基于層次分析法的云南省小康水利現(xiàn)狀評(píng)估

蘇建廣, 張?zhí)炝? 魯程鵬, 顧世祥

(1.云南省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，昆明 650021；2.河海大學(xué) 水文水資源學(xué)院，南京 210098)

?

基于層次分析法的云南省小康水利現(xiàn)狀評(píng)估

蘇建廣1, 張?zhí)炝?, 魯程鵬2, 顧世祥1

(1.云南省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，昆明 650021；2.河海大學(xué) 水文水資源學(xué)院，南京 210098)

云南省開(kāi)展小康水利規(guī)劃研究，力爭(zhēng)在2020年實(shí)現(xiàn)小康社會(huì)下的小康水利。為確保這一目標(biāo)的順利實(shí)現(xiàn)，基于層次分析法提出了由防洪抗旱減災(zāi)、水資源合理配置、水資源高效利用、水源地保護(hù)與河湖健康保障、水管理、水利發(fā)展保障6大體系26項(xiàng)指標(biāo)組成的云南省小康水利評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。通過(guò)層次分析法計(jì)算各項(xiàng)指標(biāo)權(quán)重，并利用構(gòu)建的小康水利指標(biāo)體系對(duì)云南省2011年水利發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行評(píng)價(jià)。云南省小康水利現(xiàn)狀水平為71分，距離實(shí)現(xiàn)小康水利還有一定差距。水管理能力得分僅為40.8分,為主要制約因素，這與云南省水利發(fā)展現(xiàn)狀基本相符，現(xiàn)狀評(píng)估結(jié)果可為云南省小康水利建設(shè)規(guī)劃提供依據(jù)。

小康水利；指標(biāo)體系；層次分析法；云南??；現(xiàn)狀評(píng)估

1 研究背景

一般地，小康水利可以定義為：以水利的基礎(chǔ)性、安全性和舒適性，支撐和保障全面建設(shè)小康社會(huì)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)[1]。云南省水資源豐富，但受低緯度高原、季風(fēng)氣候及縱向嶺谷等地理環(huán)境的影響，水資源時(shí)空分布不均，利用程度較低且開(kāi)發(fā)難度逐漸加大，滇中高原資源性缺水和全省面上工程性缺水較為突出[2]。在經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展取得巨大成就的同時(shí)，水利發(fā)展的短板也逐漸凸顯出來(lái)，供水保障能力不足，水環(huán)境問(wèn)題嚴(yán)重，水資源利用方式粗放等問(wèn)題亟需解決。云南省力爭(zhēng)在2020年與全國(guó)同步實(shí)現(xiàn)全面建成小康社會(huì)，水利是最重要的物質(zhì)基礎(chǔ)之一，是國(guó)家安全、社會(huì)穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的重要支撐和保障，全面建成小康社會(huì)對(duì)水利提出了更高的要求。2013年云南省開(kāi)展小康水利建設(shè)規(guī)劃研究，以求在2020年前實(shí)現(xiàn)小康水利，基本構(gòu)建與國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展相適應(yīng)的防洪抗旱安全保障體系，基本建成滿(mǎn)足經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需求的供水安全保障體系，基本建立節(jié)水、防污與治污型社會(huì)，基本建立健全農(nóng)業(yè)高效增產(chǎn)的灌排水體系，山區(qū)農(nóng)村水利供水保障能力進(jìn)一步加強(qiáng)，基本建成水源地保護(hù)和河湖健康保障體系，建立較為完善的水利發(fā)展保障能力和水管理保障體系，為全面建成小康社會(huì)提供基礎(chǔ)保障。因此，亟需對(duì)全省的水利現(xiàn)狀水平做一個(gè)全面的了解。研究合理確定小康水利指標(biāo)體系權(quán)重的方法，并對(duì)云南省小康水利發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行評(píng)價(jià)，對(duì)把握小康水利建設(shè)重點(diǎn)，科學(xué)分析小康水利進(jìn)程，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

小康水利是一個(gè)發(fā)展過(guò)程，是水利現(xiàn)代化的一個(gè)階段目標(biāo)。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)水利現(xiàn)代化指標(biāo)體系開(kāi)展了廣泛的研究[3-6]。童坤等[7]采用定性與定量分析相結(jié)合的層次分析法，針對(duì)水利現(xiàn)代化評(píng)價(jià)中的綜合評(píng)價(jià)和單項(xiàng)評(píng)價(jià)分別進(jìn)行了研究；張麗平等[8]根據(jù)主成分分析法提出了上海市郊區(qū)水利現(xiàn)代化建設(shè)的指標(biāo)體系；喻君杰等[9]、歐劍鋒等[10]在研究江蘇省水利現(xiàn)代化指標(biāo)體系的過(guò)程中運(yùn)用了主成分分析法，并在初選指標(biāo)集的基礎(chǔ)之上，應(yīng)用模糊聚類(lèi)分析法進(jìn)一步篩選確定評(píng)價(jià)指標(biāo)，精簡(jiǎn)了指標(biāo)體系。伍立群等[11]提出了滇中地區(qū)水資源開(kāi)發(fā)利用評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，涉及16個(gè)領(lǐng)域、85個(gè)指標(biāo)。目前小康水利評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的研究尚不多見(jiàn)，相關(guān)水利現(xiàn)代化指標(biāo)體系的研究成果可以為開(kāi)展云南省小康水利評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的研究提供一定的借鑒意義。

2 云南省小康水利評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的構(gòu)建

考慮到小康水利具有供水安全、防洪安全和生態(tài)環(huán)境安全等多目標(biāo)、多層次的特性，并遵循系統(tǒng)性與獨(dú)立性相結(jié)合、代表性與綜合性相結(jié)合、科學(xué)性與可操作性相結(jié)合、動(dòng)態(tài)性與靜態(tài)性相結(jié)合、區(qū)域性與規(guī)范性相結(jié)合的原則，本文從防洪抗旱減災(zāi)、水資源合理配置、水資源高效利用、水源地保護(hù)與河湖健康保障、水管理、水利發(fā)展保障6個(gè)方面建立云南省小康水利指標(biāo)體系，見(jiàn)圖1。

圖1 云南省小康水利指標(biāo)體系Fig.1 Index system of well-off water conservancy planning in Yunnan Province

2.1 指標(biāo)分類(lèi)

為加強(qiáng)對(duì)重點(diǎn)領(lǐng)域的監(jiān)測(cè)和引導(dǎo)，突出重要指標(biāo)的作用和地位，按照對(duì)指標(biāo)是否存在強(qiáng)制性要求以及在規(guī)劃期內(nèi)是否具有明確考核要求的標(biāo)準(zhǔn)，將26項(xiàng)指標(biāo)劃分為農(nóng)村飲水安全人口達(dá)標(biāo)率等由國(guó)家或省市強(qiáng)制要求實(shí)現(xiàn)的9項(xiàng)強(qiáng)制性指標(biāo)，堤防防洪達(dá)標(biāo)率等可以明確考核目標(biāo)的10項(xiàng)考核性指標(biāo)，及水旱災(zāi)害損失率等作為小康水利評(píng)價(jià)體系重要參考標(biāo)準(zhǔn)的7項(xiàng)參考性指標(biāo)。指標(biāo)分類(lèi)的結(jié)果可以作為確定指標(biāo)之間相對(duì)重要性的依據(jù)。

2.2 權(quán)重確定

層次分析法[12-13]的基本原理是將評(píng)價(jià)系統(tǒng)的各要素分成若干層次，并以同一層次的各種要求按照上一層要求為準(zhǔn)則，進(jìn)行兩兩的判斷比較和計(jì)算，求出各要素的權(quán)重[14]。該方法具體步驟如下：

(1) 建立層次結(jié)構(gòu)。將小康水利的總體水平作為層次分析的目標(biāo)層(A)，將防洪抗旱減災(zāi)、水資源合理配置、水資源高效利用、水源地保護(hù)與河湖健康、水管理和水利發(fā)展保障作為層次分析的準(zhǔn)則層(B)，將各評(píng)價(jià)指標(biāo)作為層次分析的方案層(C)。評(píng)價(jià)體系層次結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1。

(2) 構(gòu)造判斷矩陣。層次結(jié)構(gòu)建立以后，各層次之間元素的隸屬關(guān)系就確定了，通過(guò)采用1—9標(biāo)度及其倒數(shù)的標(biāo)度方法(表1)，對(duì)同一層次下的各元素進(jìn)行兩兩對(duì)比并按重要性等級(jí)賦值，本文把指標(biāo)類(lèi)型作為對(duì)比指標(biāo)重要性程度的主要依據(jù)(強(qiáng)制性指標(biāo)權(quán)重>考核性指標(biāo)權(quán)重>參考性指標(biāo)權(quán)重)，最終得到各層次下的判斷矩陣A=(aij)n×n。

表1 判斷矩陣標(biāo)度及其含義

表2 平均隨機(jī)一致性指標(biāo)

(4)層次總排序。通過(guò)計(jì)算各層元素對(duì)系統(tǒng)目標(biāo)的合成權(quán)重，進(jìn)行總排序，以確定結(jié)構(gòu)圖中最底層各個(gè)元素在總目標(biāo)中的重要程度。

最后綜合云南當(dāng)?shù)貙?zhuān)家的意見(jiàn)，適當(dāng)平衡后依次確定各項(xiàng)指標(biāo)權(quán)重，得到云南省小康水利評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的各指標(biāo)權(quán)重，見(jiàn)表3。

表3 云南省小康水利評(píng)價(jià)指標(biāo)體系(指標(biāo)類(lèi)型、權(quán)重及目標(biāo)值)

2.3 指標(biāo)得分

為了便于對(duì)比分析，消除量綱差異性帶來(lái)的不可比性，需要采用標(biāo)準(zhǔn)化法對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。本文根據(jù)《云南省水利發(fā)展“十二五”規(guī)劃》、《云南省水資源綜合規(guī)劃》、《云南省節(jié)水型社會(huì)建設(shè)“十二五”規(guī)劃》等相關(guān)規(guī)劃內(nèi)容，并結(jié)合云南水利發(fā)展現(xiàn)狀，綜合確定了26項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)的小康水利目標(biāo)值，詳見(jiàn)表3。其中，強(qiáng)制性指標(biāo)主要根據(jù)國(guó)家或省市規(guī)范中強(qiáng)制要求達(dá)到的目標(biāo)確定；考核性指標(biāo)參考相關(guān)規(guī)劃的考核目標(biāo)及云南省水利發(fā)展現(xiàn)狀水平綜合確定；參考性指標(biāo)根據(jù)理論分析并結(jié)合云南省水利發(fā)展現(xiàn)狀水平綜合確定。指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化方程如式(1)和式(2)所示。

對(duì)于正指標(biāo)，采用公式Pi=Zi/Zi0；

(1)

對(duì)于逆指標(biāo)，采用公式Pi=Zi0/Zi。

(2)

式中：Pi為該指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)值；Zi為該指標(biāo)的實(shí)際值；Zi0為該指標(biāo)的目標(biāo)值。正指標(biāo)數(shù)值越大越優(yōu)，逆指標(biāo)則相反。

2.4 小康水利評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)

云南省小康水利的綜合得分為

(3)

式中：H為綜合得分；Ci為各項(xiàng)指標(biāo)的實(shí)現(xiàn)程度；Ki為各項(xiàng)指標(biāo)對(duì)應(yīng)權(quán)重。

小康水利不僅要把握當(dāng)?shù)厮l(fā)展總體水平，還要注重各體系、各指標(biāo)間發(fā)展的平衡[15-16]。從總體水平、單項(xiàng)指標(biāo)綜合確定云南小康水利的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)為：

(1) 小康水利綜合得分達(dá)到90分以上。

(2) 單項(xiàng)指標(biāo)分為強(qiáng)制性指標(biāo)、考核性指標(biāo)和參考性指標(biāo)，其中強(qiáng)制性指標(biāo)要求達(dá)到100分，考核性指標(biāo)90分以上，參考性指標(biāo)不作要求?？紤]到不同地區(qū)之間的資源稟賦、主體功能定位、產(chǎn)業(yè)布局存在差異，水利服務(wù)內(nèi)容與發(fā)展模式各有不同，為體現(xiàn)對(duì)區(qū)域的分類(lèi)指導(dǎo)，采用以上評(píng)判方法時(shí)，不要求每一項(xiàng)指標(biāo)均要達(dá)到目標(biāo)值，允許對(duì)參考性指標(biāo)不作要求，但對(duì)強(qiáng)制性指標(biāo)和考核性指標(biāo)有較高要求。

3 云南省小康水利現(xiàn)狀評(píng)價(jià)

以2011年為現(xiàn)狀水平年，對(duì)云南省小康水利發(fā)展水平進(jìn)行評(píng)價(jià)，將云南省2011年26個(gè)指標(biāo)的現(xiàn)狀值及目標(biāo)值代入標(biāo)準(zhǔn)化方程，就可得到云南省各評(píng)價(jià)指標(biāo)的實(shí)現(xiàn)程度，見(jiàn)圖2。

圖2 云南省小康水利單項(xiàng)指標(biāo)現(xiàn)狀水平評(píng)價(jià)結(jié)果Fig.2 Assessment results of single indicator for the present situation of well-off water conservancy in Yunnan Province

由圖2的單項(xiàng)指標(biāo)評(píng)估結(jié)果可見(jiàn)， 城鎮(zhèn)自來(lái)水普及率(C8)、 城鎮(zhèn)飲水安全達(dá)標(biāo)率(C9)、 蓄水工程供水比重(C10)、 規(guī)模以上工業(yè)用水重復(fù)利用率(C13)、 農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)(C17) 5項(xiàng)指標(biāo)超過(guò)了90分， 為現(xiàn)狀水平較高的領(lǐng)域。 而病險(xiǎn)水庫(kù)除險(xiǎn)加固完成率(C3)、 山洪災(zāi)害防治區(qū)站點(diǎn)密度(C4)、 農(nóng)村自來(lái)水普及率(C5)、 有效灌溉率(C7)、 山區(qū)每百人五小水利工程件數(shù)(C11)、 萬(wàn)元工業(yè)增加值用水量(C12)、 節(jié)水灌溉率(C16)、 水功能區(qū)水質(zhì)達(dá)標(biāo)率(C18)、 水功能區(qū)監(jiān)測(cè)率(C21)、 縣級(jí)以上城鎮(zhèn)集中式飲用水源監(jiān)測(cè)率(C22)、 水文站點(diǎn)降水、 水位監(jiān)測(cè)自動(dòng)化率(C23)、 主要州市界河水量、 水質(zhì)監(jiān)測(cè)率(C24) 12項(xiàng)指標(biāo)低于70分， 為全省水利薄弱環(huán)節(jié)。 其余9項(xiàng)指標(biāo)介于70～90分之間。

根據(jù)單項(xiàng)指標(biāo)測(cè)算結(jié)果，對(duì)云南省小康水利總體得分進(jìn)行計(jì)算，2011年全省小康水利現(xiàn)狀水平為71分，距離實(shí)現(xiàn)小康水利還有一定差距。如圖3所示，水源地保護(hù)與河湖健康狀況(B4)達(dá)到了80分，居“六大體系”之首，現(xiàn)狀水平較高；水管理能力(B5)僅為40.8分，居“六大體系”之尾，發(fā)展水平有待提高；防洪抗旱減災(zāi)能力(B1)、水資源合理配置(B2)、水資源高效利用水平(B3)及水利發(fā)展保障(B6)均處于70～80分之間。

4 結(jié) 論

(1) 采用層次分析法確定了小康水利評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的各指標(biāo)權(quán)重，經(jīng)過(guò)多次專(zhuān)家咨詢(xún)綜合確定，既體現(xiàn)了專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)，又在一定程度上減少主觀判斷的隨意性，使所得權(quán)重相對(duì)客觀合理，符合實(shí)際。

(2) 將評(píng)價(jià)指標(biāo)分為強(qiáng)制性、考核性、參考性3種類(lèi)型，并將它貫穿于指標(biāo)目標(biāo)值確定、權(quán)重確定及小康水利評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)中去，使整個(gè)評(píng)價(jià)系統(tǒng)更為科學(xué)合理，具有一定的獨(dú)創(chuàng)性。

(3) 以2011年為基準(zhǔn)年，對(duì)云南省小康水利發(fā)展水平進(jìn)行評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)結(jié)果顯示云南省小康水利現(xiàn)狀水平距離實(shí)現(xiàn)小康水利還有一定差距，其中水源地保護(hù)與河湖健康保障狀況較好，水管理水平較差，評(píng)價(jià)結(jié)果與云南省實(shí)際情況基本相符，可以為云南省小康水利建設(shè)提供依據(jù)。

[1]胡國(guó)華. 小康水利建設(shè)理論研究[EB/OL].(2011-09-16). http://wenku.baidu.com/link?url=mGqvyMPzGf

Ryr0Q3Y3txlUunM8Wn0hNH86YVzcgtiZD_wbPIz6Y0Fy

0S5DHpJxauUznVyYU-f7fqpZBzXSeTtM1LhqjF1FZroyir

un1y1Di&pn=50.

[2]顧世祥，崔遠(yuǎn)來(lái). 水資源系統(tǒng)規(guī)劃模擬與優(yōu)化配置[M]. 北京: 科學(xué)出版社，2013: 1-89.

[3]丁春梅，董邑寧，呂天偉. 農(nóng)村水利現(xiàn)代化評(píng)價(jià)指標(biāo)體系初步研究[J]. 中國(guó)農(nóng)村水利水電，2006，(9):74-76.

[4]李 曉，宋志強(qiáng)，許紀(jì)富. 山東省農(nóng)村水利現(xiàn)代化評(píng)價(jià)指標(biāo)體系研究[J]. 水利發(fā)展研究，2005，5(5):23-25.

[5]傅 春，楊志峰，劉昌明. 水利現(xiàn)代化的內(nèi)涵及評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的建立[J]. 水科學(xué)進(jìn)展，2002，13(4):502-506.

[6] 浙江省水利廳. 浙江省農(nóng)村水利現(xiàn)代化科學(xué)內(nèi)涵及評(píng)價(jià)指標(biāo)體系研究[C]∥2006年中國(guó)現(xiàn)代水利建設(shè)高級(jí)論壇論文集.無(wú)錫，2006:110-117.

[7] 童 坤，劉 恒，耿雷華，等. 水利現(xiàn)代化評(píng)價(jià)指標(biāo)體系研究[J]. 中國(guó)水利，2012，(11):14-18.

[8] 張麗平，賈紹鳳. 上海市郊區(qū)水利現(xiàn)代化綜合評(píng)價(jià)方法[J]. 首都師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2004，25(1):66-70.

[9] 喻君杰，歐建鋒. 江蘇水利現(xiàn)代化目標(biāo)內(nèi)涵及指標(biāo)體系研究[J]. 水利發(fā)展研究,2013，(3):15-18.

[10]歐建鋒，程吉林. 江蘇水利現(xiàn)代化評(píng)價(jià)指標(biāo)體系研究[J]. 灌溉排水學(xué)報(bào)，2012，31(5):12-15.

[11]伍立群，顧世祥. 滇中水資源研究[M]. 昆明: 云南科技出版社，2005: 221-238.

[12]牛凱杰，梁 川，衛(wèi)仁娟，等. 基本層次分析綜合指數(shù)法的大壩震后震損破壞綜合評(píng)價(jià)[J]. 長(zhǎng)江科學(xué)院院報(bào),2015,32(2):39-43.

[13]郭建威，黃 薇. 健康長(zhǎng)江評(píng)價(jià)方法初探[J]. 長(zhǎng)江科學(xué)院院報(bào),2008,25(4):1-4.

[14]萬(wàn)坤揚(yáng)，胡其昌. 基于層次分析法的杭州市水資源安全現(xiàn)狀評(píng)價(jià)及趨勢(shì)[J]. 水電能源科學(xué)，2013，31(1):21-25.

[15]宋林飛. 中國(guó)小康社會(huì)指標(biāo)體系及其評(píng)估[J]. 南京社會(huì)科學(xué)，2010，(1):6-14.

[16]CONG F J, DIAO Y F. Sustainable Evaluation of Urban Water Resources and Environment Complex System in North Coastal Cities [J]. Procedia Environment Science, 2011, (11): 789-802.

(編輯：黃 玲)

Assessing the Status of Well-off Water Conservancy Planningin Yunnan Province Using AHP Method

SU Jian-guang1, ZHANG Tian-li1, LU Cheng-peng2, GU Shi-xiang1

(1.Yunnan Institute of Water & Hydropower Engineering Investigation and Research, Kunming 650021, China; 2.College of Hydrology and Water Resources, Hohai University, Nanjing 210098, China)

To achieve the well-off water conservancy in a well-off society before 2020, the well-off water conservancy planning is undergoing in Yunnan Province. In this research, an assessment index system consisting 26 indexes in aspects of flood control and drought relief,reasonable allocation of water resources, effective water utilization, water source protection and river health, water management and water development is proposed based on the method of analytic hierarchy process (AHP). The index weights are calculated by AHP method, and the index system is used to evaluate the status quo of water conservancy development in Yunnan province in 2011. Results reveal that the score of well-off water conservancy in Yunnan province at present is 71, and there is still some way to go; whereas the score of water management ability is only 40.8, which is the main restrictive factor, consistent with the actual condition of water development in Yunnan. The results could be used as the basis for the well-off water conservancy planning in Yunnan Province.

well-off water conservancy; index system；analytic hierarchy process (AHP); Yunnan Province; status quo assessment

2016-09-01

國(guó)家水體污染控制與治理科技重大專(zhuān)項(xiàng)(2013ZX07102-006-01)；云南省技術(shù)創(chuàng)新人才計(jì)劃項(xiàng)目(2011CI092)

蘇建廣(1982-)，男，云南嵩明人，工程師，主要從事水利水電規(guī)劃研究，(電話(huà))18987763299(電子信箱)12485096@qq.com。

顧世祥(1972-)，男，彝族，云南鎮(zhèn)雄人，教授級(jí)高級(jí)工程師，博士，主要從事水利水電規(guī)劃研究，(電話(huà))13078773756(電子信箱)gushxang@qq.com。

10.11988/ckyyb.20160897

2016,33(11):122-126

TV213.4

A

1001-5485(2016)11-0122-05