综合多指标评价法在河流健康评价中的应用研究综述

杨晓燕 王炽 吴甜 夏体渊

摘要：为了解当前综合多指标评价法的研究进展和方向，补充评价指标筛选的原则与方法，概述了国内外综合多指标评价法在河流健康评价中的研究进展。首先，通过追溯国内外文献资料，从河流健康评价对象和评价方式的角度总结了综合多指标评价的概念和评估原理，并以云南省河长制关于河流健康评价的目标-准则-指标结构为例，说明河流健康评价的3个层次结构。其次，重点强调了综合多指标评价法目前的研究进展和指标选用的合理性。最后，就综合多指标评价法存在的问题进行分析，并提出相应的解决方法，为中国河流健康管理提供参考，为各地河长制的顺利推进提供科技支撑。

关键词：河流健康；河流健康评价；综合多指标评价法；目标-准则-指标结构；健康状态

中图分类号：X826;X835文献标识码：A文章编号：1001-9235（2024）02-0084-06

Application Review of Comprehensive Multi-index Evaluation Methods in River Health Evaluation

YANG Xiaoyan¹，WANG Chi²，WU Tian¹，XIA Tiyuan^1*

（1.College of Agriculture and Life Sciences，Kunming University，Kunming 650214，China; 2.Institute of Agricultural Environment and Resources，Yunnan Academy of Agricultural Sciences，Kunming 650205，China）

Abstract： To understand the current research progress and direction of comprehensive multi-index evaluation methods，and supplement the principle and method of evaluation index screening，this paper summarizes the research progress of the comprehensive multi-index evaluation method in river health evaluation at home and abroad.Firstly，the concept and evaluation principle of comprehensive multi-index evaluation are summarized from the perspective of river health evaluation objects and evaluation methods by tracing the domestic and foreign literature.Meanwhile，the three hierarchies of river health evaluation are illustrated by taking the target-criterion-index structure of river health evaluation in Yunnan Province as an example.Secondly，the current research progress of comprehensive multi-index evaluation methods and the index selection rationality are emphasized.Finally，the problems existing in the comprehensive multi-index evaluation methods are analyzed and the corresponding solutions are put forward.As a result，this paper provides references for river health management in China，and also scientific and technological support for the smooth promotion of river chief systems in various places.

Keywords：river health;river health evaluation;comprehensive multi-index evaluation method;target-criterion-index structure;healthy state

河流是地球表面水资源的主要载体，是维持生态系统健康和平衡的重要生态因子^［1］，它的健康与人类社会可持续发展是密切相关的。随着人口的迅速增长和农工业的快速发展，诸多的河流因此受到人为因素和自然因素两方面的影响，河流健康问题面临着严重的考验^［2-3］。加强日常河流的管理是解决河流健康的重要途径之一，如何对河流的健康状况进行评价是河流管理的日常工作，亦是落实“河长制”的有效途径。评价方法的选择是判定河流是否健康的关键^［4］，确定合理的评价方法可以保证河流的健康状态得到及时监测，以达到管理和保护的目的，对相关理论的研究具有现实意义，能够在一定程度上帮助各地政府进行河流健康管理，促进河流生態系统和人类可持续发展。

随着对河流健康研究的不断深入，评价河流健康状况的方法也日益成熟和完善。预测模型评价法和综合多指标评价法是2种常用于河流健康评价的方法。预测模型法的研究对象只是单个物种，综合多指标评价法在中国得到广泛应用，是当前评价河流健康状况采用的主要方法，也将成为未来河流健康评价的主要方法，缺乏实际情况的参考，难以了解到目标河流的真实健康状况，目前国内也较少使用此方法评价河流。而综合指标评价法的评估对象更加全面，评价采用的指标范围广、种类多，其评价结果更加全面、准确，更具有可信度。综合多指标评价法在中国得到广泛应用，是当前评价河流健康状况采用的主要方法，也将成为未来河流健康评价的主要方法。

本文就河流健康评价方法——综合多指标评价法的研究现状和进展情况进行了综述，同时针对综合多指标评价法中指标选择的合理性进行了分析和讨论，并提出该评价方法存在的一些问题和针对性的解决方式，以利于综合多指标评价法在今后的相关河流健康评价的研究中得到更好的应用。

1 综合多指标评价法的概况

1.1 概念

综合多指标评价法是指通过对水域岸线状况、水量和水质、生物状况、社会服务功能等方面的多类指标进行加权打分，将其结果对应到健康评价分类表中的得分范围，从而得到目标河流的健康状态的一种方式^［5-12］。它包括Target-Criteria-Indicator（简称TCI，目标-准则-指标）模型^［13］、Pressure-State-Response（简称PSR，压力-状态-响应）模型^［14］、Active-Clean-Integrity（简称ACI，活力性-清洁性-完整性）模型等^［15］。其中，TCI模型是国内河长制关于河流健康评价常用的模型之一。TCI模型根据生态系统结构是否完整、抗干扰能力是否达标、社会服务功能是否可持续3个方面将评价体系分为目标层、准则层和指标层，基于这3个层次，并结合河流健康的内涵对目标河流的健康状况进行评价的一种模式。这3个层次有着不同的功能属性（表1），在评价河流健康状况时发挥着不同的作用。指标层主要涉及影响河流健康状况的各因素指标，这些指标分为人为因素和非人为因素2种；准则层是通过将指标层涉及到的各指标按照河流的生态结构和发挥的功能分为不同部分；而目标层则是基于指标层和准则层得到的一个河流目标整体情况。中国云南省河长制关于河流健康评价的目标-准则-指标结构（图1）是TCI模型的应用与延伸。由昭通市全面推行河长制领导小组办公室组织的“昭通市河流健康评价”项目便采用“TCI模型”对昭通市各主要河流的健康状况进行评价，为河流的治理和保护提供基础和前提。其中，“指标层”主要涉及岸线自然状况、违规开发利用水域岸线程度、生态流量/水位满足程度、水质优劣程度、水体自净能力（溶解氧）、底栖动物Hilsenhoff生物指标、鱼类保有指数、河（湖）长巡河（湖）制建设落实情况、管理范围规定程度、防洪指标、供水指标、公众满意度等十多项指标；准则层则从水域岸线状况、水量和水质、生物状况、社会服务功能4个方面。

1.2 评估原理

首先，依据目标河流的基本情况制定相应的评估指数；其次，为确定的评估指标选取适当的指标参数，并为其确定相关的评价标准；再次，基于各项指标的赋分原则，对其进行调查和赋分；最终，给予各项指标适当的比例，加权累加得到最后的结果。依据最终总分对河流的健康状况评价^［16-21］，见图2。

在制定河流的评估指标时，应参考以往影响目标河流的健康因素，将其作为评估指标。根据各评估指标的实际情况选取的参数应反映目标河流的整体情况，如在对“水体自净能力”进行评价时，采用“溶解氧”作为该指标的评价参数。而评价指标的得分会因各项指标不同而有所差异，一般情况下，各省的评价标准是统一的。

2 综合多指标评价法国内外研究进展

20世纪80年代以后，KARR^［22］对河流生态系统的综合评价方法进行了探索，此后，河流健康便得到了广泛的研究，并成为河流研究和管理中有价值的评价方法^［23］。随着河流健康研究的深入，评价河流健康状态的方法也日益成熟和完善。目前，主要将其分为预测模型法和综合多指标评价法2种^［24-25］。综合多指标评价法评估对象更加完整和具体，亦可更系统、确切地反映目标河流整体的状态，因而被广泛地应用于河流健康的评价中，目前已在国内外相关的领域得到探究和应用^{［22，26］}。

2.1 国外研究

20世纪90年代，世界各国依据当地的实际情况发展了关于河流健康综合评价的方法^［27］。生态完整指数（Index of Biological Integrity，IBI）是属于评价河流健康状态的一种多指标评价方法，美国各地州大部分的相关部门为更好地对河流进行管理和保护，常应用该方法对区域河流的健康状况进行评价^［27］。RIVPACS（河流无脊椎动物预测与分类系统）是由英国Simpson等于20世纪80年代提出并建立的评价河流的方法，AUSRIVAS（澳大利亚河流评价计划）是澳大利亚结合本国的特点，由RIVPACS发展而来的一种评价方法，并于20世纪末采用该方法对全国河流进行了健康评价。韩国采用IBI对Keum-Ho河的健康状况进行了评估^［28］。与此同时，澳大利亚采用了GRS（河流地貌类型）和SRS（河流状态调查）方法，英国也发展了RHS（河流栖息地调查）方法，不同的评价方法随时代和研究發展的需求应运而生。

2.2 国内研究

随着综合多指标评价法在国内河流健康评价中的推广和应用，目前采用该方法来评价河流的健康状态的学者日渐增多。张杰等^［29］基于该评价方法建立了目标河流的健康评价指标体系。徐昕等^［30］利用层次分析建立了评价指标体系，该体系包含了河岸带状况（RS）、岸坡植被结构完整性（SVS）、公众满意度（PP）等11个评价指标。中国幅员辽阔、情况复杂^［27］，在采用综合指标评价法评价河流健康时一般使用层次分析^［30］。傅春等^［31］针对抚河的抚州段的健康状态采用层次分析法对其进行综合指标的评价研究。王鹏全等^［32］针对湟水干流西宁段利用层次分析法建立了河流健康评价模型，该模型与方法可以满足研究区河流健康评价的需求。朱卫红等^［33］也运用该方式结合加权平均法对图们江流域的健康状态进行评价。

美国注重河流生态功能的评价，因而创建了IBI；英国主要以河流中的生物作为河流是否健康的标志，所以创建了以“RIVPACS”为代表的评价系统；澳大利亚在“RIVPACS”的基础上，结合自身的特点创建了AUSRIVAS。而在国内，各位学者结合研究地的特征，采样不同的评价指标建立对应的评价指标体系，进而说明目标河流的健康状况。尽管评价指标会因研究区域有所不同，但具有一定的共性：评价指标涉及的内容由单一向丰富进行发展。

3 指标的合理性

综合多指标评价法中关系到众多的评价指标，依据其属性可大致分为自然类指标和社会类指标2种。这些相关指标来源于不同的方向，分为不同评价层次，部分学者对评价指标的合理性存在争论，难以形成统一的体系。最初评价河流健康状态的指标只强调了水质、流量、生物等自然属性，忽略社会属性相关评价，然而针对该领域相关研究的不断增多和加深，人类发现河流健康情况与人类生活息息相关，因而引入了防洪能力、供水能力、公众满意度等社会属性的指标。

关于河流健康状况研究逐步从只关注自身生态系统健康向注重在现有的基础上将社会服务功能因素考虑进去的方向转变，形成辩证统一的局面，体现综合多指标评价法的独特优势，对目标河流的健康状态实现更加完整而系统的评价。在评价河流健康状况时，合理的评价指标既要体现目标河流的生态环境状况，又要反映社会人为因素，采用综合多指标评价法时应满足和遵循独立性原则、整体性原则、尺度性原则、科学性原则、前瞻性原则、可行性原则、可比性原则、可持续性原则等方面^［34-37］。以上八大原则的涵义及属性见表2。

云南省河长制办公室推行的《云南省河湖库渠健康评价指南（试行）^［38］》是按照河、湖、库、渠建立了河流评价指标体系，各类指标体系下选取的指标既存在共性指标，用来说明共性问题，又有特有指标，突出河、湖、库、渠各自的特色。选取的各项指标分别属于水域岸线状况、水量和水质、生物状况、社会服务功能4个方面，这能较为全面地反映目标河流的健康状况，避免得到片面的评价结论，误导保护和治理工作的开展。另外，权重的确定是影响河流健康评价结果的重要环节，而各指标的权重主要取决于其重要性，这与所建的模型有关。云南省河湖库渠健康评价指南（试行）中指出，各项指标的权重之和为1，水域岸线状况、水量和水质、生物状况、社会服务功能4个方面的权重分别为0.2、0.3、0.3、0.2，并将其分给对应指标。

4 小结与展望

在河流健康评价中，综合多指标评价法因其自身的优势而得到较多学者和研究人员的偏爱，国内外较多使用其对河流健康进行评价。尽管人们对综合多指标评价法的研究取得了一定的成就，但由于指标的众多和地域的复杂，目前该评价方法仍存在以下问题。

a）缺少定量化的评价方法。一方面，综合多指标评价法中的部分指标（如公众满意度）是人为打分，容易受个体（或团体）差异性的影响，使评价结果比较主观，缺乏客观性；另一方面，综合多指标评价法中涉及权重的设置和参数的赋分，不同权重分配和赋分标准将会得到不同的分数，这也是影响评价结果的重要部分，而这部分会受区域和研究者的影响，不够客观。

b）缺少选取适宜指标统一的标准。综合多指标评价法涉及较多指标，这意味着筛选指标是采用该方法评价河流健康状况的一项重要工作。而这个过程一方面需要满足指标选择的原则，另一方面还要求考虑评价对象的地域性和复杂性。另外，无论是国内还是国外，目标河流所处的地理环境和研究人员所拥有的设备皆不同，存在地域的差异性和设备的完善性，因而无法使用统一的指标体系开展河流健康评价。

面对以上存在的问题，今后研究的重点应尽可能规避河流健康评价过程存在的缺点，发扬优势，真正做到扬长避短。具体的做法如下。

a）擅于将综合多指标评价法与先進的科学技术联合使用。在对河流的相关指标取样时，可选用较为先进的取样设备和仪器，这在一定程度上可以减少综合多指标评价法带来的主观因素，从而提高评价结果的客观性。研究者常将水样带回实验室或送去检验检测机构测定相关指标，水样难免会因运输过程中温度、湿度、时间等方面的影响而造成结果的偏差，如果能在现场采取便捷的检测设备就能得到相关指标的检测结果，则可避免以上情况的发生。

b）因地制宜地采用不同的河流评价指标体系对目标河流进行综合评价。若目标河流因区域性的特征而存在“评价指标不适用”的问题，则在目标河流进行健康评价前，对其进行一定的调研，将评价指标体系进行一定的调整，使评价结果更具说服力。采用调研的方式，选择适宜的评价内容，进一步确定合理的指标体系，并满足指标选取的八大原则。这能确保评价结果更有针对性，进而更具说服性和更具参考价值。另外，在河流健康评价过程中，可以以省或市为单位制定统一的评价标准和指标体系，各区域再结合当地实际情况进行调整。这既能保持大区域的统一性，又能突出小区域的特色。

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（责任编辑：向 飞）