王 鳳，徐征和，潘維艷

(濟(jì)南大學(xué)水利與環(huán)境學(xué)院，山東 濟(jì)南 250022)

0 引 言

我國(guó)是一個(gè)干旱缺水嚴(yán)重的國(guó)家，淡水資源總量為28 000 億m3，人均水資源量只有2 300 m3，僅為世界平均水平的1/4，是全球人均水資源最貧乏的國(guó)家之一[1]。作為農(nóng)業(yè)大國(guó)，我國(guó)農(nóng)業(yè)用水占用水總量的62%，其中90%以上用于灌溉，但我國(guó)灌溉用水的有效利用系數(shù)較低，僅為0.45左右。為實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，農(nóng)業(yè)節(jié)水已成為提高水利用率、解決水資源短缺、確保糧食安全的必然選擇[2,3]。農(nóng)業(yè)水價(jià)綜合改革是實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)節(jié)水的重要舉措，已成為當(dāng)前社會(huì)關(guān)注的焦點(diǎn)。新中國(guó)成立以來，農(nóng)業(yè)水價(jià)政策雖經(jīng)數(shù)次變革，但是水價(jià)偏低、農(nóng)民節(jié)水意識(shí)淡薄、工程難以良性運(yùn)行等問題仍普遍存在，制約著水利改革發(fā)展。2014年中央一號(hào)文件《關(guān)于全面深化農(nóng)村改革加快推進(jìn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的若干意見》明確提出，要全面深化農(nóng)村改革，深入推進(jìn)農(nóng)業(yè)水價(jià)綜合改革。2016年1月21日，國(guó)務(wù)院辦公廳以國(guó)辦發(fā)[2016]2號(hào)文下發(fā)了《關(guān)于推進(jìn)農(nóng)業(yè)水價(jià)綜合改革的意見》，明確要求：“省級(jí)人民政府對(duì)本行政區(qū)域農(nóng)業(yè)水價(jià)綜合改革工作負(fù)總責(zé)，要切實(shí)加強(qiáng)組織領(lǐng)導(dǎo)，結(jié)合實(shí)際制定具體實(shí)施方案，明確改革時(shí)間表和分步實(shí)施計(jì)劃，細(xì)化年度改革目標(biāo)任務(wù)，建立健全工作機(jī)制，抓好各項(xiàng)措施落實(shí)?！?/p>

國(guó)內(nèi)外許多學(xué)者從不同層面對(duì)農(nóng)業(yè)水價(jià)綜合改革問題進(jìn)行了定性和定量分析研究。Rogers等[4]研究指出科學(xué)合理的水價(jià)是提高用水效率的關(guān)鍵所在；Mahmoud等[5]從用水者的角度對(duì)水價(jià)改革政策進(jìn)行研究，認(rèn)為所有的水價(jià)政策都應(yīng)該將用水戶對(duì)于該項(xiàng)政策的感受考慮進(jìn)去；Ohab-Yazdi等[6]研究發(fā)現(xiàn)合理的灌溉水價(jià)可以提高水的使用效率；Sumps等[7]研究了線性動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)規(guī)劃模型在農(nóng)業(yè)水價(jià)以及農(nóng)戶用水行為中的應(yīng)用；Ramirez等[8]構(gòu)建了結(jié)構(gòu)方程模型來討論農(nóng)業(yè)用水和價(jià)格的關(guān)系。田圃德等[9]通過農(nóng)業(yè)用水價(jià)格對(duì)農(nóng)戶承受能力影響的研究發(fā)現(xiàn)核算供水成本，制定合理的用水水價(jià)是改革重點(diǎn)；年自力等[10]探討了云南和新疆農(nóng)戶對(duì)于不同水價(jià)政策調(diào)整時(shí)的反應(yīng)及所采取的相應(yīng)措施；李寶萍[11]運(yùn)用模糊綜合評(píng)價(jià)模型對(duì)灌區(qū)水價(jià)進(jìn)行了測(cè)算，并與現(xiàn)行水價(jià)進(jìn)行比對(duì)。

目前針對(duì)農(nóng)業(yè)水價(jià)改革的研究主要集中在水價(jià)確定、農(nóng)民對(duì)水價(jià)的承受能力分析等方面。對(duì)改革實(shí)施效果的評(píng)價(jià)研究較少。本文以山東省某市農(nóng)業(yè)水價(jià)改革項(xiàng)目為研究背景，開展野外調(diào)研，探究該市目前農(nóng)業(yè)水價(jià)改革實(shí)施情況，引入模糊層次綜合分析模型[12-15]，從節(jié)水、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)以及生態(tài)環(huán)境四個(gè)層面構(gòu)建了農(nóng)業(yè)水價(jià)綜合改革實(shí)施效果評(píng)價(jià)的模糊層次綜合評(píng)價(jià)模型，并對(duì)農(nóng)業(yè)水價(jià)綜合改革實(shí)施效果進(jìn)行多級(jí)模糊評(píng)價(jià)，總結(jié)該市農(nóng)業(yè)水價(jià)綜合改革實(shí)施過程中的不足，提出相應(yīng)的改進(jìn)方法，為持續(xù)開展農(nóng)業(yè)水價(jià)綜合改革提供理論依據(jù)。

1 農(nóng)業(yè)水價(jià)改革效果評(píng)價(jià)模型的構(gòu)建

1.1 評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的確立

評(píng)價(jià)指標(biāo)的選取是整個(gè)評(píng)價(jià)過程及其評(píng)價(jià)結(jié)果的關(guān)鍵。為科學(xué)合理進(jìn)行農(nóng)業(yè)水價(jià)改革實(shí)施效果評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)指標(biāo)的選取應(yīng)當(dāng)遵循以下原則[16]：

(1)有效性原則：在體系的構(gòu)建中所使用的數(shù)據(jù)要盡可能采用國(guó)家統(tǒng)計(jì)部門對(duì)外公布的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，以確保評(píng)價(jià)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

(2)系統(tǒng)性原則：農(nóng)業(yè)水價(jià)改革涉及范圍廣泛，故其評(píng)價(jià)體系要注重社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、節(jié)水與生態(tài)環(huán)境四者效益的兼顧。

(3)代表性原則：所選取的改革效果評(píng)價(jià)指標(biāo)要具有代表性，使其能夠反映農(nóng)業(yè)水價(jià)改革發(fā)展的方向與目標(biāo)，選取的指標(biāo)要便于進(jìn)行檢驗(yàn)與評(píng)價(jià)。

(4)定性與定量相結(jié)合的原則：農(nóng)業(yè)水價(jià)改革實(shí)施效果的綜合評(píng)價(jià)過程中引入模糊性概念，有些運(yùn)用模糊數(shù)學(xué)進(jìn)行定量處理，有些運(yùn)用層次分析法進(jìn)行定性與定量相結(jié)合處理。

農(nóng)業(yè)水價(jià)綜合改革涉及經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、生態(tài)環(huán)境等多方面因素，而這些因素的指標(biāo)種類繁多，因此，在效果評(píng)價(jià)過程中需要綜合考慮各個(gè)方面，根據(jù)試點(diǎn)市農(nóng)業(yè)水價(jià)改革的現(xiàn)狀，在評(píng)價(jià)指標(biāo)體系確定時(shí)需要考慮到農(nóng)業(yè)節(jié)水是實(shí)施農(nóng)業(yè)水價(jià)改革的核心目標(biāo)，因此將節(jié)水效果單獨(dú)作為一項(xiàng)指標(biāo)，與經(jīng)濟(jì)效果、社會(huì)效果、生態(tài)環(huán)境效果共同構(gòu)成一級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)[17,18]。在此基礎(chǔ)上依據(jù)有效性、系統(tǒng)性、代表性等原則確定二級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)，從而構(gòu)建農(nóng)業(yè)水價(jià)改革實(shí)施效果綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，如表1所示。

表1 農(nóng)業(yè)水價(jià)綜合改革實(shí)施效果評(píng)價(jià)指標(biāo)體系Tab.1 Agricultural water price comprehensive reform implementation effect evaluation index system

1.2 評(píng)價(jià)模型構(gòu)建

傳統(tǒng)的模糊層次綜合分析法在確定指標(biāo)權(quán)重時(shí)存在難以檢驗(yàn)判斷矩陣是否具有一致性、難以判斷指標(biāo)重要性等問題，因此本文采用改進(jìn)的模糊層次分析法對(duì)農(nóng)業(yè)水價(jià)改革實(shí)施效果進(jìn)行評(píng)價(jià)[19]。該方法將傳統(tǒng)的九標(biāo)度法確定各指標(biāo)權(quán)重改為采用三標(biāo)度法，使專家對(duì)指標(biāo)之間的重要性判斷更為簡(jiǎn)單，并且引入模糊一致性矩陣，利用和行歸一法得到各指標(biāo)權(quán)重向量，再采用迭代法求精度較高的權(quán)重向量。其具體步驟如下[20]。

1.2.1 層次分析法確定各因素(指標(biāo))權(quán)重

(1)建立模糊判斷矩陣F=(fij)n×n。

采用三標(biāo)度法：

(1)

式中：C(i)是指標(biāo)fi的相對(duì)重要程度；C(j)是指標(biāo)fj的相對(duì)重要程度。

(2)將判斷矩陣F=(fij)n×n轉(zhuǎn)化為模糊一致性判斷矩陣(優(yōu)先判斷矩陣)R=(rij)n×n，轉(zhuǎn)換公式如下：

(2)

(3)利用和行歸一法得到各指標(biāo)權(quán)重向量，公式如下：

W(0)=(w1，w2，w3,…,wn)=

(3)

(5)運(yùn)用迭代法進(jìn)一步求精度較高的權(quán)重向量，以向量W(0)作為特征值法的迭代初值，利用迭代公式Vk+1=EVk，求特征向量Vk+1并求Vk+1的無窮范數(shù)‖Vk+1‖∞。

若‖Vk+1‖∞-‖Vk+1‖∞<ε(ε<0.001)，則‖Vk+1‖∞即為最大特征值λmax，將Vk+1進(jìn)行歸一化處理，公式如下：

(4)

所得到的向量W(k)=Vk+1即為權(quán)重向量，迭代結(jié)束；

若不滿足誤差要求，則公式如下：

(5)

以此作為新初值，再次疊加。

1.2.2 模糊綜合評(píng)價(jià)法建立模糊關(guān)系矩陣

評(píng)價(jià)因素之間具有一定的相對(duì)性和不確定性，同時(shí)有些評(píng)價(jià)值難以量化。模糊綜合評(píng)價(jià)法即在評(píng)價(jià)過程中引入模糊性概念，對(duì)模糊性(不確定性)問題進(jìn)行定量處理[21,22]。其具體步驟如下：

(1)建立評(píng)價(jià)因素(指標(biāo))集。評(píng)價(jià)因素集是根據(jù)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系所確立的，評(píng)價(jià)指標(biāo)的集合即為因素集。農(nóng)業(yè)水價(jià)改革效果評(píng)價(jià)總的因素集為U={u1,u2,u3,u4}，依次代表節(jié)水效果，經(jīng)濟(jì)效果，社會(huì)效果，生態(tài)環(huán)境效果，其對(duì)應(yīng)的單因素集分別為u1={u11,u12,u13,u14}，u2={u21,u22,u23,u24}，u3={u31,u32,u33,u34}，u4={u41,u42,u43}。

(2)建立評(píng)語(yǔ)集。V={v1,v2,v3,v4,v5}，依次代表改革實(shí)施效果很好，較好，一般，較差，很差5個(gè)等級(jí)。

(3)確定模糊關(guān)系矩陣。確定農(nóng)業(yè)水價(jià)綜合改革實(shí)施效果評(píng)價(jià)因素集中每個(gè)指標(biāo)ui(i=1，2,…,m)隸屬于評(píng)語(yǔ)集V中不同評(píng)語(yǔ)分級(jí)的程度，即隸屬度Ri，得到模糊關(guān)系矩陣如下：

(6)

1.2.3 合成模糊層次綜合評(píng)價(jià)結(jié)果

將已經(jīng)求得的模糊關(guān)系矩陣R與權(quán)重向量W合成，得到模糊層次綜合評(píng)判結(jié)果為：

(b1，b2，…,bn)

(7)

式中：bi為在等級(jí)模糊子集Vj中被評(píng)價(jià)指標(biāo)的隸屬度。實(shí)際中，常對(duì)評(píng)價(jià)結(jié)果采用最大隸屬度原則進(jìn)行分析。

2 實(shí)例分析

該市地處魯西平原，水資源總量匱乏，水資源具有水質(zhì)性和資源型缺水的雙重特點(diǎn)。2015年該市農(nóng)業(yè)用水占全市總用水量的82.7%，但農(nóng)業(yè)用水灌溉利用系數(shù)只有0.57，比發(fā)達(dá)國(guó)家低20%～30%，該市農(nóng)業(yè)節(jié)水潛力巨大。為確定該市合理的農(nóng)業(yè)用水價(jià)格，保障供水工程良性運(yùn)行，促進(jìn)該市農(nóng)業(yè)節(jié)水，提高農(nóng)業(yè)用水效率，緩解地下水超采問題，在該市5.73 萬(wàn)hm2農(nóng)田有效灌溉面積范圍內(nèi)推行農(nóng)業(yè)水價(jià)綜合改革，具體改革內(nèi)容包括：建立合理的水價(jià)形成機(jī)制，完善農(nóng)田水利基礎(chǔ)設(shè)施及管護(hù)機(jī)制，建立精準(zhǔn)的補(bǔ)貼和節(jié)水獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制等[23,24]。國(guó)家和省政府在農(nóng)業(yè)用水問題上投入了很大精力，而水價(jià)改革項(xiàng)目的實(shí)施效果評(píng)價(jià)作為檢驗(yàn)農(nóng)業(yè)水價(jià)綜合改革成效的重要標(biāo)準(zhǔn)，其評(píng)價(jià)結(jié)果對(duì)于進(jìn)一步深化農(nóng)業(yè)水價(jià)改革具有重要的意義。因此，為了對(duì)改革成效進(jìn)行系統(tǒng)準(zhǔn)確的評(píng)估，通過開展野外調(diào)研，發(fā)放問卷調(diào)查等方法對(duì)該市農(nóng)業(yè)水價(jià)改革實(shí)施效果進(jìn)行研究，在充分收集數(shù)據(jù)資料的基礎(chǔ)上，通過構(gòu)建模糊層次指標(biāo)體系，運(yùn)用模糊層次分析法對(duì)改革效果進(jìn)行系統(tǒng)評(píng)價(jià)。

2.1 確立指標(biāo)權(quán)重

根據(jù)上文建立的模型，結(jié)合該市實(shí)際情況以及農(nóng)業(yè)水價(jià)改革實(shí)施方案，通過專家評(píng)分的方式對(duì)各指標(biāo)進(jìn)行重要性判斷，利用MATLAB軟件[25]按照式(1)～(5)所示模糊層次分析步驟對(duì)各級(jí)指標(biāo)的綜合權(quán)重進(jìn)行迭代計(jì)算，求得該市農(nóng)業(yè)水價(jià)綜合改革實(shí)施效果評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重，如表2所示。

2.2 建立模糊關(guān)系矩陣

按照該市農(nóng)業(yè)水價(jià)綜合改革的實(shí)際效果，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研結(jié)果，邀請(qǐng)10位相關(guān)領(lǐng)域的專家對(duì)該市農(nóng)業(yè)水價(jià)改革實(shí)施效果評(píng)價(jià)各因素的隸屬等級(jí)評(píng)語(yǔ)集進(jìn)行打分評(píng)價(jià)，回收有效問卷10份。整理統(tǒng)計(jì)問卷調(diào)查結(jié)果，分別計(jì)算出各評(píng)價(jià)指標(biāo)的隸屬度，匯總得到模糊關(guān)系矩陣R，如表3所示。

根據(jù)表3中實(shí)施效果評(píng)價(jià)隸屬度的匯總，通過處理可以分別得到節(jié)水效果u1，經(jīng)濟(jì)效果u2，社會(huì)效果u3以及生態(tài)環(huán)境效果u4的二級(jí)隸屬度模糊關(guān)系矩陣，分別為R1，R2，R3，R4。

表2 某市農(nóng)業(yè)水價(jià)綜合改革效果評(píng)價(jià)指標(biāo)體系權(quán)重表Tab.2 Weight table of agricultural water price comprehensive reform effect evaluation index system

表3 某市農(nóng)業(yè)水價(jià)綜合改革實(shí)施效果評(píng)價(jià)指標(biāo)隸屬度匯總表Tab.3 Agricultural water price comprehensive reform effect evaluation index membership summary

2.3 農(nóng)業(yè)水價(jià)改革實(shí)施效果模糊綜合評(píng)價(jià)

2.3.1 一級(jí)指標(biāo)模糊效果評(píng)價(jià)

根據(jù)求得的二級(jí)隸屬度模糊關(guān)系矩陣R1，R2，R3，R4及指標(biāo)權(quán)重W1，W2，W3，W4，運(yùn)用模糊評(píng)價(jià)公式計(jì)算，分別得到該市節(jié)水效果、經(jīng)濟(jì)效果、社會(huì)效果和生態(tài)環(huán)境效果的綜合評(píng)價(jià)結(jié)果。

(1)節(jié)水效果。

A1=W1·R1=

(2)經(jīng)濟(jì)效果。

A2=W2·R2=

(3)社會(huì)效果。

A3=W3·R3=

(4)生態(tài)環(huán)境效果。

A4=W4·R4=

按照最大隸屬度的原則，該市農(nóng)業(yè)水價(jià)改革節(jié)水效果，經(jīng)濟(jì)效果評(píng)價(jià)等級(jí)為較好，社會(huì)以及生態(tài)環(huán)境效果等級(jí)為一般。

2.3.2 綜合效果評(píng)價(jià)

根據(jù)2.3.1的一級(jí)指標(biāo)模糊效果評(píng)價(jià)，可以對(duì)該市農(nóng)業(yè)水價(jià)改革實(shí)施效果進(jìn)行模糊綜合評(píng)價(jià)，其中綜合評(píng)價(jià)矩陣為：

綜合權(quán)重為：

因此該市農(nóng)業(yè)水價(jià)改革模糊綜合效果評(píng)價(jià)結(jié)果為：

由上述農(nóng)業(yè)水價(jià)改革效果的模糊綜合評(píng)價(jià)結(jié)果可以看出，該市農(nóng)業(yè)水價(jià)改革實(shí)施效果等級(jí)中“很好”占32.04%，“較好”占42.71%，“一般”占22.00%，“較差”占3.69%，“很差”占0.75%。按照模糊綜合評(píng)價(jià)最大隸屬度的原則，該市農(nóng)業(yè)水價(jià)改革實(shí)施效果評(píng)價(jià)結(jié)果為較好。從總體上來看，該市農(nóng)業(yè)水價(jià)改革成效顯著，在節(jié)水、經(jīng)濟(jì)方面產(chǎn)生了較好的效益，但是在社會(huì)以及生態(tài)環(huán)境方面效果較一般。就目前改革中的不足之處，在進(jìn)一步深化農(nóng)業(yè)水價(jià)改革過程中還需注意以下幾點(diǎn)[26,27]：

(1)完善供水計(jì)量設(shè)施建設(shè)。按照經(jīng)濟(jì)適用、滿足取用水管理和計(jì)量收費(fèi)需要的原則，合理確定供水計(jì)量控制層級(jí)，加快計(jì)量體系建設(shè)。

(2)完善農(nóng)民用水自治組織。在下一步的改革中，強(qiáng)調(diào)用水戶的主體作用，完善用水戶參與管理決策的民主管理機(jī)制。

(3)進(jìn)一步加強(qiáng)宣傳力度。讓廣大農(nóng)民充分了解改革的出發(fā)點(diǎn)、落腳點(diǎn)和具體舉措；讓全社會(huì)看到實(shí)施改革帶來的成效，廣大農(nóng)民享受到的改革成果。增強(qiáng)農(nóng)民乃至全社會(huì)有償用水、節(jié)約用水意識(shí)，積極營(yíng)造有利于深化農(nóng)業(yè)水價(jià)綜合改革的良好輿論氛圍。

(4)資金支持。不斷加大對(duì)農(nóng)業(yè)水價(jià)綜合改革的投入力度，用以補(bǔ)助農(nóng)業(yè)用水計(jì)量設(shè)施建設(shè)、工程維修養(yǎng)護(hù)、農(nóng)村基層用水組織能力建設(shè)、農(nóng)業(yè)用水精準(zhǔn)補(bǔ)貼以及節(jié)水獎(jiǎng)勵(lì)等方面。

3 結(jié) 論

農(nóng)業(yè)水價(jià)綜合改革是一項(xiàng)系統(tǒng)的、復(fù)雜的工作，為科學(xué)系統(tǒng)地評(píng)價(jià)農(nóng)業(yè)水價(jià)綜合改革效果，本文構(gòu)建了農(nóng)業(yè)水價(jià)綜合改革效果評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，建立模糊層次綜合評(píng)價(jià)模型。并將該模型應(yīng)用于某試點(diǎn)市農(nóng)業(yè)水價(jià)改革效果評(píng)價(jià)過程，得到了系統(tǒng)、準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)結(jié)果，結(jié)果表明這種模糊層次綜合分析法在農(nóng)業(yè)水價(jià)綜合改革效果評(píng)價(jià)過程中切實(shí)可行。結(jié)合實(shí)例分析，針對(duì)試點(diǎn)市改革現(xiàn)狀得到以下主要結(jié)論：

(1)該市農(nóng)業(yè)水價(jià)改革實(shí)施效果評(píng)價(jià)結(jié)果為較好，農(nóng)業(yè)水價(jià)改革總體上效果突出，有較高的應(yīng)用與實(shí)踐意義，但是改革過程中還存在著一定的問題。

(2)在該市農(nóng)業(yè)水價(jià)改革實(shí)施評(píng)價(jià)結(jié)果中，節(jié)水效果、經(jīng)濟(jì)效果評(píng)價(jià)等級(jí)為較好，其中作物灌溉水利用率以及農(nóng)作物平均增產(chǎn)量較為突出，取得了良好的效益；其社會(huì)效果以及生態(tài)環(huán)境效果較為一般，尤其是政府與農(nóng)民的關(guān)系處理尚不到位。

(3)該市需加強(qiáng)節(jié)水宣傳力度，提高農(nóng)民的節(jié)水能動(dòng)性，落實(shí)好水價(jià)改革中的獎(jiǎng)勵(lì)與補(bǔ)貼制度，實(shí)現(xiàn)農(nóng)民與政府共同參與農(nóng)業(yè)節(jié)水改革的良好面貌。