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'摘要硕士学位论文水资源管理现代化评价研究StudyontheEvaluationofWaterResourcesManagementModernization摘要水资源是维持人类生存的基础性自然资源,是保障社会经济发展的战略性经济资源,也是影响生态环境的控制性要素,是一个国家综合国力的重要组成。针对目前水资源短缺制约经济发展以及水环境污染形势日益严峻的现状,现代化的水资源管理成了水资源可持续利用和保障经济社会现代化建设的必然要求。对水资源管理现代化水平进行定量研究,能全面了解区域水资源管理是否满足经济社会发展需要,对提高决策、计划、管理水平,保障水资源科学、合理、高效利用,缓解水资源困局有着重要意义。本文对水资源管理现代化相关理论进行了研究,构建了水资源管理现代化评价指标体系,建立了综合评价模型,并应用于徐州市水资源管理现代化评价。论文主要包括以下几方面内容:(1)剖析了我国水资源现状及现代化进程,阐述了水资源管理现代化评价对区域社会经济可持续发展的重要性。总结了国内外关于水资源管理现代化相关内容的研究现状,分析了我国水资源管理发展的进程与趋势,提出本文的主要研究内容和技术路线。(2)对水资源管理现代化的相关概念进行了探讨,包括水资源管理的概念、水资源管理现代化的内涵、水资源管理现代化建设的原则和目标等,分析探讨水资源管理现代化评价的特点与基本方法。(3)阐述评价指标体系构建的原则,针对水资源管理现代化建设体系,从水资源保障、水资源节约、水资源保护、水资源公共管理和水资源管理支撑五个方面出发,构建评价指标体系,采用模糊层次分析法确定指标权重,并对各指标评价标准进行说明。I
摘要(4)探讨和对比分析了常用的综合评价方法,针对水资源管理现代化内涵、建设目标和评价指标体系,建立了基于可变模糊集理论的水资源管理现代化综合评价模型。(5)利用建立的评价指标体系和评价模型,对徐州市2011年水资源管理现代化水平进行实例研究,计算得到徐州市水资源管理现代化水平的综合评价级别,并对两种评价模型的综合评价结果进行分析比较,分析结果的合理性,提出推进水资源管理现代化建设的建议。关键词:水资源管理;现代化;评价模型;模糊层次分析;可变模糊集理论I
AbstractAbstractWateristhebasicnaturalresourcestomaintainhumansurvivalandthestrategiceconomicresourcestosafeguardsocialandeconomicdevelopment.Itisalsothecontrolfactorstoecosystemfunction,anorganiccomponentpartofthenationalpower.Aimingattheshortageofwaterresourcesthatmakingeconomicdevelopmentrestrictedandthegrimsituationofwaterpollution.Modernwaterresourcesmanagementbecametheinevitablerequirementofsustainableutilizationofwaterresourcesandsocialmodernization.Thequantitativestudyonthewatermanagementmodernizationlevelcancomprehensivelyunderstandthedevelopmentandutilizationofregionalwaterresourcesistomeettheneedsofeconomicandsocialdevelopment.Ithasimportantsensetoimprovedecision-making,planningandmanagement,ensurescientific,reasonableandefficientutilizationofwaterresources,andalleviatewaterpredicament.Thispaperhasresearchedthewatermanagementmodernizationtheory,constructedtheevaluationindexsystemofregionalwatermanagementmodernization,builtacomprehensiveevaluationmodel,andappliedtothewatermanagementmodernizationinXuzhouCity.Thepapermainlyincludesthefollowingaspects:1.AnalyzingofthecurrentsituationofwaterresourcesanddevelopmentofmodernizationinChina.Elaboratingtheimportanceoftheregionalwaterresourcesmanagementmodernizationevaluationonregionalsocialandeconomicdevelopment.Summarizingthedomesticandforeignrelatedresearchofwaterresourcesmanagementmodernization.Pointingoutthemainresearchcontentsandtechnicalroute.2.Exploringtherelevantconceptsofwaterresourcesmanagementmodernization,includingtheconceptofwaterresourcesmanagement,theconnotationofwaterresourcesmanagementmodernization,theprinciplesandobjectivesofwaterresourcesmanagementmodernization.AnalyzingthedevelopmentprocessandtrendsofwaterresourcesmanagementinChina.3.Elaboratingtheprinciplesinbuildingevaluationindexsystem.Consideringtheconstructionsystemofwaterresourcesmanagementmodernization,Constructingtheevaluationindexsystem,basingonwatersupplysafeguard,waterconserving,waterprotection,Publicmanagementabilityandabilityofself-development.ApplyingthefuzzyV
AbstractAHPtodeterminetheindexweightandprovidingtheevaluationratingstandardofeachindex.4.Discussingcommonmethodstoevaluatemodernization.Constructingthevariablefuzzysetscomprehensiveevaluationmodel.Evaluatingtheregionalwaterresourcesmanagementmodernizationlevel.5.TakingwaterresourcesmanagementinXuzhouCityasanexample,reachingtheconclusionbyusingtheevaluationmodelaccordingtotheregionalwaterresourcesmanagementmodernizationevaluationindexsystemandpointingouttheexistingproblemsandputtingforwardcorrespondingcountermeasures.Keywords:waterresourcesmanagement;modernization;evaluationmodel;fuzzyAHP;variablefuzzysets;V
AbstractV
目录目录摘要IAbstractII第一章绪论11.1研究背景及意义11.2国内外相关研究动态31.2.1水利现代化研究动态31.2.2水资源管理现代化研究动态61.3我国水资源管理发展进程与趋势81.3.1我国水资源管理阶段81.3.2我国水资源管理发展趋势91.4本文研究内容与技术路线111.4.1研究主要内容111.4.2研究思路与技术路线12第二章水资源管理现代化基本理论142.1水资源管理现代化的内涵142.1.1水资源管理的内涵及主要任务142.1.2水资源管理现代化内涵152.2水资源管理现代化建设目标与原则182.2.1水资源管理现代化的指导思想182.2.2水资源管理现代化的建设体系182.2.3水资源管理现代化的建设目标192.2.4水资源管理现代化建设的基本原则212.3水资源管理现代化评价的特点和基本方法222.3.1水资源管理现代化评价的特点222.3.2水资源管理现代化评价的基本方法232.4本章小结24VII
目录第三章水资源管理现代化评价指标体系构建253.1评价指标体系构建的原则253.2评价指标体系确定263.2.1评价指标初选263.2.2评价指标优选283.3评价指标分析及评价标准确定303.3.1评价标准等级划分303.3.2水资源保障313.3.3水资源节约313.3.4水资源保护333.3.5水资源公共管理343.3.6水资源管理支撑373.4评价指标的权重确定393.4.1权重确定的原则393.4.2权重确定的方法选择403.4.3基于模糊层次分析法的权重确定413.5本章小结45第四章水资源管理现代化评价模型建立464.1综合评价方法选择464.2基于可变模糊集理论的评价模型484.2.1模糊概念与模糊性484.2.2相对隶属度与相对隶属度函数484.2.3相对差异函数与模糊可变集合494.2.4相对差异函数模型504.2.5基于可变模糊集理论评价模型的基本步骤504.3本章小结53第五章徐州市水资源管理现代化评价实例研究545.1徐州市概况545.1.1区域概况54VII
目录5.1.2水资源及其开发利用概况555.1.3水资源管理现代化建设的背景585.2徐州市水资源管理现代化综合评价595.2.1指标权重的确定595.2.2可变模糊评价模型应用615.3评价结论与建议655.3.1评价结果分析655.3.2推进水资源管理现代化建设的对策建议675.4本章小结68第六章总结与展望696.1总结696.2展望70参考文献71致谢74VII
第一章绪论第一章绪论本章介绍水资源管理现代化的研究背景及意义,综述现代化理论、水利现代化等相关内容的研究动态,探讨我国水资源管理发展进程与趋势,提出本文主要研究内容、研究思路和技术路线。1.1研究背景及意义水是生命之源、生产之要、生态之基,水资源作为人类社会的基础性自然资源和战略性经济资源,是一个国家综合国力的有机组成部分。放眼过去,凡是区域政治、经济中心的形成,大多与河流湖泊毗邻。中国的黄河、长江,古印度的恒河、印度河,古巴比伦的幼发拉底河、底格里斯河,古埃及的尼罗河,四大文明古国的兴盛均以充沛的水资源为依托。着眼当下,随着社会生活水平逐渐提高和现代工业的飞速发展,人类对于水资源的需求与日俱增。本着就近开发、降低成本的原则,靠近水源往往是现代化城市发展的有利条件,众多著名的沿江、河、海的城市群及经济发展带也因此形成。展望将来,面临生态环境与经济发展的双重压力,水资源的地位将愈加重要,水资源开发利用中产生的矛盾将更尖锐而复杂,如何提高水资源管理水平,科学合理地开发利用水资源,保证水资源的可持续利用,是社会经济发展的重要问题。我国是一个水资源十分短缺的国家,人均年水资源量仅为2200m3,不足世界平均水平的30%,是全球13个人均水资源最贫乏的国家之一。扣除难以利用的雨洪径流以及地处偏远或因分散而难以集中开发的地下水资源,我国实际可利用的淡水资源更少,人均可利用水资源量约900m3,同时存在着南方水多、北方水少,沿海水多、西部水少的水资源空间分布不均问题,以及夏秋水多、冬春水少、旱涝共存的水资源时间分布不均问题。目前,在全国660座城市中,有420座城市不同程度缺水,其中缺水严重的城市达108座,缺水总量超达105亿m³。按照2030年人口增长到16亿预计,届时我国人均水资源量将降至1760m3,进入用水紧张国家的范畴[[]张光斗,钱正英.中国可持续发展水资源战略研究综合报告[J].中国水利,2000,8:5-17.]。进入新时期以来,由于长期粗放的增长方式,中国经济在高速增长的同时,也付出了巨大的资源和环境代价,发达国家上百年工业化进程中分阶段出现的水资源和水环境问题,近20多年来在我国集中出现。随着工业化进程加快和居民生活水平的提高,水体污染负荷急剧增加,水生态环境面临前所未有的压力,水质型缺水成为众多经济发达地区共同面临的难题。据监测,全国多数城市地下水受到一定程度的点状和面状污染,湖泊13
第一章绪论处于富营养化状态,且有逐年加重的趋势。同时,农业用水形式粗放,水资源短缺与浪费共存,水资源重复利用水平低下等问题均不利于水资源的可持续利用。可以说,在全世界致力于应对水危机的21世纪,我国作为经济社会快速发展的人口大国,面临着更为紧迫的水资源压力,以人均水资源量匮乏、供需不协调、水体污染严重为特征的水危机已经成为我国可持续发展的重要制约因素,成为对实现新时期经济社会发展现代化目标具有基础性、全局性和战略性影响的重大问题。因此,如何通过科学高效的水资源管理,优化配置水资源,缓解用水矛盾,实现水资源的可持续利用,协调好生态环境、社会经济发展与水资源之间的关系,是新时期我国亟需研究的课题。现代化是中华民族几代人的梦想和追求,早在20世纪80年代末,邓小平首次系统阐述了我国现代化建设的“三步走”发展战略。其中,第三步战略目标是到2050年,达到世界中等发达国家水平,基本实现现代化。现阶段,我国已完成了第一、第二步目标,全国人民的生活总体上达到了小康水平,正处于现代化建设的关键阶段。作为经济社会发展不可替代的基础支撑,水利在我国现代化进程中发挥着重要的保障作用。2011年中央下发一号文件,要求把水利作为国家基础设施建设的优先领域,促进水利可持续发展,努力走出一条中国特色水利现代化道路。作为水利现代化的重要组成部分,水资源管理现代化是经济社会现代化在水资源可持续利用方面得到切实保障的标志。2012年,为落实最严格的水资源管理制度,作为全国水利现代化唯一试点省,江苏省率先推进了水资源管理现代化建设。江苏省设定了4市12县作为试点,探索水资源管理现代化建设的经验,提出以实现水资源可持续利用和维护河湖健康为目标,围绕水资源配置、节约和保护“三个环节”,通过健全制度、落实责任、提高能力、强化监管“四项措施”,强化水资源行业管理和社会服务,促进经济发展方式转变,实现经济社会发展与水资源和水环境承载能力相协调。水资源管理现代化涉及水资源的供需平衡、水资源优化配置、水资源节约控制、水资源及水生态保护等方面,对水行政部门提出了新要求。同时,关于水资源管理现代化的工作才刚刚起步,人们对水资源管理现代化的认识还比较缺乏,如何通过水资源管理现代化建设来协调好水资源与社会经济发展的关系,怎样的水资源开发利用策略和水资源配置格局能符合现代化发展要求,都是值得探讨的课题。因此,我们有必要对区域水资源管理现代化进行定量研究,直观地反映区域水资源管理水平,说明其对于区域经济社会发展需要的满足程度,是否与经济社会现代化建设相协调。水资源管理现代化评价研究属于现代化评价的研究范畴,主要研究水资源管理水13
第一章绪论平与经济社会现代化的协调程度。通过建立科学的水资源管理现代化评价指标体系,对区域的水资源管理水平进行客观、系统的量化分析,具有以下几个方面的重要意义:(1)水资源管理现代化的研究有利于加深水资源对社会经济支撑能力重要性和有限性的认识,明确水资源管理系统复杂的内部机理,进一步理解水资源管理效用的整体性和综合性,有助于建立正确的水资源开发利用价值观。(2)水资源管理现代化是现代化理论的一个组成部分,又是现代化理论在水资源领域的具体应用,是水资源开发与利用是否达到现代化水平的有力判据。水资源管理现代化的量化指标体系也是水利发展现代化指标体系的重要组成部分。(3)对于水资源管理现代化评价的研究可以用来评价水资源管理部门的管理绩效,也可以根据综合评价结果反映水资源开发利用与社会经济之间的协调程度,并对存在的问题及时提出改善措施。(4)水资源管理现代化研究对于水资源学科自身的发展也具有理论上的重要意义,为加强水资源管理提供了有效的分析手段。1.2国内外相关研究动态作为近些年才兴起的水利现代化建设的重要组成,水资源管理现代化在理论界仍是较新的概念,对其的研究主要来自现代化理论和水利现代化研究的拓展和延伸。同时,虽然对于水资源管理的研究很多,但大多集中在改革管理制度、完善水事法规、构建水权交易市场等宏观理论的研究上,注重于寻求提高水资源管理水平的方法途径,而对于水资源管理能力或绩效评价的研究较少。1.2.1水利现代化研究动态现代化理论研究热潮始于上世纪60年代,由于二战后世界经济的持续繁荣,持乐观态度的社会进化思想在西方社会占据了主流地位,人们对社会发展进程的认识逐渐加深,在此背景下,现代化理论也应运而生。美国社会学家英格尔斯于上世纪50年代提出了他对现代化国家度量的十项标准[[]汪恕诚.水权和水市场——谈实现水资源优化配置的经济手段[J].中国水利,2000(11):6-9.],很快就被世人接受并应用,成为经典现代化理论的代表。经典现代化理论主要被用于解释发展中国家赶上发达国家后所处的状态,以及发达国家经过漫长工业化与城市化进程后达到世界先进水平的状态。但需要指出的是,现代化不仅是一个历史过程,也是一种发展状态[[]Davidseckler.WaterScarcityintheTwenty-firstCenturyWaterResourcesDevelopment[J].Randolphbarker&Upaliamarasinghe,1999(15):32-35.]。为解释发达国家20世纪70年代以后的发展状态,后现代化理论和第二次现代化理论先后出现,13
第一章绪论其典型特征是知识化和信息化,注重生态、创新、全球化及多样性等新兴概念,将改善人类生活环境,提高人类生活水平作为主要经济社会目标。在我国,邓小平同志于1979年第一次提出了现代化发展战略的概念,主要体现在“分三步走,到21世纪中期,基本实现社会主义现代化”的战略部署上。在此基础上,经过党领导集体的不断丰富,现代化阶段理论逐步形成,大致将现代化的实现分为四大阶段,即温饱、小康、基本现代化、全面现代化。分阶段现代化理论在主张以经济建设为中心的基础上,强调物质文明、精神文明、政治文明和生态文明的共同发展,注重发展的可持续性,社会和谐与全面发展,是我国在现代化建设实践中的正确指导和成功经验。发达国家基本于20世纪70年代实现了第一次现代化,水利作为社会经济发展的重要支撑,其现代化进程也在国家现代化建设中得到发展,但水利现代化的概念直到20世纪90年代初才被提出和实践。从发达国家经济社会发展与水利事业发展的演进关系中分析,其水利现代化进程可划分为四个阶段;①单目标开发为主的水利建设时期;②以多目标综合开发为主的大规模水利建设时期;③以水法规和现代水管理为中心的综合治理时期;④以人与水协调发展为主的可持续发展时期。总体来看,水利事业发展阶段应与经济社会发展阶段处于相当水平。我国在十一届三中全会后,实行改革开放政策,经济发展势头迅猛,整体国力显著提高,提出了“经济发达地区率先实现现代化”的方针。在这个宏观背景下,进入新千年后,水利现代化研究工作受到了水利部门领导的高度重视。2000年,汪恕诚部长在水利厅局长会议上明确提出:“中国的水利要由传统水利转变为现代水利,转变为可持续水利”。由此,对水利现代化的内涵、基本特征与主要内容的思考与研究也逐渐深入开展。江苏、广东、浙江等省市先后提出水利现代化建设的纲要和意见,成为全国水利现代化研究的前沿阵地。早在2000年,水利部组织了水利现代化研究课题组,着手开展水利现代化内涵、评价标准与方法的研究。在进行了数据收集、专家调研、座谈、系统性分析与测算等一系列工作后,课题组完成了《中国水利现代化研究报告》,从防洪减灾保障能力、抗旱减灾保障能力、供水普及与保障能力、水环境及生态安全建设、科技进步与用水效率、能力建设与水管理水平、水法制建设和体制创新、水利发展机制等八个方面分析对比了国内外的水利现代化水平,采取定性与定量相结合的方法,提出了十个指标组成的水利现代化指标体系。可以说,《中国水利现代化研究报告》的编制完成标志着我国对水利现代化进行完整、系统研究的第一步。随着经济社会的快速发展,水利现代化研究在“十五”期间逐渐丰富起来。200213
第一章绪论年,刘树坤提出水利行业作为国家基础设施产业要率先实现现代化,目前我国水利现代化与发达国家相比,存在以下几个方面的差距:1)观念的差距;2)技术上的差距;3)管理上的差距[[]刘树坤.中国水利现代化和新水利理论的形成[J].水资源保护,2003,19(2):1-5.]。同时他还提出人类社会对水资源的开发利用分为5个阶段:①以防洪建设为主的阶段;②以供水建设为主的阶段;③以水资源保护为主的阶段;④以景观建设为主的阶段;⑤以生态修复为主的阶段;而我国正处于第二与第三阶段之间的过渡阶段,正由传统水利逐步向现代水利发展。根据我国水利发展现状与经济社会发展趋势,水利现代化进程将有长期发展、区域差异、阶段性强等特点。2003年,于纪玉对水利现代化的基本特征和涵义进行了阐述[[]于纪玉,刘方贵.水利现代化的基本特征与涵义[J].水利发展研究,2003,3(4):36-37.],指出为满足经济发展的要求,水利发展应做到水观念的现代化、水利建设手段的现代化、水利信息化和水利管理科学化。2004年,翟浩辉将水利现代化的内涵概括为[[]翟浩辉.关于水利现代化问题[J].中国水利,2002,7:8-16.]:遵循人与自然和谐相处的原则,运用现代先进的科学技术和管理手段,以水的安全性和舒适性建设为主线,以优化配置水资源为中心,全面建设节水防污型社会,不断提高水资源利用效率,改善环境与生态,实现水资源的可持续利用,保障经济社会全面、协调、可持续发展。1999年,冯广志[[]冯广志.关于我国农村水利现代化的思考[J].北京水利,1999,4(1.3).]对农村水利现代化的内涵与指标体系做了深入研究,从水利建设施工与组织管理,灌溉排水与供水生产设施,灌溉排水与供水技术,灌溉排水与供水经营管理等角度出发,概括了农村水利现代化的内涵。2000年,徐俊仁等在原农田水利八项标准的基础上通过综合分析国内外农村水利建设的发展现状和影响农村水利建设的各方面因素,给出了苏南现代化农村水利建设标准[[]徐俊仁,蔡勇.苏南现代化农村水利建设标准和对策研究[J].中国农村水利水电,2000,(5):4-6.]。新世纪以来,关于水利现代化评价指标体系的研究也在同时开展。2000年,顾浩、矫勇等在《中国水利现代化研究》中,以英格尔斯10项指标为基础,从防洪减灾等八大方面出发,设立了10个指标组成的评价指标体系,以此分析了我国与国外先进水平的差距[[]顾浩,矫勇.中国水利现代化研究[M].中国水利水电出版社,2004.]。2001年,上海市郊区水利现代化指标体系课题小组提出了由水安全、水资源、水环境、水管理等四大体系、12个指标构成的上海市郊区水利现代化指标体系,并采用主成分分析法和层次分析法对上海市郊区水利现代化程度进行了综合评判[[]上海郊区水利现代化指标体系研究课题组.上海市郊区水利现代化指标体系研究[M].北京:气象出版社,2002.]。2002年,傅春等在深入分析水利现代化内涵的基础上构建了中国水利现代化评价指标体系[[]傅春,杨志峰,刘昌明.水利现代化的内涵及评价指标体系的建立[J].水利科技进展,2002,13(4);502-504.]。2006年,丁春梅等从防灾减灾系统、水资源配置与利用系统、水环境与水生态系统和现代化保障系统4个系统出发,构建三个层级,20个指标的农村水利现代化评级指标体系[[]丁春梅,董邑宁.农村水利现代化评价指标体系初步研究[J].中国农村水利水电,2006,(9):79-81.]。2012年,欧建锋等在按照指标一般选取原则形成初选指标集的基础上,应用模糊聚类分析法进一步筛选确定选用指标,精简了江苏水利现代化评价指标体系[[]欧建锋,程吉林.江苏水利现代化评价指标体系研究[J].灌溉排水学报,2012,31(5):12-16.]。13
第一章绪论以指标体系为基础,日渐丰富的评价方法理论也给了水利现代化评价更宽广的研究空间。2002年,傅春等人提出了综合评价指数模型,并探讨了指标权重确定与综合评价正确、科学性的关系。2005年,尹豪等采用主观赋权法和客观赋权法相结合的方法确定指标权重,并在综合评价指数模型的基础上,提出包括分类检验、权重检验和模型总体检验等内容的检验模块,引入检验反馈机制对模型进行不断修正[[]尹豪,章仁俊.水利现代化评价模型及其应用[J].农业现代化研究,2005,26(5);393-396.]。2006年,王富世参考发达国家标准,利用系统分析方法,从防洪减灾、水资源配置、水生态环境和水务管理四个方面出发,构建城市水务现代化指标体系,并应用相对隶属度法,建立多层次的模糊评价模型[[]王富世.城市水务现代化评价研究[D].南京:河海大学,2006.]。2008年,赵然杭等运用可变模糊集理论,建立农村水利现代化的模糊可变评价模型,通过改变模型参数的方法,检验样本级别特征值的稳定性,并以取不同情况下级别特征值的均值的方式,提高评价结果的可靠性[[]赵然杭,陈守煜.模糊可变评价模型在评价农村水利现代化中的应用[J].水力学报,2008,39(2);218-222.]。2009年,孟祥礼等提出了依据目标距离原理从下到上反求指标权重的方法,并引用上海郊区水利现代化指标体系的数据进行分析,提出“整体达标情况不好的指标获得更大权重”的原则,并按照统计数据的总体规律来确定指标权重,可以减少被考核地区之间的分歧,强调普遍未达标指标的重要性,有利于水利现代化建设的均衡实施[[]孟祥孔,张玉福.水利现代化评价指标体系的赋权方法研究[J].沈阳农业大学学报,2009,40(2):248-250.]。张海涛等基于水利现代化评价指标体系建立模糊聚类迭代模型,并采用基于重要性互补的二元一致性方法确定权重[[]张海涛,谢新民,杨丽丽.水利现代化评价指标体系与评价方法研究[J].中国水利水电科学研究院学报,2009,40(2):248-250.]。2010年,欧建锋等运用主成分分析方法,对原来众多具有一定相关性的指标重新组合成一组新的互相无关的综合指标来代替原指标,跳过了指标赋权的难题,按因子贡献率构建主成分综合评价模型对江苏水利现代化水平进行了综合评价[[]欧建锋,叶健,程吉林.主成分分析法在江苏水利现代化评价中的应用[J].人民长江,2010,41(2):97-100.]。同年,牟萍提出应用属性识别模型和熵值法确定样本属性值和不同指标之间权重的,并用该评价方法对全国及4个典型省份的水利现代化综合发展水平进行评价[[]牟萍,艾萍.熵权和属性识别模型在水利现代化评价中的应用[J].水利经济,2011,29(5);248-250.,2010,8(2):1-4.]。2012年,高玉琴等运用遗传算法优化改进网络BP神经网络的初始权重及阈值,构建改进GA-BP神经网络模型应用于某水利枢纽的工程管理现代化水平评价[[]高玉琴,张利昕,吴焕霞.改进GA-BP神经网络评价算法及其应用[J].水利经济,2012,06:7-10]。1.2.2水资源管理现代化研究动态水资源管理是从学科角度对水资源进行系统研究的科学管理,是水资源管理知识体系,是建立在水文、水资源、水法制等多学科基础之上的新的交叉性综合性学科[[]靳成福.浅谈水资源管理[J].人文论坛,2012,36:220.]。目前关于水资源管理问题的研究广泛地涉及到了水权市场、水权交易、水价、水资源管理组织、水利基础设施等领域的内容。刘春生等研究了美国水资源管理的现状和办法,从法律、经济、体制、技术等方面对我国水资源管理提出了建议[[]刘春生,廖虎昌,熊学魁,黄迪.美国水资源管理研究综述及对我国的启示[J].未来与发展,2011,6:45-49.]13
第一章绪论。翁秀明分析了杭州市水资源管理体制的弊端和成因,提出“多龙治水”向“水务一体化”转变的观点[[]翁秀明.杭州市水资源管理的现状和问题研究[D].上海:复旦大学,2008.]。乔世珊等从节水型社会建设出发,提出强调总量控制和定额管理等制度的建设,加强取水、配水、用水、排水、回用等全过程的科学管理[[]乔世珊,薛塞光,史晓明.宁夏节水型社会水资源管理体系建设[J].中国水利,2006,(9):1-3.]。王春喜等从软件工程学的角度,提出了基于体系结构的水资源管理系统开发过程。同时介绍了领域工程以及它在水资源管理系统中的应用,提出了基于水资源管理系统的体系结构流程,为水资源管理系统应用开发提供了一个新的思路[[]王春喜,黄介生.基于体系结构的水资源管理系统[J].中国农村水利水电,2006,(1):48-51.]。龙瀛等在分析和总结城市水资源管理的功能需求以及前人进行的有关地理信息系统(GIS)应用于城市水资源管理的探索与实践的基础上,提出一种将GIS空间分析工具及水资源管理模型系统集成来实现城市水资源管理的新型解决方案[[]龙瀛,杜鹏飞.基于Geodatabase的城市水资源管理系统[J].清华大学学报,2006,46(9):1560-1563.]。发达国家的水资源管理体制与政治体制、流域及水资源特点等有关,已基本上形成适应本国国情的水资源管理体制,对于水资源管理的研究也比较成熟。美国德克萨斯州建立水权系统,以股份制形式管理水权[[]DukeJM,EhemannR.Anapplicationofwaterscarcitypricingwithvaryingthreshoid,elasticity,anddeficit[J].JournalofSoilandWaterConservation,2004(2):59-65.]。雨水资源的管理和雨污径流污染控制的“最佳管理方案”在美国各州盛行[[]ErikRistenpart.Planningofstormwatermanagementwithanewmodelfordrainagebestmanagementpractices[J].WaterSciTechnol.1999,39(9):253-260.]。凯瑟琳等人从管理机构的激励和公众参与等方面解析了水资源管理的特殊公益和公共性[[]LawrenceRL,DanielsSE,StankeyGH.Proceduraljusticeandpublicinvolvementinnaturalresourcedecisionmaking[J].SocietyandNaturalResources,1997,10(6):577-589.-[]KathleneL,MartinJA.Enhancingcitizenparticipation:Paneldesigns,perspectives,andpolicyformation[J].JournalofPolicyAnalysisandManagement,1991(10):46-63.]。伯尔曼等人在研究城市水资源评价和管理体系中将水资源承载能力作为城市安全保障的衡量标准[[]MARijisbermanandHMFrans.Differentapproachestoassessmentofdesignandmanagementofsustainableurbanwatersystems[J].EnvironmentImpactAssessmentReview,2000,129(3):333-345.]。水利事业以水资源为基础,水资源管理现代化作为水利现代化的重要组成部分,其研究始终与水利现代化处于共同发展的状态。但作为整体与部分的关系,形成理论系统的研究成果仍然较少。随着更具体、细化的水利现代化建设的深入开展,水资源管理现代化研究也将逐渐受到重视。2000年,裘江海等人通过对浙江省水资源状况的分析,提出了与城市化进程相适应的水资源管理现代化目标和措施,指出水资源管理现代化主要表现在“规范化、系统化、市场化和科学化”四个方面[[]裘江海,王亚平.对浙江省水资源管理现代化的几点认识[J].浙江水利水电专科学校学报,2000,12(4):13-14]。同年,徐振辞针对河北省水资源及水利工程管理现状,按照资源水利的思想,就实现区域水资源现代化管理提出了采用新的水资源规划理论和方法等六条建议[[]徐振辞.以资源水利思想为指导实现区域水资源现代化管理[J].河北水利科技,2000,21(84):1-5.]。2004年,钱萍等人以水利现代化“软件”的角度出发,构建了由水管理、水法制保障、科技人才三大体系,21个指标的水管理现代化评价指标体系,用于评价区域水管理现代化水平[[]钱萍,张菊红,黄炜.对水管理现代化评价指标的构想[J].人民长江,2004,10:018.]。2005年,李建忠从信息化的角度是提出实现水资源管理现代化的技术手段方法,探讨了“3S”技术在水资源管理现代化中的应用及前景[[]钟建华,谢宝丰.“3S”技术与水资源管理[J].内蒙古科技与经济,2007(12S):98-99.]。2011年,张亮阐释水资源管理现代化的概念为:各级水行政部门综合运用法律、行政、经济和现代化技术等手段,13
第一章绪论对大气水、地表水、地下水和污水进行系统分析和统一规划,并对水资源的开发、利用、配置、节约、治理和保护进行科学管理,将水资源管理工作提高到现代化水平,保障水资源的可持续利用[[]张亮,张金萍,陈卫宾.关于我国水资源管理现代化建设的几个问题[J].华北水利水电学院学报,2011,32(5):14-16]。2013年,季红飞结合江苏省水资源管理现状及发展方向,对水资源管理现代化建设的必要性、指导思想等进行了探讨,提出到2020年以县为单位实现水资源管理现代化的目标[[]季红飞,冯志祥,游洋.关于江苏水资源管理现代化建设的思考[J].水利发展研究,2013,03:53-57.]。1.3我国水资源管理发展进程与趋势1.3.1我国水资源管理阶段由于人口基数和时空分布不均等原因,我国是一个水资源短缺的国家,存在着水质性缺水与水量性缺水共存,水资源短缺与水资源浪费共存的问题。全国一半以上的城市出现不同程度的缺水问题,饮水困难人口达到千万以上,有效地管理水资源势在必行,人们对水资源的合理分配、有效利用及海水淡化、水资源保护等问题的重视也形成了共识。水资源管理的发展是随着社会经济的发展而进展的,特别是近20年来,社会经济快速发展、人民生活水平快速提高、人口的急剧膨胀,使水资源的供需矛盾日益突出,水的社会属性也充分地表现出来。人们对水资源及管理方式的认识不断深化而逐渐趋于完善。总结我国水资源开发利用进程,将水资源管理状况的发展大致分为四个阶段:1.各取所需,分散管理阶段20世纪70年代末之前,我国经济发展比较落后,地区水资源需求远没有达到水资源可利用量,水资源相对丰沛,水行政部门无需对水资源进行区域性的统筹管理,取水户也可自行选择取水水源和取水方式,形成分散的自我管理。分散管理阶段,国家通过制定政策和法律进行宏观管理和协调,按部门职责对水资源管理的内容进行分工,形成一个水管理部门针对单一管理目标的机制。水利部门主要负责治理流域或区域的大江大河;市政部门对城市供用水、排污和污水处理系统进行管理;环保部门则对区域水环境的保护和管理负责。部门之间权利交叉,管理环节往往不能有效衔接,难以达到统筹、合理的水资源管理,相关规划系统也由于涉及部门众多而变得庞杂而缺乏全局性。同时,由于管理内容相对狭窄,各部门常常出现不可避免的管理重叠或者推诿,在部门利益和管理目标的价值影响下,水资源管理措施难以有效实施,矛盾和冲突时有发生,导致水资源管理效率低下,影响水资源的开发利用和配置供给。2.分散取水,部门管理阶段改革开放后,随着工业化和城市化进程的快速推进,生产用水量不断增大,13
第一章绪论水资源供需矛盾在局部地区逐渐显现,水利工程建设逐步由防洪发电向水资源调配供给倾斜,水源地建设进入集中发展阶段。但从整体上看,行业间、部门间的用水矛盾还不突出。因此,区域性水源工程或水资源由部门管理,而由于取水出现的暂时性水事矛盾,则由政府或综合部门协调解决。1988年,我国颁布《水法》,明确了国家统一管理与分级、分部门管理相结合的水资源管理制度,指定由国务院水行政主管部门负责全国水资源的统一管理工作。自此,水资源管理开始由分散管理向部分集中管理的方向发展。3.统一管理,部门开发阶段20世纪90年代以来,社会经济进入高速发展阶段,人口压力急剧增加,水资源的供需矛盾日益凸显,人们对水资源有了新的认识,经济社会发展也对水资源管理提出了更高的要求。为了使相对有限的水资源得到合理的开发、利用,最大限度地满足各部门、各行业的需要,各级水行政部门成为代表国家行使对水资源的权属管理主体,对水资源进行统一规划、统一调度。4.系统管理阶段进入新世纪,各大流域普遍实行系统管理与行政区域管理相结合的管理体制。一些区域或流域的水资源量已不能满足经济、社会发展的需要,成为制约区域社会经济发展的要素,从外流域或区域调水解决成为必要手段。为了使水资源可持续利用,社会、经济、生态系统协调发展,在水资源权属管理主体的统一规划的指导下,以提高人民生活水平,保障经济可持续发展为目标,利用系统分析的方法对各种形式的水资源进行优化分配和调度。1.3.2我国水资源管理发展趋势1.由供水管理向需水管理转变传统的水资源管理可以统称为供水管理,其主要的特征是根据生活、生产用水需求,建设水利工程来实现水资源的调配与供给,达到水资源供需平衡,其作用在于缓解水资源供需矛盾,在今后较长的时间内,仍是区域水资源管理的主要内容。但随着水利工程不断兴建,工程难度和成本呈现明显上升趋势,同时,径流开发也给生态环境带来了不可忽视的影响。在水资源供需矛盾加剧趋势短时间内难以扭转的情13
第一章绪论况下,采用工程措施解决水资源问题时,单位效用降低,施展空间缩小,生态影响难以估计等不利因素日益凸显。随着水资源工程逐渐完善,缓解水资源供需矛盾必须使用综合手段,单方面考虑水源地建设,增加水资源供给,只会降低水资源利用效率,助长水资源浪费。用水者节水的必要性和可行性,是现代水资源管理必须重视的问题。水资源管理必须由单方面考虑保证供水的同时平抑不合理用水,遏制水资源浪费的发展,完成以需定供向以供定需的转变。在今后相当长的一段时间内,除去区域或流域间引调水的情况外,区域水资源供给量难以增加,如何依靠有限的水资源供给能力实现经济社会的可持续发展,需水管理是实现这一目标的关键。要重视现存的水资源供给能力,强调水资源的稀缺性和经济价值,充分利用行政、法律、经济等手段,规范水资源开发利用行为,提高水资源利用效率,从而实现有限水资源的优化配置和可持续利用。2.由单项管理向综合管理转变水资源管理是复杂的系统工程,涉及水利、环境、农业、工业、城建、市政等众多部门,需要运用行政、法律、计划、宣传等综合管理措施。长久以来,我国水资源一直处于“多龙治水”的分割管理体制下,各部门对涉水事务分而治之,各管一段,缺乏统筹考虑和系统分析,部门之间有利则争,无利则推,水资源开发利用短期化、局部化,水资源的开发、调配、供水、利用、治污、排污等各个环节的发展脱节而缺乏协调性,水资源可持续利用的目标难以真正实现。现代化的水资源管理是站在全局高度的综合管理模式,要求打破部门之间的水管理界限,通盘考虑水资源开发利用的全过程,实现地表水与地下水、供水与排水、污水与中水的综合管理。3.由行政区域管理向流域管理转变近几十年来,随着水资源供需矛盾的加剧,跨区域调水,跨区域水体污染,边界河流治理等新兴事物集中出现,上下游、左右岸、以及城乡之间的水资源矛盾难以协调,单一地以行政区域划分水资源管理单位是难以适应经济社会发展需求的。流域是水资源自然形成的单位系统,是相对独立的水资源自然体系,只有打破城乡之间、地区之间的水管理界限,以流域为单位进行统一管理和协调,才能做到水资源的合理配置与有效保护相结合,使流域内各经济部门得到均衡发展。我国自2002年修订《水法》以来,实行流域管理与行政区域管理相结合的管理体制,强调流域管理的统筹。进入新时期,地区之间涉及水资源的矛盾更加频繁而复杂,更加注重流域的统一规划和管理,提高流域管理机构的行政地位,是实现区域水资源保障经济社会和谐发展的必然趋势。13
第一章绪论4.由计划模式向政府与市场相结合的模式转变由于我国制度的制约和水资源管理工作的公益性,长久以来,水资源管理一直处于政府主导的计划和运行体制中,水资源的社会属性和经济价值没有得到重视,市场在水资源开发利用过程中的调整作用也没有得到发挥。随着社会主义市场经济逐步建立,水资源的稀缺性和有用性等价值属性被不断挖掘,市场对于水资源调配的影响不断增大,水资源管理必然向市场机制发生转变。但由于水资源的特殊性以及对于人类生活的不可替代性,水资源的配置和调解不可能完全由市场决定。因此,未来的水资源管理是在政府主导和宏观调控下,水资源市场充分协调供需矛盾,政府和市场相结合的模式。5.用户参与水资源管理成为一种必然趋势由于水资源具有的社会属性,水资源在生活生产中的不可替代性,以及需水管理的转变,水资源管理离不开用水单位和个体的参与。水资源管理的核心是人的管理,用户是水资源管理的终端,在规范人们在水资源开发利用各环节中行为的同时,用户的行为素质和对水资源的态度也在某种程度上决定了水资源管理技术和措施的实现。因此,探讨用户参与机制,鼓励公众参与水资源管理,由政府管理的被动向自我管理的认同发展很有必有。1.4本文研究内容与技术路线1.4.1研究主要内容本文以区域水资源管理现代化为研究对象,以系统评价理论为指导,在分析水资源管理现代化内涵等基本理论的基础上,结合区域水资源管理特点,构建水资源管理现代化评价指标体系,综合运用模糊层次分析法、可变模糊集理论建立水资源管理现代化评价模型。对徐州市2011年水资源管理现代化水平进行实例研究,得出徐州市水资源管理现代化评价特征值,根据结果分析徐州市在水资源开发利用及管理中存在的问题,提出进一步推进水资源管理现代化进程的对策与建议。论文主要内容如下:(1)梳理水利现代化与水资源管理现代化的研究动态。在分析我国水资源管理现状的基础上,总结我国水资源管理的发展进程与趋势,提出本文的研究内容、研究思路及技术路线。(2)分析水资源管理现代化理论的相关概念,基于系统分析与现代化发展规律,13
第一章绪论界定水资源管理现代化内涵和建设目标、原则,分析水资源管理现代化建设的体系组成,探讨水资源管理现代化水平评价的特点与基本方法。(3)在水利现代化评价研究的成果上,探讨建立水资源管理现代化评价指标的原则,从水资源保障、水资源节约、水资源保护、水资源公共管理、水资源管理支撑等五个方面选取指标进行分析评价,建立水资源管理现代化水平评价指标体系,并对指标内涵进行分析,提出各指标的评价标准。(4)探讨和对比分析常用的综合评价方法,针对水资源管理现代化水平评价指标特点,提出以模糊层次分析法确定权重,建立基于可变模糊集理论的评价模型,在此基础上对水资源管理现代化水平进行评价分析。(5)在分析徐州市水资源现状与特点的基础上,以徐州市2011年水资源管理现状为对象,运用建立的指标体系与评价模型进行综合评价,分析所得到的评价结果,分析现状存在问题,提出改进措施和建议。1.4.2研究思路与技术路线本文根据现代化评价理论,充分借鉴已有成果和经验,研究水资源管理现代化水平评价理论框架;依托水资源管理现代化的相关内涵,以及水资源管理现代化建设的目标与原则,建立5大类19个指标的水资源管理现代化评价指标体系;基于模糊层次分析法确定指标权重,并将可变模糊集理论引入水资源管理现代化水平评价中,利用可变模糊评价模型,对徐州市水资源管理现代化水平进行综合评价分析,最后针对存在问题提出改进措施与建议。论本文研究技术路线见图1-1。13
第一章绪论图1-1论文研究技术路线图13
河海大学硕士学位论文第二章水资源管理现代化基本理论水资源管理现代化是一个复杂的系统工程,具有区域性和动态性。在分析水资源管理现代化研究的基础上,本章结合我国水资源管理现状,界定水资源管理现代化的内涵,明确水资源管理现代化建设的目标与原则,探讨进行水资源管理现代化评价的基本方法。2.1水资源管理现代化的内涵2.1.1水资源管理的内涵及主要任务水资源是自然资源的重要一类,人们对水资源的定义根据对其研究和开发利用的角度不同而异。联合国教科文组织把水资源定义为:水资源是指可供利用或有可能被利用,具有足够的数量和可用的质量,并可在某地区为满足某种用途而可被长期利用的水。一般可将水资源的内涵概括为自然属性和社会属性两个方面。自然属性主要指其生态功能、环境功能和可再生性。社会属性指水作为一种资源在支撑人类经济与社会发展中的价值,是人类长期生存、生活和生产过程中对水产生的需要,体现为水资源的使用价值和经济价值。管理是指人们从事某项工作时,为达到预期目的而进行的决策、计划、组织、指挥、协调、控制和激励等活动。水资源管理的本质就是通过行政、经济、法律等手段达到提高水资源的有效利用率,保护水资源的持续开发利用,充分发挥水资源工程的经济效益,在满足用水户对水量和水质要求的前提下,使水资源发挥最大的社会、环境、经济效益的目的。过去的水资源管理是经济发展模式的产物,在很长的时期内,管理以单纯追求经济效益为目标,只能理解为狭义的水利工程的管理[[]高佳.邯郸市东部平原区水资源优化配置研究[D].河北工程大学,2009.],主要针对防洪管理、农田水利管理、供水工程管理等方面。我国在2002年修订后的《中华人民共和国水法》明确了水资源管理的职责和内容,以及法律、法规监督检查的责任[[]蒋慈茂.关于我国水资源管理的有关问题[J].四川水利,2002,23(5):16-20.],开始向广义的、可持续的水资源管理不断靠近。随着经济社会的发展,水资源管理工作在经历了对水源的分散型管理、供水定向管理阶段之后,目前已进入到一个对水的资源管理和需水定向管理阶段。水资源管理的内容逐步覆盖水资源的开发、利用、节约、配置和保护各个方面,形成23
河海大学硕士学位论文由水资源的规划到开发、治理、配置、供应、利用、污水处理、再生回用、尾水排放、水环境保护等内容组成的复杂、完整的系统。管理的手段也开始步入行政、经济、法律、科技等手段综合运用的新阶段。《中国大百科全书》指出,水资源管理指水资源开发利用的组织、协调、监督和调度。运用行政、法律、经济、技术和教育等手段,组织各种社会力量开发水利和防治水害;协调社会经济发展与水资源开发利用之间的关系,处理各地区、各部门之间的用水矛盾;监督、限制不合理的开发水资源和危害水资源的行为;制定使水系统和水库工程的优化调度方案,科学分配水量[[]顾圣平,田富强,徐得潜.水资源规划及利用[M].中国水利水电出版社,2009.]。可以说,现代水资源管理的内容更加广泛,管理的层次日趋复杂[[]朱斌,郗小林.21世纪水资源管理的对策[J].科学对社会的影响,1995,24(1):30-35.]。水资源管理的最终目的是提高人民生活水平,为现代化建设提供支撑和保障。水资源管理的主要任务如下:一是规定水资源的所有权、开发权和使用权。管理对象权属的认定是管理的核心。在生产资料私有制社会中,土地所有者可以要求获得水权,水资源仅供私人专用。在社会主义国家中,水资源的所有权和开发权属于国家或集体,强调水权的公权性质,通过给用户发使用证的办法分配水资源的使用权。如在我国,水资源属于国家所有,所有权由国务院代表行使,水利部作为国务院的水行政主管部门,负责全国水资源的统一管理和保护,通过水资源的行政调配和取水许可制度进行水资源权属管理。二是制定水资源政策。指根据不同时期国民经济的需要与可能,制定相应的政策。如最严格水资源管理制度所包含的用水总量、用水效率、水功能区限制纳污“三条红线”控制,计划用水制度、水资源论证等。三是制定水长期供求计划。编制长期供求规划,作为供、用水管理的指导性计划,对水资源的开发利用和保护的基本方向,水源地和供水设施的建设计划,以及水的分配使用政策的制定都具有重大意义,尤其在当今工业化阶段产业结构不断调整,带来水供求关系加剧变化的背景下。四是水量分配与调度。指在一个流域或区域供水系统中,按照上下游、左右岸、各部门兼顾和综合利用的原则,制定水量分配计划和调度方案,对地表水和地下水实行统一管理、联合调度,提高水资源的利用率。五是水质管理。指水体污染源的管理和河流、湖库等水体环境质量的管理。2.1.2水资源管理现代化内涵如前文表述,现代化理论经过半个世纪的发展,已经形成成熟而庞大的理论体系。但由于各自所处领域的差异和研究角度的不同,对现代化的界定往往不能形成整体性和深层次的表述。针对现代化的内涵,尽管国内外学者表述不一,但大家普遍都认为现代化是社会系统的变迁,在科技革命23
河海大学硕士学位论文的推动下,这种变革不仅体现在经济的增长,同时也体现在社会、政治、文化等所有社会层面的改革与变化,最终以物质文化生活水平提高作为为标志,是人类社会不断实现从传统社会向现代社会转变并发展的历史过程。这一历史过程对经济、政治、社会、文化、思想各个领域产生革命性的影响,并引起社会组织与社会行为的深刻变革。现代化作为一个具有时代性的概念,随着时间的前进在不断地变化,因此,对现代化的研究不应该局限于某一个模式,对现代化概念的理解也应该不断地发展创新。从对现代化概念的描述中,可以发现,学术界普遍认同现代化是一个动态的转变过程,现代化表现的不仅是一种处于时代前列的状态,重要的是其不断变化的内涵[[]杨琴.我国城市现代化评价指标体系研究[D].镇江:江苏大学,2012.]。作为现代化建设的重要组成部分,水利现代化是国家现代化的重要支撑和保障。在经济社会发展过程中,协调水利与其它产业发展规模、布局、结构、速度的关系,确保水利与国民经济发展得到动态协调。根据对国家现代化内涵和特征的分析,以及我国长期以来水利建设和近年来一些地区关于水利现代化建设的探索实践,可以将水利现代化的内涵概括为:以可持续发展的思路、市场经济的规律和系统发展的理论为指导,用现代的理性思维和理念转变人类传统的治水思路,用先进的科学技术改造传统的水利科技,用现代水管理制度和先进技术改革水管理的动态过程,通过水资源的合理开发、高效利用、综合治理、优化配置、有效节约、积极保护和有效管理,以水利现代化建设支持与保障国家现代化目标的实现。我国幅员辽阔,水资源分配不均衡,社会经济发展水平差异较大,在不同的流域不同的地区,对水资源管理内涵的要求几乎不可能相同。同时,现代化又是一个高度综合的概念,随着时间的改变不断被赋予新的内涵。因此,水资源管理现代化本身是一种过程,是一个动态的、变革的、不断创新和完善的发展过程,没有最“现代化”,只有更“现代化”。所以说,在不同的历史时期,不同的区域,不同的社会发展阶段,水资源管理现代化的内涵和标准也有所不同。由于水资源管理现代化本身内容广泛,系统复杂,发展动态,相关研究也处于起步阶段,对于水资源管理现代化的内涵的探讨主要借鉴现代化理论与水利现代化的相关研究,以及一些地区水资源管理现代化建设的实践。本文将水资源管理现代化的基本特征概括为:(1)必须以科学化、信息化为支撑从传统的经验管理向科学化管理转化是水资源管理现代化的必然要求。信息化是现代化最基本的特征,是知识经济时代生产力的具体表现23
河海大学硕士学位论文。没有现代化的理论、先进的管理技术以及畅通的信息交互系统,赶上世界先进的水资源管理水平就无从谈起。水资源管理是一项复杂的水事活动,从水资源基础设施建设到水资源的合理配置,再到水资源费的征收,每个环节都应当遵循水资源系统自然循环规律,按照现代化管理要求,以水资源系统理论、可持续发展理论、管理学理论、现代化理论为指导,充分利用最新科技成果。从水资源合理配置与管理技术、农村水资源管理建设技术、水生态环境治理技术、水资源管理政策研究、水资源管理信息化技术等关键技术出发,自始至终做到推广先进的管理与信息技术,并应用到水资源管理现代化进程中,才能克服管理上的主观性和盲目性,使水资源的计划决策、开发、配置、利用、保护等环节都能做到对科学原理和客观规律的充分遵从。(2)以效率化、专业化为发展方向世界先进的水资源管理体系往往有高效的专业化团队来解决管理中面临的问题,合理配置和协调系统内部资源,更高效地完成管理任务。同时,水资源管理又是一门交叉性很强的综合学科,严峻的水资源形式和复杂的水资源管理局面都对当今的水资源管理工作提出了更高的要求,需要以水文学、水资源学、环境学、管理学等相关学科为基础指导具体工作。因此,从现代化管理学理论出发,现代化的水资源管理应以提高管理效率目的,增加专业化水平为手段,来应对日益复杂的水资源管理形势,协调社会、经济与生态效益,逐步增强水资源可持续利用能力,保障经济社会的可持续发展,促进人水和谐。(3)以法制化、民主化为保障人水和谐是水资源管理现代化的目标之一,水资源管理涉及经济、社会、文化等方方面面,不仅是对水的质、量、权的管理,同时也是对用水户行为的规范过程,需要有刚性约束的法律法规体系进行支撑。同时,现代化的发展说到底还是人的现代化,管理的关键是人的管理。调动广大人民群众参与到水资源管理和决策的过程中来,一方面能直观反映水资源开发利用中存在的问题,增加对水资源管理认识的现实性和全面性,利于水资源分配向平等、高效的方向发展。另一方面也能转变用水户的被动管理现状,利用民主化的优势减小水资源管理成本。根据上述水资源管理现代化相关概念的研究以及特征分析[[]宋建军.水资源管理现代化实现途径探讨[J].江苏水利,2013(8):30-32.],提出水资源管理现代化内涵如下:23
河海大学硕士学位论文以可持续发展的思路、市场经济的规律和系统发展的理论为指导,以水资源开发利用与经济社会和谐持续发展为目标;用现代水利观念转变传统水资源管理思路,用现代水资源管理制度和先进技术手段改革传统水资源管理方式;创建高标准的水资源控制工程设施,建立先进的水资源调配和监控系统,创新适应市场经济体制的水资源管理模式,具备与经济社会现代化发展相适应的管理队伍和自身发展能力;通过不断的变革、创新、发展和完善,形成标准较高、功能完备、应急有力、发展平稳的水资源管理体系,实现水资源管理效率和效益最大化的动态发展过程,并且在动态发展过程中,不断赋予新的时代精神和内涵,以水资源的可持续利用保障经济社会的可持续发展。2.2水资源管理现代化建设目标与原则2.2.1水资源管理现代化的指导思想水资源管理现代化的最终目标是为经济社会现代化服务,确保水资源的可持续利用的同时维护良好的水生态环境,支撑社会经济的可持续发展。因此,水资源管理现代化的指导思想应与经济社会发展规划相结合,统筹协调,相辅相成。要以科学发展观为指导,保障经济建设为中心,积极饯行可持续发展治水思路,努力响应生态文明建设号召,根据经济社会发展需求,发挥水利水务一体化管理的体制优势,全面落实最严格水资源管理制度,以实现水资源可持续利用和维护河湖健康为目标,坚持人水和谐的治水理念,围绕水资源配置、节约和保护“三个环节”,通过健全制度、落实责任、提高能力、强化监管“四项措施”,严格用水总量、用水效率、入河湖排污总量“三项控制”,继续推进节水型社会建设,强化水资源行业管理和社会服务,加强水务执法力度,完善各项规章制度,构建水生态文明社会,实现经济社会发展与水资源和水环境承载能力相协调,以水资源管理现代化支撑经济社会现代化建设。2.2.2水资源管理现代化的建设体系水资源管理现代化是现代化的水资源保障、节约、保护水平与水资源管理系统自身发展能力的综合体现。一方面,水利部提出实行最严格的水资源管理制度,推动经济社会发展与水资源承载能力、水环境承载能力相协调。要求科学合理有序开发利用23
河海大学硕士学位论文水资源,提高水资源配置和调控能力的同时,实行最严格的水资源管理制度,核心是建立水资源开发利用、用水效率、水功能区纳污总量三条“红线”。因此,可以把水资源保障、节约、保护作为水资源管理现代化的基本内容;另一方面,水资源系统的复杂性,以及变化迅速的供需关系,要求现代化的水资源管理具有先进高效的管理手段,科技信息水平,满足水资源管理自身发展要求。因此,从这两方面出发,构建由水资源保障、水资源节约、水资源保护、水资源公共管理、水资源管理支撑组成的水资源管理现代化建设体系。2.2.3水资源管理现代化的建设目标水资源管理现代化的建设目标在于实施水资源的可持续利用,为社会经济现代化提供水资源保障,即以在水资源开发利用过程中,不超过水资源生态系统的承受能力限度,保证水资源生态环境的稳定和改善以及水循环可再生性的维持为前提,科学构筑水资源保障体系、水资源节约体系、水资源保护体系、水资源公共管理体系和水资源管理支撑体系,使水资源管理水平与经济社会的现代化进程相适应,为经济社会的可持续发展奠定水资源基础[[]王会.大连市水利现代化水平的评价与预测[D].大连:辽宁师范大学,2008.]。(1)水资源保障体系水资源保障指对生活、生产、生态用水的保障,是经济、社会、环境系统对水资源提出的最基本要求,也是水资源管理现代化建设最重要、最基本的内容,体现了社会、经济、资源、环境的保障状况及其协调发展情况。水资源保障的主体是水资源,客体是人与社会经济系统。水资源保障就是通过工程、技术、法律、行政和经济等手段,满足客体对主体的需求或压力。良好的水资源保障体系,既要满足发展需求,还要在实现高效利用的同时,确保水资源利用的可持续性。水资源保障体系的现代化要求应是供水保证率进一步提高,用水总量得到有效控制,水资源得到合理配置,使水资源满足人民生活用水需求,改善公共水利设施和居住用水环境的同时,为经济发展提供稳定的供水。(2)水资源节约体系在水资源管理由供水管理向需水管理的转变的趋势下,水资源的节约和高效利用成了今后水资源管理的主要发展方向。水资源节约也是社会经济系统、生态环境系统和水资源系统组成的复合系统发展到一定程度的必然要求。由于水资源本身具有可再生、不可替代的基本特性,该复合系统的平衡受限于水资源系统的承载能力。因此,鉴于在一定历史时期内水资源可利用量并不会增加的客观事实,要维系社会、经济、生态与水资源复合系统的平衡,节约利用水资源,建设节水型社会成为唯一选择。目前,在我国水资源供需矛盾总体呈现不断尖锐的情况下,积极探索水资源开发利用、节约保护的新思路显得尤为重要。23
河海大学硕士学位论文建设现代化的水资源节约体系一方面要严格落实计划用水管理制度,平抑不合理的水资源需求,另一方面要深化节水型社会建设,推广节水技术;同时还要加强非传统水源利用,提高中水、再生水、雨水、矿井水等非传统水源利用率,使单位产值用水进一步下降,真正实现水资源的集约、高效利用。(3)水资源保护体系水资源保护是对区域水量与水质进行统一管理与保护的技术措施。水资源保护工作的需求主要来自三个方面;一是经济社会发展要求供水安全,其中最重要的是供水水质安全;二是经济社会发展带来的水污染问题,水资源受到严重破坏;三是不合理开发利用水资源带来的生态安全问题[[]石秋池.对水资源保护工作的再认识[J].水资源保护,2005,21(1):49-51.]。同时,由于经济的高速发展和人口压力的增大,工农业废水及生活污水量不断增加,水体水质的污染加剧,进一步导致了合格水资源的短缺,制约了经济社会的发展,引起了水资源的不合理开发,形成了恶性循化。因此,作为水资源管理现代化的重要内容,水资源保护体系建设必须引起足够的重视。水资源保护要针对水环境恶化、废污水增加和生态破坏并存的现状,以水源地保护为重点,加强对污染源头的控制。同时要强化水功能区管理,落实纳污总量控制;实施地下水取水总量与水位双向控制,提高污水处理能力,推进水生态环境修复,实现水功能区水质达标、污水处理能力增长、纳污管控有力的水资源保护格局。(4)水资源公共管理体系水资源公共管理能力是水资源管理现代化整体水平的体现,是水资源管理现代化建设的底蕴和基础。要健全水资源管理规划体系,建立规划后评价制度,保障规划的有效实施;依法依规落实水资源管理制度,加强规范管理水平;加强基础设施建设,完善重要河湖水量、水质的监测系统,进一步提高水资源监测能力;加强信息化基础设施建设,推进应用系统研发与应用,完善水资源管理应用系统;使水资源公共管理能力得到进一步提高。(5)水资源管理支撑体系从水资源管理现代化自身发展的需求看,提高设施、人才、投入等基础因素对水资源管理的支撑能力,是实现水资源管理现代化的长远目标的必由之路。要深化水务一体化管理体制改革,完善水资源管理网络结构;加强人才队伍建设,稳步提升人才总量的同时优化人才专业结构;强化水资源费征收,深化水价改革,构建多元投资渠道;完善水资源管理法规体系,加强水行政执法工作和队伍建设,提高依法行政能力;形成组织机构完善、人才储备雄厚、资金投入有保障的水资源管理23
河海大学硕士学位论文支撑体系,为续航水资源管理现代化发展提供动力。2.2.4水资源管理现代化建设的基本原则(1)遵循以人为本、民生优先原则。水资源管理要坚持以人为本,以提高水资源管理与可持续发展能力、增强区域经济社会稳定、改善人居生活环境为核心,注重解决人民群众最关心、最直接、最现实的水资源问题。把提高人民群众生活质量和水平,以及群众对水资源管理的满意度作为水资源管理发展与现代化建设的优先考虑标准。(2)遵循因地制宜、科学管理原则。水资源管理现代化要充分分析具体情况,抓住主要矛盾,突出重点。水资源管理与区域水资源条件有关,也与经济、社会、生态、环境等因素有关。由于上述条件的差异,水资源管理现代化的主要矛盾和基础条件的差别也很大。因此,必须根据区域发展条件,分析其水资源管理的需要和可行性,合理制定区域水资源管理建设方案,抓住主要矛盾,解决主要问题,尽最大可能使人与自然和谐相处,为国民经济现代化提供支撑。(3)遵循适度超前、持续发展原则。水资源管理现代化是水利现代化的重要组成部分,由于水利建设效应产生的滞后性,平均需要2年左右的时间,水利投资对国民经济产生的影响才会被感应出来。因此,为保证水资源管理能够满足社会经济发展要求,水资源管理应适度超前考虑。同时,水资源管理应根据区域水资源现状,与当地经济社会发展目标相衔接,根据经济发展情况与现代化进程,通盘考虑水资源管理现代化建设。在经济建设过程中,创新水资源管理发展模式,促进经济发展方式转变,实现经济社会与水资源、水环境协调、可持续发展。(4)遵循工程和非工程措施相结合的原则。工程措施是水资源管理的技术基础,是水资源调配的基础手段,没有可靠的水资源调蓄以及供水工程,就谈不上水资源的供给和保障。非工程措施是水资源管理现代化的重要手段。最严格水资源管理制度以及“三条红线”制度的落实是水资源管理现代化的主要任务,管理的核心是人的管理,水资源管理现代化一方面要求对水质、水量的管理,另一方面也要求对人的需求的管理,以及对涉水事务的管理,需要通过法律法规体系健全,执法力度加强,人员结构完善等手段进行落实。因此,要合理选择管理手段,科学利用现有资源,做到工程和非工程措施两手都要抓,两手都要硬。23
河海大学硕士学位论文2.3水资源管理现代化评价的特点和基本方法水资源管理现代化评价是在某一时间节点,对特定区域的水资源管理全过程的现代化水平进行的总结评价。对区域水资源保障、节约、保护情况进行系统的总结评价,评判其与经济社会现代化发展的适应程度,肯定成绩,发现不足,吸取教训,研究问题,达到指导水资源管理发展方向,提高水资源管理水平的目的,为今后的相关决策、监督、管理等工作积累经验。2.3.1水资源管理现代化评价的特点水资源管理是公益性强的社会事业,关系到人民基本生活、社会经济发展以及水生态环境等诸多方面,因此在对水资源管理现代化进行评价时,首先要认识其特点。水资源管理现代化评价特点主要反映在以下几个方面:(1)现实性水资源管理现代化评价对象明确,内容具体,区域水资源管理水平也是长时间发展的结果,其现实性决定了评价结果的客观可靠性。(2)全面性水资源管理现代化评价包含水资源保障、水资源节约、水资源保护、水资源公共管理、水资源管理支撑等主要内容,涉及水资源总量控制、供水保障、污水处理、河湖健康、地下水管理、经费投入等各个方面,必须要对其进行全面地综合评价才能保证评价结果的公正性。(3)针对性对于上面提出的水资源管理现代化评价包括的内容,应采用定性与定量相结合的办法,针对各个方面采用不同的评价指标来进行评价。(4)重点性水资源管理现代化评价既要对水资源管理全过程进行总结评价,既要反映总体水平,又要突出重点,针对主要问题,提出切实可行的改善措施和建议、切忌面面俱到,没有重点,不能解决主要问题。(5)动态性水资源管理现代化是一个动态的连续的过程,不同阶段、不同区域的水资源管理现代化标准和内涵是不同的,因此,为指导不同的现代化阶段的水资源管理建设,反映其客观情况,必须以动态的观点进行水资源管理现代化评价。23
河海大学硕士学位论文需要说明的是,由于本文的主要研究背景是以“十二五”为主要建设期的江苏省水资源管理现代化建设,因此指标体系、评价标准等内容均以“十二五”期间的现代化建设为适用对象,在今后的水资源管理现代化评价中,对其进行动态调整是必须的。2.3.2水资源管理现代化评价的基本方法评价方法是进行评价的手段和工具,没有切实可行的科学方法,就无法开展现代化评价工作。水资源管理现代化评价工作所包含的内容十分广泛,可应用的主要方法有:定量分析与定性分析相结合方法、目标对比分析法、成功度法、综合评价法。(1)定量分析与定性分析相结合方法定量分析方法采用定量数字或定量指标来表示,便于找出项目实施实际效果与预测效果的差异,更直观、科学,更具说服力;定性分析方法则针对一些无形和潜在的、且难以量化的因素和影响进行描述。水资源管理是以保障人民用水安全、支撑经济发展、改善环境为目的的基础事业,除直接和间接经济效益外,还有很大的社会效益和环境效益,在进行现代化水平分析计算时,应在调查研究的基础上,采用定量分析与定性分析相结合的分析方法,并尽量采用定量分析的方法。(2)目标对比分析法目标对比分析是指现状情况与目标情况的对比分析,通过目标对比分析,可以确定现状水资源管理水平与现代化目标之间存在的差距,借此反映区域水资源管理在现代化发展中所处的阶段。目标对比分析法常常和定量分析、定性分析结合在一起,进行综合分析评价,可以得到满意的效果。(3)成功度法成功度法是根据水资源管理各方面的执行情况并通过系统标准或目标判断表来评价其总体成功度。依靠评价专家或专家组的经验,综合各项指标的评价结果,对水资源管理的成功程度做出定性判断,也就是通常所称的打分的方法。成功度法以逻辑框架分析的目标实现程度和综合效益分析的评价结论为基础,所进行的全面系统的评价,是评估专家对评价结论的集体定性。对于区域水资源管理现代化,各指标的重要程度各不相同,通过项目成功度评价,确定各项指标的重要程度,最后得出成功度评价的等级。(4)综合评价法23
河海大学硕士学位论文对单项内容或指标进行定量和定性分析评价后,还需进行综合评价确定水资源管理的经济、技术、社会、环境总体效益的实现程度,从而求得水资源管理现代化的综合水平,得出评价结论。综合评价的方法很多,常用的方法有模糊综合评价法、灰色关联度法、集对分析法等。水资源管理现代化评价涉及范围广泛,因子和指标众多,内容较复杂,更适合采用综合评价法2.4本章小结本章在分析水利现代化等相关概念的内涵的基础上,针对我国水资源管理的特点,界定了水资源管理现代化的内涵。紧密结合现代化理论发展和水资源管理实际,分析了水资源管理现代化的体系构成和建设目标,指出其最终目的是促进水资源可持续利用,为社会经济现代化提供水资源保障。分析了水资源管理现代化评价的现实性和动态性等特点,探讨进行水资源管理现代化评价的基本方法。23
第三章水资源管理现代化评价指标体系构建第三章水资源管理现代化评价指标体系构建水资源管理现代化评价是一个涉及多目标、多准则的综合评价,只有建立了一套科学、严密、完整的水资源管理现代化评价指标体系,才能运用一定的方法、手段对水资源管理现代化做出科学正确的评价。本章在分析水资源管理现代化建设的体系结构的基础上,总结评价指标体系构建的原则与一般方法,分析水资源管理现代化的建设标准与影响因素,建立水资源管理现代化评价指标体系。3.1评价指标体系构建的原则构建评价指标体系是进行水资源管理现代化水平评价的关键,在很大程度上决定了评价的可行性和结果的适用性。由于表征水资源管理现代化的因子涉及水文、生态、经济、科技、人类活动等多个方面,需要从中确定具有代表性和独立性的主要指标,因此指标的确定应把握以下几项基本原则:(1)全面性与代表性相结合。尽可能地选择综合性强、覆盖面广的指标,客观有效、完整地反映地区水资源管理现代化水平,避免过于具体详细指标的选择;同时应考虑区域实际与特点,抓住代表性强的关键指标。(2)系统性与层次性相结合。要求建立的指标体系充分考虑反映水资源管理现代化自身的特点,使其组成一个较完整的体系,注重兼顾社会、经济、生态三者效益,使各个系统相互影响,相互制约;同时要将系统分解成相互关联的不同层次,指标通常也根据层次结构设定,层次越高指标越综合,层次越低指标越具体。(3)可行性与可操作性相结合。在选择指标时,要充分考虑到数据资料的来源,尽量使指标含义清楚,内容明确,有准确的数据进行支持,重视其可测取的能力,避免指标体系庞杂,无法操作。(4)科学性与可比性相结合。以可持续发展理论定义的指标概念和计算方法为基础,客观真实反映系统发展水平、子系统与指标之间的相互关系,更合理地度量水资源管理现代化实现程度;同时,增大指标体系的适用范围,提高评价结果在各区域间的可比性。(5)定性与定量相结合。尽量选择可量化指标构建指标体系,难以量化的重要指标可进行定性分类评价。对水资源保障、水资源节约、水资源保护等体系尽量选取定量的指标,对于水资源公共管理类及水资源管理支撑类指标,可适当采用定性描述。45
第三章水资源管理现代化评价指标体系构建(6)导向性与实践性相结合。提前考虑评价指标的监测和考核,发挥指标对各部门工作的导向作用,通过指标的约束性引导目标的有序达成;同时,以指标体系引导实践,鼓励在实际工作中的创新和实践,根据实际工作中总结的经验教训,不断完善和丰富指标体系,做到指标体系导向与实践工作验证的相互联系、互为指导。上述原则既要综合考虑,又要区别对待。指标的选取要综合考虑各项原则,对不同区域水资源管理系统要做到具体问题具体分析。同时,在指标体系构建过程中还应考虑其整体逻辑层次性,遵循指标体系内部各要素之间的逻辑关系,将总目标逐层分解,从不同层面挖掘指标[[]李远远.基于粗糙集的指标体系构建及综合评价方法研究[D].武汉:武汉理工大学,2009.]。3.2评价指标体系确定3.2.1评价指标初选指标体系初步拟定应充分考虑到评估目的的各个方面,当评价对象有多种属性或多个影响因素时,要从多角度出发选取评价指标。拟定阶段,指标之间的信息部分重复和难操作性或不可操作性是可以允许的,但应尽量避免出现定义不明,内涵不清或与评价目标无关的指标。一般的指标体系初建方法有理论分析法、德尔菲法和交叉法等,其中理论分析法是最基本的方法。理论分析法是指对评价对象的内涵、特征进行综合分析,分析每个指标的代表性、针对性、综合性和系统性,从质的联系中决定每个指标的取舍,最终确定初最重要、最能体现被评对象特征的指标。在水资源管理领域内,各类水资源管理考核标准的内容和精神是对其现代化评价的基础。考核方法或标准的重要项目和内容应被包含在水资源管理现代化评价指标体系中,并提升到更高的、符合现代化要求的指标。概括其主要内容有三个方面:一是管理制度目标的完成情况,涉及用水总量、万元工业增加值用水量、重要河湖水功能区水质达标率等;二是制度建设和措施落实,包括用水总量控制、用水效率控制、水功能区限制纳污、水资源监测等制度建设及相应措施落实情况;三是自身发展建设,包括硬件设施、人才结构、经费投入、管理工作科技含量,管理信息化建设等。对于区域水资源管理,达到水资源管理考核标准并确定等级,是进行管理现代化评价的前提条件。45
第三章水资源管理现代化评价指标体系构建通过对水资源管理现代化内涵进行分析,考虑水资源管理现代化的指导思想及其建设体系组成,对成熟的考核标准加以完善和丰富,拟从水资源保障、水资源节约、水资源保护、水资源公共管理、水资源管理支撑等五个方面选取相应指标进行评价。指标体系设置目标层、一级指标层、二级指标层3个层次。其中,目标层即水资源管理现代化水平,一级指标是水资源管理现代化涉及的主要组成部分,二级指标是水资源管理现代化的具体体现。采用理论分析法以及征求专家意见初步拟定水资源管理现代化评价指标体系。初步拟定水资源管理现代化评价指标体系框架见表3-1。表3-1水资源管理现代化评价指标体系框架(初选)目标层一级指标层二级指标层水资源管理现代化水平水资源保障用水总量控制率(%)供水保证率(%)人均供水量(m³)区域供水覆盖率(%)水资源节约万元GDP用水量(m3)万元工业增加值用水量(m3)灌溉水利用系数再生水回用率(%)城市供水管网漏损率(%)水资源保护水功能区水质达标率(%)集中式饮用水源地达标率(%)入河污染物总量控制率(%)地下水管理水平(%)城市污水集中处理率(%)水资源公共管理规划编制与实施效率(%)规范管理水平(%)水资源监测能力(%)河湖健康评估率(%)管理信息化水平(%)水资源管理支撑组织机构合理性(%)管理设施完备性(%)经费投入水平(%)人员结构合理性(%)执法能力(%)45
第三章水资源管理现代化评价指标体系构建3.2.2评价指标优选经过初步拟定形成的指标体系达成了全面性、完备性的原则,但由于独立性并未统一考虑,因而初步建立的指标体系可能存在内涵相互重叠,指标数值基本相同,对评估结论影响较小的现象。对指标进行筛选,应进一步征询国内有关专家意见,逐层分析指标构成。可以从初步拟定时未能重点考虑的原则入手,逐步对指标进行修改和完善,但也要综合考虑指标体系的完备性、独立性、可操作性等原则,不能仅从单一原则决定指标。同时,由于指标筛选原则的特殊性以及对个别问题的认识存在偏差或片面性,指标的衡量方法和精度不能强求一致。常用的指标筛选方法有专家咨询法(Delphi法)、主成分分析法、聚类分析法、因子分析法、主客观结合方法等,其中专家咨询法属于定性方法。定性分析缺乏客观的标准,存在较大的主观性,定量分析方法可以避免主观性,但是在重要性和代表性方面又存在着不足。因此,论文采用定量和定性分析相结合的方法进行指标的优选,以求在最大程度上满足指标的重要性、代表性、确定性和独立性。考虑评价指标数据收集的困难程度,选取专家咨询法与主成分分析相结合的方法进行指标优选,其主要思路是通过打分的形式搜集专家对于各指标的判断意见,剔除重要程度较低的指标,并以专家意见作为指标原始样本数据,提取分析主成分,剔除在各主成分中荷载平均的指标。德尔菲法是由赫尔姆和达尔克首创的一种主观方法[[]王尘.德尔菲法在设计港址评价体系中的应用[J].系统工程理论与实践,1993,(2):42~45.],广泛应用于决策领域,其本质是系统分析方法在价值判断上的延伸[[]刘仁,卞树檀,于强.评估指标体系构建的方法研究[J].电子设计工程,2013,21(1):34-36.]。德尔菲法充分利用了专家掌握的各种信息和丰富经验,它要求按照系统的程序,逐步吸收专家对问题的看法,经过汇总分析后得到基本一致的结果。德尔菲法要求专家不发生横向联系,进行背靠背的决策,因此其结果具有一定的可靠性,选择合理可靠的专家是方法成功的关键。主成分分析法又称主分量分析,最早由霍特林提出,是最为常用的数理统计方法之一[[]叶双峰.关于主成分分析做综合评价的改进[J].数理统计与管理,2001,20(2):52-57,[]胡永宏,贺思辉.综合评价方法[M].北京:科学出版社,2000:57-63,[]白慧强.主成分分析法在SPSS中的应用——以文峪河河岸带林下草本群落为例[J].科技情报开发与经济,2009,19(9):172~176.]。其主旨是利用降维的思想,把多指标在信息损失尽量少的前提下转化为少数几个综合指标。主成分分析的基本思路是通过构造关系系数矩阵,以指标间的特征值、特征向量、贡献率等参数确定指标体系的主成分。主成分概括了研究对象的主要信息,在对每个主成分内形成关联的指标进行分析后,剔除信息重复的指标,达到简化指标体系,提高分析效率的目的[[]张水珍.基于BP神经网络与主成分分析的流域水质评价[D].华东师范大学,2011.]。指标优选的具体步骤如下:45
第三章水资源管理现代化评价指标体系构建(1)选取若干名水利专家组成专家组。将初步拟定的指标设计成问答咨询表,请专家根据自己专业知识和经验对每个指标的重要程度进行打分。咨询表设计过程中,可规定满分值,并按“非常重要”、“比较重要”等概括性评语对评价分值进行初步分段,引导专家打分标准的同一性。(2)分轮咨询。整理专家的打分情况,列成图表,将前轮的结果填写在咨询表中新增的“前轮结果”栏内,再分发给各位专家,让专家比较自己同他人的不同意见,调整自己的意见和判断,对差距较大的结果应叙述理由。重复此轮工作,直到每一个专家不再改变自己的意见,形成基本统一的意见为止。(3)以最终打分情况为数据基础,适当选取评分阈值,剔除平均分值在阈值以下的指标。并结合各专家的相关意见与建议,对指标体系进行重新整理和调整。(4)将剩余的指标专家打分值作为指标的样本值,以主成分分析法原理为基础,对指标群进行分析。求取原始变量的相关系数,计算相关系数矩阵的特征值和对应特征向量,按照特征值大于1和累计贡献率超过85%作为界定条件,确定主成分个数。分析各指标在各主成分中的荷载情况,保留在主成分中荷载较高的指标,剔除在各主成分中均无较高荷载的指标。依据上述指标选取的原则,经过上述流程的筛选,在综合国内外的研究成果和咨询国内专家意见的基础上,剔除重要性较低的指标,删减因无明显代表主成分而独立性相对较差的指标。最终确定水资源管理现代化评价指标体系,见表3-2。表3-2水资源管理现代化水平评价指标体系目标层一级指标层二级指标层水资源管理现代化水平水资源保障用水总量控制率(%)供水保证率(%)水资源节约万元GDP用水量(m3)万元工业增加值用水量(m3)再生水回用率(%)水资源保护水功能区水质达标率(%)集中式饮用水源地达标率(%)入河污染物总量控制率(%)地下水管理水平(%)45
第三章水资源管理现代化评价指标体系构建续表3-2水资源管理现代化水平评价指标体系目标层一级指标层二级指标层水资源管理现代化水平水资源公共管理规划编制与实施效率(%)规范管理水平(%)水资源监测能力(%)河湖健康评估率(%)管理信息化水平(%)水资源管理支撑组织机构合理性(%)管理设施完备性(%)经费投入水平(%)人员结构合理性(%)执法能力(%)3.3评价指标分析及评价标准确定3.3.1评价标准等级划分任何评价都需要一个衡量的尺度,即评价标准,合理的评价标准是正确评价的必要条件,如果评价标准未能科学设定,或者尺度不一,评价的方法就失去了正确的准绳,很难得到科学合理、符合实际的结果。因此,只有把各具体指标的特征值转化为评价标准,才能进行水资源管理现代化评价,为实际工作提供借鉴。综合考虑我国的国情,参照水利现代化研究成果,将水资源管理现代化评价等级按照现代化实现水平由低到高分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ五个等级,各评价等级含义和相应的评价标准见表3-3。表3-3水资源管理现代化标准说明评价等级水资源管理现代化标准Ⅰ级水资源可持续利用困难,管理落后,属于水资源管理现代化的起步阶段Ⅱ级水资源的可持续利用能满足社会经济发展的部分需要,属于水资源管理现代化的成长阶段Ⅲ级水资源的可持续利用能满足社会经济发展大多数需要,达到水资源管理初步现代化Ⅳ级水资源开发利用情况良好,基本能够满足社会经济发展的需要,达到水资源管理基本现代化Ⅴ级水资源管理达到世界先进水平,水资源在健康状态下可持续利用,能充分满足社会经济发展对水资源的合理要求,达到水资源管理全面现代化45
第三章水资源管理现代化评价指标体系构建由于目前对于水资源管理现代化评价以至相关领域的研究仍有一定的局限,相应的指标评价标准比较缺乏,本文中评价指标的标准值主要是通过借鉴现有的研究成果以及专家意见来确定的。3.3.2水资源保障水资源保障指区域水资源保障社会经济发展需求的能力,是水资源管理是否到位的直观反映,主要包括用水总量控制水平与供水保障能力。(1)用水总量控制率该指标指年度用水总量占用水总量控制指标的比例,既能反映区域用水总量的增减水平,又能反映总量控制落实程度,是“三条红线”中的第一条,也是水资源管理工作的硬性指标。计算公式:用水总量控制率=年度实际用水总量÷规划水平年用水总量控制指标评价标准:评价标准ⅠⅡⅢⅣⅤ用水总量控制率(%)>120120~115115~110110~105<105(2)供水保证率该项指标综合反映农业、工业及生活供水保障程度,是指预期供水量在多年供水中能够得到充分满足的年数出现的概率,是衡量供水工程供水能力的一项重要指标,也反映了水资源对经济社会发展的保障作用,应针对区域用水量占比对农业、工业、生活用水赋予一定的权重。计算公式:供水保证率=0.5×农业供水保证率+0.3×工业供水保证率+0.2×生活供水保证率;农业供水保证率=农业供水片区面积×实际供水标准÷规划供水标准÷区域总面积(即供水保证率达标面积与总面积比例,未达标面积可按实际保证率与设计保证率折算)评价标准:评价标准ⅠⅡⅢⅣⅤ供水保证率(%)<6565~7070~8080~90>9045
第三章水资源管理现代化评价指标体系构建3.3.3水资源节约面对水资源的短缺与浪费共存的现象,既要调蓄水量,合理分配做到“开源”,又要扼制水资源浪费,鼓励高效用水,做到“节流”。水资源节约是区域节水型社会建设的成果反映,主要以万元GDP用水量、万元工业增加值用水量、再生水回用率表征。(1)万元GDP用水量该项指标反映区域用水效率的效益水平,在国际上广泛用于节水评价,指年度地区用水总量与GDP的比例,为逆向指标。用水先进的国家一般在50m3以下。由于水资源条件、产业结构以及节水技术推广力度的不同,各地万元GDP用水量差别较大,本文参照江苏省先进水平确定评价标准。计算方法:万元GDP用水量=用水总量÷GDP评价标准:评价标准ⅠⅡⅢⅣⅤ万元GDP用水量(m3)>200200~150150~120120~80<80(2)万元工业增加值用水量该项指标指年度地区工业(不含火电)用水量与工业增加值的比例,反映了地区工业用水效率的效益水平,为逆向指标,也是国际上常用指标。由于此指标区域性也很强,各地工业结构和增长方式都不一而同,因此参照国际先进水平并结合江苏省实际情况确定评价标准。计算公式:万元用水量=用水总量÷GDP评价标准:评价标准ⅠⅡⅢⅣⅤ万元工业增加值用水量(m3)>5050~3030~2020~15<15(3)再生水回用率再生水是经过污水处理的可利用水,是园林绿化、河湖景观补水、工业冷却水、农业灌溉、市政杂用的又一种新型补充水源。其中,用于工业发电厂冷却水是再生水利用的重点,成为稳定、可靠的新型能源。该项指标反映污水处理厂再生水利用的水平,是指污水处理厂再生水回用量占处理量的比例。45
第三章水资源管理现代化评价指标体系构建计算公式:再生水回用率=再生水回用量÷处理量×100%评价标准:评价标准ⅠⅡⅢⅣⅤ再生水回用率(%)<1010~1515~2525~30>303.3.4水资源保护水资源保护是水资源管理的重要内容,反映水资源管理对水质与水量的保护程度,主要以水功能区水质达标率、集中式饮用水源地达标率、入河污染物总量控制率、地下水管理水平作为水资源保护的具体指标。(1)水功能区水质达标率水功能区划是根据流域或区域的水资源自然属性和社会属性,依据水域具有的特定应用功能和作用进行的划分。进行水功能区划可以确定水功能分区及其保护目标,明确水资源保护按功能区划及其目标管理应达到的标准。水功能区水质达标率指水功能区水质达标个数与监测个数的比例,它反映了功能水域水质状况,也反映了水资源开发利用和生态与环境保护需要的协调性,指导水资源开发利用和水行政部门对重要水域的监督管理[[]涂敏.基于水功能区水质达标率的河流健康评价方法[J].人民长江,2008,39(23):130-133.]。由于污染物排放逐年增长和污染物排放监督缺乏系统性等原因,我国水功能区水质达标率还处于较低水平。目前,水功能区水质达标率指标仅能反映区域水质评价结果,对区域发展尚未形成具有控制性的约束能力。目前,我国的水功能区水质达标率目标是“十二五”末达到60%以上[[]张亚,林超.浅谈水资源保护监督管理[J].水资源保护,2011,27(5):110-113.]。计算公式:水功能区水质达标率=水功能区水质达标个数÷监测个数×100%评价标准:评价标准ⅠⅡⅢⅣⅤ水功能区水质达标率(%)<3030~5050~7070~80>80(2)集中式饮用水源地达标率集中式饮用水源地指进入输水管网送到用户且具有一定供水规模(供水规模一般大于1000人)的饮用水源地,直接关系着人民群众饮水安全。集中式饮用水源地达标率指集中式饮用水源地达标个数与总个数的比例,反映集中式饮用水源地达标建设状况。45
第三章水资源管理现代化评价指标体系构建计算公式:集中式饮用水源地达标率=达标集中式引用水源地个数÷总个数×100%评价标准:评价标准ⅠⅡⅢⅣⅤ集中式饮用水源地达标率(%)<8080~8585~9090~95>95(3)入河污染物总量控制率该项指标指年度重点河湖入河污染物量和上年度入河量的差与上年度入河量的比例。该指标一方面反映了排泄污染物总量的控制,另一方面是污染物排泄通道的控制,同时也反映了污染物处理的能力,是重点河湖入河污染物控制情况的表现。计算公式:入河污染物总量控制率=(年度重点河湖入河污染物总量-上年度重点河湖入河污染物总量)÷上年度重点河湖入河污染物总量×100%评价标准:评价标准ⅠⅡⅢⅣⅤ入河污染物总量控制率(%)<22~55~88~10>10(4)地下水管理水平地下水是水资源的组成部分,是构成并影响生态环境的重要因素。近年来,随着一些地区对地下水开发利用的依赖性增大,地下水不合理开采问题突出。地下水管理水平主要由地下水超采面积和地下水水位控制两个方面反映,可由定性与定量相结合的方法确定,一方面是地下水超采面积占比,另一方面考虑地下水限采水位控制水平,并进行综合。由于地下水超采面积比例是逆向指标,参考江苏省先进水平,设定8%为其目标值用以换算为正向指标,再与地下水水位控制水平进行等权重综合。计算公式:地下水超采面积比例=地下水超采区面积÷国土总面积×100%地下水水位控制水平=未达到限采水位的监测井个数÷总井数×100%地下水管理水平=8%÷地下水超采面积比例×0.5+地下水水位控制水平×0.5(若地下水超采面积比例小于8%,则按8%计算)评价标准:评价标准ⅠⅡⅢⅣⅤ地下水管理水平(%)<6565~7575~8585~95>9545
第三章水资源管理现代化评价指标体系构建3.3.5水资源公共管理公共管理能力是水资源管理现代化的基础,没有公共管理能力的现代化,水资源管理的现代化就会流于表面,没有可持续性。其主要包括规划编制与实施效率、规范管理水平、监测能力、河湖健康评估率、管理信息化水平。需要说明的是,水资源公共管理体系与水资源管理支撑体系指标大多高度概括,涵盖信息全面,因此多采用定性或定性与定量相结合的方法确定其测算方法。(1)规划编制与实施效率规划的编制与实施是区域水资源管理的基础工作。该项指标反映水资源综合与专项规划的编制与实施情况,从水资源综合规划以及节水型社会建设、水资源保护等专业性规划编制与实施效率情况两个方面综合反映规划编制与实施效率状况。其中,规划实施情况以专家按照现代化标准进行的百分制打分测算,并与规划编制率进行等权重综合。考虑指标间的统一,打分均以百分数形式表示。计算公式:规划编制与实施=规划编制率×0.5+规划实施情况×0.5其中,规划编制率=规划编制个数÷应编制数×100%评价标准:评价标准ⅠⅡⅢⅣⅤ规划编制与实施效率(%)<5050~6060~7070~80>80(2)规范管理水平该指标通过考核实际执行情况测算,一般综合分析制度实际有效实施率确定。该项指标反映涉水法律法规所确定的重要水资源管理制度的执行情况。通过建设项目水资源论证、取水许可管理、入河排污口审批管理、计划用水、定额管理、“四个一指一井一本取水许可证、一块水表、一本取水台帐、一块井牌”管理、节水“三同时指节水设施与主体工程同时设计、同时施工、同时投产使用”等制度的执行率,体现水资源行政管理能力及水资源法规制度对水资源现管理代化建设的保障程度,指标通过专家对以上述制度的执行效率进行百分制打分,以百分数形式表示。评价标准:评价标准ⅠⅡⅢⅣⅤ45
第三章水资源管理现代化评价指标体系构建规范管理水平(%)<7070~8080~8585~90>90(3)监测能力监测资料是水资源管理工作的信息来源和决策依据,监测能力是地方水资源管理科学性、敏感性的保障。该指标从水量与水质两个方面出发,综合考虑其监测覆盖率。水量监测覆盖率指监测水量与总水量的比例;水质监测覆盖率指水功能区、水源地、入河排污口监测个数占应监测个数的比例。该指标反映了水行政部门对区域水资源监测控制的水平。计算公式:水资源监测覆盖率=水量监测覆盖率×0.5+水质监测覆盖率×0.5其中,水量监测覆盖率=监测水量÷总水量×100%水质监测覆盖率=监测个数÷应监测个数×100%评价标准:评价标准ⅠⅡⅢⅣⅤ监测能力(%)<5050~6060~7070~80>80(4)河湖健康评估率河湖健康评估是上世纪90年代以来西方发达国家兴起的流域综合管理的技术手段,它不仅是对河湖生态系统的现状与存在问题进行的诊断评价,还能为河湖健康的适应性管理提供反馈信息,是河湖生态系统管理的重要内容。该指标指开展健康评估河湖个数与列入骨干河道名录和湖泊名录的河湖个数的比例,反映了重点河湖健康评估工作开展情况。计算公式:河湖健康评估率=开展健康评估河湖个数÷列入骨干河道名录和湖泊名录的河湖个数×100%评价标准:评价标准ⅠⅡⅢⅣⅤ河湖健康评估率(%)<2020~3030~5050~70>70(5)管理信息化水平信息化是现代化的重要标志,也是管理的现代化手段。该指标从水资源管理业务系统应用、重点用水户自动监测、水资源基础数据库、遥测系统等方面出发,通过考核实际情况,结合专家意见进行定性测算,以百分数表示45
第三章水资源管理现代化评价指标体系构建。主要用于反映水资源信息技术应用水平。评价标准:评价标准ⅠⅡⅢⅣⅤ管理信息化水平(%)<7070~8080~8585~90>903.3.6水资源管理支撑水资源管理支撑是水资源管理现代化自身发展能力的体现,是推动水资源管理不断更新和发展的动力。其主要包括组织机构合理性、管理设施完备性、经费投入水平、人员结构合理性、执法能力。(1)组织机构合理性该指标从机构设置、管理网络、涉水事务统一管理等3个方面综合考虑水资源管理组织机构建设情况,反映水资源管理的组织能力。考核实际情况,邀请专家分别从机构设置、管理网络、涉水事务统一管理3个方面进行百分制打分,并按等权重综合得到该指标,以百分数表示。评价标准:评价标准ⅠⅡⅢⅣⅤ组织机构合理性(%)<5050~6060~7070~80>80(2)管理设施完备性指基础设备对水资源管理可持续发展的作用。主要从办公场所、设备等设施建设和配置状况进行评估,反映水资源管理的硬件支撑水平。统计考核基础设施实际建设和达标情况,进行定性测算,以百分数表示。评价标准:评价标准ⅠⅡⅢⅣⅤ管理设施完备性(%)<6060~7070~8080~85>85(3)经费投入水平没有足够的经费就谈不上水资源管理现代化的建设,经费投入的水平反映了水资源投入政策的情况,也反映了水资源管理的经费基础水平45
第三章水资源管理现代化评价指标体系构建。一般以用于水资源管理的经费占本级留存水资源费的比例表征。计算公式:经费投入水平=用于水资源管理经费÷本级留存水资源费×100%评价标准:评价标准ⅠⅡⅢⅣⅤ经费投入水平(%)<5050~6060~7070~80>80(4)人员结构合理性人才是实现水利事业全面可持续发展的关键。进入新世纪,水资源管理现代化对人才提出新的挑战。合理的人才结构应确保工作人员中水资源专业人才占有较高比例,专业全面包括水文水资源、环境工程、给排水、污水处理等,做到层次分明,专业突出。综合以上情况,该指标从专业人才达标率和专业结构达标情况两个方面反映水资源管理人员队伍建设情况。其中专业结构达标情况通过考核专业设置情况进行定性打分确定,专业人达标率则指专业人才和中级以上职称人才占水资源工作人员比例。计算公式:人员结构=专业人才达标率×0.5+专业结构达标情况×0.5其中,专业人才达标率=水资源专业人才和中级以上职称人才÷工作总人数×100%评价标准:评价标准ⅠⅡⅢⅣⅤ人员结构合理性(%)<5050~6060~7070~80>80(5)执法能力执法能力是水资源管理依法实施的切实保障。该指标从水资源违法立案率、行政处罚执行到位率两个方面出发,综合考虑评估,反映水资源依法管理情况。计算公式:执法能力=违法立案率×0.5+行政处罚执行到位率×0.5其中,违法立案率=违法立案个数÷应立案个数×100%行政处罚执行到位率=执行到位个数÷应执行个数×100%评价标准:评价标准ⅠⅡⅢⅣⅤ执法能力(%)<5050~7070~8080~90>90水资源管理现代化评价指标体系的评价标准如表3-4所示。45
第三章水资源管理现代化评价指标体系构建表3-4徐州市水资源管理现代化指标体系标准值一级指标二级指标单位ⅠⅡⅢⅣⅤ水资源保障用水总量控制率%>120120~115115~110110~105<105供水保证率%<6565~7070~8080~90>90水资源节约万元GDP用水量m3>200200~150150~120120~80<80万元工业增加值用水量m3>5050~3030~2020~15<15再生水回用率%<1010~1515~2525~30>30水资源保护水功能区水质达标率%<3030~5050~7070~80>80集中式饮用水源地水质达标率%<8080~8585~9090~95>95入河污染物总量控制率%<22~55~88~10>10地下水管理水平%<6565~7575~8585~95>95水资源公共管理规划编制与实施效率%<5050~6060~7070~80>80规范管理水平%<7070~8080~8585~90>90水资源监测能力%<5050~6060~7070~80>80河湖健康评估率%<2020~3030~5050~70>70管理信息化水平%<7070~8080~8585~90>90水资源管理支撑组织机构合理性%<5050~6060~7070~80>80管理设施完备性%<6060~7070~8080~85>85经费投入水平%<5050~6060~7070~80>80人员结构合理性%<5050~6060~7070~80>80执法能力%<5050~7070~8080~90>903.4评价指标的权重确定确定水资源管理现代化评价指标权重,是对评价参数的重要性进行比较、识别其贡献大小的过程。没有重点的评价就不算是客观的评价,合理的权重分配是确保做出科学合理评价的一个重要因素。3.4.1权重确定的原则在确定评价指标权重时,应遵循以下原则:(1)系统优化原则成熟的指标体系中,任何指标对系统都有它的重要性和不可替代性,有着特定作用和贡献。因此,权重的确定不能局限于单个指标,要着眼于系统整体,注重指标之间的联系,遵循系统优化原则,以整体最优化作为出发点和追求的目标。在此原则指导下,以评价指标体系中各评价指标对整体的作用和效果为基础,分别对其45
第三章水资源管理现代化评价指标体系构建进行分析对比,并藉此对它们的相对重要性做出判断。指标权重的确定,既不能平均分配,也不能片面强调单个指标的最优化而忽视其他指标的发展。科学的指标权重应使每个指标在实际应用中发挥其对于系统应有的作用。(2)主观意图与客观情况相结合的原则评价者或组织对实际工作的引导意图和价值观念往往会对评价指标权重产生一定的影响。当他们觉得某项指标很重要,需要突出它的作用时,就必然赋予该指标较大的权重。但现实情况往往与人们的主观意愿不完全一致,历史的指标和现实的指标的关系,社会的公认和水资源管理的特殊性等,都是在指标权重确定中需要考虑的问题。因此,充分考虑现实情况,把现实情况与引导意图结合起来,合理分配指标权重是很有必要的。(3)民主与集中相结合的原则权重反映了人们对评价指标重要性及其所起作用的认识,是量化的定性判断,个人主观因素的影响可能会起决定性因素。然而,对同一件事情,不同的人有不同的看法,其中有合理的成分,也有由个人价值观、能力和态度造成的偏见。群体决策的方法能很好的降低个人主观中不利因素产生的影响,弥补个体对事物认识的盲区。因此,集中相关人员的意见互相补充,形成统一的方案,是合理确定权重的有效途径。这个过程有下列好处:①能够全面地考虑问题,有效防止个别人的片面认识产生影响,提高权重分配的合理性;②经过讨论、考察、协商各种具体情况,可以比较客观地协调评价各方之间意见不统一的矛盾,所确定的方案,更具有说服力,消除了许多不必要的纠纷;③这是一种参与管理的方式,经过方案的探讨,参与各方都提出了自己的意见,对评价目的和系统目标都有进一步的体会和认识,可以指导各方在今后更好地按原定的目标进行工作[[]廖泉文.人力资源考评系统[M].山东:山东人民出版社,2000]。3.4.2权重确定的方法选择一般而言,权重的确定可由测评人员根据个人经验对评价指标体系各项指标重要程度的认识来确定,比较常用的指标权重方法有专家估测法、统计平均法、变异系数法和层次分析法等,这些方法大都是基于人们经验的主观赋权法,充分反映了专家的经验与认识程度,往往不需要样本数据支撑,易受调查人员的组成结构、专业知识面等客观因素影响,难以摆脱个人主观因素影响,主观随意性较大。层次分析法引入了相关性分析,是一种模拟人的思维过程的工具,45
第三章水资源管理现代化评价指标体系构建在对经济社会各行各业中的复杂系统的综合评价中得到了广泛的应用[[]SaatyTL.Decisionmakingwithdependenceandfeedback:Theanalyticnetworkprocess[J].1996.]。(1)层次分析法层次分析法(AnalyticHierarchyProcess,AHP)是由美国运筹学专家萨蒂教授于上世纪70年代提出的一种层次权重决策分析方法,最早用于“根据各个工业部门对国家福利的贡献大小而进行电力分配”课题[[]教育部高等学校管理科学与工程类学科教学指导委员会组编陈宏民主编.系统工程导论[M].北京:高等教育出版社,2006:199~20。-[]方国华,汝向文,吴婷婷等.兴化市城市防洪工程后评价[J].水利经济:2010,5.]。它将决策者复杂的思维过程层次化、数学化,将各判断要素之间的差异数值化,能较好地对定性和定量资料进行综合处理,通过逐层比较各关联因素的重要性,以特征向量表征权重向量,为决策提供依据[[]郭亚军.综合评价理论与方法[M].北京:科学出版社,2002:1.]。其基本思路是:①分析总体目标与问题性质,按照元素与总体目标以及元素之间的相互关系,分类分层放置各个元素,构建一个多层次的结构;②在每一层次,以其上一层的每个元素为准则,根据所比较两元素的重要性程度,对该层元素两两比较,并以一定的标度定量化,形成判断矩阵;③计算矩阵的特征值和特征向量,以此作为该层元素对于该准则的权重,然后对结果进行一致性检验,通过检验的权向量可以作为有效信息,未通过检验则调整判断矩阵;④沿着递阶层次向下逐层重复这个计算过程,最下一层元素的组合权重就反映出了最下层所列方案对于总体目标的权重,即综合优先度,从而通过计算得出各个元素的权重。(2)模糊层次分析法层次分析法有机地结合定性与定量方法,过程清晰明确,受到广泛使用。但是传统层次分析方法也存在一定的缺点。一是特征向量与特征值计算困难;二是判断矩阵的一致性与人们决策思维的一致性存有差异;三是判断矩阵往往需要反复调整以期满足一致性,调整过程带有盲目性。针对这些缺点,一些学者提出了基于模糊一致矩阵的模糊层次分析方法(FuzzyAnalyticHierarchyProcess简称FAHP)。模糊层次分析是层次分析法在模糊数学中的应用和拓展,与层次分析法的步骤基本一致,主要的不同有两点。一是模糊层次分析法通过元素两两比较构造具有互补性和一致性的模糊判断矩阵,改进了评价基础;二是在元素权重求取的应用中,模糊层次分析法对判断矩阵的处理方法与层次分析法不同,摆脱了特征向量的复杂计算。由于水资源管理系统的复杂性,其现代化评价指标体系形成了一个层次结构模型,在指标权重确定过程中需要分层逐项进行分析,层次结构中指标的条理化也有利于提高评价的可信度。同时,水资源管理现代化评价指标众多,本身模糊性和不确定性强,现代化概念本身又具有模糊性,对其概念的定义更注重定性的分析和判断45
第三章水资源管理现代化评价指标体系构建;人们对于指标重要程度的定义也难以统一,其表现形式和界定方法也没有形成一致的体系。因此,水资源管理现代化评价指标在系统中的权重符合模糊概念的特征,本文采用模糊层次分析法对其指标体系的权重进行确定,能得到较为科学、适用、合理的结果。3.4.3基于模糊层次分析法的权重确定(1)模糊互补矩阵与模糊一致矩阵定义矩阵,若有,则称矩阵A是模糊矩阵;对于模糊矩阵,若有,则称矩阵A是模糊互补矩阵。当模糊矩阵对任意k有,则称其为模糊一致性矩阵。根据数学分析可以看出,模糊互补矩阵是模糊互补一致矩阵的充要条件是任意指定两行的对应元素之差为常数。在模糊数学中,模糊矩阵是模糊关系的矩阵表示,若论域上的模糊关系“…比…重要得多”的矩阵表示为模糊矩阵。当A同时具有互补性和一致性时,A代表一定的实际意义,并呈现出与人们决策思维习惯的相合性[[]张吉军.模糊层次分析法(FAHP)[J].模糊系统与数学,2000,14(2):80-88.]:1)的大小是比重要的重要程度的度量,且越大,比就越重要。表示比重要;反之,表示比重要。2)。由余集的定义知,表示不比重要的程度,与比重要的程度一致。与相比较的重要性和与相比较的重要性刚好互补;3)当i=j时,。表示自己与自己相比是同样重要的;4)若,,则。如果比重要,比重要,那么一定比重要;如果不比重要,不比重要,那么一定不比重要;同时,模糊一致矩阵有很好的鲁棒性,可以很好地适应人为判断的模糊性,因此将层次分析法扩展到模糊环境中加以应用。利用模糊层次分析法确定指标权重的核心思想就是以具有互补性与一致性的模糊判断矩阵作为原始信息,利用其与决策思维的相合性输出较为科学的指标排序,形成指标权重值,并通过一致性检验确保结果的合理性。(2)以模糊层次分析确定指标权重的具体步骤1.建立层次结构在认清实际问题的基础上,分析评价系统各要素,将有关的各个元素按照不同属性自上而下地分解成若干层次,按照最高层、若干有关的中间层和最低层的形式排列起来,形成层级结构模型。45
第三章水资源管理现代化评价指标体系构建2.构造模糊互补判断矩阵从层次结构模型的第2层开始,针对从属于同一上层元素的同层诸元素,用成对比较法构造模糊互补判断矩阵:(3-1)其中,是指相对于上一层而言,第i个因素和第j个因素的相对重要程度,采用0.1~0.9标度法[[]姬东朝,宋笔锋,喻天翔.基于模糊层次分析法的决策方法及其应用[J].火力与指挥控制,2007,32(11):38-41.]取值,同时保证其满足模糊互补判断矩阵的条件:。0.1~0.9标度法及其意义见表3-5。表3-50.1~0.9标度法及其意义标度定义说明0.5同等重要两元素相比较,同等重要0.6稍微重要两元素相比较,一元素比另一元素稍微重要0.7明显重要两元素相比较,一元素比另一元素明显重要0.8重要得多两元素相比较,一元素比另一元素重要得多0.9极端重要两元素相比较,一元素比另一元素极端重要0.1,0.2,0.3,0.4反比较若元素与元素相比较得到判断,则元素与元素相比较得到的判断为:3.模糊一致性判断矩阵转化模糊判断矩阵的一致性反映了人们思维判断的一致性,是构造模糊判断矩阵的关键。但在实际决策过程中,由于研究问题的复杂性及人们认识的片面性,构造的判断矩阵一般都只是模糊互补矩阵而不具有一致性。因此,可应用模糊一致矩阵的充要条件,实施如下数学变换,将模糊互补判断矩阵改造成模糊一致判断矩阵[[]陈欣.模糊层次分析法在方案优选方面的应用[J].计算机工程与设计,2005,25(10):1847-1849.]。1)对模糊互补矩阵按行求和,记2)令,则由此建立的矩阵是模糊一致矩阵。4.层次单排序根据如下求解模糊互补判断矩阵权重的通用公式[[]徐泽水.模糊互补判断矩阵排序的一种算法[J].系统工程学报,2001,16(4).]45
第三章水资源管理现代化评价指标体系构建,计算每个单一模糊判断矩阵的权重向量:其中:(3-2)5.进行一致性检验与层次分析法类似,为检验得到的权重值是否合理,对判断矩阵进行一致性检验。当一致性偏移过大时,表明此时将权向量的计算结果作为决策依据是不可靠的[[]陈华友,赵佳宝.模糊判断矩阵的相容性研究[J].运筹与管理,2004,13(1):44-47.]。根据一般相容性检验公式:(3-3)式中,I为判断矩阵的相容性指标。判断准则:对于一定的决策态度,当时,认为判断矩阵的一致性满足要求,所求的指标权重向量合理,否则修改判断矩阵,直至。越小表明一致性要求越高,一般的,取为0.1。利用模糊层次分析法推算指标权重的分配,一方面能有效地减少由主观因素造成的偏差,另一方面又能很好地适应评估对象的模糊性和不确定性,克服了层次分析法特征向量计算难以准确计算、判断矩阵反复调整检验的缺点[[]兰继斌,徐扬,霍良安,等.模糊层次分析法权重研究[J].系统工程理论与实践,2006,26(9):107-112.]。一致性检验的存在又能很好地避免判断矩阵自身的不合理,若主观判断存在逻辑上的偏差或者与客观实际发生了偏差,相容性指标I值能很好地进行反映,以便及时调整判断矩阵。因此模糊层次分析法(FAHP)是针对模糊问题时,确定指标权重较为适用的方法。利用模糊层次分析法确定指标权重的一般结构框架如图3-1所示。45
第三章水资源管理现代化评价指标体系构建图3-1模糊层次分析法的结构框图3.5本章小结本章探讨了水资源管理现代化评价指标体系建立的原则和方法,在采用理论分析与专家意见结合的方法对指标体系进行初选的基础上,运用德尔菲法与主成分分析法相结合的方法对指标进行优选,从水资源保障、水资源节约、水资源保护、水资源公共管理、水资源管理支撑五个方面着手,选择了与水资源管理现代化密切相关的、具有代表性的指标,构建了5大类19个指标组成的水资源管理现代化指标体系。在广泛调查和收集资料的基础上,分析各评价指标的定义和内涵,对各指标的评价标准进行分析界定。利用模糊层次分析法确定指标权重,为后面水资源管理现代化评价模型的建立打下了基础。45
河海大学硕士学位论文第四章水资源管理现代化评价模型建立要实现对水资源管理现代化的评价,除有完善的评价指标体系外,系统科学的评价算法也十分重要。选用评价算法时,须根据评价指标体系的特点,考虑不同评价算法的实用性及适用性,并考虑实际指标值确定的难易度,选用科学、合理的评价方法。水资源管理现代化是一个复杂的多目标系统,存在一定的模糊性和不确定性,同时模糊可变集理论也是综合评价的理想方法,针对水资源管理现代化的特点,本章采用基于可变模糊集理论的评价模型进行指标评价。4.1综合评价方法选择水资源管理涉及社会、经济、生态等多个部门,其现代化评价的目标多且复杂,必须充分考虑其自身特点,结合定性分析和定量分析,将各方面作为一个统一的整体来分析评价,才能得到全面性、客观性、科学性兼具的认识。目前在现代化综合评价中主要采用的方法有模糊综合评价、遗传算法、可变模糊集、集对分析等。(1)模糊综合评价受主观因素影响,对于客观事物的评价往往存在“亦此亦彼”的“模糊性”,某些评价因素也往往难以用直接的统计学方法确定。模糊综合评价法(FuzzyComprehensiveEvaluation),是一种运用模糊数学原理分析和评价具有“模糊性”的事物的系统分析方法。它应用模糊关系合成的原理和累计隶属度原则,将一些边界不清、难以定量的因素定量化,从多个因素对被评价事物隶属等级状况进行综合性评价。该方法是模糊数学在评价领域中的重要应用,其成功的关键是隶属函数的确定。模糊综合评价法的基本方法是:确定评价因素集和评价集,从单个因素出发,通过专家调查等方法确定评价对象对评价集合的隶属度,以隶属度向量为基础,结合由各因素权重构成模糊评判矩阵,最后通过累计隶属度和归一化处理,得到综合评价结果。模糊综合评价通过隶属函数和模糊统计实现了定性和定量方法的有效结合,能对蕴藏信息呈现模糊性的资料做出科学、合理、贴近实际的量化评价。同时,与一般评价方法不同,模糊综合评价的结果以向量的形式出现,而不是用点值反映,包含信息比较丰富,刻画评价对象之后还可以进一步加工,得到更深层的评价信息。此方法的不足在于隶属函数的确定带有一定主观性,隶属函数确定的成功与否直接决定了整个评价的成败。53
河海大学硕士学位论文(2)遗传算法遗传算法(GeneticAlgorithm)是一类借鉴生物进化规律演化而来的随机化计算模型,以达尔文生物进化论的自然选择和遗传机制为演进规律形成的一种高度并行、随机和自适应的通用性最优解搜索算法[[]黄慧梅.基于遗传算法的AHP及其在城市系统评价中的应用[D].合肥工业大学,2005.]。它由美国的Holland教授提出,起源于对自然和人工自适应系统的研究。遗传算法的主要特点是不存在对模型是否线性、连续、可微等限制,也较少受到优化变量数目和约束条件的束缚,其本质是自然界适者生存的进化机制在个体之间信息交换系统中的应用。遗传算法具有鲁棒性强、适用性强、可并行处理等优点,是现代人工智能计算中的关键技术。(3)可变模糊集可变模糊集是我国学者陈守煜在扎德的模糊集合论基础上建立起来的一种模糊数学理论。它注重模糊集合的动态可变性,寻求对立模糊概念或属性的动态平衡,并通过相对隶属函数、相对差异函数与模糊可变集合的概念作为数学语言和量化工具来描述事物的量变和质变。其核心概念是模糊可变集合,以相对隶属度函数表示的模糊可变集合是其中之一,它是可变模糊评价方法的基础。可变模糊评价的优势在于考虑模糊概念动态性而引入的可变因子,评价模型以及参数等因子的变化能更好地验证模型本身的可靠性。同时,不同于大多数评价方法将评价标准或参照标准处理成点的形式,可变模糊评价模型与以区间形式出现的指标评价标准更相适应。(4)集对分析法集对分析(SetPairAnalysis)是由我国学者赵克勤提出的一种处理模糊和不确定知识的系统分析方法。所谓集对是指在一定联系的条件下,两个集合组成的对子。如系统和环境、状态和趋势、目标与现状等。集对分析的基本思路是在特定背景下,对组成集对的两个集合所具有的特性做相同、相异和相反性分析,并引入联系数的概念加以定量刻画,通过联系数找出事物之间的关系,进而深入研究系统的相关问题。集对分析的核心思想是把被研究的客观事物之确定性联系与不确定性联系作为一个系统来分析和处理。当将评价标准与评价对象作为集对中的两个集合时,通过联系数的描述可以找到两者之间的关联,这正是集对分析在评价领域的应用。集对分析能有效地分析和处理不精确、不一致、不完整等各种不确定信息,是将不确定性具体化的有效方法。水资源管理现代化评价指标体系中存在许多定性的指标或定性的影响因素。对现代化水平、保障程度、支撑程度等概念的定性描述本身就具有模糊性;同时,下层指53
河海大学硕士学位论文标根据其对上次指标的重要性赋权,指标样本值与标准值的差异分析,都是具有模糊性的概念。因此,水资源管理现代化评价包含了不可忽视的模糊性,为可变模糊集理论在该领域的应用提供了理论上的依据。同时,鉴于水资源管理现代化以区间形式出现的评价标准划分与可变模糊评价模型有更好的契合度,利用可变模糊评价模型中可变因子的引入,又能很好检验自身评价结果的稳定性,形成较合理的评价结果。综合以上观点,论文将可变模糊集理论应用于水资源管理现代化评价中,依据水资源管理现代化评价指标体系的层次结构特性,构造可变模糊评价模型。4.2基于可变模糊集理论的评价模型4.2.1模糊概念与模糊性1965年札德在开创性论文中建立了模糊集合概念,科学地描述了物质系统在中介过渡阶段所呈现出的模糊事物、模糊现象及其反映的模糊概念。模糊性是模糊集理论中最基本的概念,可以概括性地表述为:“模糊性的根源在于客观事物的差异之间存在着中介过渡的‘亦此亦彼’性”。但事物之间的差异不一定都具有中介性。我国古语有云:“风、马、牛不相及也”,就是说,风、马、牛具有本质的差异,显然,它们两两之间并不存在中介过渡。体积是描述大小差异的维,色谱是描述颜色差异的维,风、马、牛之所以不相及是因为它们本质上不具有某种共同的东西作为维。因此,可以说,差异是事物存在中介性的必要条件,但非充分条件。针对这个现象,上世纪90年代,陈守煜教授提出了模糊概念的差异性条件,给出了模糊性的定义:客观现象、事物处于共维条件下的差异,简称共维差异,在中介过渡时所呈现的“亦此亦彼”性,称为模糊性。4.2.2相对隶属度与相对隶属度函数在经典模糊集理论中,隶属度与隶属函数的概念是以精确的数学语言对模糊概念的一种科学描述。在充分考虑其在哲学上的静态化缺点后,为反映模糊概念处于中介过渡阶段变化的本质特征,相对隶属度与相对隶属函数被提出。设论域U上的一个模糊概念(事物、现象)A,分别赋给A处于共维差异的中介过渡的左、右端点(称极点)以0与1的数。在0到1的数轴上构成一个[0,1]闭区间数的连续统(相对于一定时间、空间、条件下的参考系)。对于U中的任意元素或,都在该连续统上指定了一个数,称其为u对A的相对隶属度。53
河海大学硕士学位论文(4-1)以上映射称为A的相对隶属函数。4.2.3相对差异函数与模糊可变集合动态平衡界或质变界的数学和哲学概念是建立可变模糊集理论的基础。事物u具有相当于对事物A吸引性质的隶属度与具有对A排斥性质的隶属度,两者处于动态平衡的状态。当时事物u以吸引为其主要性质,当时则相反;当事物从转化为,或者从转化为,即事物发生质变时,必然通过动态平衡界或质变界。构造相对差异数:(4-2)其中,,,;则是U到区间[-1,1]的一个映射,称其为相对差异函数:(4-3)U的模糊可变集合[[]陈守煜.工程可变模糊集理论与模型——模糊水文水资源学数学基础[J].大连理工大学学报,2005,45(2):308-312.]为:(4-4)令(4-5)(4-6)(4-7)分别称为模糊可变集合V的吸引域、排斥域和平衡界或质变界。当可变因子集(为模型可变集,为模型参数可变集,为除模型及参数外其他可变因子集)对模糊可变集合V产生影响时,吸引域及排斥域之间的转化也是从量变到质变的过程,其判断准则如下[[]陈守煜,胡吉敏.可变模糊评价法及在水资源承载能力评价中的应用[J].水利学报,2006,37(3):264-271.]:(1)变化前后相对差异度正负性未发生改变的是为量变,即时,区域为模糊可变集合V关于可变因子集C的量变域。(2)变化前后相对差异数正负性发生改变的是为质变,即时,区域为模糊可变集合V关于可变因子集C的质变域或可变域。53
河海大学硕士学位论文4.2.4相对差异函数模型根据物理意义,相对差异函数在一维数轴上可由以下模型表示:设为实轴上模糊可变集合V的吸引域,即;为包含X0()的某一上下界限范围区域,如图4-1所示图4-1点x与区间X0、X的位置关系图根据模糊可变集合V定义可知与均为V的排斥域,即。设M为吸引域中的点值,M点位置应按实际问题及物理特性确定,则x在X区间内任意点位置时的相对差异函数模型可以表述为:x落入M左侧时的相对差异数:(4-8)x落入M右侧时的相对差异数:(4-9)(4-10)式中是非负指数,一般取,即相对差异函数模型为线性函数。在该模型的应用的基础上,通过公式(4-2)可求解相对隶属度。4.2.5基于可变模糊集理论评价模型的基本步骤(1)建立评价因素(指标)集构造评价因素集:,其中(i=1,2,…n)表示影响目标评价的第i个因素。并确定评价样本集。(2)建立因素评价集53
河海大学硕士学位论文确定因素评价集,其中(h=1,2,……t)表示影响事物评价值的第h个等级的标准值区间。(3)参数矩阵确定指标因素在各评价等级上的相对隶属度计算应通过相对差异函数实现。按照相对差异函数模型,应以某个指标因素与评价等级组成的对子为计算单元,逐步厘清各单位的物理特性,确定吸引域、范围域及M点等参数,构建吸引域矩阵、范围域矩阵以及隶属度为1的M点矩阵,其中h=1,2,…,t为评价等级数。吸引域是当前指标在当前评价等级的所属区域,由评价等级的标准区间直接确定;需要指出的是,若首尾两级为开区间,没有指明1级、t级的上、下限值,则采用样本极值或根据物理概念取定。范围域是样本可能产生影响的区域,当为当前评价等级时,范围域由以下原则确定:(4-11)考虑等级左、右排列的对称性,以及相对差异度最大原则,参数M值可由以下公式确定:(4-12)(4)相对隶属度矩阵在每个计算单元上,判断样本值在点的左边或是右边,据此选用式(4-8)~(4-10)计算相对差异数,再根据相对差异度定义,计算指标对h评价等级的相对隶属度,得到相对隶属度矩阵。(5)综合相对隶属度应用隶属度加权下的连续统左、右端点相对隶属度的广义权距离之和最小的优化问题,引入可变模糊评价模型[[]陈守煜,郭瑜.水质综合评价的模糊可变集合方法[J].水资源保护,2005,21(6):19-22.]计算对应评价等级的综合相对隶属度:53
河海大学硕士学位论文(4-13)式中:为非归一化的综合相对隶属度;为指标权重;n为识别指标个数;为模型优化准则参数,为最小一乘方准则,为最小二乘方准则;为距离参数,为海明距离,为欧式距离。其中的参数和可有四种搭配,四种搭配均能计算相应的综合相对隶属度向量,若模型参数改变引起的最终评价结果的变化在量变域以内,通过对评价结果取均值的方法,提高评价等级的可靠度。(6)综合评价选择合成算子,以综合相对隶属度作为评价基础,进行归一化处理,得到模糊综合评价结果,通过进一步分析对被评价对象作出判定。(4-14)得到归一化的综合相对隶属度向量。以级别特征值H表征样本各级指标的评价等级[[]陈洁荣,郭瑜.区域水资源承载能力的模糊优选评判分析及其在张掖地区的应用[J].水利水电科技,2012,43(3):1-5.]:(4-15)当,将评判样本归于t级;当,将评判样本归于1级;当,将评判样本归于h级。(7)可变因子引入与结果分析模糊模式识别模型中存在距离参数p和可变优化准则参数a两个模型参数,一般使用其中一组参数得到的模型进行评价分析。为提高评价结果的准确性和可信度,本文采用4种不同参数组合(p=1,a=1;p=1,a=2;p=2,a=1;p=2,a=2)而形成的四种模型分别对水资源管理现代化水平进行评价。通过对参数改变而形成的4种评价模型的应用,得到对同一评价对象的4种评价结果,表征为4个不同的级别特征值。为分析可变因子对评价结果的影响,检验模型的稳定性,利用统计学原理,计算变异系数误差[[]陆小蕾.城市防洪安全可变模糊评价模型及其应用研究[D].济南:山东大学,2008.]:(4-16)其中,为级别特征值H的均值,H1至H4分别代表453
河海大学硕士学位论文个参数组合下的级别特征值。该误差指标反映评价的准确度,可用以验证级别特征值的准确性。一般当偏态系数<0.1,即整体误差小于10%时,认为结果稳定,采用该4个级别特征值的均值作为评价结果。4.3本章小结本章简要分析了几种常用评价方法的优缺点,针对水资源管理现代化水平评价指标体系的特点,提出采用可变模糊综合评价方法,进行水资源管理现代化水平的综合评价,建立了基于可变模糊集的综合评价模型,确定了模型的运用流程与具体算法。53
河海大学硕士学位论文第五章徐州市水资源管理现代化评价实例研究本章选择徐州市作实例研究,利用本论文构建的评价指标体系和综合评价模型对2011年徐州市水资源管理现代化建设水平进行分析评价。5.1徐州市概况5.1.1区域概况(1)自然地理概况徐州市位于江苏省西北部,介于东经116°22′~118°40′、北纬33°43′~34°58′之间,东襟淮海,西接中原,南屏江淮,北扼齐鲁,素有“五省通衢”之称。京沪、陇海两大铁路在此交汇,京杭大运河横穿徐州市区东北部,京福、霍连高速公路绕城而过,公路四通八达,为全国重要水陆交通主枢纽和东西、南北经济联系的重要“十字路口”。徐州市域总面积11258km2,市区面积3038km2。徐州市地属黄淮平原,形态上为一“西北~东南”向的“狭长区域”,东西长约210km,南北宽约140km,地势总体上自西北向东南倾斜,全市平原面积约占90%,低山丘陵面积约占10%。市区周围岗岭起伏,群山环绕,海拔100~200m左右,地面高程31m左右,是个“山包城,城包山”,山清水秀,风景迷人的山水古城。徐州市属暖温带半湿润季风气候,四季明显,春秋季短,冬寒干燥,夏热多雨。全市多年平均气温14.0℃,年日照时数2284~2495h,无霜期200~220d,多年平均降雨量约850mm,多年平均水面蒸发量约950mm。降雨量时空分布不均匀,丰枯年际变幅较大,降雨量主要集中在6~9月汛期,约占全年降雨量的70%。多年平均水资源总量约为35.63亿m3,人均水资源占有量394m3。徐州市水系复杂,地处古淮河的支流沂沭泗诸水系的下游。目前以故黄河为界形成三个独立水系,即北侧的沂沭泗水系,南侧的淮河流域奎濉河水系和黄河故道滩地单独水系。北部沂沭泗水系,在徐州市境内面积8479km2,经微山湖、中运河、沂河、总沭河和骆马湖,承泄山东5万km2洪水。中部黄河故道滩地单独水系,地势高亢,上段起于河南兰考三义寨,从兰考至丰县二坝,长213km,流域面积2571km2,其中徐州市境内1678km2,全部经大沙河入南四湖上级湖;二坝以下至睢宁县袁圩故黄河河道67
河海大学硕士学位论文,长192.7km,流域面积891km2,其中徐州市境内759km2。南部奎濉河水系,在徐州市境内面积2020km2,干流源于云龙山水库上游,南流经安徽入洪泽湖。通过长期治理,徐州市境内水系逐步形成了“梯级河网”格局。另外徐州市与鲁、豫、皖接壤,边界河道众多,水事矛盾突出。(2)社会经济概况徐州市是苏北最大城市,处于东部沿海开放带和中西部的交汇处,是长江三角洲与环渤海两大经济区的结合部、淮海经济区的中心城市和区域性商贸都会,交通发达,基础设施较为完备,地理位置优越,区位优势独特,历史文化悠久,向来是兵家必争之战略要地和商贾云集中心。长时间来,徐州市发挥自身资源优势和区位条件,形成了特有的产业结构和支柱产业:工程机械发展举足轻重,荣膺“中国工程机械之都”称号,形成以“徐工”集团为龙头、全国最大的工程机械制造和研发基地;是国家重要的粮棉生产区;是饮料、林木、棉丝、粮油、畜禽、果蔬等优质农副产品生产加工和出口基地;矿产丰富,素有煤城之称,是全国重要的煤炭产地,江苏唯一的煤炭产地和华东地区重要的能源工业基地。徐州市是以两汉文化为特色的历史文化名城,旅游资源丰富,全国重要的交通枢纽,区域性综合商贸中心,形成以商贸物流旅游为特色的第三产业。目前,徐州市已基本形成了“装备制造、能源工业、现代农业和商贸物流旅游”等四大支柱产业。徐州市下辖鼓楼区、云龙区、贾汪区、泉山区、铜山区和丰县、沛县、睢宁县、新沂市、邳州市五区五县(市),社会稳定,经济繁荣。2011年底徐州市全市总人口976.66万人,地区生产总值3551.65亿元,人均地区生产总值41407元,城镇居民人均可支配收入19206元,全年粮食面积72.726万hm2,粮食产量455.3万t,三次产业增加值占地区生产总值比重为9.4:50.1:40.5,经济结构得到优化。5.1.2水资源及其开发利用概况(1)水资源评价徐州市地处暖温带半湿润季风气候区,本地径流少、过境水量多、内河水污染较严重、可利用水资源量较少。全市境内多年平均地表水资源量约为20.55亿m3,多年平均地下水资源量约为20.25亿m3,多年平均可利用水资源量约为35.63亿m3,多年平均外调水量为8.07亿m3,入境水量为52.87亿m3,出境水量为56.69亿m3。徐州市水资源时空分布不均。在时间分布上,降雨量主要集中在6~9月汛期67
河海大学硕士学位论文,约占全年降水的70%;地表径流年内、年际变化较大,全年约85%的径流集中在6~9月份。在空间分布上,总体上从东南向西北逐渐递减,多年平均降雨量东部约为849mm,西部约为711mm,东部降水多于西部,东部过境水量也多于西部。同时徐州市处于江水北调供水末端,资源型、水质型及工程型缺水并存。全市人均水资源占有量仅394m3,低于江苏省人均470m3。根据徐州市水资源综合规划,2020年全市一般干旱年缺水3.62亿m3,特殊干旱年缺水7.86亿m3。尤其是每年的5~8月份小秧落谷及水稻栽插、灌溉期间,农业用水近22.6亿m3,约占农业生产全年用水量的75%,缺水最为严重,必须依靠调引江淮水进行补给。尤其是山丘和高亢区150万亩耕地水源严重不足。城市生产生活部分依赖于地下水,市区丁楼一带和丰、沛两县城区地下水开采过量。另一方面,随着徐州城市化、工业化进程的快速推进,徐州市工业废水及生活污水排放量逐年加大,使全市43.5%的地表水体受到不同程度的污染,湖库水质由上世纪80年代的普遍Ⅱ类水质降至Ⅲ-Ⅳ类水质,进一步加剧了徐州市水资源短缺状况。(2)水资源开发利用现状徐州市现有中型水库5座、小型水库69座及众多塘坝,全市河、湖、库、塘总蓄水能力达21亿m3。随着“江淮水北调西送”工程的建设,完成了睢宁、邳州、刘山、解台、蔺家坝等5座南水北调梯级泵站及区域调水中型以上泵站40余座,调水能力约998m3/s。合理开发利用浅层地下水、岩溶水、矿坑水、深层承压水,建设机井15111眼,年开采地下水量约7.9亿m3。建成京杭运河、徐洪河、郑集河3条输水线,以及相应的梯级河网供配水网络,基本形成了“南水北调、东水西送、梯级拦蓄、多源互补”,蓄、引、提、调结合的水资源配置格局。2011年徐州市全市供水量39.27亿m3,其中地表水源供水32.14亿m3,占总供水量的81.8%;地下水源供水7.13亿m3,占总供水量的18.2%;全年用水量39.27亿m3,用水量较2010年有小幅上涨,其中居民生活、一般工业、电力工业、农田灌溉、其他农业等用水量见表5-1。67
河海大学硕士学位论文表5-12011年徐州市各类用水情况表农业工业服务业居民生活环境绿化总计农田灌溉其他农业电力工业一般工业用水量(万m3)29.593.511.061.270.403.220.03939.27占比(%)75.48.92.73.21.08.20.1100近年来徐州市十分重视水资源的合理开发与高效利用,大力推进节水型社会建设。2010年,徐州市城区被评为全国首批10个节水型城市之一,丰县、沛县、铜山区也相继被水利部评为节水灌溉示范县、区,全面完成节水型社会建设试点,节水成效显著,用水效率不断提高。2011年全市万元GDP用水量降至110.6m3,万元工业增加值用水量降至15.4m3。此外,徐州市积极推进中水回用和再生水利用,目前全市污水处理厂日处理能力达到105.5万t,再生水回用率达到28.48%。但是徐州市大部分地区用水方式仍很粗放,尤其是农业,农田灌溉用水量29.59亿m3,占总用水量的75.4%,灌溉水利用系数仅0.55,与节水先进国家和地区仍有较大差距;同时矿井水、中水等非传统水源利用程度还不高,节水潜力仍然很大。(3)河湖库水质与水生态状况徐州市积极开展河湖库水质保护和水生态环境修复,水环境、水生态建设成为水利建设领域新亮点,水功能区管理、重点河湖库监督、地下水保护、废污水集中处理、水土流失治理、饮用水源地保护等齐头并进,城乡水生态环境恶化趋势得到初步遏制,河湖库水质总体呈逐年好转趋势。对徐州市20余条河流、2个水库及1个湖泊近岸水域,共79个水质监测断面进行水质综合评价,评价结果表明,水质超标断面逐年递减,主要超标项目为化学需氧量、高锰酸盐指数、氨氮、五日生化需氧量、溶解氧、氟化物、挥发酚。2011年实测46个重点水功能区,28个达到省政府批复的水功能区2011年水质目标,达标率为62%。集中式饮用水源地水质得到有效保护,水质达标率100%。水面占补平衡措施得到有效落实,水域面积率维持在9.57%。水土流失逐步得到治理,水土流失治理率达到82.96%。自徐州市水务局成立以来,全市污水处理设施建设和监管运行稳步推进。目前,全市共建设污水处理厂32座,处理规模达到106万t/d,城市污水集中收集处理率达到83.48%。市区建成污水处理厂11座,处理能力58.5万t/d,污水集中收集处理率达到87.23%。同时为保障南水北调供水水质,徐州市积极开展尾水导流与资源化利用67
河海大学硕士学位论文工程,目前徐州市截污导流工程已建成运行,丰县、沛县、睢宁县、新沂市尾水资源化利用及导流工程也有序开展。这些措施都有效改善了全市水生态环境质量,提升了群众生活环境水平。(4)水资源管理概况近年来,徐州市积极开展水资源管理能力建设,水资源保障能力、公共管理能力、支撑保障能力逐步提高,用水效率稳步提升,水资源保护扎实推进,水资源管理再上新台阶。2010年8月,徐州市成立水务局,各县(市、区)也相继成立了水务局,实行水利和城市水务一体化管理,实现了水利水务分开管理到水利水务一体化管理的转变,初步建立了符合水的自然属性与客观规律、适应水资源管理和可持续利用要求的现代水管理体制,营造了水利、水务齐抓共管,统筹发展的良好局面,为促进全市经济社会又好又快发展,创造了基本条件,提供了重要的基础保障。5.1.3水资源管理现代化建设的背景作为全国唯一的水利现代化试点省份,江苏省是我国水资源管理现代化建设的前沿阵地。2012年,江苏省设定了包括徐州市在内的4市12县作为试点,探索水资源管理现代化建设的经验。江苏省提出了全面建设水资源管理现代化的目标,要求以构建节水型社会建设体系、水资源保护体系和水生态保护体系等手段措施,将最严格水资源管理落到实处,促进水资源管理的现代化,推动江苏省水利现代化的大发展。根据江苏省的自然特点和南北部的经济发展水平,按照全面建设更高水平小康社会和现代化建设的总体目标,水资源管理现代化建设的总体目标为:到2020年,最严格水资源管理制度体系得到完善,水资源得到合理配置,城乡供水得到有效保障,用水总量控制在580亿m³以内,形成符合江苏特点的用水总量管理制度;万元工业增加值用水量降低到18m³以下,水资源利用效率达到中等发达国家水平,全面建成节水型社会;水功能区水质达标率提高到85%以上,河湖生态明显改善,饮用水水源地安全得到有效保障;各级水资源管理机构完善,管理网络健全,人员结构合理,管理行为规范,管理手段先进高效,实现全省水资源管理现代化。江苏省水资源管理现代化推进的策略是:2015年前,苏南等条件较好的地区率先基本实现水资源管理现代化;2020年前,全省以县(市)为单位基本实现水资源管理现代化。67
河海大学硕士学位论文5.2徐州市水资源管理现代化综合评价按照第三章建立的指标体系结构,结合徐州市水资源管理的实际情况,综合考虑指标数据的获取情况,确定19项指标组成的指标体系,从水资源保障、水资源节约、水资源保护、水资源公共管理、水资源管理支撑五个方面出发,运用可变模糊评价模型对徐州市水资源管理现代化进行评价。根据徐州市统计年鉴、水资源公报等相关资料,综合实地调查情况及当地水务局、环保局提供的数据,确定徐州市2011年水资源管理现代化指标体系中各指标的实际值。如表5-2所示。表5-22011年徐州市水资源管理现代化评价指标实际值一级指标二级指标单位2011年实际值水资源保障(C1)用水总量控制率%100供水保证率%77.9水资源节约(C2)万元GDP用水m3110.6万元工业增加值用水量m315.4再生水回用率%28.5水资源保护(C3)水功能区水质达标率%62集中式饮用水源地达标率%100入河污染物总量控制率%6.5地下水管理水平%85水资源公共管理(C4)规划编制与实施效率%75规范管理水平%85水资源监测能力%68河湖健康评估率%46.8管理信息化水平%85水资源管理支撑(C5)组织机构合理性%75管理设施完备性%80经费投入水平%70人员结构合理性%65执法能力%855.2.1指标权重的确定根据模糊层次分析法的原理,并结合专家意见,分别对各层指标进行成对比较,采用表3-3所示的0.1~0.9标度法进行重要性判断,构建模糊互补判断矩阵。67
河海大学硕士学位论文一级指标层模糊互补矩阵见表5-3。表5-3一级指标层模糊互补矩阵R水资源保障水资源节约水资源保护水资源公共管理水资源管理支撑水资源保障0.50.60.50.30.4水资源节约0.40.50.40.20.3水资源保护0.50.60.50.30.4水资源公共管理0.70.80.70.50.6水资源管理支撑0.60.70.60.40.5按照第三章介绍的模糊层次分析法确定权重的步骤3,求得转化的模糊一致判断矩阵:根据公式(3-2)求得模糊判断矩阵权向量;判断一致性条件是否满足,运用公式(3-3)计算相容性指标I=0.0483<0.1,显示初始模糊互补判断矩阵满足一致性要求,所得权向量结果合理。同理对二级指标层各模糊互补判断矩阵进行处理,结果如表5-4至5-8所示。表5-4水资源保障层模糊互补判断C1用水总量控制率供水保证率权重用水总量控制率0.50.60.55供水保证率0.40.50.45一致性检验I=0.025<0.1满足一致性检验表5-5水资源节约层模糊互补判断C2万元GDP用水量万元工业增加值用水量再生水回用率权重万元GDP用水量0.50.50.60.346万元工业增加值用水量0.50.50.60.346再生水回用率0.40.40.50.308一致性检验I=0.021<0.1满足一致性检验67
河海大学硕士学位论文表5-6水资源保护层模糊互补判断C3水功能区达标率集中式饮用水源地水质达标率入河污染物总量控制率地下水管理水平权重水功能区达标率0.50.60.70.70.278集中式饮用水源地水质达标率0.40.50.60.60.256入河污染物总量控制率0.30.40.50.50.233地下水管理水平0.30.40.50.50.233一致性检验I=0.039<0.1满足一致性检验表5-7水资源公共管理层模糊互补判断C4规划编制与实施效率规范管理水平水资源监测能力河湖健康评估率管理信息化水平权重规划编制与实施效率0.50.40.50.70.60.206规范管理水平0.60.50.60.80.70.222水资源监测能力0.50.40.50.70.60.206河湖健康评估率0.30.20.30.50.40.175管理信息化0.40.30.40.60.50.191一致性检验I=0.048<0.1满足一致性检验表5-8水资源管理支撑层模糊互补判断C5组织机构合理性管理设施完备性经费投入水平人员结构合理性执法能力权重组织机构合理性0.50.40.70.70.70.216管理设施完备性0.60.50.80.80.80.231经费投入水平0.30.20.50.50.50.184人员结构合理性0.30.20.50.50.50.184执法能力0.30.20.50.50.50.184一致性检验I=0.056<0.1满足一致性检验5.2.2可变模糊评价模型应用(1)评价指标与分级标准根据第三章指标分析及标准值的研究,将各指标的5级现代化评价标准进行统计,用于可变模糊评价参数计算的基础。指标体系标准见表3-5。(2)模型参数矩阵确定67
河海大学硕士学位论文参照表3-5所示指标分级标准,根据第四章介绍的方法和原则,确定模型计算参数,即吸引域矩阵、范围域矩阵和隶属度为1的M点矩阵:67
河海大学硕士学位论文;(3)相对隶属度计算根据步骤4所述方法,通过相对差异数,求得指标对h评价等级的相对隶属度,形成相对隶属度矩阵,如表5-9所示。(4)综合相对隶属度计算应用可变模糊评价模型(式4-13)分别求解各一级指标层指标对各级水资源管理现代化水平的综合相对隶属度。以第五个一级指标“水资源管理支撑”,即C5为例,取距离参数p=1,模型优化准则参数a=1,当h=1,2,3,4,5时,可变模糊评价模型可表示为:(5-1)式中括号内的5表示第5个一级指标,即“水资源管理支撑”,i为其二级指标的识别序数。将“水资源管理支撑”指标对应各级别的相对隶属度向量与权重向量代入上式得=0,=0.046,=0.492,=0.654,=0.1,即:未归一化的相对隶属度向量。67
河海大学硕士学位论文表5-9水资源管理现代化指标相对隶属度分布一级指标层二级指标层ⅠⅡⅢⅣⅤ水资源保障用水总量控制率0000.250.75供水保证率00.1050.710.3950水资源节约万元GDP用水量000.3830.7350.118万元工业增加值用水量000.040.580.46再生水回用率000.150.80.35水资源保护水功能区水质达标率00.20.90.30集中式饮用水源地水质达标率00001入河污染物总量控制率0000.350.65地下水管理水平000.50.50水资源公共管理规划编制与实施效率000.2510.25规范管理水平000.50.50水资源监测能力00.10.70.40河湖健康评估率00.080.660.420管理信息化水平000.50.50水资源管理支撑组织机构合理性000.2510.25管理设施完备性000.50.50经费投入水平000.50.50人员结构合理性00.2510.250执法能力000.2510.25进行归一化处理后得到综合相对隶属度向量。根据级别特征公式(4-15),得到水资源管理支撑现代化水平的级别特征值。引入模型参数可变因子,即距离参数p与模型优化准则参数a的变化,形成四种参数组合:p=1、a=1;p=1、a=2;p=2、a=1;p=2、a=2。按照上述步骤计算四种参数组合下级别特征值得到、、,其平均值为。根据前文样本等级评判准则,结合水资源管理现代化评价5级标准的实际,确定样本级别特征值区间与现代化评价等级的对应关系,如表5-10所示。表5-10水资源管理现代化评价等级对应表评价等级ⅠⅡⅢⅣⅤ级别特征值区间[1,1.5][1.5,2.5][2.5,3.5][3.5,4.5][4.5,5]67
河海大学硕士学位论文由上表可见,一级指标“水资源管理支撑”的级别特征值以平均值表征,对应现代化评价等级为Ⅳ级。同理将各一级指标层数据代入可变模糊评价模型,计算级别特征值,得到徐州市水资源管理现代化评价结果,如表5-11所示。表5-11徐州市水资源管理现代化评价结果一级指标层级别特征值稳定范围变异系数误差(%)平均值评价等级p=1,a=1p=1,a=2p=2,a=1p=2,a=2水资源保障3.9984.2103.9804.2143.980~4.2143.144.100Ⅳ水资源节约4.0964.1044.0764.0964.076~4.1040.294.093Ⅳ水资源保护3.9374.0893.8484.0013.848~4.0892.573.969Ⅳ水资源公共管理3.5433.5443.5843.5543.543~3.5840.533.556Ⅳ水资源管理支撑3.6253.6283.6053.6213.605~3.6280.283.620Ⅳ水资源管理现代化总目标Ⅳ一般的评价方法均采用一个模型对样本进行分析,或采用多种评价方法进行平行比较,缺乏模型自身可靠性的验证,往往不能确保最后评价结果的准确性。在以上基于可变模糊集理论的评价模型中,通过变化模型参数(a,p)引入可变因子,进行可变模型内的多次评价(本文为4个,包括1个线性与3个非线性模型),形成稳定的评价结果,提高评价的可信度。由表5-11可知,经过模型及参数的变化,水资源管理现代化评价中各自系统的级别特征值基本稳定在较小的范围内,最大极差控制在0.2左右,误差也不超过10%,同时评价结果符合徐州市实际水资源管理水平,表明此评价结果具有一定的可信度,可以用来分析徐州市水资源管理现代化进程及其相关问题。5.3评价结论与建议5.3.1评价结果分析根据上述分析计算,由表5-11可知徐州市水资源管理现代化总目标的级别特征值达到3.765,属于Ⅳ级,说明徐州市水资源管理整体达到基本现代化水平。从一级指标层面看,各指标的评价特征值均稳定于区间[3.5,4.5]中,均属对应于级别Ⅳ的范畴。其中水资源保障与水资源节约特征值较高,达到4左右;水资源保护特征值相对较低67
河海大学硕士学位论文,稍高于Ⅲ、Ⅳ级之间的界限值。从二级指标层面看,处于较低水平的指标有:水功能区水质达标率、入河污染物控制率、水资源监测能力、人员结构合理性。经过综合分析,得出如下结论:(1)水资源保障子系统评价特征值为4.101,为五个子系统中最高,处于级别Ⅳ中较高水平,说明徐州市水资源保障能力达到了基本偏高的现代化水平。主要原因是,虽然徐州市人均水资源量不足400m3,水资源较为匮乏,但徐州市处于江苏省江水北调供水末端,“江淮水北调西送”等工程的建设使外调水量得到了充分的利用。并且,以需定供的观念逐渐转化为以供定需,计划用水和定额管理得到重视,徐州市有较好的用水总量控制水平,从而在一定程度上缓解了用水矛盾,挽回了水资源总量少的劣势。(2)水资源节约子系统的评价特征值为4.093,也处于级别Ⅳ中较高水平,说明徐州市水资源节约水平达到了基本偏高的现代化水平。徐州市于2010年被授予“全国节水型社会建设示范城市”,“十一五”期间实现年节水能力5.6亿m3,节水能力和再生水利用水平均处于国内较高水平,但由于用水方式粗放的农业用水仍占较大比例,重工业占工业比重大等不利因素的影响,徐州市水资源节约水平距离世界先进水平仍有一定距离。(3)水资源保护子系统级别特征值为3.526,虽也处于级别Ⅳ中,但在五个子系统中最低,靠近判定等级的边界,属于刚刚进入基本现代化水平范围。主要原因是,徐州市是重工业与能源产业重镇,工业化进程快,工业污染负荷大,同时面广量大的农业面源污染也给水生态环境造成了巨大的压力;虽然近年来水行政主管部门在水环境保护和污染防治方面做了大量的工作,建立了水源地保护长效机制,加强了水质监测,居民饮用水得到保障,污水处理与截污导流工程也逐步开展,局部水质得到改善。但目前水污染趋势仍未得到根本遏制,水功能区水质达标率仍较低,水功能区水质安全还存在不确定性。(4)水资源公共管理子系统级别特征值为3.556,水资源管理支撑为3.612,均处于级别Ⅳ中,表明徐州市水资源公共管理能力与水资源管理自身发展能力均达到基本现代化水平,可以有效保障水资源管理体系的持续健康发展,满足行业本身发展要求,但仍有一定的发展空间。2010年徐州市水务局正式成立,城市水务工作快速推进,涉水事物一体化管理体制基本形成使水资源管理能力提高到了新的台阶,加之对科技创新的重视,以及逐步完善的水资源监测系统,水资源管理手段和能力正逐步走向67
河海大学硕士学位论文全面现代化。(5)总的来说,“十一五”期间,徐州市水资源管理工作逐步开展,基本形成了资源保障,集约利用,破解资源环境约束,管理规范,服务高效,支撑有力的水资源管理体系,达到了基本现代化水平。但在不同专业领域之间的发展仍不平衡,水资源保障和节约是实现水利现代化的重要促进因素,但水资源供需矛盾仍然存在,水资源保障能力和集约利用水平有待进一步提高;河湖污染形势严峻,水资源保护相对落后,是制约现代化进程的关键;公共服务能力与基础支撑能力仍有很大提升的空间,有待加强。对照全面落实最严格水资源管理制度,全面实现水资源管理现代化的目标,徐州市仍有一定差距,下阶段的目标是全面实现现代化。5.3.2推进水资源管理现代化建设的对策建议为了改善水资源管理工作,提高管理能力和决策水平,指导水资源管理自身发展,保障水资源管理在社会经济现代化进程中长期发挥更好的效益,也为今后有效开展水资源管理工作积累经验,针对徐州市水资源管理现代化建设存在的问题,提出如下几点对策建议:(1)严格河湖纳污总量控制,加强水功能区管理落实“纳污红线”管理制度,核定水功能区纳污能力,根据规划年各水功能区限制排污总量意见,提出各水功能区分年度限制排污总量意见和重要监测断面水质目标,建立污染物排放总量控制与浓度控制相结合的考核机制。落实纳污总量控制,强化城乡污水收集与处理,加强农业面源污染防治,推进入河排污口综合整治,加强边界和重要河湖节点水量水质同步监测,完善水功能区水质监测与预警系统。(2)优化水源地布局,加快区域供水工程建设以南水北调建设为契机,优化水源地布局,加快推进区域城乡一体化供水,保障区域供水水源的水量及水质。以微山湖、骆马湖、南水北调水及庆安水库、大沙河水库等重要水库为区域集中供水主水源地。积极开展应急备用水源地建设,逐步使地下水源转为备用水源,减少地下水开采量,提高安全供水能力及应急能力。以新、扩建地面水厂供水为主,地下水厂为辅助,加快区域供水工程建设,完善供水管网、取水口等配套设施,逐步实现市区区域供水,提高区域供水覆盖率。(3)深化节水型社会建设,加强非传统水源利用67
河海大学硕士学位论文建设更高水平的节水型社会,推进节水示范工程,充实节水载体,推广节水技术,着重加大灌区节水改造力度,提高农业用水效率。严格计划用水管理与考核,加强节水宣传,推动公众参与节水型社会建设。同时要加大城市污水处理回用力度,开展中水、再生水处理及回用示范工程。充分利用雨洪资源,重点开展山丘和高亢区集雨工程建设。合理安排矿井水利用,开展新河矿、庞庄矿等矿井水利用工程建设。完善非传统水源利用激励政策,进一步提高非传统水源利用率。(4)提高水资源监测能力,加快开展河湖健康评估工作加强水资源监测基础设施建设,改善通信与网络系统,培养专业技术人才,提高水资源监测基础能力。统筹建立集中式饮用水源地安全状况自动监测站网,保证对全市范围内主要饮用水源地进行24小时数据影像实时在线监控。在全市46个重点水功能区控制断面及重点入河排污口、河湖断面布置水量、水质监测设备,强化水功能区内入河排污口监管,实现水量、水质实时监测。加快河湖健康评估工作进程,及时发布河湖健康评估公报,制订河湖不健康应急管理措施,促进水生态文明建设。(5)完善人才结构,加强基层水资源管理服务建设根据当地水资源管理现代化发展的实际需要,加快徐州市水资源管理高层次、高技能和基层人才队伍建设,提高中专业人才和中级以上职称人才所占比重,增加水资源管理、水务管理、水环境水生态治理、河湖管理、自动化控制等领域的专业人才,形成有基础、有层次的人才结构。建立健全职能,理顺管理体制,提升乡镇水利站等基层水行政单位的水资源管理能力。按规定核定人员编制,完善经费保障机制,乡镇水利站的人员经费和运行管理经费全额纳入县级财政预算,从水费等征收的相关费用中安排经费专项用于基层水利服务机构建设。5.4本章小结本章针对徐州市水资源现状以及水资源管理的实际情况,利用第三章构建的水资源管理现代化评价指标体系,将第四章建立的基于模糊层次分析构权的可变模糊评价模型应用于徐州市水资源管理现代化评价,评价结果符合徐州市实际水资源管理水平,表明所采用的评价方法是科学合理的,对水资源管理现代化评价有一定的适用性。根据评价结果,分析了徐州市的水资源管理现代化建设存在的问题,并提出了相应对策与建议,为其今后水资源管理的发展提供了决策依据。67
第六章总结与展望第六章总结与展望6.1总结水资源是基础性的自然资源和战略性的经济资源,是生态环境的主要控制性因素。现代化的水资源管理是解决好水资源可持续利用与社会经济可持续发展,以及生态环境良性发育之间的矛盾,协调好资源、人口、社会、经济、环境等要素的必要手段,也是社会经济现代化进程的重要保障。定量研究水资源管理现代化水平,分析区域水资源管理现代化进程,对水利更好地为经济社会发展服务、提高新阶段水资源管理的决策和计划水平,具有重要的指导意义。本文在总结借鉴国内外水资源管理现代化及其相关概念研究成果的基础上,结合水资源管理现代化自身发展特点,构建了水资源管理现代化评价指标体系,建立了基于模糊层级分析法构权的可变模糊评价模型,对徐州市水资源管理现代化评价进行了实例研究,分析了综合评价结果并提出加强水功能区管理、加快区域供水建设等具体建议。论文取得的主要成果和结论如下:(1)在系统梳理水资源管理现代化理论及其研究动态的基础上,分析经济社会发展对水资源的要求和现今水资源管理所面临的主要问题,总结我国水资源管理发展进程与发展趋势。(2)在分析水资源管理及水利现代化内涵的基础上,研究了水资源管理现代化的内涵以及其建设的目标与原则,并提出区域水资源管理现代化评价的主要特点、所遵循的基本方法。(3)利用系统分析方法,探讨了评价指标体系的构建方法和指标筛选流程。在遵循指标体系的建立原则的前提下,分析水资源管理现代化建设体系,从水资源保障、水资源节约、水资源保护、水资源公共管理、水资源管理支撑五个方面着手,构建了三级指标体系,用以体现水资源管理现代化建设的内容并反映其现代化程度。(4)对常用的综合评价方法进行了对比分析,探讨了基于可变模糊集的综合评价方法,采用模糊层次分析法确定指标权重,利用可变模糊集理论建立水资源管理现代化水平综合评价模型,分析了模型的评价流程及具体算法。(5)以徐州市2011年水资源管理现状为例,结合其经济发展与水资源实际情况,将水资源管理现代化的相关理论应用于徐州市水资源管理现代化水平的评价研究。通69
第六章总结与展望过基于模糊层次分析构权的可变模糊评价模型计算,得到徐州市水资源管理现代化水平综合评价级别为Ⅳ级,达到基本现代化水平,结果与权重法一致,符合徐州水资源管理实际情况。最后对综合评价进行分析,提出了下一步推进徐州市水资源管理现代化建设的对策和建议。6.2展望本文对水资源管理现代化评价进行了一定程度的探讨和研究,在论文撰写过程中,查阅了大量的文献,搜集了多方面的资料,但由于水资源管理现代化本身是一个较新的概念,水资源管理现代化评价又是一个复杂的系统工程,需要较为丰富的理论和实践经验。由于本人知识的局限性和实践经验的缺乏,论文还存在着一些不足之处,有待进一步完善:(1)目前关于水资源管理现代化水平评价的研究还较少,尚处于起步探索阶段,由于水资源管理现代化涉及内容广,影响因素多,评价指标体系仍有一定的完善空间。在今后的研究中可以采取增加定量指标或将定性指标的考核标准进一步细化的方法,使区域水资源管理现代化水平得到更加全面和客观的反映。(2)由于可供借鉴的研究成果较少,评价标准相对匮乏,本文所确定的评价标准多是基于本人的理解和专家的意见,存在一定的主观性,可能与客观实际存在一定的偏差。要确保评价结果的合理性,评价标准必须根据不同区域的实际情况进行合理调整。(3)可变模糊集理论是一种不确定性理论,其具有鲜明的辨证思维特点及一定的应用价值。本文在可变模糊模型中采用了两个模型参数的可变因子,平均得到最终评价结果。然而,可能产生变化的因素还有很多,在今后的研究中可引入更多的可变因子,采取不同的模糊模型进行评价,使结果更加准确。69
参考文献参考文献[]张光斗,钱正英.中国可持续发展水资源战略研究综合报告[J].中国水利,2000,8:5-17.[2]汪恕诚.水权和水市场——谈实现水资源优化配置的经济手段[J].中国水利,2000(11):6-9.[3]Davidseckler.WaterScarcityintheTwenty-firstCenturyWaterResourcesDevelopment[J].Randolphbarker&Upaliamarasinghe,1999(15):32-35.[4]刘树坤.中国水利现代化和新水利理论的形成[J].水资源保护,2003,19(2):1-5.[5]于纪玉,刘方贵.水利现代化的基本特征与涵义[J].水利发展研究,2003,3(4):36-37.[6]翟浩辉.关于水利现代化问题[J].中国水利,2002,7:8-16.[7]冯广志.关于我国农村水利现代化的思考[J].北京水利,1999,4(1.3).[8]徐俊仁,蔡勇.苏南现代化农村水利建设标准和对策研究[J].中国农村水利水电,2000,(5):4-6.[9]顾浩,矫勇.中国水利现代化研究[M].中国水利水电出版社,2004.[0]上海郊区水利现代化指标体系研究课题组.上海市郊区水利现代化指标体系研究[M].北京:气象出版社,2002.[1]傅春,杨志峰,刘昌明.水利现代化的内涵及评价指标体系的建立[J].水利科技进展,2002,13(4);502-504.[2]丁春梅,董邑宁.农村水利现代化评价指标体系初步研究[J].中国农村水利水电,2006,(9):79-81.[3]欧建锋,程吉林.江苏水利现代化评价指标体系研究[J].灌溉排水学报,2012,31(5):12-16.[4]尹豪,章仁俊.水利现代化评价模型及其应用[J].农业现代化研究,2005,26(5);393-396.[5]王富世.城市水务现代化评价研究[D].南京:河海大学,2006.[6]赵然杭,陈守煜.模糊可变评价模型在评价农村水利现代化中的应用[J].水力学报,2008,39(2);218-222.[7]孟祥孔,张玉福.水利现代化评价指标体系的赋权方法研究[J].沈阳农业大学学报,2009,40(2):248-250.[8]张海涛,谢新民,杨丽丽.水利现代化评价指标体系与评价方法研究[J].中国水利水电科学研究院学报,2009,40(2):248-250.[9]欧建锋,叶健,程吉林.主成分分析法在江苏水利现代化评价中的应用[J].人民长江,2010,41(2):97-100.[20]牟萍,艾萍.熵权和属性识别模型在水利现代化评价中的应用[J].水利经济,2011,29(5);248-250.,2010,8(2):1-4.[2]高玉琴,张利昕,吴焕霞.改进GA-BP神经网络评价算法及其应用[J].水利经济,2012,06:7-10[22]靳成福.浅谈水资源管理[J].人文论坛,2012,36:220.[23]刘春生,廖虎昌,熊学魁,黄迪.美国水资源管理研究综述及对我国的启示[J].未来与发展,73
参考文献2011,6:45-49.[24]翁秀明.杭州市水资源管理的现状和问题研究[D].上海:复旦大学,2008.[25]乔世珊,薛塞光,史晓明.宁夏节水型社会水资源管理体系建设[J].中国水利,2006,(9):1-3.[26]王春喜,黄介生.基于体系结构的水资源管理系统[J].中国农村水利水电,2006,(1):48-51.[27]龙瀛,杜鹏飞.基于Geodatabase的城市水资源管理系统[J].清华大学学报,2006,46(9):1560-1563.[28]DukeJM,EhemannR.Anapplicationofwaterscarcitypricingwithvaryingthreshoid,elasticity,anddeficit[J].JournalofSoilandWaterConservation,2004(2):59-65.[29]ErikRistenpart.Planningofstormwatermanagementwithanewmodelfordrainagebestmanagementpractices[J].WaterSciTechnol.1999,39(9):253-260.[30]LawrenceRL,DanielsSE,StankeyGH.Proceduraljusticeandpublicinvolvementinnaturalresourcedecisionmaking[J].SocietyandNaturalResources,1997,10(6):577-589.[31]KathleneL,MartinJA.Enhancingcitizenparticipation:Paneldesigns,perspectives,andpolicyformation[J].JournalofPolicyAnalysisandManagement,1991(10):46-63.[32]MARijisbermanandHMFrans.Differentapproachestoassessmentofdesignandmanagementofsustainableurbanwatersystems[J].EnvironmentImpactAssessmentReview,2000,129(3):333-345.[33]裘江海,王亚平.对浙江省水资源管理现代化的几点认识[J].浙江水利水电专科学校学报,2000,12(4):13-14[34]徐振辞.以资源水利思想为指导实现区域水资源现代化管理[J].河北水利科技,2000,21(84):1-5.[35]钱萍,张菊红,黄炜.对水管理现代化评价指标的构想[J].人民长江,2004,10:018.[36]钟建华,谢宝丰.“3S”技术与水资源管理[J].内蒙古科技与经济,2007(12S):98-99.[37]张亮,张金萍,陈卫宾.关于我国水资源管理现代化建设的几个问题[J].华北水利水电学院学报,2011,32(5):14-16[38]季红飞,冯志祥,游洋.关于江苏水资源管理现代化建设的思考[J].水利发展研究,2013,03:53-57.[39]高佳.邯郸市东部平原区水资源优化配置研究[D].河北工程大学,2009.[40]蒋慈茂.关于我国水资源管理的有关问题[J].四川水利,2002,23(5):16-20.[41]顾圣平,田富强,徐得潜.水资源规划及利用[M].中国水利水电出版社,2009.[42]朱斌,郗小林.21世纪水资源管理的对策[J].科学对社会的影响,1995,24(1):30-35.[43]杨琴.我国城市现代化评价指标体系研究[D].镇江:江苏大学,2012.[44]宋建军.水资源管理现代化实现途径探讨[J].江苏水利,2013(8):30-32.[45]王会.大连市水利现代化水平的评价与预测[D].大连:辽宁师范大学,2008.[46]石秋池.对水资源保护工作的再认识[J].水资源保护,2005,21(1):49-51.[47]李远远.基于粗糙集的指标体系构建及综合评价方法研究[D].武汉:武汉理工大学,2009.73
参考文献[48]王尘.德尔菲法在设计港址评价体系中的应用[J].系统工程理论与实践,1993,(2):42~45.[49]刘仁,卞树檀,于强.评估指标体系构建的方法研究[J].电子设计工程,2013,21(1):34-36.[50]叶双峰.关于主成分分析做综合评价的改进[J].数理统计与管理,2001,20(2):52-57[5]胡永宏,贺思辉.综合评价方法[M].北京:科学出版社,2000:57-63[52]白慧强.主成分分析法在SPSS中的应用——以文峪河河岸带林下草本群落为例[J].科技情报开发与经济,2009,19(9):172~176.[53]张水珍.基于BP神经网络与主成分分析的流域水质评价[D].华东师范大学,2011.[54]涂敏.基于水功能区水质达标率的河流健康评价方法[J].人民长江,2008,39(23):130-133.[55]张亚,林超.浅谈水资源保护监督管理[J].水资源保护,2011,27(5):110-113.[56]廖泉文.人力资源考评系统[M].山东:山东人民出版社,2000[57]SaatyTL.Decisionmakingwithdependenceandfeedback:Theanalyticnetworkprocess[J].1996.[58]教育部高等学校管理科学与工程类学科教学指导委员会组编陈宏民主编.系统工程导论[M].北京:高等教育出版社,2006:199~20。[59]方国华,汝向文,吴婷婷等.兴化市城市防洪工程后评价[J].水利经济:2010,5.[60]郭亚军.综合评价理论与方法[M].北京:科学出版社,2002:1.[61]张吉军.模糊层次分析法(FAHP)[J].模糊系统与数学,2000,14(2):80-88.[62]姬东朝,宋笔锋,喻天翔.基于模糊层次分析法的决策方法及其应用[J].火力与指挥控制,2007,32(11):38-41.[63]陈欣.模糊层次分析法在方案优选方面的应用[J].计算机工程与设计,2005,25(10):1847-1849.[64]徐泽水.模糊互补判断矩阵排序的一种算法[J].系统工程学报,2001,16(4).[65]陈华友,赵佳宝.模糊判断矩阵的相容性研究[J].运筹与管理,2004,13(1):44-47.[66]兰继斌,徐扬,霍良安,等.模糊层次分析法权重研究[J].系统工程理论与实践,2006,26(9):107-112.[67]黄慧梅.基于遗传算法的AHP及其在城市系统评价中的应用[D].合肥工业大学,2005.[68]陈守煜.工程可变模糊集理论与模型——模糊水文水资源学数学基础[J].大连理工大学学报,2005,45(2):308-312.[69]陈守煜,胡吉敏.可变模糊评价法及在水资源承载能力评价中的应用[J].水利学报,2006,37(3):264-271.[70]陈守煜,郭瑜.水质综合评价的模糊可变集合方法[J].水资源保护,2005,21(6):19-22.[71]陈洁荣,郭瑜.区域水资源承载能力的模糊优选评判分析及其在张掖地区的应用[J].水利水电科技,2012,43(3):1-5.[72]陆小蕾.城市防洪安全可变模糊评价模型及其应用研究[D].济南:山东大学,2008.73
致谢致谢值此论文完稿之际,谨向我的导师方国华教授以及每一个支持我一路走过来的人表示最衷心的感谢!时光飞逝,岁月无痕,回首就读于河海大学的七年时间,我心中百感交集。七年之中有欢乐也有悲伤、有迷惘也有感悟,而更多的是收获和美好的回忆。虽然即将走上工作岗位,结束作为一名学生的求学生涯,但对知识的追求将伴我一生。本论文是在导师方国华教授悉心指导下完成的,从论文的选题、构思到框架安排,都凝聚着导师的智慧和心血。方老师以其开阔的学术眼界,严谨求实的治学态度,锐意进取的科研精神,诲人不倦的师德风范,虚怀若谷、平易近人的处事态度,舍身忘我、精益求精的工作作风,让我受益匪浅,终生难忘。三年中,方老师并没有因为门生众多而忽略愚钝的我,不仅授以我知识,教我怎样做学问,还经常关心我的生活,在我人生最繁杂的这两年给了我很多理解和支持。在此,谨向恩师表示衷心的感谢,并致以崇高的敬意!在河海的求学期间,我也得到了水电院黄显峰副教授、高玉琴副教授等老师的热情指导与帮助,在此向他们表示衷心感谢!感谢所有同门在学习和生活上给予的关心和帮助!能在这个真诚、温馨的团队里的学习生活,与大家结下的深厚友谊,是我一辈子的宝贵财富。也感谢一起生活过的宿舍好友在生活和学习上给予的支持和帮助,真诚祝愿你们前程似锦。特别感谢我最亲爱的父母、妻子,你们是我最珍惜的亲人,在我最脆弱的时候给我安慰,是你们的默默支持和关心给了我不断前行的无穷动力。感谢你们的一路陪伴,今后我会继续努力的。最后,再一次衷心地祝愿所有关心、支持和帮助过我的老师、朋友和同学们幸福安康,万事如意!作者:高玉杉2014年5月于南京73'
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