基于AHP的重點(diǎn)監(jiān)控用水單位節(jié)水水平評(píng)價(jià)

孫曉文 陳松峰 何菡丹

(江蘇省水資源服務(wù)中心,江蘇 南京 210029)

為深入貫徹落實(shí)“節(jié)水優(yōu)先、空間均衡、系統(tǒng)治理、兩手發(fā)力”的治水思路,保障國(guó)家水安全,促進(jìn)高質(zhì)量發(fā)展,黨的十九大報(bào)告中要求實(shí)施國(guó)家節(jié)水行動(dòng),把節(jié)水工作上升到國(guó)家層面[1]。2019年,國(guó)家發(fā)展改革委和水利部聯(lián)合印發(fā)《國(guó)家節(jié)水行動(dòng)方案》,明確提出要建立重點(diǎn)監(jiān)控用水單位名錄。江蘇省重點(diǎn)監(jiān)控用水單位名錄覆蓋農(nóng)業(yè)、工業(yè)和服務(wù)業(yè)三大領(lǐng)域,納入名錄的用水單位具有用水量大、涉及高耗水行業(yè)多、節(jié)水示范效應(yīng)強(qiáng)的特點(diǎn),是節(jié)水管理的重點(diǎn)對(duì)象。加強(qiáng)重點(diǎn)監(jiān)控用水單位管理,是推進(jìn)水資源集約節(jié)約利用的重要舉措[2]?！笆奈濉逼陂g,江蘇省經(jīng)濟(jì)將繼續(xù)保持高速增長(zhǎng),水資源承載壓力仍然較大。因此,亟需構(gòu)建節(jié)水新格局,圍繞水資源取、用、耗、排、再利用等各個(gè)環(huán)節(jié),實(shí)施全領(lǐng)域、全過程綜合節(jié)水,這就對(duì)重點(diǎn)監(jiān)控用水單位的監(jiān)管提出了更高要求。

目前,針對(duì)重點(diǎn)監(jiān)控用水單位節(jié)水管理的研究多集中在政策制度領(lǐng)域,節(jié)水措施主要包括建立節(jié)水激勵(lì)約束機(jī)制[3]、加強(qiáng)用水監(jiān)督檢查[4]、完善節(jié)水制度[5]等,較為寬泛,針對(duì)性不強(qiáng)。上述研究均限定于定性分析,對(duì)重點(diǎn)監(jiān)控用水單位的指標(biāo)化、定量化、精細(xì)化評(píng)價(jià)方面的研究較少,與當(dāng)前節(jié)水管理精細(xì)化的要求相比仍有一定差距。

本研究在分析江蘇省重點(diǎn)監(jiān)控用水單位用水組成的基礎(chǔ)上,采用層次分析法構(gòu)建高耗水行業(yè)重點(diǎn)監(jiān)控用水單位節(jié)水水平評(píng)價(jià)模型,以用水效率、節(jié)水管理、節(jié)水成效為準(zhǔn)則層,選取評(píng)價(jià)指標(biāo),通過專家打分法確定各項(xiàng)指標(biāo)權(quán)重,對(duì)各項(xiàng)指標(biāo)賦分,形成了完善的評(píng)價(jià)體系。選取電力、鋼鐵、化工、紡織等高耗水行業(yè)的典型重點(diǎn)監(jiān)控用水企業(yè)進(jìn)行了評(píng)價(jià),分析存在問題,有針對(duì)性地提出節(jié)水對(duì)策,對(duì)于加強(qiáng)江蘇省重點(diǎn)監(jiān)控用水單位的管理具有重要的借鑒意義。

1 江蘇省重點(diǎn)監(jiān)控用水單位用水組成

2020年,江蘇省重點(diǎn)監(jiān)控用水單位共491家(不重復(fù)統(tǒng)計(jì),下同),其中,國(guó)家級(jí)重點(diǎn)監(jiān)控用水單位62家,省級(jí)重點(diǎn)監(jiān)控用水單位123家,地市級(jí)重點(diǎn)監(jiān)控用水單位306家。工業(yè)用水單位308家,占全部重點(diǎn)監(jiān)控用水單位的62.7%。

2020年,全省重點(diǎn)監(jiān)控用水單位總用水量為245.1億m3,占全省總用水量的42.8%。其中,工業(yè)行業(yè)用水量占比最大,達(dá)80.2%。工業(yè)行業(yè)中,電力行業(yè)用水占九成以上,其他用水量較大的行業(yè)還有鋼鐵、化工等高耗水行業(yè)。由此可見,重點(diǎn)監(jiān)控用水單位節(jié)水的關(guān)鍵在于高耗水行業(yè)單位節(jié)水。江蘇省重點(diǎn)監(jiān)控用水單位用水組成見圖1。

圖1 江蘇省重點(diǎn)監(jiān)控用水單位用水組成

2 江蘇省高耗水重點(diǎn)監(jiān)控用水單位節(jié)水水平評(píng)價(jià)模型

本文采用層次分析法,建立江蘇省高耗水行業(yè)重點(diǎn)監(jiān)控用水單位節(jié)水水平評(píng)價(jià)模型,構(gòu)建評(píng)價(jià)體系,確定指標(biāo)層對(duì)目標(biāo)層的權(quán)重,并量化評(píng)價(jià)典型重點(diǎn)監(jiān)控用水單位的節(jié)水水平,以期進(jìn)一步挖掘重點(diǎn)監(jiān)控用水單位節(jié)水潛力。

2.1 層次分析法原理

層次分析法[6](The Analytic Hierarchy Process,AHP)是一種定性和定量分析有機(jī)結(jié)合的層次化分析方法。將評(píng)價(jià)的相關(guān)因素分為目標(biāo)層、準(zhǔn)則層和方案層,通過數(shù)學(xué)方法確定各層次對(duì)應(yīng)權(quán)重,進(jìn)而確定兩兩比較關(guān)系的判斷矩陣,綜合測(cè)算系統(tǒng)的權(quán)重,最后得出不同方案的評(píng)價(jià)指數(shù)[7]。

2.2 層次結(jié)構(gòu)模型構(gòu)建

本文以高耗水行業(yè)重點(diǎn)監(jiān)控用水單位節(jié)水水平為目標(biāo)層,構(gòu)建評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。評(píng)價(jià)指標(biāo)分為3個(gè)準(zhǔn)則層:用水效率、節(jié)水管理、節(jié)水成效。江蘇省高耗水行業(yè)重點(diǎn)監(jiān)控用水單位節(jié)水水平評(píng)價(jià)指標(biāo)體系見圖2。

圖2 江蘇省高耗水行業(yè)重點(diǎn)監(jiān)控用水單位節(jié)水水平評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

2.3 兩兩比較判斷矩陣構(gòu)建

以上一層次的元素為準(zhǔn)則,對(duì)下一層次各影響因素的相對(duì)重要性進(jìn)行兩兩判斷與比較[7],按照比例標(biāo)度方法,建立判斷矩陣,見式(1)。

式中:aij為第i個(gè)目標(biāo)與第j個(gè)目標(biāo)的相對(duì)重要程度[8],按照1～9標(biāo)度法進(jìn)行兩兩比較確定;n為判斷矩陣階數(shù)。

比例標(biāo)度值含義見表1。

表1 比例標(biāo)度值含義

構(gòu)造指標(biāo)體系目標(biāo)層對(duì)于準(zhǔn)則層的判斷矩陣T-A和準(zhǔn)則層對(duì)于方案層的判斷矩陣A1-B、A2-B、A3-B[6],分別見表2、表3、表4、表5。

表2 判斷矩陣T-A

表3 判斷矩陣A-B1

表4 判斷矩陣A-B2

表5 判斷矩陣A-B3

分別計(jì)算上述矩陣的最大特征根λmax,開展一致性檢驗(yàn)[9]。

2.4 一致性檢驗(yàn)

按以下公式進(jìn)行一致性檢驗(yàn):

式中:CI為一致性指標(biāo);CR為隨機(jī)一致性比例;n為矩陣階數(shù);RI為隨機(jī)指標(biāo),標(biāo)準(zhǔn)值見表6。若CR＜0.1000,則判斷矩陣具有滿意的一致性[10]。

表6 隨機(jī)指標(biāo)RI值

經(jīng)過檢驗(yàn),上述4個(gè)矩陣的CR值分別為:CR(TA)=0.0158,CR(A1-B)=0.0398,CR(A2-B)=0.0300,CR(A3-B)=0.0158,均小于0.1000,通過一致性檢驗(yàn)[11]。

2.5 權(quán)重確定

分別計(jì)算出上述4個(gè)矩陣的特征向量,經(jīng)過歸一化計(jì)算,得到某一層次指標(biāo)對(duì)于其上一層次相對(duì)重要性的權(quán)值,進(jìn)一步計(jì)算后,得到方案層全部指標(biāo)相對(duì)于目標(biāo)層的權(quán)重,見表7。

表7 江蘇省高耗水重點(diǎn)監(jiān)控用水單位節(jié)水水平評(píng)價(jià)指標(biāo)體系權(quán)重

3 江蘇省高耗水重點(diǎn)監(jiān)控用水單位節(jié)水分析案例

在上述高耗水行業(yè)重點(diǎn)監(jiān)控用水單位節(jié)水水平評(píng)價(jià)指標(biāo)體系基礎(chǔ)上,提出具體評(píng)價(jià)要求,以總分100分確定每項(xiàng)指標(biāo)的賦分,并進(jìn)行無量綱化處理,形成江蘇省高耗水重點(diǎn)監(jiān)控用水單位節(jié)水水平評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),見表8。從電力、鋼鐵、化工、紡織等高耗水行業(yè)中選擇典型省級(jí)重點(diǎn)監(jiān)控用水單位,開展節(jié)水評(píng)價(jià),評(píng)價(jià)結(jié)果見表9～表12。

表8 江蘇省高耗水重點(diǎn)監(jiān)控用水單位節(jié)水水平評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

表9 典型重點(diǎn)監(jiān)控發(fā)電廠節(jié)水水平分析評(píng)價(jià)結(jié)果

表12 典型重點(diǎn)監(jiān)控紡織廠節(jié)水水平分析評(píng)價(jià)結(jié)果

表10 典型重點(diǎn)監(jiān)控鋼鐵廠節(jié)水水平分析評(píng)價(jià)結(jié)果

表11 典型重點(diǎn)監(jiān)控化工廠節(jié)水水平分析評(píng)價(jià)結(jié)果

從評(píng)價(jià)結(jié)果看:江蘇省高耗水典型重點(diǎn)監(jiān)控用水單位用水效率普遍較高,用水重復(fù)利用率、用水設(shè)施漏損率均達(dá)到江蘇省節(jié)水型企業(yè)標(biāo)準(zhǔn),但非常規(guī)水源利用方面較為落后;在節(jié)水管理方面,紡織廠和化工廠管理較為薄弱,節(jié)水管理制度尚不健全,用水審計(jì)未定期開展;各典型重點(diǎn)監(jiān)控用水單位均存在節(jié)水統(tǒng)計(jì)不到位、節(jié)水技術(shù)推廣應(yīng)用不足等問題;在節(jié)水成效方面,節(jié)水型企業(yè)覆蓋率高,但合同節(jié)水和水效領(lǐng)跑者創(chuàng)建工作仍需進(jìn)一步加強(qiáng)。

4 結(jié)論與對(duì)策

本文建立了江蘇省高耗水重點(diǎn)監(jiān)控用水單位節(jié)水水平評(píng)價(jià)體系,并針對(duì)典型重點(diǎn)監(jiān)控用水單位進(jìn)行了評(píng)價(jià),結(jié)果表明,該體系從用水效率、節(jié)水管理和節(jié)水成效3個(gè)維度全面、客觀、準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)了重點(diǎn)監(jiān)控用水單位的節(jié)水水平,反映了存在的具體問題。根據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果,對(duì)江蘇省高耗水行業(yè)重點(diǎn)監(jiān)控用水單位節(jié)水工作提出如下對(duì)策。

4.1 節(jié)水技術(shù)對(duì)策

全面推進(jìn)高耗水行業(yè)節(jié)水技術(shù)改造,加強(qiáng)先進(jìn)節(jié)水工藝技術(shù)和裝備應(yīng)用,開展梯級(jí)用水優(yōu)化[12],探索優(yōu)化生產(chǎn)流程,深挖節(jié)水潛力。

4.2 節(jié)水管理對(duì)策

完善節(jié)水管理制度,定期開展用水審計(jì),做好節(jié)水統(tǒng)計(jì)分析工作。探索建立面向用水戶、水行政主管部門等多個(gè)維度的節(jié)水管理信息系統(tǒng),加強(qiáng)用水戶用水節(jié)水情況在線監(jiān)測(cè),實(shí)現(xiàn)節(jié)水管理自動(dòng)化、智能化。加快推進(jìn)高耗水行業(yè)合同節(jié)水管理模式推廣,發(fā)揮政府和市場(chǎng)的雙重作用[13]。深入開展高耗水行業(yè)水效領(lǐng)跑者引領(lǐng)行動(dòng),推動(dòng)高耗水企業(yè)持續(xù)趕超引領(lǐng)。

4.3 節(jié)水開源對(duì)策

鼓勵(lì)配套建設(shè)污水處理再生利用設(shè)施和管網(wǎng),加強(qiáng)工業(yè)集聚區(qū)污水處理和再生水利用設(shè)施建設(shè)。調(diào)整非常規(guī)水用水價(jià)格,建立用水單位節(jié)水改造與使用者付費(fèi)雙向機(jī)制,保障資金投入,保障非常規(guī)水源開發(fā)利用發(fā)揮效益[14]?！?/p>