基于DEMATEL方法的海綿城市發(fā)展制約因素識別與對策研究

王 雷，趙國良，王誠杰，金坎輝，宋 楊，任董普

(1.河北水利電力學(xué)院，河北 滄州 061001;2.河北省巖土工程安全與變形控制重點實驗室，河北 滄州 061001; 3.河北省高校水利自動化與信息化應(yīng)用技術(shù)研發(fā)中心，河北 滄州 061001)

1 引言

隨著我國城鎮(zhèn)化建設(shè)進程的推進，城鎮(zhèn)范圍不斷擴大，城市水生態(tài)環(huán)境問題日益突出，城市內(nèi)澇、水資源不足、水體污染等問題嚴重制約著城市的高質(zhì)量發(fā)展。海綿城市技術(shù)能夠通過始端削減、過程轉(zhuǎn)輸、末端調(diào)蓄等綜合措施對雨水進行有效的控制與綜合利用，可以大大降低城市內(nèi)澇發(fā)生頻率，補充地下水源，改善水體水質(zhì)。因此，推動海綿城市建設(shè)對促進城鎮(zhèn)化與水生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展具有重要意義。

習(xí)近平總書記于2013年作出了“建設(shè)自然積存、自然滲透、自然凈化的海綿城市”的戰(zhàn)略決策，隨后住建部等國家部委先后出臺了《海綿城市建設(shè)技術(shù)指南—低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)構(gòu)建(試行)》《關(guān)于推進海綿城市建設(shè)的指導(dǎo)意見》等多項政策文件指導(dǎo)海綿城市的發(fā)展，并于2015年和2016年篩選出2批共計30個國家級海綿城市建設(shè)試點城市。目前,已有28個省級行政區(qū)開展了省級海綿城市試點，自此，海綿城市建設(shè)逐漸在全國鋪開。然而由于專業(yè)人才短缺、建設(shè)經(jīng)驗不足等問題，致使海綿城市建設(shè)進度緩慢、發(fā)揮效果不佳，嚴重制約著我國海綿城市的發(fā)展。因此，找出關(guān)鍵制約因素，并提出行之有效的解決方法勢在必行。在這方面，學(xué)者進行了相關(guān)研究。楊雪鋒等[1]依據(jù)風(fēng)險評價理論得出了海綿城市建設(shè)存在經(jīng)濟、社會、技術(shù)三個維度的風(fēng)險，提出處理好理論研究與工程實踐等四大關(guān)系，建立成果轉(zhuǎn)化等五大機制；陳展圖等[2]以非工程性措施視角分析我國在海綿城市建設(shè)中出現(xiàn)的問題及原因，提出了做好頂層設(shè)計、拓寬投融資渠道等七項對策建議；向鵬成等[3]以重慶悅來新城為例，在建立海綿城市風(fēng)險評價體系的基礎(chǔ)上，利用直覺模糊層次分析法和灰色理論建立了風(fēng)險評價模型；孫攸莉[4]基于海綿城市全生命周期的視角，應(yīng)用結(jié)構(gòu)方程模型(SEM)建立了海綿城市建設(shè)風(fēng)險影響因素模型，研究了各風(fēng)險因素之間的關(guān)聯(lián)性；Yan Chen等[5]建立了政府、開發(fā)商和消費者的非對稱進化博弈模型，通過進行數(shù)值模擬，得出了最佳進化均衡點以及影響決策方向的基本因素；崔華燕[6]以國家級海綿試點城市武漢市為例，利用公共物品理論和生態(tài)自然理論研究海綿城市建設(shè)中政府職能問題，提出了促進海綿城市建設(shè)的發(fā)展建議。

決策試用與評估實驗室法(DEMATEL法)，是一種依據(jù)群決策的概念，是利用數(shù)學(xué)矩陣運算判斷某個問題因素之間的相互影響關(guān)系的方法，其相對于層次分析法(AHP法)、解釋結(jié)構(gòu)模型(ISM法)具有客觀、穩(wěn)定等優(yōu)勢。在廣泛調(diào)研河北地區(qū)海綿城市發(fā)展現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，結(jié)合文獻研究法建立河北地區(qū)海綿城市制約因素指標體系，然后利用DEMATEL方法分析各因素之間的相關(guān)關(guān)系，進而得到關(guān)鍵制約因素，最后針對性地提出應(yīng)對策略。

2 建立海綿城市制約因素指標體系

查閱國內(nèi)外文獻64篇，歸納得到制約因素31個。在征求相關(guān)專家意見的基礎(chǔ)上對相近、相似因素進行合并，并對部分因素進行合理化提煉，經(jīng)整理分類，得到技術(shù)因素、經(jīng)濟因素、社會因素、管理因素4個大類18個制約因素，建立制約因素指標體系如表1所示。

3 DEMATEL海綿城市制約因素數(shù)學(xué)模型計算與分析

3.1 問卷設(shè)計

調(diào)查借助走訪座談、電話、網(wǎng)絡(luò)問卷、E-mail等多種方式向業(yè)內(nèi)具有向行業(yè)專家發(fā)放問卷100份，收回問卷93份，篩除無效問卷11份，有效問卷回收率82%，專家信息構(gòu)成如圖1～3所示。

表1 河北地區(qū)海綿城市發(fā)展制約因素指標體系

圖1 問卷調(diào)查人員工作性質(zhì)分布

圖2 問卷調(diào)查人員學(xué)歷結(jié)構(gòu)分布

3.2 DEMATEL數(shù)學(xué)模型計算原理

(1)根據(jù)制約因素指標體系構(gòu)建直接影響矩J：

(1)

式(1)中，n為制約因素個數(shù)；Jij表示因素i對因素j的直接影響程度，采用李克特量表將制約因素之間的直接影響因素劃分為4個等級，詳見表2。i和j均為整數(shù)，1≤i≤n，1≤j≤n，其中i=j時，Jij=0。

圖3 問卷調(diào)查人員工作年限分布

表2 制約因素間直接影響程度李克特量

(2)將J矩陣進行規(guī)范化處理，得到標準化直接影響矩陣K:

(2)

式(2)中：0≤Kij≤1。

(3)計算綜合影響矩陣L:

L=K1+K2+…+Kn=K(1-K)-1=(Lij)n×n

(3)

(4)計算因素的影響度M、被影響度N、中心度O和原因度P。

(4)

式(4)中：i,j=1,2,…,n

(5)

式(5)中：j,i=1,2,…,n

Oi=Mi+Nj

(6)

式(6)中：i=j

Pi=Mi-Nj

(7)

式(7)中：i=j

3.3 DEMATEL數(shù)學(xué)模型計算

對統(tǒng)計后的問卷采用李克特量表賦值后得到18×18階直接影響矩陣(Jij)18×18，如表3所示，借助MATLAB進行DEMATEL數(shù)學(xué)模型運算，得到表4海綿城市制約因素關(guān)系表，以及圖4海綿城市制約因素因果圖。

表3 海綿城市制約因素直接影響矩陣

表4 海綿城市制約因素綜合影響關(guān)系

圖4 海綿城市制約因素因果

3.5 海綿城市發(fā)展制約因素分析

根據(jù)得出的各制約因素中心度結(jié)果，地方政府推動力(J16)排名第一，后面依次是政策法規(guī)保障(J15)、海綿城市產(chǎn)業(yè)鏈條(J13)、社會公眾認知與參與度(J10)、基礎(chǔ)研究積累情況(J2)等等。中心度排名前五名的制約因素中有兩個屬于管理因素，說明管理因素在四類制約因素中居于最重要的位置。由此可見，加大地方政府推動海綿城市的建設(shè)力度，政府主管部門積極主動作為，建立完善的海綿城市政策法規(guī)保障體系具有非常重要意義。海綿城市產(chǎn)業(yè)鏈條(J13)、社會公眾認知與參與度(J10)位列中心度第三、四位，表明以海綿城市產(chǎn)業(yè)鏈條(J13)和社會公眾認知與參與度(J10)為代表的社會因素在海綿城市建設(shè)中也扮演著重要的角色。第五位是基礎(chǔ)研究積累情況(J2)，由于我國海綿城市建設(shè)起步較晚，技術(shù)理論還不成熟，尤其是在海綿城市建設(shè)初期階段，基礎(chǔ)研究的積累情況對海綿城市產(chǎn)生的影響尤為明顯。

根據(jù)得出的各制約因素原因度結(jié)果，將制約因素分為兩類，一類為原因因素，即原因度>0的因素；一類為結(jié)果因素，即原因度<0的因素。其中原因因素有7個，按大小排列依次為：地方政府推動力(J16)、政策法規(guī)保障(J15)、專業(yè)人才隊伍數(shù)量(J1)、基礎(chǔ)研究積累情況(J2)、海綿城市宣傳教育力度(J17)、財政資金落實情況(J7)以及監(jiān)管與績效評價體系(J14)，這些因素容易對其它因素產(chǎn)生影響，其主要來源于管理因素和技術(shù)因素。這是因為由于海綿城市建設(shè)在經(jīng)濟效益方面的體現(xiàn)還不明顯，開發(fā)商、居民參與的積極性不高，需要政府加強引導(dǎo)推進。同時，由于我國海綿城市技術(shù)資源儲備不足，專業(yè)人才缺口大，技術(shù)規(guī)范體系不健全，這些都嚴重制約著海綿城市的快速發(fā)展。相比之下，海綿城市產(chǎn)業(yè)鏈條(J14)、舊城區(qū)規(guī)劃與建設(shè)水平(J6)、各專業(yè)協(xié)同合作水平(J3)、社會公眾認知與參與度(J10)、土地供給情況(J12)、城市建設(shè)用地開發(fā)強度(J11)、經(jīng)濟效益與投資回收期(J9)、技術(shù)規(guī)范體系(J5)、技術(shù)水平(J4)、融資機制(J8)、后期運營維護情況(J18)作為結(jié)果因素，受到其他制約因素的影響程度較大。

經(jīng)綜合考慮計算結(jié)果，在原因因素中選取中心度前5位的制約因素列為關(guān)鍵制約因素，即：地方政府推動力(J16)、政策法規(guī)保障(J15)、海綿城市產(chǎn)業(yè)鏈條(J13)、基礎(chǔ)研究積累情況(J2)、專業(yè)人才隊伍數(shù)量(J1)。

4 對策與建議

4.1 健全管理機制，明確責(zé)任意識

健全省市兩級海綿城市建設(shè)管理機制。省級層面設(shè)立由省主要領(lǐng)導(dǎo)掛帥的海綿城市建設(shè)推進常設(shè)機構(gòu)，負責(zé)全省海綿城市建設(shè)統(tǒng)籌協(xié)調(diào)、監(jiān)督考核、宣傳培訓(xùn)，并制定法規(guī)、政策和相關(guān)標準。各地市政府是推進海綿城市建設(shè)的責(zé)任主體，負責(zé)具體海綿城市建設(shè)項目的實施推進，各地市應(yīng)明確住建、城管、交通、水務(wù)等單位職責(zé)分工，確定具體實施環(huán)節(jié)的海綿城市建設(shè)主管部門，完善工作流程，建立追責(zé)機制。

4.2 建立保障機制，推動立法

實行項目全過程管控，在土地出讓、立項、規(guī)劃設(shè)計條件、設(shè)計文件、施工圖審查、工程施工、竣工驗收等管理環(huán)節(jié)，落實海綿城市建設(shè)理念。如在土地出讓環(huán)節(jié)，將年徑流總量控制率等指標納入土地出讓條件。推動省市級地方性立法，把成熟的海綿城市建設(shè)管理組織體系、工作機制、運行機制以法律的形式確立起來。

4.3 加大財政投入，創(chuàng)新融資渠道

加大財政投入力度，探索海綿城市項目財政補貼與獎勵政策。創(chuàng)新海綿城市建設(shè)投融資渠道，轉(zhuǎn)變以政府為主體的單一化投融資模式，鼓勵企業(yè)、公眾的積極參與海綿城市設(shè)施投資、建設(shè)和運營，完善相應(yīng)的法律法規(guī)，推動投融資主體的多元化。

4.4 推動海綿產(chǎn)業(yè)化，完善產(chǎn)業(yè)鏈條

圍繞海綿城市建設(shè)“滲”“滯”“蓄”“凈”“用”“排”六字方針，發(fā)展相關(guān)技術(shù)和產(chǎn)品。促進企業(yè)轉(zhuǎn)型和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化，培養(yǎng)一批海綿建材龍頭企業(yè)，形成一批海綿城市建設(shè)先進適用技術(shù)與產(chǎn)品目錄。

4.5 加強海綿理念教育，提高社會參與度

加強政府引導(dǎo)，利用新技術(shù)新媒介廣泛宣傳海綿城市理念，增進社會各方對海綿城市建設(shè)的理解，鼓勵全社會共同參與，讓海綿城市建設(shè)理念深入人心。優(yōu)先解決與群眾生產(chǎn)生活密切相關(guān)的問題，堅持問題導(dǎo)向，結(jié)合老舊小區(qū)改造、舊城區(qū)改造，有效解決與群眾生活密切相關(guān)的內(nèi)澇、水環(huán)境等問題，讓群眾共享海綿城市建設(shè)成果，增強居民對海綿城市的感受度和獲得感。

4.6 夯實理論基礎(chǔ)，培養(yǎng)“海綿人才”

加大海綿城市相關(guān)技術(shù)研究投入，鼓勵科研院所、高校聯(lián)合開展科技攻關(guān)，形成一批高質(zhì)量的、能解決實際問題的科研成果。加大海綿城市人才隊伍建設(shè)，建立科學(xué)的培養(yǎng)機制。制定人才政策、完善培訓(xùn)辦法，建立一支穩(wěn)定的海綿人才隊伍。