城市河湖型水利風(fēng)景區(qū)建設(shè)成效評價模型構(gòu)建

沈 昊，吳東偉，孫云翰，蔣健楠，周明明

(江蘇省水利勘測設(shè)計研究院有限公司，江蘇 揚州 225000)

0 引言

水利風(fēng)景區(qū)，指的是以水域及其岸線、水利設(shè)施為基礎(chǔ)，兼具一定質(zhì)量和規(guī)模的水利風(fēng)景資源和環(huán)境，通過多方面建設(shè)，開展科普、文化、教育等活動或者供人們休閑游憩的區(qū)域。截止2023年2月，全國已建成國家水利風(fēng)景區(qū)921家，覆蓋除港澳臺地區(qū)外的所有省、市、自治區(qū)，形成了城市河湖型、自然河湖型、水庫型、濕地型、灌區(qū)型和水土保持型6種類型[1]。

近年來，水利風(fēng)景區(qū)發(fā)展速度加快，綜合效益日漸顯著，其中尤為突出的當(dāng)屬依托城市濱水空間形成的河湖型水利風(fēng)景區(qū)。除了其本身具備的防洪、排澇、輸水等功能外，人們也越來越重視它在水文化、水景觀、水生態(tài)等方面的作用。

本文參閱研究有關(guān)文獻(xiàn)，結(jié)合水利風(fēng)景區(qū)六大主體功能的內(nèi)涵，對于城市河湖型水利風(fēng)景區(qū)的建設(shè)成效，建立評價模型。為全面促進(jìn)水生態(tài)文明建設(shè)，推進(jìn)新時代水利風(fēng)景區(qū)的可持續(xù)高質(zhì)量發(fā)展提供參考。

1 建設(shè)成效評價指標(biāo)體系構(gòu)建

1.1 評價指標(biāo)體系的構(gòu)建原則

建立一套完善的評價指標(biāo)體系[2]，是針對城市河湖型水利風(fēng)景區(qū)的建設(shè)成效進(jìn)行綜合評價的前提條件。選擇評價指標(biāo)的原則如下：

(1)全面性：即所建立的評價指標(biāo)，要能夠綜合地、完整地反映出城市河湖型水利風(fēng)景區(qū)建設(shè)成效各方面的條件。

(2)簡明性：選取的評價指標(biāo)要具有一定的針對性與代表性，能夠簡單明了地反映被評價目標(biāo)。

(3)科學(xué)性：選取的評價指標(biāo)必須滿足現(xiàn)有的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范規(guī)定等要求。

(4)可操作性：現(xiàn)實中由于資料來源的受限，有部分指標(biāo)其實很難做到合理量化，為了更方便地利用現(xiàn)有資料，選取的指標(biāo)就需要有一定的可操作性。

(5)層次性：綜合評價是一個復(fù)雜的系統(tǒng)分析過程，所以需要將復(fù)雜系統(tǒng)拆分成一些子系統(tǒng)。

1.2 評價指標(biāo)體系的建立

本文以城市河湖型水利風(fēng)景區(qū)建設(shè)成效評價為總目標(biāo)，以生態(tài)效益評估、社會效益評估、經(jīng)濟(jì)效益評估和文化效益評估為子目標(biāo)，建立城市河湖型水利風(fēng)景區(qū)評價指標(biāo)體系，對水利風(fēng)景區(qū)的建設(shè)成效進(jìn)行綜合評價。具體指標(biāo)體系見表1。

表1 城市河湖型水利風(fēng)景區(qū)建設(shè)成效評價指標(biāo)體系

1.3 評價指標(biāo)量化與標(biāo)準(zhǔn)化處理

在實際操作時，評價體系的底層指標(biāo)中，往往既有定性的，也有定量的。定性和定量指標(biāo)之間，無法直接進(jìn)行對比，所以本文將對所有的評價指標(biāo)進(jìn)行轉(zhuǎn)化。簡單來說，就是通過轉(zhuǎn)化，用無量綱的數(shù)值來表示各個評價指標(biāo)。

通過制定量化標(biāo)準(zhǔn)，再利用專家現(xiàn)場打分法，取值后標(biāo)準(zhǔn)化處理，這就是定性評價指標(biāo)的處理方法。其中，部分定性評價指標(biāo)的評分標(biāo)準(zhǔn)見表2。依據(jù)相關(guān)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，選取標(biāo)準(zhǔn)值，當(dāng)不達(dá)標(biāo)時取0，達(dá)標(biāo)時取1，這就是定量評價指標(biāo)的處理方法。其中，部分定量評價指標(biāo)的評分標(biāo)準(zhǔn)見表3。

表2 部分定性評價指標(biāo)評分標(biāo)準(zhǔn)

表3 部分定量評價指標(biāo)評分標(biāo)準(zhǔn)

2 建設(shè)成效評價指標(biāo)賦權(quán)

2.1 評價指標(biāo)賦權(quán)方法

能否科學(xué)地確定評價指標(biāo)體系中各指標(biāo)的權(quán)重，在多層次多指標(biāo)的綜合評價體系中，是非常重要且關(guān)鍵的。權(quán)重確定的合理與否，對最終評價結(jié)果的準(zhǔn)確性是有直接影響的。本文采用的是乘積標(biāo)度法，即改進(jìn)的AHP賦權(quán)法，來計算確定各指標(biāo)的權(quán)重。

起初用AHP[8]確定權(quán)重時，采用的是1～9標(biāo)度法，但在現(xiàn)實操作時發(fā)現(xiàn)這種方法存在一定的不合理性。所以，研究者們對1～9標(biāo)度法進(jìn)行拓展研究，進(jìn)而又提出了9/9～9/1標(biāo)度法、10/10～18/2標(biāo)度法以及指數(shù)標(biāo)度法等。相關(guān)的幾種標(biāo)度見表4。

表4 AHP的4種標(biāo)度

一般在現(xiàn)實情況下，極少會出現(xiàn)“極端重要”和“強烈重要”兩種程度區(qū)分。所以，指標(biāo)A與指標(biāo)B兩兩對比重要性時，只劃分兩個等級，即“稍微重要”或者“相同”。以此為基礎(chǔ)，進(jìn)而進(jìn)行遞進(jìn)分析，這種方法就叫乘積標(biāo)度法(改進(jìn)的AHP賦權(quán)法)。相較于傳統(tǒng)的AHP賦權(quán)法，它更加合理，計算的結(jié)果更具有科學(xué)性。

運用乘積標(biāo)度法(改進(jìn)的AHP賦權(quán)法)來確定權(quán)重的基本步驟如下：

(1)通過專家的經(jīng)驗和相關(guān)的知識，分析得到的實際數(shù)據(jù)資料，再對評價體系中相同層級的m個指標(biāo)進(jìn)行重要性的對比及排序。

(2)將指標(biāo)進(jìn)行對比，當(dāng)評價指標(biāo)A與評價指標(biāo)B之間的重要性對比為“相同”時，取ωA∶ωB=1∶1，則權(quán)重為：(ωA∶ωB)=(0.5，0.5)。當(dāng)評價指標(biāo)A與評價指標(biāo)B之間的重要性對比為“稍微重要”時，取ωA∶ωB=1.354∶1，則權(quán)重為：(ωA，ωB)=(0.575，0.425)。

(3)當(dāng)出現(xiàn)評價指標(biāo)A與評價指標(biāo)B之間的重要性對比，比“稍微重要”還要“稍微重要”時，可以取ωA∶ωB=(1.354×1.354∶1)∶1=1.833∶1，權(quán)重為：(ωA，ωB)=(0.647，0.353)。

2.2 評價指標(biāo)權(quán)重計算結(jié)果

依據(jù)以上方法，最終得到城市河湖型水利風(fēng)景區(qū)建設(shè)成效評價指標(biāo)權(quán)重見表5。

表5 城市河湖型水利風(fēng)景區(qū)建設(shè)成效評價指標(biāo)權(quán)重計算結(jié)果

3 建設(shè)成效評價模型構(gòu)建及其應(yīng)用

3.1 灰色模糊綜合評價基本理論

本文在城市河湖型水利風(fēng)景區(qū)建設(shè)成效評價過程中，引入灰色模糊綜合評價法[9]，以下簡稱GF綜合評價法。

(1)GF關(guān)系

(1)

(2)

(2)GF綜合評價

(3)

(4)

即GF綜合評價結(jié)果。

3.2 建設(shè)成效評價基本步驟

3.2.1確定評價因素集

根據(jù)上文構(gòu)建的城市河湖型水利風(fēng)景區(qū)建設(shè)成效評價指標(biāo)體系，評價因素集共分為4個等級，具體見表1。

總目標(biāo)：城市河湖型水利風(fēng)景區(qū)建設(shè)成效評價A；

子目標(biāo)：生態(tài)效益評估B1、社會效益評估B1、經(jīng)濟(jì)效益評估B1、文化效益評估B4；

一級指標(biāo)：C1、C2、C3、…、C12(代號含義見表1)；

二級指標(biāo)：D1、D2、D3、…、D20(代號含義見表1)；

3.2.2確定評語集

表6 各評價等級指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)范圍

3.2.3確定權(quán)重矩陣

權(quán)重矩陣包括兩個部分，一是評價因素的權(quán)重，二是權(quán)重所對應(yīng)的點灰度。

其中，權(quán)重的計算采用乘積標(biāo)度法來確定，具體結(jié)果見表5。在本文的綜合評價模型中，所有的點灰度都設(shè)為0。

3.2.4建立GF評價矩陣

本文建立的城市河湖型水利風(fēng)景區(qū)建設(shè)成效評價指標(biāo)的4個等級的隸屬函數(shù)如下：

(5)

ri2(u)=

(6)

ri3(u)=

(7)

(8)

將指標(biāo)量化值帶入隸屬函數(shù)，即可求得相應(yīng)的隸屬度。再依據(jù)實際情況確定點灰度，即可得到相應(yīng)的GF評價矩陣。

3.2.5GF綜合評價

本文對模部使用加權(quán)平均模型M(·，⊕)進(jìn)行計算，對灰部使用模型M(?，+)進(jìn)行計算。得到權(quán)重矩陣和評判矩陣進(jìn)行GF綜合評價：

(9)

式中，ai、νi—指標(biāo)的權(quán)重和相應(yīng)的點灰度；μij、νij—指標(biāo)隸屬度和相應(yīng)的點灰度。

同理，對于多層次系統(tǒng)進(jìn)行評價時，按上述方法從最底層指標(biāo)開始進(jìn)行綜合評價，然后依次向上一層進(jìn)行評價，逐層評價到最高層即可得出綜合評價結(jié)果。

3.2.6確定評價結(jié)果

3.3 建設(shè)成效評價模型的應(yīng)用

(10)

4 結(jié)語

本文以城市河湖型水利風(fēng)景區(qū)建設(shè)成效評價為總目標(biāo)，以生態(tài)效益評估、社會效益評估、經(jīng)濟(jì)效益評估和文化效益評估為子目標(biāo)，建立城市河湖型水利風(fēng)景區(qū)評價指標(biāo)體系。運用乘積標(biāo)度法計算得到評價指標(biāo)的權(quán)重，并以灰色模糊綜合評價法建立城市河湖型水利風(fēng)景區(qū)建設(shè)成效評價模型。

本文構(gòu)建的評價模型，可以用于城市河湖型水利風(fēng)景區(qū)建設(shè)成效的評價研究，其結(jié)果，可以為全面促進(jìn)水生態(tài)文明建設(shè)，推進(jìn)新時代水利風(fēng)景區(qū)的可持續(xù)高質(zhì)量發(fā)展提供參考。