基于聚類(lèi)分析的黑龍江省水資源協(xié)調(diào)能力評(píng)價(jià)指標(biāo)選取

王同旭，崔 月

(黑龍江省大慶水文水資源中心，黑龍江 大慶 163000)

黑龍江省位于我國(guó)東北部，是我國(guó)位置最北、緯度最高的省份，有松花江、黑龍江、烏蘇里江、綏芬河四大水系[1]。近年來(lái)，通過(guò)國(guó)內(nèi)外學(xué)者的不斷努力，評(píng)價(jià)指標(biāo)的建立方法也變得靈活多樣，目前水資源評(píng)價(jià)指標(biāo)建立的方法有：相關(guān)系數(shù)法、變異系數(shù)法、極大不相關(guān)系數(shù)法、層次分析法、熵值法、專(zhuān)家咨詢(xún)法、主成分分析法、聚類(lèi)分析法等[2]。通過(guò)聚類(lèi)分析方法，對(duì)黑龍江省水資源協(xié)調(diào)能力評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行篩選，從而為實(shí)現(xiàn)水資源可持續(xù)開(kāi)發(fā)利用與保護(hù)提供相應(yīng)科學(xué)依據(jù)和決策參考。

1 數(shù)據(jù)來(lái)源

文章的數(shù)據(jù)來(lái)源于《黑龍江省水資源公報(bào)》和《黑龍江統(tǒng)計(jì)年鑒》，見(jiàn)表1。

表1 黑龍江省各大流域水資源基礎(chǔ)數(shù)據(jù)

續(xù)表1 黑龍江省各大流域水資源基礎(chǔ)數(shù)據(jù)

2 評(píng)價(jià)指標(biāo)初選

考慮水資源與社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境等因素影響，以及水資源系統(tǒng)自身發(fā)展情況，從“水資源與社會(huì)協(xié)調(diào)發(fā)展因素”、“水資源與經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展因素”、“水資源與環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展因素”、“水資源系統(tǒng)自身發(fā)展因素”四個(gè)方向入手初選出黑龍江省四大流域(黑龍江干流、松花江、烏蘇里江、綏芬河)水資源較為常用的31項(xiàng)指標(biāo)，見(jiàn)表2。

表2 黑龍江省四大流域水資源協(xié)調(diào)能力評(píng)價(jià)指標(biāo)初選

3 基于聚類(lèi)分析的評(píng)價(jià)指標(biāo)篩選

采用聚類(lèi)分析法中加權(quán)歐式距離公式并通過(guò)熵權(quán)法求出上述指標(biāo)的權(quán)重。

(1)

在水資源與社會(huì)協(xié)調(diào)發(fā)展因素中，7項(xiàng)指標(biāo)可分為3類(lèi)，人口密度、需水模數(shù)為第1類(lèi)，人均用水量、人口增長(zhǎng)率、城鎮(zhèn)人均需水量為第2類(lèi)，人均用水定額為第3類(lèi)，農(nóng)民人均收入權(quán)重過(guò)小，故不做聚類(lèi)分析。

在水資源與經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展因素中，8項(xiàng)指標(biāo)可分為3類(lèi)，人均GDP、農(nóng)業(yè)人均產(chǎn)值、農(nóng)業(yè)用水指標(biāo)為第1類(lèi)，人均糧食產(chǎn)量、灌溉率為第2類(lèi)，工業(yè)人均產(chǎn)值、人均消費(fèi)水平、為第3類(lèi)，工業(yè)用水指標(biāo)權(quán)重過(guò)小，故不做聚類(lèi)分析。

在水資源與環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展因素中，6項(xiàng)指標(biāo)可分為3類(lèi)，耕地率、廢水占有率、生態(tài)環(huán)境用水率、水土流失治理率為第1類(lèi)，森林覆蓋率為第2類(lèi)，水土流失率為第3類(lèi)。

在水資源系統(tǒng)自身發(fā)展因素中，10項(xiàng)指標(biāo)可分為3類(lèi)，年徑流深、供水模數(shù)、水資源開(kāi)發(fā)利用率、地下水開(kāi)發(fā)程度、人均需水量、地下水資源模數(shù)為第1類(lèi)，地下水開(kāi)發(fā)程度、地表水資源模數(shù)為第2類(lèi)，人均水資源量為第3類(lèi)。

再通過(guò)matlab程序進(jìn)一步驗(yàn)證，選取各類(lèi)權(quán)重較大的指標(biāo)作為最終的評(píng)價(jià)指標(biāo)，共12項(xiàng)，見(jiàn)表3。

表3 基于聚類(lèi)分析的黑龍江省四大流域水資源協(xié)調(diào)能力評(píng)價(jià)指標(biāo)結(jié)果

4 結(jié) 論

從水資源與社會(huì)、水資源與經(jīng)濟(jì)、水資源與環(huán)境、水資源系統(tǒng)自身四個(gè)方向入手初選出黑龍江省四大流域水資源協(xié)調(diào)能力評(píng)價(jià)較為常用的31項(xiàng)指標(biāo)，用聚類(lèi)分析法中加權(quán)歐式距離公式并通過(guò)熵權(quán)法求出上述指標(biāo)的權(quán)重，再通過(guò)matlab程序進(jìn)一步驗(yàn)證，選取各類(lèi)權(quán)重較大的指標(biāo)作為最終的評(píng)價(jià)指標(biāo)，包括人均用水定額等12項(xiàng)。