王 妍

(遼寧省盤錦水文局，遼寧 盤錦 124010)

目前，我國水資源呈現(xiàn)時(shí)空分布的不均勻性，構(gòu)建具有節(jié)水型社會是解決現(xiàn)階段我國水資源矛盾長期有效的戰(zhàn)略舉措[1]。通過選定有效指標(biāo)權(quán)重的計(jì)算方法，科學(xué)合理確定節(jié)水型社會指標(biāo)權(quán)重，有助于對評估模型的評價(jià)和選擇[2]。實(shí)際應(yīng)用中，AHP(層次分析法)常利用的方法研究指標(biāo)過多時(shí)，指標(biāo)之間相互比較次數(shù)也相應(yīng)增多，判斷矩陣不斷修正，導(dǎo)致模型不能較好反映出決策者的意圖[3]。鑒此，本文采用G1法(序關(guān)系分析法)對評估指標(biāo)進(jìn)行權(quán)重計(jì)算，并基于G1法的計(jì)算結(jié)果對模型分析和檢驗(yàn)，可為構(gòu)建節(jié)水型社會模型的評估指標(biāo)權(quán)重計(jì)算方法提供有益借鑒。

1 G1法權(quán)重計(jì)算

1.1 評估指標(biāo)之間順序關(guān)系確定

1.2 評估指標(biāo)重要程度賦值

(1)

式中，ψj—第j個(gè)指標(biāo)的權(quán)重；ψj-1—第j-1個(gè)指標(biāo)的權(quán)重[5]。評估指標(biāo)計(jì)算前，評估指標(biāo)權(quán)重ψj是未知數(shù)，而Ak是由專家組根據(jù)指標(biāo)之間的重要程度評分獲得，因此，對評估指標(biāo)重要程度Ak賦值[6]，見表1。

表1 評估指標(biāo)重要程度Ak賦值

1.3 各項(xiàng)評估指標(biāo)計(jì)算確定

表2 節(jié)水型社會評估指標(biāo)體系

(2)

ψn-1=Akψn

(3)

2 工程實(shí)例

根據(jù)調(diào)查遼寧某市總面積為10355km2，水資源總量為11.58×108m3，水資源人均占有量約為215m3，約為我國人均占有量水平的12%，每畝地水資源占有量約為152m3，約為我國人均占有量水平的8%，為嚴(yán)重缺水。鑒此，在該市水資源相對不豐富，建立節(jié)水型社會是非常必要的，達(dá)到水資源合理利用的目標(biāo)。

2.1 建立評估指標(biāo)體系

通過對該市水資源狀況分析，并結(jié)合過往節(jié)水型社會建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，征求專家組意見和建立體系的目標(biāo)原則等基礎(chǔ)之上，建立節(jié)水型社會的評估指標(biāo)體系。該評估指標(biāo)體系劃分為評估指標(biāo)層、因素層以及目標(biāo)層，見表2。

2.2 運(yùn)用G1法確定評估指標(biāo)權(quán)重

選定具有不同專業(yè)背景的專家組成專家組，其主要包含有農(nóng)田水利、水文、水資源和水環(huán)境。專家組對因素層進(jìn)行Ak賦值和順序關(guān)系排列的結(jié)果見表3。為了更好地比較AHP法和G1法，要求專家組依托AHP法對各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行評估打分。

表3 因素層評估指標(biāo)Ak賦值和順序關(guān)系排列表

從表3的數(shù)據(jù)分析可知，學(xué)科和職業(yè)背景造成專家對指標(biāo)評估的審視視角不同，相同學(xué)科專家對指標(biāo)的評估結(jié)果相似，而不同學(xué)科結(jié)構(gòu)和不同職業(yè)背景專家，對節(jié)水型社會的功能和作用認(rèn)知不一樣，確定評估指標(biāo)序關(guān)系結(jié)果之間有著明顯的差異。鑒此，為了最大限度使得計(jì)算結(jié)果符合實(shí)際，對G1運(yùn)用過程中，必須重視不同專家對指標(biāo)的評估，平衡選定評估的賦值。

采用上述公式(1)～(3)，對評估指標(biāo)進(jìn)行權(quán)重計(jì)算，同時(shí)進(jìn)行權(quán)重的加權(quán)平均，最后獲得各層的權(quán)重結(jié)果，見表4。

表4 各層權(quán)重計(jì)算結(jié)果

由表4分析可知，建設(shè)節(jié)水型社會因素層評估指標(biāo)，按著權(quán)重由高到低依次排列農(nóng)業(yè)節(jié)水評估指標(biāo)、綜合評估指標(biāo)、節(jié)水管理制度實(shí)施情況評估指標(biāo)、居民生活和第三產(chǎn)業(yè)節(jié)水評估指標(biāo)以及工業(yè)節(jié)水評估指標(biāo)。評估指標(biāo)層中，農(nóng)業(yè)灌溉水資源利用系數(shù)、農(nóng)業(yè)灌溉節(jié)水率、該市萬元GDP取水量等指標(biāo)權(quán)重相對其他評估指標(biāo)較高。

2.3 兩種計(jì)算方法成果對比

采用G1法和AHP法兩種計(jì)算方法，分別對表2各層評估指標(biāo)進(jìn)行權(quán)重計(jì)算，依據(jù)計(jì)算得出結(jié)果繪制成柱狀圖，如圖1所示。

圖1 AHP法和G1法權(quán)重計(jì)算比較

由圖1表明，利用G1法和AHP法的評估指標(biāo)權(quán)重計(jì)算結(jié)果相近，表明專家組中不同的專家，在同等目標(biāo)作用的前提下，對評估指標(biāo)的不同打分，運(yùn)用兩種計(jì)算方法獲得的計(jì)算結(jié)果大致相同。利用G1法和AHP法，評估指標(biāo)的權(quán)重的絕對誤差約為0.0007，評估指標(biāo)和評估指標(biāo)的相差較大，兩個(gè)評估指標(biāo)的相對誤差為0.0007、0.0006。依托各項(xiàng)指標(biāo)之間重要性分析可知，采用G1法更適合實(shí)際應(yīng)用。另外，G1法計(jì)算過程比AHP法簡便，利于計(jì)算機(jī)的編程，尤其指標(biāo)和專家數(shù)量增多時(shí)，更能體現(xiàn)G1法的優(yōu)越性。

3 結(jié)論

通過G1法與AHP法推求建設(shè)節(jié)水型社會評估指標(biāo)權(quán)重，在分析比較兩種方法計(jì)算結(jié)果基礎(chǔ)上，揭示G1法無需對評估指標(biāo)實(shí)施一致性全面判定，同時(shí)G1法相對于AHP法具有計(jì)算量較少與簡捷實(shí)用的特征優(yōu)勢。實(shí)例權(quán)重計(jì)算結(jié)果表明，各因素層中權(quán)重大小為農(nóng)業(yè)節(jié)水評估指標(biāo)>綜合評估指標(biāo)>節(jié)水管理制度實(shí)施情況評估指標(biāo)>居民生活>第三產(chǎn)業(yè)節(jié)水評估指標(biāo)>工業(yè)節(jié)水評估指標(biāo)。在運(yùn)用G1法中，必須重視不同學(xué)科結(jié)構(gòu)和不同職業(yè)背景的專家選定，從而使得計(jì)算結(jié)果趨于更加合理，隨著專家數(shù)量和評估指標(biāo)的增多，G1法的優(yōu)勢將會更為凸顯，研究成果可為節(jié)水型社會現(xiàn)狀評估提供決策參考。