水資源價(jià)值的模糊層次分析評(píng)價(jià)
——以山東省淄博市淄川區(qū)為例

楊梅

（淄博師范高等?？茖W(xué)校 學(xué)前教育學(xué)院，山東 淄博 255130）

水資源價(jià)值的模糊層次分析評(píng)價(jià)
——以山東省淄博市淄川區(qū)為例

楊梅

（淄博師范高等?？茖W(xué)校 學(xué)前教育學(xué)院，山東 淄博 255130）

水資源價(jià)值系統(tǒng)是一個(gè)模糊且復(fù)雜的系統(tǒng)，主要有三方面的要素構(gòu)成：自然因素、經(jīng)濟(jì)因素、社會(huì)因素。以淄川區(qū)為例，選取了 9個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)作為評(píng)價(jià)要素，用模糊綜合評(píng)判法對(duì)水資源價(jià)值進(jìn)行了評(píng)價(jià)，并估算了水資源的價(jià)格。

水資源價(jià)值；模糊綜合評(píng)判

The system of water resource value is a fuzzy and complicated system，consisting of natural factor，economic factor and social factor.Take Zichuan district for example，we choose nine indexes as evaluation factors，and evaluate the water resource value in fuzzy comprehensive evaluation method，furthermore estimate the price of water resources.

Abstract：water resource value；fuzzy comprehensive evaluation

自2014年以來，淄博市持續(xù)干旱，對(duì)城鄉(xiāng)供水造成嚴(yán)重影響。淄博市最大水源地太河水庫由于庫容不斷減少，自2014年9月起就已經(jīng)暫停向淄博中心城區(qū)供應(yīng)太河水。2015年底以來，淄川太河水庫接近枯竭，到2015年底，總庫容1.66億立方米的太河水庫，已經(jīng)沒有一滴水，由此可見淄川區(qū)乃至淄博市的供水形勢(shì)非常嚴(yán)峻。

目前，水資源供需矛盾在我國各地均有不同程度的表現(xiàn)，“開源節(jié)流”是解決矛盾的關(guān)鍵。運(yùn)用經(jīng)濟(jì)手段調(diào)節(jié)水資源供需矛盾尚未全面展開，特別是有關(guān)水資源價(jià)值理論有待突破。因此，水資源價(jià)值研究在水資源經(jīng)濟(jì)管理或者水資源需求管理中是十分必要的［1］。

一、水資源價(jià)值的模糊層次分析評(píng)價(jià)

（一）模糊綜合評(píng)判法的思想和原理

在客觀世界中，存在著大量的模糊概念和模糊現(xiàn)象。

一個(gè)概念和與其對(duì)立的概念無法劃出一條明確的分界，它們是隨著量變逐漸過渡到質(zhì)變的。例如“年輕”和“年老”就是如此，人們無法劃出一條嚴(yán)格的年齡界限來區(qū)分“年輕”和“年老”。生活中，類似這樣的事例很多，如“高與矮”“胖與瘦”“美與丑”等，這些沒有確切界限的對(duì)立概念都是所謂的模糊概念。

模糊綜合評(píng)判方法是在模糊環(huán)境下，考慮多種因素的影響，為了某種目的對(duì)一事物做出綜合決策的方法。它的特點(diǎn)在于，評(píng)判過程是逐對(duì)象進(jìn)行，且對(duì)被評(píng)對(duì)象有唯一的評(píng)價(jià)值，不受被評(píng)價(jià)對(duì)象所處對(duì)象集合的影響。綜合評(píng)價(jià)的目的是要從對(duì)象中集中選出優(yōu)勝對(duì)象，所以還需要將所有對(duì)象的綜合評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行排序。所以，模糊綜合評(píng)判法也將針對(duì)評(píng)判對(duì)象的全體，根據(jù)所給的條件，給每個(gè)對(duì)象賦予一個(gè)非負(fù)實(shí)數(shù)評(píng)判指標(biāo)，再據(jù)此排序擇優(yōu)。

本方法雖然利用了模糊數(shù)學(xué)理論，但并不高深，也不復(fù)雜，容易為人們所掌握和使用?？梢哉f，其優(yōu)點(diǎn)是：數(shù)學(xué)模型簡單，容易掌握，對(duì)多因素、多層次的復(fù)雜問題評(píng)判效果比較好，是別的數(shù)學(xué)分支和模型難以代替的方法。目前，這種模型應(yīng)用廣泛［2］（P34-35，P111）。

（二）水資源價(jià)值系統(tǒng)復(fù)雜性與模糊性

水資源價(jià)值系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)，它是自然系統(tǒng)、社會(huì)系統(tǒng)、經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)之間，相互影響、相互作用、相互耦合的系統(tǒng)。如果不考慮社會(huì)系統(tǒng)和經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)，只考慮水資源本身，其價(jià)值難以考察。就每個(gè)系統(tǒng)而言，又是復(fù)雜因素共同作用的復(fù)合體。對(duì)于這樣的復(fù)雜系統(tǒng)，運(yùn)用常規(guī)的數(shù)學(xué)模型來評(píng)價(jià)水資源價(jià)值是難以如意的。因?yàn)樵趶?fù)雜系統(tǒng)中存在著“不相容原理”，即當(dāng)一個(gè)系統(tǒng)復(fù)雜性增大時(shí)，人們對(duì)該系統(tǒng)描述精確化的能力減小，在超過一定限度時(shí)，復(fù)雜性和精確性即將相互排斥。水資源價(jià)值系統(tǒng)又是一個(gè)模糊系統(tǒng)，例如評(píng)價(jià)水質(zhì)有優(yōu)良、良好、中等、差、劣等多種情況，我們都不能用一個(gè)簡單的“是”或“否”的“非此即彼”樣式來回答。同樣，水資源豐富程度、水資源價(jià)值高低，往往并沒有嚴(yán)格的界限；而對(duì)這種界限不分明的事務(wù)，需要有一種能對(duì)事務(wù)漸變過程中的不分明性加以描述的數(shù)學(xué)形式。鑒于水資源價(jià)值系統(tǒng)的復(fù)雜性和模糊性，適宜用模糊數(shù)學(xué)的方法進(jìn)行處理。因?yàn)槟：险m宜于那些“有著人的智力活動(dòng)參與其內(nèi)，本身具有高度復(fù)雜性且緊緊伴隨著模糊性”的學(xué)科及領(lǐng)域［3］。本文應(yīng)用水資源價(jià)值模糊綜合評(píng)價(jià)數(shù)學(xué)模型，進(jìn)而建立水資源價(jià)值的模糊層次分析評(píng)價(jià)模型，得出了水資源的價(jià)格。

（三）水資源價(jià)值評(píng)價(jià)要素

影響水資源價(jià)值的因素是多方面的，應(yīng)全方位綜合考慮。為此，我們應(yīng)遵循全面性、代表性、獨(dú)立性、簡約性以及可操作性等原則選取并建立指標(biāo)體系?？v觀構(gòu)成水資源價(jià)值的因素，可以將其分為三類：自然因素，經(jīng)濟(jì)因素、社會(huì)因素［4］。

首先，水資源價(jià)值的高低必然決定于水資源水量的豐富程度。“物以稀為貴”，它通俗地表明了資源的稀缺程度與其價(jià)值量之間的關(guān)系。水資源水量越是相對(duì)稀缺，其價(jià)值就越高。水資源價(jià)值又是與水質(zhì)狀況緊密聯(lián)系的，因?yàn)樗Y源功能往往決定于水質(zhì)。另外，水資源功能不同，單位水資源所創(chuàng)造的價(jià)值也不應(yīng)相同，即不同功能的水資源對(duì)國民經(jīng)濟(jì)的貢獻(xiàn)存在著差異，故其價(jià)值也不應(yīng)相同。水質(zhì)好，則水體功能多樣，其價(jià)值就高；而水質(zhì)差則功能單一，甚至失去原有功能成為廢水，其價(jià)值就低。

社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素在水資源價(jià)值形成過程中也起著重要的作用。一方面，無論水資源水量多么豐富，水質(zhì)多么好，如果不去開發(fā)利用，不與社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素結(jié)合起來，水資源價(jià)值充其量只是表現(xiàn)為生態(tài)價(jià)值，其經(jīng)濟(jì)價(jià)值則無法體現(xiàn)；另一方面，不少國家和地區(qū)以河口或港口城市為依托，以主要江河為樞紐，形成整體發(fā)展態(tài)勢(shì)，并成為這些國家和地區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展重要支柱的成功實(shí)踐，表明了水資源與社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素的有效結(jié)合是水資源價(jià)值產(chǎn)生的源泉。在進(jìn)行水資源價(jià)值評(píng)價(jià)時(shí)，必須考慮社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素中那些能夠反映水資源在社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的作用，以及社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)水資源的需求情況和依賴程度的因素，如人口、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)、科技水平等。一般地說，水資源在社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的作用越大，社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)水資源的需求越大，依賴程度越強(qiáng)，其價(jià)值相對(duì)就越高［1］［5］。

綜上所述，本文選用的指標(biāo)具體如下：水資源數(shù)量、水資源質(zhì)量、水資源的分布、用水效率、國民收入、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)規(guī)模、技術(shù)水平、政策、人口密度（詳見圖1）。

圖1

二、淄川區(qū)水資源價(jià)值評(píng)價(jià)

（一）權(quán)重集A的確定

1.建立遞階層次結(jié)構(gòu)（如圖1所示）。

2.判斷矩陣：依據(jù)圖1中各層次指標(biāo)及相互間的關(guān)系，則可構(gòu)造判斷矩陣。這里采用1-9標(biāo)度方法，對(duì)不同情況的評(píng)比給出數(shù)量標(biāo)度，譬如將對(duì)核心技術(shù)能力水平評(píng)價(jià)語言值（語詞）“很好，較好，一般，不好，差”分別定為9，7，5，3，1五級(jí)，而介于兩檔之間的分別定為8，6，4，2四級(jí)。

指標(biāo)層相對(duì)各準(zhǔn)則層的判斷矩陣及計(jì)算結(jié)果：C1-P

C1 P1 P2 P3 W P1 1 1 3 0.429 P2 1 1 3 0.429 P3 1/3 1/3 1 0.143

C2 P4 P5 P6 W P4 1 1/3 2 0.230 P5 3 1 5 0.648 P6 1/2 1/5 1 0.122

C3 P7 P8 P9 W P7 1 3 4 0.637 P8 1/3 1 3 0.258 P9 1/4 1/3 1 0.105

C1 C2 C3 W C1 1 1/3 2 0.249 C2 3 1 3 0.594 C3 1/2 1/3 1 0.157 A

3.判斷矩陣的一致性檢驗(yàn)：由上述計(jì)算可知，所有矩陣均具有滿意一致性。

4.確定各層指標(biāo)的相對(duì)權(quán)重，然后進(jìn)行層次總排序：

其中W1=0.429·0.249=0.107為水資源數(shù)量P1對(duì)總目標(biāo)層A的權(quán)重值，依次類推即為指標(biāo)層P2，P3……，P9對(duì)總目標(biāo)A的權(quán)重值。

C P C1 C2 C3 層次總排序0.249 0.594 0.157 Wi（i=1，2，……9）P1 0.429 0 0 0.107 P2 0.429 0 0 0.107 P3 0.143 0 0 0.036 P4 0 0.230 0 0.137 P5 0 0.648 0 0.385 P6 0 0.122 0 0.072 P7 0 0 0.637 0.100 P8 0 0 0.258 0.041 P9 0 0 0.105 0.016

（二）模糊評(píng)判矩陣R的確定

模糊評(píng)判矩陣R可采用下列方法確定。通過專家評(píng)定及具體數(shù)據(jù)，對(duì)水資源數(shù)量P1做出評(píng)價(jià)，假定其結(jié)果是：10%的人認(rèn)為“好”，20%的人認(rèn)為“較好”，40%的人認(rèn)為“一般”，20%的人認(rèn)為“較差”，10%的人認(rèn)為“差”，則得：A1=（0.1，0.2，0.4，0.2，0.1），同樣對(duì)P2，P3，…，P6作出評(píng)定后，得：

把以上評(píng)定結(jié)果寫成矩陣：

（三）模糊層次分析法評(píng)判

評(píng)價(jià)指標(biāo)在水資源綜合評(píng)價(jià)中的權(quán)重A在上面已求出，A=（0.107，0.107，0.036，0.137，0.385，0.072，0.100，0.041，0.016）

歸一化后結(jié)果為：

（四）水資源價(jià)格計(jì)算

運(yùn)用上述模型所得結(jié)果為水資源價(jià)格綜合評(píng)價(jià)，是一個(gè)無量綱的向量，必須通過如下公式轉(zhuǎn)換為水資源價(jià)格WLJ=B·S，其中WLJ為水資源的價(jià)格，B為水資源價(jià)值綜合評(píng)價(jià)值，S為水資源價(jià)格向量。

水資源價(jià)格向量的確定，采用社會(huì)承擔(dān)能力的方法來確定。水費(fèi)承受指數(shù)=水費(fèi)的支出/實(shí)際收入，該公式能夠比較準(zhǔn)確、直觀地反映人們對(duì)水資源價(jià)格的社會(huì)承受能力。水資源價(jià)格的上限就是達(dá)到最大水費(fèi)承受指數(shù)時(shí)水資源的價(jià)格，可以用下式來表示:［6］P=A ×E/C-D，式中：P為水資源價(jià)格上限；A為最大水費(fèi)承受指數(shù)；E為實(shí)際收入；C為用水量；D為供水成本及正常利潤。則水資源價(jià)格在［P，0］之間，可以按照等差間隔將其化為價(jià)格向量，得到水資源價(jià)格向量：S=（P，P1，P2，P3，0）［7］（P144-147）。

通過對(duì)淄川區(qū)的實(shí)際調(diào)查，家庭最大水費(fèi)承受指數(shù)為0.02，人均年平均用水量為57.7m2，供水成本及正常利潤為2.67元。2015年，淄川區(qū)城鎮(zhèn)居民人均可支配收入31580元，根據(jù)公式計(jì)算得P= 8.28，則水資源價(jià)格在［8.28，0］之間，可以按照等差間隔將其化為價(jià)格向量，得到水資源價(jià)格向量：S=（8.26，6.21，4.14，2.07，0），就算得水資源價(jià)格=5.69元。

［1］周臻峰.水資源價(jià)值研究-以天津市為背景［D］.天津大學(xué)，2007.

［2］杜棟，龐慶華，吳炎.現(xiàn)代綜合評(píng)價(jià)方法與案例精選［M］.北京：清華大學(xué)出版社，2008.

［3］顧圣平，林汝顏，劉紅亮.水資源模糊定價(jià)模型［J］.水利發(fā)展研究，2002，（2）.

［4］姜文來，王華東.水資源價(jià)值流研究［J］.經(jīng)濟(jì)地理，1994，（6）.

［5］何錦峰，陳國階.水資源動(dòng)態(tài)完全成本定價(jià)的理論探討［J］.自然資源學(xué)報(bào)，2003，（3）.

［6］姜文來，于連生，劉仁和（等）.水資源價(jià)格上限的研究［J］.中國給水排水，1993，（2）.

［7］姜文來.水資源價(jià)值論［M］.北京：科學(xué)出版社，1998.

（責(zé)任編輯：胡安波）

O156.1

A

（2017）01-0075-04

2016-09-01

楊梅（1980-），女，山東淄博人，碩士，淄博師范高等?？茖W(xué)校學(xué)前教育學(xué)院講師，主要從事應(yīng)用數(shù)學(xué)研究。