蔡保國(guó)

(山東省防汛抗旱物資儲(chǔ)備中心，濟(jì)南 250013)

0 引 言

近年來(lái)，以水污染、水資源短缺、水生態(tài)退化為代表的水生態(tài)環(huán)境問(wèn)題逐步凸顯，對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)生活與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展造成嚴(yán)重的影響。為此，我國(guó)提出“五位一體”為總布局的生態(tài)文明發(fā)展要求。2013年，國(guó)家水利部確定部分城市為生態(tài)文明建設(shè)試點(diǎn)城市[1]。與之相應(yīng)地出現(xiàn)了大量的水生態(tài)文明城市評(píng)價(jià)方法。然而，這些方法大都以某一角度作為評(píng)價(jià)的主題，很少著眼于整體性，導(dǎo)致評(píng)價(jià)指標(biāo)缺失的問(wèn)題。

因各省市城市地理位置與發(fā)展情況不同，因此形成不同的水生態(tài)文明評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)。如文獻(xiàn)[2]以廣東省為例，構(gòu)建城市規(guī)模擴(kuò)張的水生態(tài)文明與經(jīng)濟(jì)環(huán)境容量層次分析方法(AHP)評(píng)價(jià)體系。利用水生態(tài)文明-經(jīng)濟(jì)環(huán)境綜合的容量協(xié)調(diào)度模型，探討城市規(guī)模擴(kuò)張過(guò)程中水生態(tài)文明與經(jīng)濟(jì)環(huán)境綜合容量的水平及二者的協(xié)調(diào)關(guān)系。結(jié)果表明，廣東省水生態(tài)文明水平總體上呈現(xiàn)逐年上升的趨勢(shì)，水處理率和水利用率的增長(zhǎng)是廣東省水生態(tài)文明建設(shè)的主要形式；而水擁有量和水使用量對(duì)于水生態(tài)文明建設(shè)影響相對(duì)較小。經(jīng)濟(jì)環(huán)境綜合容量的變化波動(dòng)性較弱，但總體呈上升狀態(tài)；經(jīng)濟(jì)環(huán)境與水生態(tài)文明系統(tǒng)的協(xié)調(diào)度先上升后下降，水生態(tài)文明與經(jīng)濟(jì)環(huán)境綜合容量系統(tǒng)的矛盾日益突出。該水生態(tài)文明評(píng)價(jià)方法能有效對(duì)城市進(jìn)行評(píng)估，但評(píng)價(jià)指標(biāo)比較單一。文獻(xiàn)[3]以重慶為例，分析水生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的時(shí)序變化特征及其影響因素，在重慶市水生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值演變特征的基礎(chǔ)上，利用Person相關(guān)性分析得出主要影響因子，對(duì)重慶市2001-2015年水生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的主要影響因子進(jìn)行回歸分析。結(jié)果表明，各回歸模型的擬合度較高，各因子對(duì)水生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的影響顯著。該方法為水生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的影響機(jī)制分析奠定了基礎(chǔ)，也為區(qū)域性水生態(tài)系統(tǒng)規(guī)劃、開發(fā)利用與保護(hù)提供了決策參考，但也存在評(píng)價(jià)指標(biāo)單一的問(wèn)題。

針對(duì)上述傳統(tǒng)方法存在的問(wèn)題，需要設(shè)計(jì)一種新型的水生態(tài)文明城市評(píng)價(jià)方法，即基于綜合分析法的水生態(tài)文明城市評(píng)價(jià)方法。綜合分析法是一種運(yùn)用多種綜合指標(biāo)反映和研究社會(huì)經(jīng)濟(jì)現(xiàn)象總體的一般特征和數(shù)量關(guān)系的研究方法[4-5]。就本文研究?jī)?nèi)容而言，采用相關(guān)分析法獲取評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重，根據(jù)權(quán)重得到城市評(píng)價(jià)值，并對(duì)其賦予分值，完成對(duì)水生態(tài)文明城市的評(píng)價(jià)，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證此次設(shè)計(jì)成果的有效性與可行性。

1 基于綜合分析法的水生態(tài)文明城市評(píng)價(jià)方法設(shè)計(jì)

1.1 評(píng)價(jià)指標(biāo)選取

以原有水生態(tài)文明城市評(píng)價(jià)方法中的指標(biāo)體系為基礎(chǔ)，結(jié)合現(xiàn)有水生態(tài)文明建設(shè)內(nèi)容。經(jīng)過(guò)篩選與補(bǔ)充，確定新評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。具體內(nèi)容見(jiàn)表1。

表1 水生態(tài)文明建設(shè)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

設(shè)定本方法研究對(duì)象為指標(biāo)體系的目標(biāo)層，以此評(píng)價(jià)城市的水生態(tài)文明發(fā)展?fàn)顟B(tài)。根據(jù)其他方向的水生態(tài)相關(guān)內(nèi)容作為指標(biāo)來(lái)源之一，設(shè)定指標(biāo)體系內(nèi)容為六模塊，以此作為全面評(píng)價(jià)城市狀態(tài)的基礎(chǔ)。

1.2 引用綜合分析計(jì)算指標(biāo)權(quán)重

使用上文指標(biāo)，計(jì)算指標(biāo)權(quán)重。采用綜合分析法中的模糊分析[6]完成權(quán)重計(jì)算工作。設(shè)定影響評(píng)價(jià)結(jié)果的因素為A={a1,a2,…,an}，指標(biāo)集合為B={b1,b2,…,bn}。設(shè)定引用A到B中的關(guān)聯(lián)性為L(zhǎng),得出第n單因素評(píng)價(jià)集為L(zhǎng)n=(Ln1,Ln2,…,Lnn)，以此完成城市評(píng)價(jià)，將其設(shè)定為矩陣，則有：

(1)

式中：Ln為因素A對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)B的隸屬程度。

設(shè)定其中模糊評(píng)價(jià)子集[7-8]為C={c1,c2,…,cn}。將其與式(1)聯(lián)立，則有:

C=A·L

={b1,b2,…,bn}

(2)

采用此公式完成評(píng)價(jià)子集矩陣，將其標(biāo)準(zhǔn)化處理，設(shè)定比重為D,得出評(píng)價(jià)指標(biāo)比重公式如下：

(3)

通過(guò)上述運(yùn)算過(guò)程得出指標(biāo)體系中指標(biāo)比重，具體比重以實(shí)際指標(biāo)計(jì)算結(jié)果為準(zhǔn)。在實(shí)際評(píng)價(jià)中，影響因素[9]眾多，將指標(biāo)劃分為多層問(wèn)題，低層次指標(biāo)作為子評(píng)價(jià)問(wèn)題，逐級(jí)向上計(jì)算，最終得出比重計(jì)算結(jié)果。在運(yùn)算中，注重小數(shù)點(diǎn)保留位數(shù)，提高評(píng)價(jià)精度。

1.3 確定評(píng)價(jià)等級(jí)

依照指標(biāo)體系與指標(biāo)權(quán)重，對(duì)城市的水生態(tài)文明建設(shè)展開評(píng)價(jià)。采用統(tǒng)一的統(tǒng)計(jì)方法[10-12]結(jié)合指標(biāo)計(jì)算結(jié)果，確定指標(biāo)評(píng)價(jià)城市的最終評(píng)價(jià)值。將評(píng)價(jià)擬定為4個(gè)等級(jí)，對(duì)應(yīng)的評(píng)語(yǔ)分別為：

E={E1,E2,E3,E4}={優(yōu)，良，中，差}

(4)

擬定百分?jǐn)?shù)將4個(gè)等級(jí)進(jìn)行量化，則有：

E={R1,R2,R3,R4}={95，85，75，65}

(5)

采用上述設(shè)定，得出評(píng)價(jià)等級(jí)，見(jiàn)表2。

表2 評(píng)價(jià)等級(jí)劃分表

根據(jù)上述評(píng)價(jià)等級(jí)劃分結(jié)果，得出城市水生態(tài)文明建設(shè)的等級(jí)與分值，并以此為依據(jù)對(duì)城市的水生態(tài)文明建設(shè)情況進(jìn)行整合，促進(jìn)未來(lái)的發(fā)展。至此，基于綜合分析法的水生態(tài)文明城市評(píng)價(jià)方法設(shè)計(jì)完成。

2 實(shí)驗(yàn)論證分析

為驗(yàn)證本文設(shè)計(jì)的基于綜合分析法的水生態(tài)文明城市評(píng)價(jià)方法的有效性，設(shè)計(jì)仿真對(duì)比實(shí)驗(yàn)。具體實(shí)驗(yàn)內(nèi)容如下。

2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備

在此次實(shí)驗(yàn)中，涉及到大量的運(yùn)算過(guò)程與數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)設(shè)備見(jiàn)表3。

表3 實(shí)驗(yàn)設(shè)備參數(shù)

采用以上參數(shù)組裝實(shí)驗(yàn)設(shè)備，并以上述實(shí)驗(yàn)設(shè)備完成對(duì)比實(shí)驗(yàn)過(guò)程。

2.2 實(shí)驗(yàn)樣本

實(shí)驗(yàn)樣本為評(píng)價(jià)體系中評(píng)價(jià)指標(biāo)，通過(guò)原有方法與本文設(shè)計(jì)的評(píng)價(jià)方法中涵蓋的指標(biāo)作為此次實(shí)驗(yàn)對(duì)比的對(duì)象。實(shí)驗(yàn)樣本設(shè)計(jì)見(jiàn)表4。

表4 實(shí)驗(yàn)樣本

運(yùn)用上述樣本，結(jié)合實(shí)驗(yàn)設(shè)備，完成實(shí)驗(yàn)過(guò)程，獲取實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

完成實(shí)驗(yàn)過(guò)程后，所得實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖1。

圖1 實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比圖

在上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果中，采用空白的部分表示指標(biāo)范圍中缺失的部分。在原有方法的圖像中，缺失的部分較多。本文設(shè)計(jì)的指標(biāo)方法與選定指標(biāo)一致，未造成指標(biāo)缺失問(wèn)題。通過(guò)上述結(jié)果可知，原有方法中的指標(biāo)無(wú)法對(duì)水生態(tài)文明城市展開完整的評(píng)價(jià)，難以獲取精準(zhǔn)的評(píng)價(jià)結(jié)果。采用本文設(shè)計(jì)方法可對(duì)城市作出精準(zhǔn)的評(píng)價(jià)。綜上所述，本文設(shè)計(jì)方法的評(píng)價(jià)效果優(yōu)于原有方法。

3 結(jié) 語(yǔ)

水生態(tài)文明建設(shè)還處于起步階段，其評(píng)價(jià)方法的設(shè)計(jì)是一項(xiàng)復(fù)雜且繁瑣的工作。就目前而言，本文設(shè)計(jì)的評(píng)價(jià)方法可獲得精準(zhǔn)的評(píng)價(jià)結(jié)果。隨著水生態(tài)文明建設(shè)的發(fā)展，其指標(biāo)的選取也會(huì)隨之增加?；诟鞯貙?shí)際情況的差異，指標(biāo)選取會(huì)更加的細(xì)致。在此次設(shè)計(jì)中，除對(duì)指標(biāo)選取的設(shè)計(jì)，還包含相應(yīng)關(guān)聯(lián)度的計(jì)算，在計(jì)算過(guò)程中涉及大量的數(shù)據(jù)與指標(biāo)。在技術(shù)過(guò)程中，采用高精度的計(jì)算設(shè)備完成此項(xiàng)工作。將此次設(shè)計(jì)成果應(yīng)用于日常生活中，將不符合實(shí)際的部分加以技術(shù)更新，以保證評(píng)價(jià)結(jié)果的有效性。在今后的研究中，將以得出的評(píng)價(jià)為導(dǎo)向，對(duì)水生態(tài)文明城市存在的問(wèn)題進(jìn)行對(duì)策分析研究，進(jìn)一步豐富此次研究成果。