基于變權(quán)灰色關(guān)聯(lián)法的長(zhǎng)江荊南三口地區(qū)水資源短缺程度分析

代 穩(wěn)，呂殿青，王金鳳，張府柱，仝雙梅

(1.六盤水師范學(xué)院 a.環(huán)境與資源科學(xué)系；b.數(shù)學(xué)系，貴州 六盤水 553004； 2.湖南師范大學(xué) 資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，長(zhǎng)沙 410081)

基于變權(quán)灰色關(guān)聯(lián)法的長(zhǎng)江荊南三口地區(qū)水資源短缺程度分析

代 穩(wěn)1a，2，呂殿青2，王金鳳1a，張府柱1b，仝雙梅1a

(1.六盤水師范學(xué)院 a.環(huán)境與資源科學(xué)系；b.數(shù)學(xué)系，貴州 六盤水 553004； 2.湖南師范大學(xué) 資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，長(zhǎng)沙 410081)

對(duì)荊南三口地區(qū)水資源短缺程度進(jìn)行分析研究，為實(shí)現(xiàn)區(qū)域水資源可持續(xù)合理利用提供科學(xué)依據(jù)。在水資源短缺評(píng)價(jià)研究中，前期研究成果大多采用常權(quán)法確定評(píng)價(jià)指標(biāo)，致使評(píng)價(jià)指標(biāo)產(chǎn)生狀態(tài)失衡。將變權(quán)理論引入到水資源短缺程度分析中，從而確定評(píng)價(jià)指標(biāo)變權(quán)重，并結(jié)合灰色關(guān)聯(lián)法，構(gòu)建水資源短缺程度分析的變權(quán)灰色關(guān)聯(lián)法模型并加以應(yīng)用。最終得出荊南三口地區(qū)三縣的水資源短缺程度均為輕度缺水，其缺水程度排序?yàn)椋喝A容縣>南縣>安鄉(xiāng)縣。利用變權(quán)灰色關(guān)聯(lián)法計(jì)算水資源短缺程度，方法可行，結(jié)果合理，滿足了評(píng)價(jià)指標(biāo)均衡性要求。

變權(quán)；灰色關(guān)聯(lián)；水資源短缺程度；荊南三口地區(qū)；評(píng)價(jià)指標(biāo)均衡性

1 研究背景

近年來(lái)，受氣候變化和人類活動(dòng)的雙重影響，水資源短缺問(wèn)題日趨凸顯，加之經(jīng)濟(jì)社會(huì)的不斷發(fā)展，對(duì)水資源的需求量越來(lái)越大，水資源危機(jī)已成為世界性的難題[1-9]。20世紀(jì)以來(lái)，由于江湖關(guān)系的改變，下荊江系統(tǒng)裁彎(20世紀(jì)60年代后期至70年代初)、葛洲壩截流(1981年)、三峽水庫(kù)蓄水運(yùn)行(2003年)等因素的影響，荊南三口河系連續(xù)多年出現(xiàn)斷流現(xiàn)象，且全年斷流時(shí)間逐步增長(zhǎng)，尤其是特枯水平年[10]。2006年，松滋河的沙道觀和藕池河的管家鋪的斷流時(shí)間均超過(guò)半年以上，藕池河的康家崗站斷流時(shí)間長(zhǎng)達(dá)11個(gè)月，累積達(dá)到336 d,占全年的92%；松池河的沙道觀多年平均斷流天數(shù)的幅度不斷增大，從1973—1980年的71 d增至2003—2014年的199 d[11]。因此開(kāi)展荊南三口水資源短缺程度分析研究，對(duì)實(shí)現(xiàn)節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)，保障地區(qū)水資源安全，促進(jìn)水資源的合理開(kāi)發(fā)利用和綜合管理具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。

水資源短缺程度分析屬于評(píng)價(jià)研究范疇。一個(gè)比較完整的評(píng)價(jià)研究主要由5個(gè)部分組成，包括構(gòu)建指標(biāo)體系、確定評(píng)價(jià)等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的預(yù)處理、賦予指標(biāo)權(quán)重和選取評(píng)價(jià)方法[12]。在水資源短缺程度研究的5部分中，國(guó)內(nèi)外專家、學(xué)者在指標(biāo)體系和研究方法上已取得了一系列的研究成果。指標(biāo)體系方面，Hashimoto等[13]構(gòu)建了水資源短缺風(fēng)險(xiǎn)定量化評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。評(píng)價(jià)方法方面，根據(jù)評(píng)價(jià)的目標(biāo)、數(shù)據(jù)的收集及方法的性質(zhì)，其評(píng)價(jià)方法大致包含：支持向量機(jī)[2]、多目標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)決策[3]、模糊綜合評(píng)判法[4,14-18]、循環(huán)修正模式[6]、相似云[7]、PSR與DCE動(dòng)態(tài)綜合評(píng)價(jià)[8]、數(shù)據(jù)包絡(luò)分析(DEA)[9]、灰色系統(tǒng)[15]、信息擴(kuò)散理論[19]等；其指標(biāo)權(quán)重賦予的方法大致歸納為：層次分析法(AHP)[3,14]、G1法[6,8]、熵權(quán)法[7,16，19]等。

上述典型評(píng)價(jià)方法及指標(biāo)權(quán)重賦予方法的應(yīng)用，在各自的領(lǐng)域都能得到相對(duì)科學(xué)、合理的研究成果，但是采用主觀或客觀法來(lái)確定指標(biāo)權(quán)重，會(huì)使分析結(jié)果的實(shí)用性和可靠性受到影響。為了消除這一弱點(diǎn)，學(xué)者們采用主觀和客觀相結(jié)合的方法進(jìn)行權(quán)重確定[6,8]，然而這些確定指標(biāo)權(quán)重的方法大多是常權(quán)，不會(huì)隨著指標(biāo)狀態(tài)值的變化而發(fā)生改變，常權(quán)法綜合的結(jié)果會(huì)導(dǎo)致?tīng)顟B(tài)失衡的不足。鑒于此，要解決此問(wèn)題需要?jiǎng)討B(tài)調(diào)整指標(biāo)向量的權(quán)重，本文將變權(quán)理論引入水資源短缺程度分析評(píng)價(jià)中，并結(jié)合灰色關(guān)聯(lián)法確定水資源短缺目標(biāo)綜合貼近度，從而對(duì)水資源短缺程度進(jìn)行評(píng)價(jià)排序和確定缺水等級(jí)。

2 研究區(qū)概況

長(zhǎng)江中游枝城至城陵磯段被稱作荊江，可分為上荊江和下荊江，前者自枝城至藕池口段，后者自藕池口至城陵磯段。荊江河段南岸自上而下從松滋口、太平口、藕池口和調(diào)弦口(1959年封堵)三口(1959年前為四口)分流入洞庭湖的松滋河、虎渡河及藕池河，構(gòu)成了復(fù)雜的江湖關(guān)系。荊江三口分流區(qū)屬于亞熱帶季風(fēng)氣候類型，其年降水量約為1 400 mm，荊江多年平均徑流量為1 120×108m3，主要集中在7—9月份，月平均徑流量為251.8×108m3；其次為10月份，月平均徑流量為135.6×108m3；4—6月份較小，為74.1×108m3；11月份—次年3月份徑流量相當(dāng)有限。

荊南三口地區(qū)國(guó)土面積為3 758 km2，2010年人口達(dá)到196萬(wàn)人，城鎮(zhèn)化率(華容縣36.5%、安鄉(xiāng)縣31.4%、南縣36.1%)，GDP為354.7億元，工業(yè)總產(chǎn)值約為280億元，可供水量為11.23×108m3，生活需水量0.95×108m3，農(nóng)業(yè)需水量9.69×108m3，有效灌溉面積14.68×104hm2，第二、第三產(chǎn)業(yè)需水量2.31×108m3。

21世紀(jì)以來(lái)，受氣候變化和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展的影響，洞庭湖湖區(qū)的面積呈不斷減少的趨勢(shì)，且枯期水位連年偏低，加之三峽水庫(kù)的調(diào)度運(yùn)行，使得荊南三口河系季節(jié)性干旱問(wèn)題更加嚴(yán)峻，斷流時(shí)間不斷增長(zhǎng)，枯水期缺水問(wèn)題嚴(yán)重。

表1 水資源短缺程度評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

3 水資源短缺程度評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的建立

根據(jù)評(píng)價(jià)指標(biāo)建立的科學(xué)性、代表性、區(qū)域性及可操作性等原則[20]，并結(jié)合荊南三口的水資源實(shí)際情況及能夠顯著表征水資源短缺程度和嚴(yán)格區(qū)分區(qū)域缺水類別[6]，將指標(biāo)體系劃分為支持力、壓力和協(xié)調(diào)力3個(gè)子系統(tǒng)，作為指標(biāo)體系的準(zhǔn)則層[11]。采用粗糙集理論，并通過(guò)專家分析，對(duì)指標(biāo)屬性進(jìn)行約簡(jiǎn)，刪除多余的屬性指標(biāo)，保留重要的、主要的、可操作的指標(biāo)構(gòu)成子指標(biāo)層[8]。水資源短缺程度評(píng)價(jià)指標(biāo)體系見(jiàn)表1。

4 基于變權(quán)灰色關(guān)聯(lián)評(píng)價(jià)模式的構(gòu)建

運(yùn)用灰色關(guān)聯(lián)法確定水資源短缺程度的正、負(fù)灰色關(guān)聯(lián)度，根據(jù)TOPSIS法的思想，將正、負(fù)灰色關(guān)聯(lián)度綜合為灰色關(guān)聯(lián)貼近度，結(jié)合變權(quán)理論，能真實(shí)反映水資源短缺程度，構(gòu)建基于變權(quán)灰色關(guān)聯(lián)度[20]的水資源短缺程度評(píng)價(jià)模型，具體步驟如下。

4.1 水資源短缺程度決策矩陣的確定

在水資源短缺程度分析評(píng)價(jià)中，設(shè)水資源短缺程度目標(biāo)集為V={V1,V2,…,Vm}，其評(píng)價(jià)指標(biāo)集為U={U1,U2,…,Un}，則指標(biāo)集中的Ui值表征目標(biāo)集Vi中的值為aij，水資源短缺程度決策矩陣為A=(aij)m×n。

4.2 決策矩陣A的規(guī)范化處理

水資源短缺程度評(píng)價(jià)指標(biāo)在物理量綱上不相同，為了消除由于物理量綱帶來(lái)的不便，故在應(yīng)用原始數(shù)據(jù)之前，需要進(jìn)行歸一化處理，將其轉(zhuǎn)化為[0,1]之間的數(shù)值，歸一化處理后的標(biāo)準(zhǔn)化矩陣Y=(yij)m×n，具體方法見(jiàn)文獻(xiàn)[21]。

4.3 灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)的計(jì)算

首先是確定決策矩陣A屬于正、負(fù)理想方案中的哪一種，若是正理想方案則指標(biāo)取最大值，反之取指標(biāo)最小值，具體計(jì)算過(guò)程見(jiàn)式(1)—式(4)。

(1)

(2)

(3)

(4)

4.4 基于變權(quán)法確定指標(biāo)權(quán)重

所謂變權(quán)是相對(duì)于常權(quán)而言的，是指在評(píng)價(jià)指標(biāo)體系中，各指標(biāo)權(quán)重系數(shù)不是一成不變的，而是隨著指標(biāo)狀態(tài)值的變化而發(fā)生相應(yīng)改變。變權(quán)理論的思想主要是應(yīng)用主觀賦權(quán)法確定指標(biāo)常權(quán)重，然后分析影響水資源短缺程度的指標(biāo)因素變化，構(gòu)造綜合均衡函數(shù)，從而確定指標(biāo)狀態(tài)變權(quán)重，最后根據(jù)指標(biāo)常權(quán)重和指標(biāo)狀態(tài)變權(quán)重來(lái)確定指標(biāo)變權(quán)向量。其計(jì)算指標(biāo)變權(quán)重的具體操作步驟如下：

(1) 主觀法確定指標(biāo)常權(quán)。常權(quán)能較好地反映決策者對(duì)各評(píng)價(jià)指標(biāo)因素的主觀喜好程度，是變權(quán)決策的基礎(chǔ)，其賦權(quán)的方法眾多，如層次分析法、Delphi等，具體計(jì)算過(guò)程及步驟參照文獻(xiàn)[21]。

(5)

(2) 構(gòu)造綜合均衡函數(shù)。首先通過(guò)分析單一評(píng)價(jià)指標(biāo)xi的功能喪失與否，來(lái)確定上界權(quán)重w0，然后逐一分析每個(gè)指標(biāo)因素變化對(duì)水資源短缺程度的影響，進(jìn)而構(gòu)建綜合均衡函數(shù)。

(6)

(7)

(3) 由常權(quán)和變權(quán)最終確定指標(biāo)權(quán)重。

(8)

4.5 灰色關(guān)聯(lián)貼近度的計(jì)算

(9)

灰色關(guān)聯(lián)貼近度Ri越大，其水資源短缺程度越嚴(yán)重；反之，Ri越小，其水資源短缺程度越少。通過(guò)計(jì)算荊南三口地區(qū)核心區(qū)域的灰色關(guān)聯(lián)貼近度Ri值，可以對(duì)水資源短缺程度進(jìn)行排序。

5 荊南三口水資源短缺程度評(píng)價(jià)與分析

5.1 數(shù)據(jù)來(lái)源及樣本區(qū)的選擇

將2010年選擇作為現(xiàn)狀水平年，水資源相關(guān)數(shù)據(jù)來(lái)源于2010年湖南省水資源公報(bào)或湖南省水利統(tǒng)計(jì)年鑒，社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)來(lái)源于湖南省統(tǒng)計(jì)年鑒和地方志。水資源短缺程度分析主要針對(duì)荊南三口地區(qū)的核心區(qū)域，包括安鄉(xiāng)縣(屬于常德市)、南縣(屬于益陽(yáng)市)、華容縣(屬于岳陽(yáng)市)3個(gè)樣區(qū)。

5.2 指標(biāo)數(shù)據(jù)等級(jí)的劃分

將評(píng)價(jià)指標(biāo)原始數(shù)據(jù)根據(jù)效益型指標(biāo)(與正理想方案相關(guān))和成本型指標(biāo)(與負(fù)理想方案相關(guān))進(jìn)行歸一化處理，使各指標(biāo)值處在[0,1]之間，然后再根據(jù)荊南三口水資源短缺程度分析的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系及計(jì)算方法，參考相關(guān)專家、學(xué)者的研究及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、導(dǎo)則、手冊(cè)或細(xì)則等，將指標(biāo)數(shù)據(jù)的14個(gè)指標(biāo)劃分為4等級(jí)，水資源缺水程度從弱到強(qiáng)，依次為基本不缺水Ⅰ、輕度缺水Ⅱ、中度缺水Ⅲ和重度缺水Ⅳ。具體等級(jí)劃分情況及參考標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表2所示。

表2 水資源短缺程度評(píng)價(jià)指標(biāo)等級(jí)劃分及參考標(biāo)準(zhǔn)

5.3 基于變權(quán)灰色關(guān)聯(lián)法的水資源短缺程度計(jì)算

根據(jù)荊南三口地區(qū)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，利用評(píng)價(jià)指標(biāo)歸一化處理方法，得到水資源短缺程度分析的14個(gè)指標(biāo)及4個(gè)等級(jí)指標(biāo)值的歸一化處理結(jié)果，具體見(jiàn)表3。

運(yùn)用層次分析法(AHP)確定準(zhǔn)則層(S,P,C)的權(quán)重分別為0.56，0.32,0.12，通過(guò)隨機(jī)一致性檢驗(yàn)比例CR為0.016，<0.1，滿足一致性檢驗(yàn)；運(yùn)用AHP

表3 荊南三口評(píng)價(jià)指標(biāo)及等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)歸一化處理結(jié)果

表4 荊南三口評(píng)價(jià)指標(biāo)與等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)列的灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)

對(duì)子指標(biāo)層的權(quán)重進(jìn)行計(jì)算、賦權(quán)及一致性檢驗(yàn)，最終得到子指標(biāo)層的常權(quán)向量[11]為w=(0.308 0,0.140 0,0.112 0,0.067 2,0.067 2,0.067 2,0.019 2,0.035 2,0.032 0,0.032 0,0.062 4,0.009 6,0.024 0,0.024 0)。

常權(quán)是計(jì)算變權(quán)的基礎(chǔ)，將常權(quán)向量代入式(6)，計(jì)算得出上界權(quán)重w0i，再利用式(7)和式(8)計(jì)算得到荊南三口各縣水資源短缺程度評(píng)價(jià)指標(biāo)的最終權(quán)重，具體數(shù)值見(jiàn)表5。

表5 常權(quán)法和變權(quán)法計(jì)算荊南三口地區(qū)3縣指標(biāo)的權(quán)重值

依據(jù)正、負(fù)灰色關(guān)聯(lián)貼近度的計(jì)算式(9)，將表5中的常權(quán)重值和各縣的變權(quán)重值代入其中，計(jì)算出正、負(fù)灰色關(guān)聯(lián)度及貼近度，并將常權(quán)灰色關(guān)聯(lián)法與變權(quán)灰色關(guān)聯(lián)法的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較，其比較結(jié)果見(jiàn)表6。

表6 荊南三口水資源短缺程度分析結(jié)果對(duì)照

5.4 評(píng)價(jià)結(jié)果分析

(1) 對(duì)于指標(biāo)權(quán)重確定的方法： ①層次分析法中指標(biāo)的權(quán)重首先是通過(guò)專家對(duì)指標(biāo)的相對(duì)重要程度進(jìn)行衡量打分，然后計(jì)算判斷矩陣的特征向量值，最后求得權(quán)重的層次排序(采用自下而上方式);②變權(quán)理論思想涉及的權(quán)重通過(guò)構(gòu)造均衡函數(shù)，用歸一化處理后的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)確定狀態(tài)變權(quán)，由常權(quán)值推算確定變權(quán)重。

從AHP法與變權(quán)理論確定指標(biāo)權(quán)重結(jié)果對(duì)照(表5和圖1)顯示，AHP法確定指標(biāo)權(quán)重由高到低的排序?yàn)椋簊1,s2,s3,p1,p2,p3,c1,p5,p6,p7,c3,c4,p4,c2。變權(quán)理論確定指標(biāo)權(quán)重各縣由高到低的排序：華容縣為s1,s3,p3,p4,p7,p6,p1,c2,p5,s2,c3,p2,c4,c1;安鄉(xiāng)縣為s1,p7,p4,s3,p3,c3,p5,p6,p1,c2,p2,s2,c4,c1;南縣為s1,c4,p3,p4,p7,s3,p5,p1,c3,s2,c2,p2,p6,c1。

圖1 AHP法與變權(quán)理論確定指標(biāo)權(quán)重結(jié)果對(duì)照Fig.1 Comparison between weight values obtained byAHP method and variable-weight method

從指標(biāo)權(quán)重的排序來(lái)看，無(wú)論是采用AHP法還是變權(quán)理論，其所占權(quán)重比例比較高的指標(biāo)是：?jiǎn)挝幻娣e水資源量、萬(wàn)元工業(yè)產(chǎn)值需水量、水資源變差系數(shù)。所謂水資源短缺程度就是在特定的區(qū)域特定的時(shí)間環(huán)境條件下，由于供水和用水系統(tǒng)存在不確定性的因素，導(dǎo)致該區(qū)域的水資源系統(tǒng)發(fā)生缺水事件的概率[14]。顯然，供水在本文指標(biāo)中即為單位面積水資源量和水資源變差系數(shù)，將是評(píng)價(jià)水資源短缺程度不可或缺且權(quán)重不能偏小的重要指標(biāo)之一；用水，包括農(nóng)業(yè)用水、工業(yè)用水、生活用水和環(huán)境用水等，各區(qū)域產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不同，發(fā)展目標(biāo)、定位和發(fā)展模式不同，其用水方式及用水量的大小也不一致，用一套指標(biāo)權(quán)重衡量水資源短缺程度，會(huì)使指標(biāo)狀態(tài)失衡，變權(quán)理論將能有效解決這一難題。

(2) 將灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)矩陣(表4)中的14個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)4個(gè)等級(jí)的灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)與華容縣、安鄉(xiāng)縣、南縣各指標(biāo)的變權(quán)重相乘，然后再求和，計(jì)算出各縣水資源短缺程度對(duì)4個(gè)等級(jí)(基本不缺水Ⅰ、輕度缺水Ⅱ、中度缺水Ⅲ和重度缺水Ⅳ)的灰色關(guān)聯(lián)度，依據(jù)關(guān)聯(lián)度最大原則，確定華容縣、安鄉(xiāng)縣、南縣的水資源短缺程度均為輕度缺水(圖2)，等級(jí)為Ⅱ級(jí)。

圖2 荊南三口各縣對(duì)4等級(jí)的灰色關(guān)聯(lián)度Fig.2 Gray correlation degrees of each grade forthe three outlets of southern Jingjiang river

(3) 通過(guò)對(duì)基于常權(quán)灰色關(guān)聯(lián)法和變權(quán)灰色關(guān)聯(lián)法的荊南三口地區(qū)水資源短缺程度結(jié)果的對(duì)比分析，不難看出其短缺程度排序一致，但水資源短缺程度及短缺幅度不同，常權(quán)關(guān)聯(lián)法求得3個(gè)縣的貼近度處于0.77～0.79之間，而變權(quán)關(guān)聯(lián)法處于0.55～0.61之間，這顯然擴(kuò)大了水資源短缺程度。從2種方法的正、負(fù)關(guān)聯(lián)度來(lái)看，常權(quán)灰色關(guān)聯(lián)法中的正理想方案指標(biāo)，如單位面積水資源量、水資源開(kāi)發(fā)利用率等，掩蓋了負(fù)理想方案灰色關(guān)聯(lián)較低指標(biāo)，如人均耗水量等，使其不能客觀反映出對(duì)水資源短缺程度影響，也會(huì)使決策的準(zhǔn)確性受到影響。

(4) 根據(jù)2010年荊南三口水資源短缺程度分析的變權(quán)灰色關(guān)聯(lián)法的灰色貼近度評(píng)判結(jié)果，3個(gè)縣水資源短缺程度等級(jí)高低排序?yàn)椋喝A容縣>南縣>安鄉(xiāng)縣，與水資源承載力模糊綜合評(píng)價(jià)結(jié)果相比，2010年荊南三口三縣水資源承載力大小排序?yàn)椋喊侧l(xiāng)縣>南縣>華容縣[11]，評(píng)價(jià)結(jié)果具有一致性。水資源承載力越低，說(shuō)明水資源缺水程度越多;反之，水資源承載力越高，則水資源缺水程度越少。因此，可以認(rèn)為基于變權(quán)灰色關(guān)聯(lián)法的水資源短缺程度評(píng)價(jià)結(jié)果可靠，評(píng)價(jià)模型可行。

6 結(jié) 論

(1) 在借鑒國(guó)內(nèi)外水資源短缺程度分析或短缺風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)研究成果的基礎(chǔ)上，依據(jù)指標(biāo)選取的原則，并結(jié)合荊南三口的實(shí)際，構(gòu)建水資源短缺程度分析的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，確定4個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)等級(jí)，即基本不缺水、輕度缺水、中度缺水和重度缺水。

(2) 傳統(tǒng)方法確定的指標(biāo)權(quán)重為定常向量，為了消除狀態(tài)失衡的不足，將變權(quán)理論引入到水資源短缺程度分析中，采用基于變權(quán)理論各狀態(tài)下指標(biāo)權(quán)重的確定方法，其指標(biāo)權(quán)重伴隨指標(biāo)狀態(tài)值的變化而變化，能滿足實(shí)際情況及指標(biāo)均衡的總決策要求?；谧儥?quán)灰色關(guān)聯(lián)法，分別探討水資源短缺程度與正、負(fù)灰色關(guān)聯(lián)度之間的關(guān)系，并最終集成灰色關(guān)聯(lián)貼近度，按照其大小判斷水資源短缺程度。因此，基于變權(quán)灰色關(guān)聯(lián)法的水資源短缺程度分析的方法有效可行，結(jié)論合理可信，能為水資源其他不確定性研究提供借鑒和參考。

(3) 2010年荊南三口華容縣、安鄉(xiāng)縣、南縣的水資源短缺程度均為輕度缺水Ⅱ；華容縣水資源短缺程度高于南縣水資源短缺程度，南縣高于安鄉(xiāng)縣。

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(編輯：趙衛(wèi)兵)

Degree of Water Shortage in the Three Outlets of Southern JingjiangRiver Calculated by Variable Weight Grey Correlation Method

DAI Wen1，2, Lü Dian-qing2, WANG Jin-feng1,ZHANG Fu-zhu3, TONG Shuang-mei1

(1.Department of Environmental and Resources Sciences, Liupanshui Normal University, Liupanshui 553004, China; 2.College of Resources and Environment Sciences, Hunan Normal University, Changsha 410081, China; 3. Department of Mathematics, Liupanshui Normal University, Liupanshui 553004, China)

The objective of the study is to analyze the water shortage in the three outlets of southern Jingjiang river and to provide scientific basis for the sustainable rational utilization of water resources in the region. The use of constant weight methods in previous studies resulted in state imbalance of evaluation indicators. In the present study, the variable weight theory is adopted to define the variable weight of evaluation indicators. Furthermore, in association with gray correlation method, the gray correlation model of water shortage is established and applied to evaluating the water shortage in the three outlets of southern Jingjiang river. The water resources in three outlets of Jingjiang river are all in small shortage, and the shortage degree in Huarong county is the largest, followed by Nanxian county and Anxiang county. The variable weight gray correlation method is feasible and reasonable in calculating water shortage degree, and it meets the requirements of a balanced evaluation.

variable weight; grey correlation; degree of water shortage; three outlets of Jingjiang River； balance of evaluation indicators

2016-03-21；

2016-05-13

貴州省科學(xué)技術(shù)基金項(xiàng)目 (黔科合LH字[2015]7632號(hào)，黔科合LH字[2014]7451號(hào))

代 穩(wěn)(1982-),男,貴州六盤水人,副教授，博士研究生,主要從事水文生態(tài)與環(huán)境變化的研究,(電話)0858-8601486(電子信箱)daiwen127822@126.com。

呂殿青(1975-),女,山西榆次人,教授，博士，博士生導(dǎo)師,主要從事土壤水文、生態(tài)與環(huán)境變化的研究,(電話)0731-88872535(電子信箱)ldianqing@163.com。

10.11988/ckyyb.20160253

2017,34(6):17-23

TV213.4

A

1001-5485(2017)06-0017-07