趙林淯

(河南省南陽產(chǎn)投新城實業(yè)有限公司,河南 南陽 473000)

“節(jié)水優(yōu)先、空間均衡、系統(tǒng)治理、兩手發(fā)力”是習(xí)近平總書記提出的新時期水利工作方針,其中“節(jié)水優(yōu)先”為推進(jìn)節(jié)水型社會建設(shè)的重要指南。通過了解節(jié)水型社會建設(shè)情況,對節(jié)水型社會建設(shè)效果進(jìn)行科學(xué)評價,是制定切實可行的節(jié)水措施和政策的基礎(chǔ)。

目前,許多學(xué)者已開展了較多關(guān)于節(jié)水型社會建設(shè)評價方法的研究。劉煜晴等[1]利用層次分析法與灰色關(guān)聯(lián)法相結(jié)合的方式對江陰市節(jié)水型社會建設(shè)情況進(jìn)行了綜合評價;王文川等[2]提出了一種基于博弈論可變集的節(jié)水型社會建設(shè)評價模型,并對洛陽市的節(jié)水型社會建設(shè)情況進(jìn)行了評價;唐怡等[3]基于層次分析法(analytic hierarchy process,AHP)和模糊綜合評價模型對滇中地區(qū)的節(jié)水建設(shè)水平進(jìn)行了評價;徐海洋等[4]以鄭州市為例,根據(jù)實際情況,建立了節(jié)水型社會定量評價指標(biāo)體系,采用層次分析方法對建立的評價指標(biāo)體系進(jìn)行了評價；王巧霞等[5]將序關(guān)系分析法應(yīng)用于西藏年楚河流域節(jié)水型社會建設(shè)評價中;王雪等[6]結(jié)合序關(guān)系分析法和模糊物元法建立了節(jié)水型社會建設(shè)綜合評價模型,并對昆山市的節(jié)水建設(shè)情況進(jìn)行了評價;楊瑞祥等[7]提出了改進(jìn)的邏輯框架法,并利用該方法對長沙市的節(jié)水型社會建設(shè)情況進(jìn)行了評價;劉澤岸等[8]基于AHP與集對分析法,對玉環(huán)市節(jié)水型社會建設(shè)情況進(jìn)行了評價。綜上所述,當(dāng)前節(jié)水型社會建設(shè)評價中常用的方法主要有層次分析法、模糊評價法、灰色關(guān)聯(lián)分析法、TOPSIS評價方法等,其中層次分析法(AHP)和模糊評價法的應(yīng)用最廣。然而,層次分析法中的判斷矩陣由專家給定,其評價結(jié)果受人為因素影響較大;模糊綜合評價法雖然可以較為全面地考慮影響因素對結(jié)果的影響,但涉及的隸屬函數(shù)較多,尤其是當(dāng)評價指標(biāo)較多時,計算復(fù)雜且工作量大。為解決復(fù)雜的不相容問題,蔡文教授提出了物元分析法[9-11],該方法計算簡單、可操作性強,目前已被廣泛應(yīng)用于水質(zhì)綜合評價[12-13]、土地質(zhì)量和生態(tài)安全評價[14-15]等方面。然而,該方法在節(jié)水型社會建設(shè)評價方面的應(yīng)用較少。鑒于此,本文結(jié)合河南省濟源市的節(jié)水型社會建設(shè)開展情況,構(gòu)建了節(jié)水型社會建設(shè)評價指標(biāo)體系,并采用物元可拓分析方法進(jìn)行了評價,研究結(jié)果可為節(jié)水型社會建設(shè)提供指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

濟源市位于河南省西北部,總面積1 931 km2。該市水資源相對貧乏,多年平均水資源量為3.54億m3,人均水資源量為540 m3,屬于資源型缺水亞貧水區(qū),水資源在時空分布上極不均勻。2006年,濟源市被水利部列為全國節(jié)水型社會建設(shè)試點市。此后,濟源市按照節(jié)水型社會建設(shè)要求,大力推廣農(nóng)業(yè)節(jié)水技術(shù),有效推進(jìn)經(jīng)濟結(jié)構(gòu)的升級,加大非常規(guī)水源利用和水資源保護力度,提高水資源利用效率,從而有效緩解了水資源緊缺狀況,極大改善了生態(tài)環(huán)境。

1.2 物元可拓模型

1.2.1 構(gòu)造節(jié)水型社會建設(shè)評價物元矩陣

專項行動成效N、專項行動特征C和特征值V,共同構(gòu)成節(jié)水型社會建設(shè)評價物元R,記作R=(N,C,V)。假設(shè)N有n個特征,以C1、C2、…、Cn及其對應(yīng)的量值V1、V2、…、Vn描述,則節(jié)水型社會建設(shè)評價的物元矩陣可表示為:

(1)

1.2.2 確定經(jīng)典域與節(jié)域物元矩陣

節(jié)水型社會建設(shè)評價的經(jīng)典域物元矩陣Rj可表示為:

(2)

節(jié)水型社會建設(shè)評價的節(jié)域物元矩陣Rp可表示為:

(3)

式中:Rj表示經(jīng)典域物元；Rp表示節(jié)域物元；p表示評價等級,p=1、2、3、4、5;Vji=[aji,bji]為Nj關(guān)于Ci的取值范圍。

1.2.3 計算關(guān)聯(lián)函數(shù)及關(guān)聯(lián)度

節(jié)水型社會建設(shè)評價中指標(biāo)的關(guān)聯(lián)度Kj(xi)定義為:

(4)

(5)

式中:Kj(xi)為評級指標(biāo)xi關(guān)于第j級別的關(guān)聯(lián)度;|xji|為經(jīng)典域的量值大??；ρ(xi,Xji)為xi到經(jīng)典域區(qū)間Xji的距；ρ(xi,Xpi)為xi到節(jié)域區(qū)間Xpi的距；Xpi為Np關(guān)于Ci的量值范圍。

1.2.4 確定指標(biāo)權(quán)重

1.2.5 計算綜合關(guān)聯(lián)度并確定評價等級

節(jié)水型社會建設(shè)成效N關(guān)于第j評價等級的綜合關(guān)聯(lián)度計算公式為:

(6)

式中:Kj(D)為單元D關(guān)于等級j的關(guān)聯(lián)度;wi為評價指標(biāo)的權(quán)重。若Kj(D)=max{Kj(D)}，則判定D屬于等級j。

2 結(jié)果與分析

2.1 評價指標(biāo)體系構(gòu)建及評價等級的確定

根據(jù)2005年水利部辦公廳下發(fā)的《關(guān)于印發(fā)節(jié)水型社會建設(shè)評價指標(biāo)體系(試行)的通知》的要求,從濟源市的實際情況出發(fā),并依據(jù)科學(xué)性、全面性、系統(tǒng)性、可操作性等指標(biāo)體系的設(shè)置原則,建立了濟源市節(jié)水型社會評價指標(biāo)體系。參考國內(nèi)外有關(guān)節(jié)水指標(biāo)先進(jìn)值,將節(jié)水型社會分為起步、初級、中等、良好和優(yōu)秀5個階段,為了與定量指標(biāo)保持一致,將定性指標(biāo)量化后按0～10劃分為5個階段[16-17]。節(jié)水型社會評價指標(biāo)體系及根據(jù)1.2.4節(jié)內(nèi)容計算出的各指標(biāo)權(quán)重見表1。

表1 節(jié)水型社會評價指標(biāo)體系及各指標(biāo)權(quán)重

2.2 節(jié)水型社會建設(shè)評價的經(jīng)典域、節(jié)域

根據(jù)節(jié)水型社會建設(shè)評價的可拓性,將評價分為5個等級,分別用Ⅰ級、Ⅱ級、Ⅲ級、Ⅳ級、Ⅴ級表示優(yōu)秀、良好、中等、初級5個階段。本文依據(jù)《關(guān)于印發(fā)節(jié)水型社會建設(shè)評價指標(biāo)體系(試行)的通知》、文獻(xiàn)[18]以及《河南省節(jié)水行動實施方案》等,建立了節(jié)水型社會建設(shè)評價的經(jīng)典域和節(jié)域，并確定了建設(shè)后成效實際值,詳見表2。

表2 節(jié)水型社會建設(shè)后評價的經(jīng)典域、節(jié)域取值范圍

2.3 結(jié)果與討論

將Ci(i=1、2、…、22)的實際值代入式(4)和式(5)得到節(jié)水型社會建設(shè)評價各指標(biāo)的關(guān)聯(lián)度，結(jié)果見表3。為進(jìn)一步驗證該結(jié)果，參考靈敏度分析，將各指標(biāo)的實際值分別增加和減少15%,然后計算其最大綜合關(guān)聯(lián)度，并確定評價等級，計算結(jié)果見表4。對比表3和表4中數(shù)據(jù)可知：等級值基本一致，表明靈敏度較高，方法可行。

表3 節(jié)水型社會建設(shè)后評價指標(biāo)關(guān)聯(lián)度

續(xù)表

表4 各評價指標(biāo)值變化的最大綜合關(guān)聯(lián)度及評價等級

由式(6)及表3和表4中的數(shù)據(jù)計算得出綜合關(guān)聯(lián)度,依次為0.037、-0.408、-0.586、-0.688、-0.739。由評價等級的確立原則可知，濟源市節(jié)水型社會建設(shè)的級別為“優(yōu)秀”,該結(jié)論與安娟等[19]的研究結(jié)論一致,說明該方法可用于節(jié)水型社會建設(shè)評價中。在22個指標(biāo)中人均GDP、萬元GDP取水下降率、農(nóng)業(yè)水價綜合改革實際實施面積比等13個指標(biāo)處于優(yōu)秀階段,農(nóng)田灌溉水利用系數(shù)、高效節(jié)水灌溉率、重點水功能區(qū)水質(zhì)達(dá)標(biāo)率、處理后的再生水回用率和社會節(jié)水意識處于良好階段,供水管網(wǎng)漏損率、節(jié)水型企業(yè)建成率、公共機構(gòu)節(jié)水型單位建成率和節(jié)水型居民小區(qū)建成率處于中等階段。

3 結(jié)論

本文結(jié)合濟源市節(jié)水型社會建設(shè)特點,建立了節(jié)水型社會評價指標(biāo)體系,進(jìn)行了節(jié)水型社會建設(shè)階段劃分,并基于物元可拓理論建立了濟源市節(jié)水型社會建設(shè)綜合評價模型,經(jīng)計算濟源市節(jié)水型社會建設(shè)處于優(yōu)秀階段。該結(jié)論與文獻(xiàn)[19]的結(jié)論一致,說明該方法評價結(jié)果可靠,能真實地反映實際情況,具有較好的推廣價值。本文的研究結(jié)果對其他城市進(jìn)行節(jié)水型社會建設(shè)評價具有一定的參考價值。