王美慧,唐德善,尚 靜
(河海大學水利水電學院,南京 210098)
推行河長制的目的在于解決中國復雜的水域環(huán)境問題,構建健康河湖,推進生態(tài)文明建設??茖W評價河長制的實施效果,分析當前的問題所在,針對性地提出解決方案,這對未來構建幸福河湖,打造良好生態(tài)環(huán)境具有重要推動作用[1]。因此目前急需一套科學的體系來評價河長制的實施效果。當前已有一些學者從不同角度對河長制展開了研究。章君等[2]分析了河長制的績效考核標準,提出指標動態(tài)調整機制的概念。李慧敏等[3]將河長制的治河思路作為大背景,將其與河流健康與可持續(xù)利用評價結合起來。邱月等[4]借鑒環(huán)境績效審計評價模型,以汾河為例構建基于PSR 模型的河長責任審計評價指標體系,并進行了有效性檢驗。在河長制實施效果評價方面,張麗偉等[5]以大運河為例,基于GF-2影像通過計算植被、水體、景觀等指數的變化來反映河長制的治理成效。余曉彬等[6]基于模糊綜合評價法對江蘇省全面推行河長制成效進行分析,并總結出影響其評價結果的主要因素。彭欣雨等[7]通過構建基于組合權重-理想區(qū)間法的河長制實施效果評價模型,科學評價了陜西省2012-2018年的河長制實施效果。然而目前還沒有學者采用G1-EVM-SPA 模型對河長制的實施效果展開評價,主觀權重的計算選用序關系法(G1)[8],該方法相對于層次分析法計算方法更為簡便,計算量大大減小,克服了層次分析法的不足,不需進行矩陣一致性檢驗,且不受同一層次元素個數的約束,應用起來更為靈活??陀^權重的確定選用熵權法(EVM)[9],該方法是應用最為廣泛的客觀權重的計算方法,故具有一定的普適性。引進博弈論理論[9]求得組合權重,該方法以尋求最合理的指標權重為目標,協(xié)調沖突,尋找一致,改善單一主、客觀權重算法的局限性,提高決策的準確性。河長制實施效果的評價涉及多維度多指標,定性與定量的范疇,具備一定的確定性。其評價結果又與區(qū)域的政策支持與否以及當地的經濟發(fā)展影響等有關。同時存在不確定的因素。而集對分析法(SPA)[10]作為專門處理系統(tǒng)確定性與不確定性互相作用的數學理論,其在河長制實施效果的評價中具有一定的適用性。因此構建基于G1-EVM-SPA 的河長制實施效果評價模型,選取江蘇省淮安市,評價2017-2020年江蘇省淮安市全面推行河長制以來的實施效果以及協(xié)調發(fā)展度,分析影響評價結果的主要因素,原因以及未來河長制發(fā)展的方向,旨在為河長制實施效果的評價提供一種研究思路。
河長制實施效果的評價涉及多維度、多指標,正確踐行河長制應當促進了區(qū)域的經濟發(fā)展,產生了生態(tài)環(huán)境改善以及參與度滿意度等社會效益提升的現象,與此同時水量等水域管理的節(jié)水效益以及文化等信息化水平的提升也是衡量河長制實施效果的重要組成因素。通過咨詢專家意見,根據《河流健康評價技術導則》、《淮安市全面推行河長制實施方案》、《淮安市生態(tài)河湖行動方案》(2018-2020年)、《關于全面推行河長制的意見》、《地表水環(huán)境質量評價方法》、《水生態(tài)健康評價技術規(guī)范》等相關規(guī)劃與文件,并參考文獻[7,11-14],最終從經濟、社會、生態(tài)、文化、水域管理效果5 個維度出發(fā),選取21 個指標,構建河長制實施效果評價模型。參考《河流健康評價技術導則》、《生態(tài)河湖狀況評價規(guī)范》、《地表水環(huán)境質量標準》(GB3838-2002)等國家標準及相應指標評價標準[7,11-16],將河長制實施效果劃分為4 個等級:I 級(優(yōu)秀)、II 級(良好)、III 級(中等)、IV 級(差)。具體評價指標及標準如表1所示。
表1 河長制實施效果評價指標體系及等級劃分Tab.1 Evaluation index system and ranking of the implementation effect of the river chief system
利用序關系法(G1)確定主觀權重,熵權法(EVM)確定客觀權重,博弈論組合賦權法求得組合權重,并結合集對分析法(SPA)構建基于G1-EVM-SPA的河長制實施效果評價模型。
1.2.1 序關系法(G1)主觀權重的確定
序關系法(G1)隸屬于主觀確定權重的范疇,它是根據各個指標的相對重要性程度來確定權重大小,也稱之為基于功能驅動原理的賦權方法[17]。該方法相對于層次分析法計算方法更為簡便,計算量大大減小,克服了層次分析法的不足,不需進行矩陣一致性檢驗,且不受同一層次元素個數的約束,應用起來更為靈活,因此選用該方法確定指標體系的主觀權重,其主要計算步驟如下所示:
(1)各指標相對重要性程度排序。將m 項指標x1,x2,xm進行重要性排序,可得到序關系式x1>x2>…>xm。
(2)確定評價指標權重。根據序關系式x1>x2>xk-1>xk(k = 2,…,m),定義指標xk-1與xk的相對重要性程度之比其中rk的取值如表2 所示。可求得ωm為:
表2 rk取值參考Tab.2 rk reference for taking values
求得的主觀權重系數ωk(k = 1,2,…,m) 記 為u11,u12,…,u1m。
1.2.2 熵權法(EVM)客觀權重的確定
客觀權重的確定選用熵權法,該方法是應用最為廣泛的客觀權重的計算方法,故具有一定的普適性。其主要通過計算客觀數據的熵值大小來判斷指標信息的價值系數,熵值越小,對應的熵權越大,指標的重要性就越高,對結果的貢獻程度越大,最終得到較大的客觀權重系數[18]。熵權法(EVM)的具體操作步驟如下所示:
(1)實際數據標準化。 定義xij(i = 1,2,…,n;j =1,2,…,m)為第i個評價對象的第j項指標。其中效益性指標和成本型指標xij分別按公式(3)、(4)進行標準化計算。
(2)確定熵值Ej和信息效用值dj。
(3)確定指標熵權即權重ωk(k = 1,2,…,m)。
求得的客觀權重系數ωk(k = 1,2,…,m) 記 為u21,u22,…,u2m。
1.2.3 博弈論組合權重的確定
引進博弈論理論求得組合權重,該方法以尋求最合理的指標權重為目標,協(xié)調沖突,尋找一致,改善單一主、客觀權重算法的局限性,提高決策的準確性,博弈論理論已廣泛應用于水質、用水效率、工程結構等安全風險評估,對于河長制實施效果評價也應具有一定的適用性。該理論確定組合權重的步驟如下所示:
假設有L 種對指標賦權的方法,即權重集uk=[uk1,uk2,…,ukn](k = 1,2,…,L),隨后得組合權重u:
式中:αk為線性組合系數。
αk的求解利用優(yōu)化對策模型,并將其進行求導,得到相應的線性方程組(10),將得到的αk歸一化處理為αk′,帶入公式(11),求得最終結合博弈論理論的組合權重u′
1.2.4 集對分析(SPA)評價模型
河長制實施效果的評價涉及多維度多指標,定性與定量的范疇,具備一定的確定性。其評價結果又與區(qū)域的政策支持與否以及當地的經濟發(fā)展影響等有關。同時存在不確定的因素。而集對分析法(SPA)[10]作為專門處理系統(tǒng)確定性與不確定性互相作用的數學理論,其在河長制實施效果的評價中具有一定的適用性。
集對分析(SPA)評價模型主要通過計算評價指標j與等級k的聯(lián)系度Cjk、綜合聯(lián)系度Ck、相對隸屬度vk,并通過置信度判斷法確定最終的隸屬等級h.其中Cjk的取值在[-1,1]之間,該值越接近1,則指標值越接近該等級,反之,若該值越接近-1,則該指標值越接近相鄰等級。集對分析(SPA)評價模型涉及的計算公式如下所示:
協(xié)調發(fā)展度模型理論是通過求解協(xié)調度及協(xié)調發(fā)展度等數據來定量描述系統(tǒng)要素之間在發(fā)展變化之間彼此和諧一致的協(xié)調程度。根據該理論判斷2017-2020年河長制實施效果中經濟、社會、生態(tài)、文化、水域管理要素之間的協(xié)調發(fā)展程度,這為今后繼續(xù)推進河長制協(xié)調發(fā)展指明了方向。其中協(xié)調發(fā)展度模型理論相關計算公式參考文獻[19]中的公式(8)~(10),協(xié)調發(fā)展度評價等級標準如表3所示。
表3 協(xié)調發(fā)展度評價等級標準Tab.3 Coordinated development degree evaluation level criteria
指標數據來源于2017-2020年《淮安市統(tǒng)計年鑒》、《江蘇省統(tǒng)計年鑒》、《淮安市水資源公報》、《淮安市環(huán)境狀況公報》、《淮安市國民經濟和社會發(fā)展統(tǒng)計公報》等。其中滿意度和知曉率來自《淮安日報》,部分定性指標數據根據淮安市人民政府及淮安市水利局等相關網站的公告與文件進行估計確定。所有指標個別年份的缺失數據可由內插法求得,其中各指標原始數據如表4所示。
表4 原始數據統(tǒng)計Tab.4 Raw data statistics
根據河長制實施效果評價指標體系,選用序關系法(G1)確定主觀權重,客觀權重的確定采用熵權法,再引入博弈論理論獲得指標組合權重,結合了主觀客觀因素,使評價結果更具科學性,組合權重結合集對分析(SPA)評價模型確定最終的基于G1-EVM-SPA 的河長制實施效果評價模型。其中權重計算結果表格如表5所示。
表5 淮安市河長制實施效果權重統(tǒng)計Tab.5 Huai'an City River chief system implementation effectiveness weighting statistics
利用序關系法(G1)確定主觀權重,熵權法(EVM)確定客觀權重,博弈論組合賦權法求得組合權重,并結合集對分析法(SPA)構建基于G1-EVM-SPA 的河長制實施效果評價模型。根據相關計算公式并以2017年為例計算各指標及該年份河長制實施效果最終隸屬等級,計算表格如表6所示。計算2017-2020年的淮安市河長制實施效果,并匯總結果如表7所示。
表6 2017年淮安市河長制實施效果等級Tab.6 Huai'an City River chief system implementation effectiveness grade in 2017
表7 2017-2020年淮安市河長制實施效果隸屬度及等級劃分Tab.7 Affiliation and ranking of the implementation effect of the river chief system in Huai'an City,2017-2020
根據參考文獻[19]中的公式(8)~(10)判斷2017-2020年河長制實施效果中經濟、社會、生態(tài)、文化、水域管理要素之間的協(xié)調發(fā)展程度,其中α、β 等待定權重數選取各系統(tǒng)的博弈論組合權重數,計算協(xié)調發(fā)展度D 并根據表3的等級劃分標準匯總計算及判斷結果如表8所示。
表8 2017-2020年淮安市河長制實施效果協(xié)調發(fā)展程度及等級劃分Tab.8 Degree of coordinated development and ranking of the implementation effect of the Huai'an City River Chief System,2017-2020
根據上述計算表格可知淮安市河長制實施效果自2017-2020年呈逐漸改善狀態(tài),2017年淮安市河長制實施效果為中等,2018-2020年河長制實施效果為良好,并有向優(yōu)秀程度靠近的趨勢,且逼近趨勢呈逐年增加狀態(tài),至2020年向優(yōu)秀等級趨向程度最大。這是因為自2017年下半年江蘇省全面推行河長制以來,淮安市積極踐行河長制,相關部門高效聯(lián)動,致力于河湖長制長效管護,并取得一定顯著成效。河長制的推進促進了淮安市的經濟發(fā)展,人均GDP 由6.816 8 萬元上升至8.032 1 萬元,同時經濟的迅速發(fā)展也為河長制實施、推進提供強大的支撐條件?;窗彩泻娱L辦等相關部門注重節(jié)約用水以及水域生態(tài)優(yōu)化,淮陰區(qū)發(fā)布《關于開展河湖治理的通告》,對影響水域環(huán)境水質等各類非法活動嚴厲打擊,自全面推行河長制以來,III 類以上水質比例由79.3%到82.1%,水功能區(qū)達標率由2017年的87.9%至2020年上升至90.2%,農田灌溉水有效利用系數更是由0.595 0 上升至0.613 0,農業(yè)用水得到了高效利用,用水結構自河長制實施以來得到了有效改善,萬元GDP 用水量從95.4 m3下降至78.1 m3,下降之快更是使該指標從隸屬效果中等變化至隸屬效果良好。進一步來講,河長辦等相關部門同樣注重群眾參與、文化宣傳、機制監(jiān)督透明與河長制高效推進的有機結合,江蘇省河長辦委托第三方對全省13個城市的關于河湖長制的群眾知曉率和滿意度進行測評,根據近4 000 份電話數據及3 000 份現場調查數據顯示,淮安市的群眾知曉率以及滿意度分別達到42.33%、77.46,各位于全省第一、二的位置。與此同時政府部門注重對相應文化的宣傳力度,發(fā)布了《淮安市大運河文化保護傳承利用實施規(guī)劃》等文件,著重推進淮安市大運河文化公園的建設。文化宣傳程度也呈逐年上升趨勢??梢钥闯鲎?017年全面推行河長制以來,淮安市河長制實際實施效果確實呈逐年改善趨勢。
具體到指標來講,結合權重計算數據,影響河長制實施效果評價結果的指標主要有萬元GDP 用水量、水功能區(qū)達標率、III 類以上水質比例、生態(tài)環(huán)境用水率、農田灌溉水有效利用系數以及水利科技信息化水平等,因此繼續(xù)深化河長制改革,推進河長制進一步發(fā)展應對于這些指標予以側重,例如相關部門抓好控源截污、污水處理廠提標改造、深化環(huán)境整治等,農業(yè)部門等加強技術創(chuàng)新,注重開發(fā)智慧灌溉等穩(wěn)定節(jié)水灌溉方式等等。
結合協(xié)調發(fā)展度數據來看,2017-2020年淮安市河長制實施效果評價指標體系中經濟、社會、生態(tài)、文化、水域管理效果各系統(tǒng)要素之間協(xié)調發(fā)展度從0 上升至0.497 3,從嚴重失調衰退類上升至臨界協(xié)調發(fā)展類,除2019年協(xié)調發(fā)展度略微下降以外,整體呈逐年上升趨勢。這是因為經濟、社會、文化、水域管理效果等各系統(tǒng)指標要素均呈逐年上升趨勢,而2019年生態(tài)效果中III 類以上水質比例由2018年的79.3%下降至69.00%,且集中式飲用水水源地達標率2019年也略微下降至87.5%,因此經濟、社會、文化、水域管理效果與生態(tài)效果發(fā)展趨勢協(xié)調度相對下降。
(1)評價2017-2020年江蘇省全面推行河長制以來淮安市的河長制實施效果,為河長制實施效果評價提供一種研究思路。
(2)河長制實施效果的評價涉及多維度多指標,定性與定量的范疇,具備一定的確定性。其評價結果又與區(qū)域的政策支持與否以及當地的經濟發(fā)展影響等有關。同時存在不確定的因素。利用集對分析法(SPA)專門處理系統(tǒng)確定性與不確定性互相作用問題的優(yōu)勢,處理河長制實施效果的評價問題,引進博弈論理論獲得指標組合權重,結合主觀客觀因素,使計算結果更具科學性。
(3)根據計算結果分析2017-2020年淮安市全面推行河長制以來的成效與不足,為未來淮安市河長制的深化發(fā)展指明側重方向。
(4)淮安市生態(tài)環(huán)境用水率逐年變化趨勢不大,持續(xù)在0.6%左右,整體呈較差水平,政府及相關部門是否應該加大投資力度于生態(tài)用水上仍需進一步深化討論,對農業(yè)、工業(yè)、住建等政府相關部門在制定針對性措施上有待進一步細化分析。 □