如“高与矮”“胖与瘦”“美与丑”等，这些没有确切界限的对立概念都是所谓的模糊概念。

模糊综合评判方法是在模糊环境下，考虑多种因素的影响，为了某种目的对一事物做出综合决策的方法。它的特点在于，评判过程是逐对象进行，且对被评对象有唯一的评价值，不受被评价对象所处对象集合的影响。综合评价的目的是要从对象中集中选出优胜对象，所以还需要将所有对象的综合评价结果进行排序。所以，模糊综合评判法也将针对评判对象的全体，根据所给的条件，给每个对象赋予一个非负实数评判指标，再据此排序择优。

本方法虽然利用了模糊数学理论，但并不高深，也不复杂，容易为人们所掌握和使用。可以说，其优点是：数学模型简单，容易掌握，对多因素、多层次的复杂问题评判效果比较好，是别的数学分支和模型难以代替的方法。目前，这种模型应用广泛［2］（P34-35，P111）。

（二）水资源价值系统复杂性与模糊性

水资源价值系统是一个复杂的系统，它是自然系统、社会系统、经济系统之间，相互影响、相互作用、相互耦合的系统。如果不考虑社会系统和经济系统，只考虑水资源本身，其价值难以考察。就每个系统而言，又是复杂因素共同作用的复合体。对于这样的复杂系统，运用常规的数学模型来评价水资源价值是难以如意的。因为在复杂系统中存在着“不相容原理”，即当一个系统复杂性增大时，人们对该系统描述精确化的能力减小，在超过一定限度时，复杂性和精确性即将相互排斥。水资源价值系统又是一个模糊系统，例如评价水质有优良、良好、中等、差、劣等多种情况，我们都不能用一个简单的“是”或“否”的“非此即彼”样式来回答。同样，水资源丰富程度、水资源价值高低，往往并没有严格的界限；而对这种界限不分明的事务，需要有一种能对事务渐变过程中的不分明性加以描述的数学形式。鉴于水资源价值系统的复杂性和模糊性，适宜用模糊数学的方法进行处理。因为模糊集合正适宜于那些“有着人的智力活动参与其内，本身具有高度复杂性且紧紧伴随着模糊性”的学科及领域［3］。本文应用水资源价值模糊综合评价数学模型，进而建立水资源价值的模糊层次分析评价模型，得出了水资源的价格。

（三）水资源价值评价要素

影响水资源价值的因素是多方面的，应全方位综合考虑。为此，我们应遵循全面性、代表性、独立性、简约性以及可操作性等原则选取并建立指标体系。纵观构成水资源价值的因素，可以将其分为三类：自然因素，经济因素、社会因素［4］。

首先，水资源价值的高低必然决定于水资源水量的丰富程度。“物以稀为贵”，它通俗地表明了资源的稀缺程度与其价值量之间的关系。水资源水量越是相对稀缺，其价值就越高。水资源价值又是与水质状况紧密联系的，因为水资源功能往往决定于水质。另外，水资源功能不同，单位水资源所创造的价值也不应相同，即不同功能的水资源对国民经济的贡献存在着差异，故其价值也不应相同。水质好，则水体功能多样，其价值就高；而水质差则功能单一，甚至失去原有功能成为废水，其价值就低。

社会经济因素在水资源价值形成过程中也起着重要的作用。一方面，无论水资源水量多么丰富，水质多么好，如果不去开发利用，不与社会经济因素结合起来，水资源价值充其量只是表现为生态价值，其经济价值则无法体现；另一方面，不少国家和地区以河口或港口城市为依托，以主要江河为枢纽，形成整体发展态势，并成为这些国家和地区社会经济发展重要支柱的成功实践，表明了水资源与社会经济因素的有效结合是水资源价值产生的源泉。在进行水资源价值评价时，必须考虑社会经济因素中那些能够反映水资源在社会经济发展中的作用，以及社会经济发展对水资源的需求情况和依赖程度的因素，如人口、经济发展水平、经济结构、科技水平等。一般地说，水资源在社会经济发展中的作用越大，社会经济发展对水资源的需求越大，依赖程度越强，其价值相对就越高［1］［5］。

综上所述，本文选用的指标具体如下：水资源数量、水资源质量、水资源的分布、用水效率、国民收入、产业结构规模、技术水平、政策、人口密度（详见图1）。

图1

二、淄川区水资源价值评价

（一）权重集A的确定

1.建立递阶层次结构（如图1所示）。

2.判断矩阵：依据图1中各层次指标及相互间的关系，则可构造判断矩阵。这里采用1-9标度方法，对不同情况的评比给出数量标度，譬如将对核心技术能力水平评价语言值（语词）“很好，较好，一般，不好，差”分别定为9，7，5，3，1五级，而介于两档之间的分别定为8，6，4，2四级。

指标层相对各准则层的判断矩阵及计算结果：C1-P

C1 P1 P2 P3 W P1 1 1 3 0.429 P2 1 1 3 0.429 P3 1/3 1/3 1 0.143

C2 P4 P5 P6 W P4 1 1/3 2 0.230 P5 3 1 5 0.648 P6 1/2 1/5 1 0.122

C3 P7 P8 P9 W P7 1 3 4 0.637 P8 1/3 1 3 0.258 P9 1/4 1/3 1 0.105

C1 C2 C3 W C1 1 1/3 2 0.249 C2 3 1 3 0.594 C3 1/2 1/3 1 0.157 A

3.判断矩阵的一致性检验：由上述计算可知，所有矩阵均具有满意一致性。

4.确定各层指标的相对权重，然后进行层次总排序：

其中W1=0.429·0.249=0.107为水资源数量P1对总目标层A的权重值，依次类推即为指标层P2，P3……，P9对总目标A的权重值。

C P C1 C2 C3 层次总排序0.249 0.594 0.157 Wi（i=1，2，……9）P1 0.429 0 0 0.107 P2 0.429 0 0 0.107 P3 0.143 0 0 0.036 P4 0 0.230 0 0.137 P5 0 0.648 0 0.385 P6 0 0.122 0 0.072 P7 0 0 0.637 0.100 P8 0 0 0.258 0.041 P9 0 0 0.105 0.016

（二）模糊评判矩阵R的确定

模糊评判矩阵R可采用下列方法确定。通过专家评定及具体数据，对水资源数量P1做出评价，假定其结果是：10%的人认为“好”，20%的人认为“较好”，40%的人认为“一般”，20%的人认为“较差”，10%的人认为“差”，则得：A1=（0.1，0.2，0.4，0.2，0.1），同样对P2，P3，…，P6作出评定后，得：

把以上评定结果写成矩阵：

（三）模糊层次分析法评判

评价指标在水资源综合评价中的权重A在上面已求出，A=（0.107，0.107，0.036，0.137，0.385，0.072，0.100，0.041，0.016）

归一化后结果为：

（四）水资源价格计算

运用上述模型所得结果为水资源价格综合评价，是一个无量纲的向量，必须通过如下公式转换为水资源价格WLJ=B·S，其中WLJ为水资源的价格，B为水资源价值综合评价值，S为水资源价格向量。

水资源价格向量的确定，采用社会承担能力的方法来确定。水费承受指数=水费的支出/实际收入，该公式能够比较准确、直观地反映人们对水资源价格的社会承受能力。水资源价格的上限就是达到最大水费承受指数时水资源的价格，可以用下式来表示:［6］P=A ×E/C-D，式中：P为水资源价格上限；A为最大水费承受指数；E为实际收入；C为用水量；D为供水成本及正常利润。则水资源价格在［P，0］之间，可以按照等差间隔将其化为价格向量，得到水资源价格向量：S=（P，P1，P2，P3，0）［7］（P144-147）。

通过对淄川区的实际调查，家庭最大水费承受指数为0.02，人均年平均用水量为57.7m2，供水成本及正常利润为2.67元。2015年，淄川区城镇居民人均可支配收入31580元，根据公式计算得P= 8.28，则水资源价格在［8.28，0］之间，可以按照等差间隔将其化为价格向量，得到水资源价格向量：S=（8.26，6.21，4.14，2.07，0），就算得水资源价格=5.69元。

［1］周臻峰.水资源价值研究-以天津市为背景［D］.天津大学，2007.

［2］杜栋，庞庆华，吴炎.现代综合评价方法与案例精选［M］.北京：清华大学出版社，2008.

［3］顾圣平，林汝颜，刘红亮.水资源模糊定价模型［J］.水利发展研究，2002，（2）.

［4］姜文来，王华东.水资源价值流研究［J］.经济地理，1994，（6）.

［5］何锦峰，陈国阶.水资源动态完全成本定价的理论探讨［J］.自然资源学报，2003，（3）.

［6］姜文来，于连生，刘仁和（等）.水资源价格上限的研究［J］.中国给水排水，1993，（2）.

［7］姜文来.水资源价值论［M］.北京：科学出版社，1998.

（责任编辑：胡安波）

O156.1

A

（2017）01-0075-04

2016-09-01

杨梅（1980-），女，山东淄博人，硕士，淄博师范高等专科学校学前教育学院讲师，主要从事应用数学研究。