盧 冰 鋒

(大同煤礦集團(tuán)供水分公司，山西 大同 037003)

0 引言

我國(guó)幅員遼闊，某些區(qū)域易受氣候有關(guān)的自然災(zāi)害影響，給水系統(tǒng)經(jīng)常遭到損壞導(dǎo)致受災(zāi)區(qū)域缺乏給水服務(wù)，無(wú)法確保人民的健康和福祉。因此，在建設(shè)給水系統(tǒng)時(shí)，需要考慮系統(tǒng)的防災(zāi)恢復(fù)能力，即給水系統(tǒng)彈性。彈性定義為“系統(tǒng)持久性及其吸收變化和干擾并根據(jù)需要調(diào)整內(nèi)部動(dòng)態(tài)的能力的度量”[1]。給水系統(tǒng)是由自然、物理、組織和社會(huì)網(wǎng)絡(luò)組成的復(fù)雜社會(huì)生態(tài)技術(shù)系統(tǒng)，因此需要從多維度對(duì)給水系統(tǒng)彈性進(jìn)行評(píng)價(jià)，彈性評(píng)估有助于開(kāi)發(fā)適當(dāng)?shù)慕鉀Q方案，這些解決方案可用于減少系統(tǒng)的災(zāi)難風(fēng)險(xiǎn)，為提高系統(tǒng)彈性提供建議。

1 總體構(gòu)架

目前，彈性評(píng)估方法主要有兩種，即定性評(píng)估和定量評(píng)估，定量方法不夠靈活且耗時(shí)，適合于狹窄的網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)評(píng)估，考慮到以人為本的管理方法，定性工具可提供更合適的評(píng)估，因此，本文采用定性評(píng)估的方法對(duì)給水系統(tǒng)彈性進(jìn)行評(píng)估，提出給水系統(tǒng)彈性多維度評(píng)價(jià)體系，該體系主要分為兩部分：1)概念框架；2)評(píng)價(jià)方法。

評(píng)價(jià)體系建立的總體框架如圖1所示。

2 概念框架構(gòu)建

多數(shù)框架都以相似的方式概念化彈性，即放在減少系統(tǒng)漏洞和增強(qiáng)彈性的相似屬性上?？蚣芙⒅饕袃深?lèi)方法：自下而上和自上而下的方法。后者通過(guò)對(duì)相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行廣泛回顧來(lái)確定能夠指導(dǎo)彈性評(píng)估過(guò)程的通用原則。因此本文研究采用自上而下的方法開(kāi)發(fā)框架，通過(guò)文獻(xiàn)綜述識(shí)別評(píng)價(jià)指標(biāo)，邀請(qǐng)專(zhuān)家參與完善指標(biāo)，確定的概念框架包括四部分：分析系統(tǒng)、確定維度、確定原則及確定指標(biāo)。

2.1 分析給水系統(tǒng)

給水系統(tǒng)是自然、科技、社會(huì)和經(jīng)濟(jì)四要素的組合，包括給水設(shè)施和水源，主要功能是給水服務(wù)，我國(guó)各給水系統(tǒng)為達(dá)到可接受的服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)主要取決于給水設(shè)施的性能、運(yùn)營(yíng)單位的組織能力、環(huán)境福祉和稅收收入這四個(gè)方面。本文研究中，給水系統(tǒng)彈性是指在發(fā)生自然災(zāi)害情況時(shí)，系統(tǒng)能夠繼續(xù)向消費(fèi)者提供符合可接受標(biāo)準(zhǔn)的給水服務(wù)或在發(fā)生重大破壞時(shí)進(jìn)行恢復(fù)和適應(yīng)活動(dòng)的能力。

2.2 確定維度

對(duì)給水系統(tǒng)彈性進(jìn)行任何仔細(xì)評(píng)估時(shí)都需要將三個(gè)領(lǐng)域視為關(guān)鍵方面：生態(tài)，技術(shù)和社會(huì)。給水系統(tǒng)可能會(huì)受到國(guó)家和個(gè)人層面上經(jīng)濟(jì)因素的影響，并使用五個(gè)維度，即技術(shù)、組織、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)來(lái)衡量系統(tǒng)對(duì)自然災(zāi)害的適應(yīng)力。這五個(gè)維度足夠充分和全面，因此，本文用其衡量給水系統(tǒng)抵御自然災(zāi)害的彈性。

2.3 確定原則

原則是可使系統(tǒng)具有彈性的特定機(jī)制和行為。這些原則適用于全面的彈性測(cè)量過(guò)程，并提供有關(guān)組織如何提高系統(tǒng)彈性的見(jiàn)解。

提出了魯棒性，冗余性和靈活性原則，以評(píng)估給水技術(shù)層面的彈性。確定組織維度的三個(gè)關(guān)鍵原則：應(yīng)變、領(lǐng)導(dǎo)力和文化、網(wǎng)絡(luò)與關(guān)系。經(jīng)濟(jì)維度原則為動(dòng)態(tài)經(jīng)濟(jì)。將環(huán)境容量、環(huán)境資源敏感性、自然資產(chǎn)(環(huán)境和資源)確定為衡量環(huán)境維度彈性的原則。此外，社會(huì)維度原則包括社會(huì)結(jié)構(gòu)、團(tuán)結(jié)和備災(zāi)。

2.4 確定指標(biāo)

通過(guò)文獻(xiàn)查閱，從不同維度、原則出發(fā)，初步提取了52個(gè)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)估及測(cè)試，再由多名水務(wù)專(zhuān)家進(jìn)行評(píng)估，專(zhuān)家從相關(guān)性、可用性、可負(fù)擔(dān)性、可靠性、簡(jiǎn)單性和透明性這六個(gè)屬性對(duì)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)級(jí)，當(dāng)至少有75%的專(zhuān)家認(rèn)為指標(biāo)在六個(gè)屬性中為“同意”或“強(qiáng)烈同意”時(shí)，將該指標(biāo)選入。最終確定的指標(biāo)如表1所示。

表1 給水系統(tǒng)彈性總體指標(biāo)

3 彈性評(píng)價(jià)方法

基于前文描述的概念框架，使用各種措施進(jìn)行給水系統(tǒng)彈性的詳細(xì)評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)將會(huì)產(chǎn)生1～5的評(píng)分，其中：1代表彈性極低，給水系統(tǒng)需要大量改進(jìn)；2代表彈性低，性能差需要改進(jìn)；3代表中等彈性，低于理想性能，應(yīng)優(yōu)先進(jìn)行具體改進(jìn)；4代表高彈性，系統(tǒng)具有可接受的性能；5代表非常高的彈性，滿(mǎn)足所有要求。

3.1 度量標(biāo)準(zhǔn)

每項(xiàng)指標(biāo)度量都包含5個(gè)代表績(jī)效等級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)，度量標(biāo)準(zhǔn)按照各指標(biāo)對(duì)應(yīng)情況來(lái)確定，對(duì)應(yīng)分?jǐn)?shù)從1～5，以技術(shù)維度中靈活性原則的關(guān)鍵設(shè)備可用性指標(biāo)為例，度量標(biāo)準(zhǔn)如表2所示。

表2 關(guān)鍵設(shè)備可用性度量標(biāo)準(zhǔn)

3.2 權(quán)重分配

指標(biāo)權(quán)重分配基于專(zhuān)家共識(shí)進(jìn)行分配，方法的簡(jiǎn)化方程為：

(1)

式中：Xi——指標(biāo)i達(dá)成共識(shí)的專(zhuān)家人數(shù),%；

n——相應(yīng)原則中指標(biāo)的數(shù)量。

原則權(quán)重分配基于專(zhuān)家共識(shí)及經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行分配，方法的簡(jiǎn)化方程為：

(2)

式中：Xi——i原則的重要性比率；

(Yi)j——原則j的等級(jí)次數(shù)；

N——原則的數(shù)量。

給不同維度分配不同的權(quán)重，可能會(huì)導(dǎo)致高權(quán)重維度中不重要的指標(biāo)比低權(quán)重維度中的重要指標(biāo)更加重要，因此維度權(quán)重分配采用等效分配，即分配的權(quán)重都相同。

3.3 匯總變量

通過(guò)匯總指標(biāo)水平、原則水平及維度水平這三個(gè)級(jí)別的加權(quán)屬性得出給水系統(tǒng)的總體彈性水平，具體各個(gè)級(jí)別的彈性評(píng)分和總體彈性匯總，如式(3)～式(6)所示。

(3)

式中：R1i——指標(biāo)彈性；

w1i——指標(biāo)i的權(quán)重；

Sci——指標(biāo)單個(gè)得分；

n——措施的數(shù)量。

(4)

式中：R2i——原則彈性；

R1i——指標(biāo)彈性。

(5)

式中：R3i——維度彈性；

w2i——原則i的權(quán)重。

(6)

式中：RO——給水系統(tǒng)總體彈性；

R3i——維度i的彈性；

n——維度個(gè)數(shù)。

4 結(jié)語(yǔ)

給水系統(tǒng)非常復(fù)雜，要評(píng)價(jià)其彈性，需要從多維度考慮，文中方法由概念框架和彈性評(píng)價(jià)方法組成，它依賴(lài)于操作員和管理者，靈活、計(jì)算要求少且易于實(shí)現(xiàn)，因此，可有效評(píng)估全國(guó)范圍內(nèi)多個(gè)城市給水系統(tǒng)的彈性。給水系統(tǒng)總體彈性指出系統(tǒng)在不同方面進(jìn)行的特定需求，這些需求將有助于管理機(jī)構(gòu)確定增強(qiáng)給水系統(tǒng)總體彈性的恰當(dāng)措施。