水利工程論文-區(qū)域水資源價值模糊綜合評價.doc

水利工程論文-區(qū)域水資源價值模糊綜合評價摘要：以石家莊市為例，從水資源所具有的自然屬性、社會屬性和經(jīng)濟(jì)屬性出發(fā)，充分考慮影響水資源價值的各種因素或指標(biāo)，建立模糊層次數(shù)學(xué)模型，對區(qū)域水資源價值進(jìn)行模糊綜合評判，為提高水價、合理確定水價提供可靠的理論基礎(chǔ)與科學(xué)依據(jù)。關(guān)鍵詞：區(qū)域水資源價值模糊綜合評價1概述長期以來，受“水資源取之不盡，用之不竭”的傳統(tǒng)價值觀念影響，水資源的價格嚴(yán)重背離水資源價值，水資源無價或低價，長期被無償?shù)亻_發(fā)利用，導(dǎo)致人們的節(jié)水意識低下，造成了巨大的寶貴水資源浪費和對水資源非持續(xù)開發(fā)利用，水資源的日益緊缺使其變得彌足珍貴了，而過低的價格不僅不能喚起人們的節(jié)水意識，而且掩蓋了水資源的珍貴性和稀缺性。因此，考慮當(dāng)?shù)厮Y源的緊缺程度，科學(xué)評價水資源價值，合理確定水價，為提高水價提供可靠的理論基礎(chǔ)與科學(xué)依據(jù)，是非常必要的。水資源是生物生存不可替代的物質(zhì)，是經(jīng)濟(jì)活動難以缺少的投入物，是構(gòu)成自然環(huán)境的基本要素之一，所以水資源具有自然屬性、社會屬性和經(jīng)濟(jì)屬性，研究水資源價值也必須立足于自然（包括環(huán)境）、社會、經(jīng)濟(jì)的綜合角度。為此，我們從構(gòu)成水資源價值的自然系統(tǒng)（包括環(huán)境系統(tǒng)）、經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)和社會系統(tǒng)等領(lǐng)域出發(fā)，根據(jù)每一系統(tǒng)內(nèi)所包含的因素或指標(biāo)所具有的不確切性和模糊性的特點，采用模糊數(shù)學(xué)的方法，建立水資源價值模糊數(shù)學(xué)模型，以石家莊市為例，對其水資源價值進(jìn)行模糊綜合評價。2水資源價值綜合評價模型2.1水資源價值綜合評價指標(biāo)體系的建立影響水資源價值的因素是多方面的，應(yīng)全方位綜合考慮，為此，遵循全面性、代表性、獨立性、簡約性以及可操作性等原則選取并建立指標(biāo)體系，詳見圖12.2水資源價值綜合評價數(shù)學(xué)模型式中，V反映水資源價值量高低的評語集；P綜合評價結(jié)果，Pi（i=1，2，m）,m=5為被評價的水資源各屬性特征綜合反映的水資源價值，對評語集中評語的隸屬程度值。A由各評價指標(biāo)所占權(quán)重組成的權(quán)重集，A=a1，a2，an；R由各評價指標(biāo)相對于各評語的隸屬度組成的隸屬度集；2.3權(quán)重集A的確定模型中，各指標(biāo)權(quán)重采用特爾菲法與層次分析相結(jié)合的方法確定，即聘請一批專家打分，然后將專家的意見統(tǒng)計集中，作為確定權(quán)重的依據(jù)。2.3.1構(gòu)造判斷矩陣依據(jù)圖1中各層指標(biāo)及相互間的關(guān)系，則可構(gòu)造判斷矩陣。判斷矩陣的構(gòu)造是分層次進(jìn)行的。如系統(tǒng)層B的3個指標(biāo)對目標(biāo)層A可構(gòu)造1個判斷矩陣，一級指標(biāo)層C對系統(tǒng)層B可構(gòu)造3個判斷矩陣。以圖1中一級指標(biāo)層的C1、C2、C3與系統(tǒng)層的B1構(gòu)造如下，B1的判斷矩陣：同理，可構(gòu)造其它各個層次的判斷矩陣。2.3.2發(fā)放征詢意見表，為各層元素賦值定量發(fā)放征詢意見表，并不要求專家直接確定權(quán)重的具體值，而只需要專家依據(jù)豐富的工作經(jīng)驗和淵博的專業(yè)技術(shù)知識，從水資源的保護(hù)和科學(xué)利用以及經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展等方面來作出客觀、科學(xué)的判斷，給出兩兩指標(biāo)間的標(biāo)度值即可。指標(biāo)間相對重要的程度用自然數(shù)1，2，9以及倒數(shù)1/2，1/3，1/9表示。其數(shù)值所表達(dá)的含義見表2。表2是對兩元素相比較重要的一項賦值。如果反過來比較，即某項指標(biāo)與另一項指標(biāo)相比較次要，則其賦值取表中數(shù)據(jù)的倒數(shù)。將專家意見統(tǒng)計集中，采用四分位法進(jìn)行統(tǒng)計分析，并將分析結(jié)果反饋給各位專家，同時進(jìn)行下一輪的專家打分；如此反復(fù)，直到判斷矩陣的標(biāo)度值收斂為止。本項目共進(jìn)行了三輪。2.3.3確定各層指標(biāo)的相對權(quán)重及多層并合的總權(quán)重根據(jù)各層判斷矩陣，采用方根法計算各層指標(biāo)相對于上一層指標(biāo)的權(quán)重，然后各層相關(guān)指標(biāo)相對權(quán)重的乘積即為多層并合的各評價指標(biāo)相對于水資源價值量評價的總權(quán)重。即有總權(quán)重：A=(0.429,0.0871,0.0871,0.0107,0.0201,0.0362,0.0863,0.0863,0.0092,0.0173,0.0311,0.0382,0.0078,0.0045,0.0138,0.0138,0.0138,0.0138,0.0045)歸一化后，為：A=（0.4245，0.0862，0.0862，0.0106，0.0199，0.0358，0.0854，0.0854，0.0091，0.0171，0.0308，0.0378，0.0077，0.0045，0.0137，0.0137，0.0137，0.0137，0.0045）（2）2.4模糊評判矩陣R的確定2.4.1各單因素隸屬度的確定隸屬度的確定是模糊綜合評判的關(guān)鍵之一。由于部分指標(biāo)難以定量確定隸屬度，因此將評價指標(biāo)分成兩大類，即定量指標(biāo)和定性指標(biāo)。、定量指標(biāo)隸屬度的確定分析各指標(biāo)，其中可定量化指標(biāo)為缺水程度、地表水水質(zhì)、地下水水質(zhì)、地表水開發(fā)利用程度、地下水開發(fā)程度、農(nóng)業(yè)水分生產(chǎn)率、工業(yè)水的產(chǎn)值、城鎮(zhèn)用水比例、城鄉(xiāng)人均純收入、單位水量支撐的GDP、人口密度、城市化水平、文化素質(zhì)等共19個指標(biāo)。調(diào)查、收集與各指標(biāo)相關(guān)的資料、數(shù)據(jù)，分析確定各指標(biāo)的隸屬度。定量指標(biāo)隸屬度的推求方法有多種，本項目采用升、降半梯形函數(shù)的方法。、定性指標(biāo)隸屬度的確定在影響水資源價值的因素中，涉及如水環(huán)境狀況、環(huán)境意識、節(jié)水意識、政府對水的重視程度、水資源管理體制及水利科技水平等無法定量的因素。對這些指標(biāo)，則研究其定性指標(biāo)的定量化問題。1確定評語集V及隸屬度集RV=V1(差)，V2(較差)，V3(一般)，V4(較好)，V5(好)R=0.0(差)，0.2(較差)，0.5(一般)，0.8(較好)，1.0(好)2專家評語這里的專家評語是指請一批水利系統(tǒng)、經(jīng)濟(jì)及環(huán)境領(lǐng)域的專家，對上述指標(biāo)打分。打分時并不要求給出具體數(shù)值，而是在5個評語級別：“很好、較好、一般、較差、很差”上認(rèn)為最合適的級別上打一個鉤即可。打分時給出相關(guān)資料，請各位專家予以參閱，力求打分客觀、公正。3定性指標(biāo)隸屬度的計算將各位專家對各指標(biāo)的打分表分別進(jìn)行匯總，取其均值作為所求的隸屬度。2.4.2總評判矩陣將各定量指標(biāo)的隸屬度與定性指標(biāo)的隸屬度值匯總，形成總評價矩陣R，即：2.4.3水資源價值量綜合評價結(jié)果將（2）、（3）式代入（1）式，即得水資源價值模糊綜合評價結(jié)果。上述結(jié)果P中的各項取值依次為石家莊市的水資源價值量相對于評語集V=低、較低、中等、較高、高中各級別的隸屬程度。可看出，石家莊市水資源價值相對于“中等”級別的隸屬度（0.4431）最大，其次是“較高（0.3722）”，說明石家莊市水資源價值屬中等偏高。參考文獻(xiàn)：1韓國剛，于連生，姜鳳蘭，等.水資源核算C.科學(xué)出版社，1995.2姜文來.水資源價值論C.科學(xué)出版社，1998（博士叢書).3沈大軍，梁瑞駒，王浩，等.水價理論與實踐C.科學(xué)出版社，2001.FuzzyEvaluationontheRegionalWaterResourcesValuesAbstract:TakingShijiazhuangcityasanexample,wesetupthefuzzylevelmathematicmodeltoevaluatetheregionalwaterre