基于層次分析法的中小河流幸福度評(píng)價(jià)體系研究

張 揚(yáng)，劉立軍，馮穎縈，余維維，韓海騫

（1.浙江省水利河口研究院（浙江省海洋規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院），浙江 杭州 310017；2.浙江省水利防災(zāi)減災(zāi)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，浙江 杭州 310017；3.杭州定川信息技術(shù)有限公司，浙江 杭州 310008）

0 引 言

江河湖泊是重要的自然資源和生態(tài)要素之一，是國(guó)土空間和生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分[1]，流域治理是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)農(nóng)村建設(shè)的基礎(chǔ)工作，是水生態(tài)文明建設(shè)的必要組成，是經(jīng)濟(jì)社會(huì)穩(wěn)定可持續(xù)發(fā)展的重要支撐，良好的河流生態(tài)環(huán)境是最普惠的民生福祉之一。隨著人民物質(zhì)生活水平和精神文化需求不斷提高，對(duì)河流水系的功能需求呈現(xiàn)多樣化趨勢(shì)，河道治理除了要發(fā)揮行洪排澇、水資源供給等傳統(tǒng)功能外，更應(yīng)統(tǒng)籌考慮水生態(tài)、水景觀、水文化、水經(jīng)濟(jì)、水管理等需求，注重與區(qū)域產(chǎn)業(yè)相互融合，力促生態(tài)優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)變?yōu)榻?jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)生態(tài)和經(jīng)濟(jì)相互促進(jìn)、良性循環(huán)及“綠水青山”、“金山銀山”的和諧統(tǒng)一。

2019 年9 月，習(xí)近平總書記在黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展座談會(huì)上提出“要建設(shè)造福人民的幸福河”[2]。對(duì)照新時(shí)期河流治理的新目標(biāo)、新要求，幸福河建設(shè)已成為江河治理與保護(hù)的主要內(nèi)容[3]，“幸福河”也成為新的研究熱點(diǎn)，諸多學(xué)者們從“幸福河”的概念、內(nèi)涵、評(píng)價(jià)指標(biāo)體系等方面進(jìn)行深入研究。

雖然研究者們對(duì)“幸福河”的定義和內(nèi)涵暫時(shí)還沒有達(dá)成一致、權(quán)威的認(rèn)識(shí)，但明確了其核心內(nèi)容就是要正確認(rèn)識(shí)、評(píng)價(jià)、處理人與河流的關(guān)系[4]。陳茂山等[5]認(rèn)為應(yīng)從人類幸福的需求、河流自身健康、人類與河流關(guān)系3 個(gè)方面把握“幸福河”的內(nèi)涵。唐克旺[6]認(rèn)為“幸福河”應(yīng)是能夠給流域人民帶來幸福感的河流。左其亭等[7]指出“幸福河”的概念是動(dòng)態(tài)變化的，是生態(tài)保護(hù)和人類對(duì)河流需求的平衡。

在河流幸福度評(píng)價(jià)方面，陳茂山等[5]從洪水防御有效、供水安全可靠、水生態(tài)健康、水環(huán)境良好、流域高質(zhì)量發(fā)展及水文化傳承6 個(gè)方面提出河湖幸福評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。左其亭等[8]以安全運(yùn)行、持續(xù)供給、生態(tài)健康、和諧發(fā)展為準(zhǔn)則層，構(gòu)建了幸福河評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。中國(guó)水科院幸福河研究課題組[9]從需求層次出發(fā)，構(gòu)建包含水安全、水資源、水環(huán)境、水生態(tài)、水文化5 個(gè)維度的指標(biāo)體系，為幸福河湖建設(shè)評(píng)價(jià)提供技術(shù)支撐。張民強(qiáng)等[10]在分析國(guó)內(nèi)外民眾幸福指數(shù)與河湖幸福指數(shù)評(píng)估方法的基礎(chǔ)上，探討提出適用于浙江省獨(dú)立河流（湖泊）、縣域與流域3 種類型的河湖幸福指數(shù)評(píng)估指標(biāo)體系與評(píng)估辦法。韓宇平等[11]從流域自然屬性、社會(huì)經(jīng)濟(jì)屬性、人水和諧關(guān)系3 個(gè)方面構(gòu)建幸福河評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，并基于需求層次論將幸福河指數(shù)進(jìn)行劃分為3 個(gè)層次。貢力等[12]針對(duì)建設(shè)幸福河實(shí)現(xiàn)新時(shí)代河湖治理的目標(biāo)，基于ERG 需求模型，構(gòu)建基于改進(jìn)的粒子群優(yōu)化投影尋蹤（IPSO-PPE）的幸福河等級(jí)評(píng)價(jià)模型，實(shí)現(xiàn)對(duì)幸福河的定量評(píng)價(jià)；并以黃河甘肅段為例，分析其2010—2018 年幸福河等級(jí)指數(shù)變化的趨勢(shì)。陳敏芬等[13]根據(jù)杭州市幸福河湖建設(shè)情況，從幸福河湖評(píng)價(jià)體系框架、指標(biāo)涵義、指標(biāo)選取及測(cè)算方法等方面進(jìn)行探討研究，提出包含水安全保障、優(yōu)質(zhì)水資源、水生態(tài)活力、水休閑魅力、水文化弘揚(yáng)、水經(jīng)濟(jì)繁榮、水智慧賦能7 個(gè)方面的幸福河湖評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，為其他幸福河湖評(píng)價(jià)提供借鑒。朱潔等[14]構(gòu)建BWM-CRITIC-TOPSIS 幸福河湖綜合評(píng)價(jià)模型，并通過評(píng)價(jià)某市2015—2019 年幸福河湖建設(shè)水平對(duì)模型進(jìn)行驗(yàn)證。

河流是一個(gè)匯水系統(tǒng)，中小河流是河流水系的重要組成部分，是大江大河的源頭區(qū)，是全域幸福河湖建設(shè)的主戰(zhàn)場(chǎng)?！笆奈濉逼陂g，浙江省著力推進(jìn)全域幸福河湖建設(shè)，以此作為水利工作助推高質(zhì)量發(fā)展建設(shè)共同富裕示范區(qū)的重要抓手。中小河流絕大部分位于低山丘陵區(qū)，占比大、數(shù)量多、分布廣且比較分散，與大江大河相比，中小河流河道地形地貌、縱橫向形態(tài)的多樣性更豐富，徑流的年際年內(nèi)變異性、河道豐枯流量差異及河道洪峰模數(shù)更大，受人類活動(dòng)的影響更直接，對(duì)人類活動(dòng)的影響更敏感，整體防洪體系較為薄弱。中小河流是山洪和洪水傷亡事件的主發(fā)地；是大多數(shù)水庫等徑流調(diào)蓄工程的建設(shè)區(qū)域；是水資源保護(hù)、水土流失治理的主戰(zhàn)場(chǎng)。流域內(nèi)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展相對(duì)落后，社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展擠占中小河流水域空間，受經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展水平制約，傳統(tǒng)特色地方水文化挖掘與保護(hù)重視程度與投入不足，治理措施對(duì)流域內(nèi)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的影響路徑更短、關(guān)聯(lián)度更大，治理需求更迫切。近年來，河流治理的理念與實(shí)踐不斷豐富，治理目標(biāo)逐步由單一的防洪安全，向“幸福河”導(dǎo)向的多目標(biāo)體系轉(zhuǎn)化，“幸福”的內(nèi)涵也隨著時(shí)代進(jìn)步而不斷發(fā)展、日趨豐富?！靶腋：印辈粌H需要水景觀營(yíng)造的外在美，更需要“完善的水災(zāi)害防御設(shè)施”“顯著的水生態(tài)保護(hù)成效”“高效的水管理服務(wù)能力”“人民群眾實(shí)實(shí)在在的獲得感”等內(nèi)在美。

本文以浙江省典型中小河流為研究對(duì)象，綜合水利工程、河道演變、流域地貌、自然地理、人文地理、社會(huì)管理等學(xué)科，基于層次分析法構(gòu)建山丘區(qū)中小河流幸福指數(shù)目標(biāo)體系，為中小河流綜合治理工作提供參考。

1 幸福程度評(píng)價(jià)體系

1.1 評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

中小河流治理不僅是使其產(chǎn)生更大的綜合效益，更是保護(hù)好河流系統(tǒng)，最終達(dá)到水資源可持續(xù)發(fā)展利用的目的。河流治理涉及的范疇較廣泛，各地區(qū)、各河流面臨的問題也不盡相同，既有共性問題，也有地區(qū)性的特定問題[15]。因此，用什么指標(biāo)衡量，以及如何衡量應(yīng)根據(jù)治理目標(biāo)具體決定。為科學(xué)評(píng)價(jià)中小河流治理模式與成效，指導(dǎo)中小河流治理建設(shè)，需建立一套科學(xué)的治理評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。通過對(duì)浙江省中小河流治理現(xiàn)狀與需求調(diào)查，參考國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)，由客觀與主觀2 個(gè)層面出發(fā)，從“水安全、水生態(tài)、水管理、水宜居、水文化、水經(jīng)濟(jì)”等6 個(gè)維度選擇若干項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)，構(gòu)建中小河流評(píng)價(jià)體系。

評(píng)價(jià)目標(biāo)體系分為：目標(biāo)層、準(zhǔn)則層和指標(biāo)層。目標(biāo)層是中小河流生態(tài)化治理的總目標(biāo)；準(zhǔn)則層是必須考慮的準(zhǔn)則，為實(shí)現(xiàn)總目標(biāo)而采取的各種措施；指標(biāo)層是各項(xiàng)具體指標(biāo)?；究蚣馨疄?zāi)害防御、水生態(tài)保護(hù)、水管理服務(wù)、人水和諧、水文化傳承和水經(jīng)濟(jì)發(fā)展6 大類17 項(xiàng)指標(biāo)，見表1。

表1 中小河流幸福指數(shù)目標(biāo)體系指標(biāo)

1.2 幸福度評(píng)價(jià)體系

中小河流幸福程度評(píng)價(jià)體系中各指標(biāo)的權(quán)重采用層次分析法確定，為避免分級(jí)過度，根據(jù)1-9 標(biāo)度法[16]對(duì)各準(zhǔn)則層和指標(biāo)層重要程度進(jìn)行賦值。對(duì)已建立的中小河流幸福指數(shù)目標(biāo)體系的準(zhǔn)則層和指標(biāo)層各因素，通過專家調(diào)查構(gòu)造判斷矩陣A。

式中，aij為i因素與j因素相比，對(duì)于上一層目標(biāo)的重要程度（i，j=1，2，...，n）。

計(jì)算判斷矩陣A的最大特征根λmax和對(duì)應(yīng)的特征向量U[16]，特征向量U即為影響因子的權(quán)重值，具體計(jì)算步驟如下：

對(duì)矩陣A每一列進(jìn)行歸一化，得歸一化矩陣C：

將矩陣C按行相加求和得向量ω：

對(duì)向量ω進(jìn)行歸一化，得特征向量U：

因判斷矩陣A 具有較強(qiáng)的主觀性，需進(jìn)行一致性檢驗(yàn)，引入一致性指標(biāo)CI：

為衡量CI的大小，引入隨機(jī)一致性指標(biāo)RI[17]，RI的數(shù)值可以通過查表2 獲得。

表2 隨機(jī)一致性指標(biāo)RI 的數(shù)值表[17]

若檢驗(yàn)系數(shù)CR＜0.1，則判斷矩陣通過一致性檢驗(yàn)。

根據(jù)層次分析法計(jì)算各評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重，見表3。

表3 評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重系數(shù)表

利用上述評(píng)價(jià)方法計(jì)算得出河道幸福指數(shù)后，按照得分情況進(jìn)行幸福程度的評(píng)價(jià)。研究認(rèn)為可以按照表4 的方式評(píng)價(jià)河道幸福程度。

表4 幸福指數(shù)評(píng)價(jià)表

2 典型河流幸福程度評(píng)價(jià)

基于已建的河流幸福評(píng)價(jià)體系，選取浙江省江山市江山港、浦江縣壺源江等9 條典型河流進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。典型河流基本情況見表5。各指標(biāo)原始數(shù)據(jù)來源于各流域綜合治理規(guī)劃報(bào)告、浙江省及各地水資源公報(bào)，對(duì)親水便民設(shè)施布設(shè)情況、景觀協(xié)調(diào)程度、水文化遺產(chǎn)豐富度等指標(biāo)采用專家打分法，群眾滿意度指標(biāo)數(shù)據(jù)采用問卷調(diào)查法獲取。

表5 典型河流基本情況表

典型河流幸福程度評(píng)價(jià)成果見表6。根據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果，這9 條河流的幸福程度評(píng)價(jià)結(jié)果在“一般”和“較高”之間，浦江壺源江、柯城石梁溪、臨安南苕溪流域整體較好，評(píng)價(jià)結(jié)論與老百姓的實(shí)際感受基本吻合，表明該評(píng)價(jià)體系可用于中小河流幸福程度評(píng)價(jià)。

表6 典型河流幸福程度評(píng)價(jià)成果表

3 結(jié)論與展望

1）基于幸福河的中小河流治理目標(biāo)導(dǎo)向，構(gòu)建了以“河流幸福指數(shù)”為總目標(biāo)，包含水災(zāi)害防御、水生態(tài)保護(hù)、水管理服務(wù)、水宜居和諧、水文化傳承、水經(jīng)濟(jì)發(fā)展等6 個(gè)方面、17 項(xiàng)指標(biāo)的評(píng)價(jià)體系，并提出關(guān)鍵指標(biāo)。運(yùn)用幸福指數(shù)目標(biāo)體系對(duì)9 個(gè)典型流域的治理狀況進(jìn)行評(píng)判，結(jié)果表明，該指標(biāo)體系能夠較好地反映典型流域綜合治理的實(shí)際情況。

2）將中小河流作為由生態(tài)、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)等子系統(tǒng)組成的復(fù)合系統(tǒng)，以生態(tài)、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)指標(biāo)，概括了幸福河建設(shè)理念，建立適用于中小河流評(píng)價(jià)指標(biāo)的判據(jù)體系，并將該體系應(yīng)用于浙江省的典型流域，實(shí)證其科學(xué)性和實(shí)用性，對(duì)于中小河流治理需求識(shí)別和治理導(dǎo)向辨識(shí)具有指導(dǎo)意義。

3）提出中小河流幸福度評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，在現(xiàn)有側(cè)重自然和工程屬性目標(biāo)體系的基礎(chǔ)上，按照幸福河的要求，加入更多服務(wù)功能方面的指標(biāo)，以體現(xiàn)中小河流更加“綜合”的本色，表達(dá)人民群眾的獲得感和幸福感。

4）不同區(qū)域、不同時(shí)期人類對(duì)河流幸福需求層次不同，河流對(duì)人類幸福感、獲得感影響機(jī)理仍有待進(jìn)一步厘清；同時(shí)，基于河流幸福度評(píng)價(jià)成果的中小河流綜合治理研究實(shí)踐應(yīng)用也有待進(jìn)一步探索。