基于G1法的節(jié)水型社會指標體系評估探析

王 妍

(遼寧省盤錦水文局，遼寧 盤錦 124010)

目前，我國水資源呈現(xiàn)時空分布的不均勻性，構(gòu)建具有節(jié)水型社會是解決現(xiàn)階段我國水資源矛盾長期有效的戰(zhàn)略舉措[1]。通過選定有效指標權(quán)重的計算方法，科學合理確定節(jié)水型社會指標權(quán)重，有助于對評估模型的評價和選擇[2]。實際應用中，AHP(層次分析法)常利用的方法研究指標過多時，指標之間相互比較次數(shù)也相應增多，判斷矩陣不斷修正，導致模型不能較好反映出決策者的意圖[3]。鑒此，本文采用G1法(序關(guān)系分析法)對評估指標進行權(quán)重計算，并基于G1法的計算結(jié)果對模型分析和檢驗，可為構(gòu)建節(jié)水型社會模型的評估指標權(quán)重計算方法提供有益借鑒。

1 G1法權(quán)重計算

1.1 評估指標之間順序關(guān)系確定

1.2 評估指標重要程度賦值

(1)

式中，ψj—第j個指標的權(quán)重；ψj-1—第j-1個指標的權(quán)重[5]。評估指標計算前，評估指標權(quán)重ψj是未知數(shù)，而Ak是由專家組根據(jù)指標之間的重要程度評分獲得，因此，對評估指標重要程度Ak賦值[6]，見表1。

表1 評估指標重要程度Ak賦值

1.3 各項評估指標計算確定

表2 節(jié)水型社會評估指標體系

(2)

ψn-1=Akψn

(3)

2 工程實例

根據(jù)調(diào)查遼寧某市總面積為10355km2，水資源總量為11.58×108m3，水資源人均占有量約為215m3，約為我國人均占有量水平的12%，每畝地水資源占有量約為152m3，約為我國人均占有量水平的8%，為嚴重缺水。鑒此，在該市水資源相對不豐富，建立節(jié)水型社會是非常必要的，達到水資源合理利用的目標。

2.1 建立評估指標體系

通過對該市水資源狀況分析，并結(jié)合過往節(jié)水型社會建設經(jīng)驗，征求專家組意見和建立體系的目標原則等基礎之上，建立節(jié)水型社會的評估指標體系。該評估指標體系劃分為評估指標層、因素層以及目標層，見表2。

2.2 運用G1法確定評估指標權(quán)重

選定具有不同專業(yè)背景的專家組成專家組，其主要包含有農(nóng)田水利、水文、水資源和水環(huán)境。專家組對因素層進行Ak賦值和順序關(guān)系排列的結(jié)果見表3。為了更好地比較AHP法和G1法，要求專家組依托AHP法對各項指標進行評估打分。

表3 因素層評估指標Ak賦值和順序關(guān)系排列表

從表3的數(shù)據(jù)分析可知，學科和職業(yè)背景造成專家對指標評估的審視視角不同，相同學科專家對指標的評估結(jié)果相似，而不同學科結(jié)構(gòu)和不同職業(yè)背景專家，對節(jié)水型社會的功能和作用認知不一樣，確定評估指標序關(guān)系結(jié)果之間有著明顯的差異。鑒此，為了最大限度使得計算結(jié)果符合實際，對G1運用過程中，必須重視不同專家對指標的評估，平衡選定評估的賦值。

采用上述公式(1)～(3)，對評估指標進行權(quán)重計算，同時進行權(quán)重的加權(quán)平均，最后獲得各層的權(quán)重結(jié)果，見表4。

表4 各層權(quán)重計算結(jié)果

由表4分析可知，建設節(jié)水型社會因素層評估指標，按著權(quán)重由高到低依次排列農(nóng)業(yè)節(jié)水評估指標、綜合評估指標、節(jié)水管理制度實施情況評估指標、居民生活和第三產(chǎn)業(yè)節(jié)水評估指標以及工業(yè)節(jié)水評估指標。評估指標層中，農(nóng)業(yè)灌溉水資源利用系數(shù)、農(nóng)業(yè)灌溉節(jié)水率、該市萬元GDP取水量等指標權(quán)重相對其他評估指標較高。

2.3 兩種計算方法成果對比

采用G1法和AHP法兩種計算方法，分別對表2各層評估指標進行權(quán)重計算，依據(jù)計算得出結(jié)果繪制成柱狀圖，如圖1所示。

圖1 AHP法和G1法權(quán)重計算比較

由圖1表明，利用G1法和AHP法的評估指標權(quán)重計算結(jié)果相近，表明專家組中不同的專家，在同等目標作用的前提下，對評估指標的不同打分，運用兩種計算方法獲得的計算結(jié)果大致相同。利用G1法和AHP法，評估指標的權(quán)重的絕對誤差約為0.0007，評估指標和評估指標的相差較大，兩個評估指標的相對誤差為0.0007、0.0006。依托各項指標之間重要性分析可知，采用G1法更適合實際應用。另外，G1法計算過程比AHP法簡便，利于計算機的編程，尤其指標和專家數(shù)量增多時，更能體現(xiàn)G1法的優(yōu)越性。

3 結(jié)論

通過G1法與AHP法推求建設節(jié)水型社會評估指標權(quán)重，在分析比較兩種方法計算結(jié)果基礎上，揭示G1法無需對評估指標實施一致性全面判定，同時G1法相對于AHP法具有計算量較少與簡捷實用的特征優(yōu)勢。實例權(quán)重計算結(jié)果表明，各因素層中權(quán)重大小為農(nóng)業(yè)節(jié)水評估指標>綜合評估指標>節(jié)水管理制度實施情況評估指標>居民生活>第三產(chǎn)業(yè)節(jié)水評估指標>工業(yè)節(jié)水評估指標。在運用G1法中，必須重視不同學科結(jié)構(gòu)和不同職業(yè)背景的專家選定，從而使得計算結(jié)果趨于更加合理，隨著專家數(shù)量和評估指標的增多，G1法的優(yōu)勢將會更為凸顯，研究成果可為節(jié)水型社會現(xiàn)狀評估提供決策參考。