基于DPSIR模型和SEM的水庫(kù)運(yùn)行績(jī)效關(guān)鍵影響因素研究

0 引言

我國(guó)是全球擁有水庫(kù)數(shù)量最多的國(guó)家，現(xiàn)有水庫(kù)多達(dá)9.8萬(wàn)座。這些水庫(kù)作為重要的水資源調(diào)控設(shè)施，在防洪[1]、灌溉[2]、供水[3]、發(fā)電[4]等領(lǐng)域發(fā)揮著不可或缺的作用。然而，隨著全球氣候變化和極端天氣頻繁發(fā)生，水庫(kù)運(yùn)行面臨日益復(fù)雜的挑戰(zhàn)，對(duì)其高效管理與科學(xué)調(diào)控提出了更高要求[5]。因此，通過(guò)科學(xué)管理提升水庫(kù)運(yùn)行績(jī)效，確保水庫(kù)防洪安全、實(shí)現(xiàn)資源利用與生態(tài)保護(hù)等目標(biāo)，對(duì)促進(jìn)水利工程高質(zhì)量發(fā)展具有重要的理論與實(shí)踐意義。

眾多學(xué)者圍繞水利工程運(yùn)行管理問(wèn)題展開(kāi)了諸多研究。宋亮亮等[5]利用云模型對(duì)江都水利樞紐工程的運(yùn)行安全韌性進(jìn)行了評(píng)價(jià)。陳華等對(duì)水庫(kù)安全運(yùn)行管理研究現(xiàn)狀進(jìn)行了梳理，提出水庫(kù)安全運(yùn)行管理模式的原則和建議。孫靜等[7]構(gòu)建了北京市南水北調(diào)配套工程的運(yùn)維產(chǎn)出質(zhì)量績(jī)效指標(biāo)體系，有效提高了工程管理單位運(yùn)維工作的規(guī)范性。袁汝華等采用層次分析法和SBE美景度評(píng)價(jià)法（SBE），綜合分析了江蘇省水利工程精細(xì)化管理成效，為水庫(kù)管理單位改善運(yùn)營(yíng)模式提供依據(jù)。梁文娟建立了陜西省小型水庫(kù)運(yùn)行管理標(biāo)準(zhǔn)化評(píng)價(jià)模型，基于評(píng)價(jià)結(jié)果提出提升陜西省水庫(kù)運(yùn)行管理水平的對(duì)策建議。王翔等[10]結(jié)合風(fēng)險(xiǎn)矩陣原理，構(gòu)建了具備多維度與多時(shí)空尺度特征的水利工程安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估體系。Wang等[1-12]闡述了梯級(jí)水庫(kù)壩體風(fēng)險(xiǎn)研究的進(jìn)展，指出現(xiàn)有方法在科學(xué)性與實(shí)用性方面的不足，提出新的評(píng)估概念與方法，并構(gòu)建了考慮潰壩影響、社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)及風(fēng)險(xiǎn)傳遞效應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)分類體系。Zhao 等[13]模擬旺木流域不同重現(xiàn)期下的洪水淹沒(méi)范圍，比較有無(wú)水庫(kù)時(shí)的房屋損失，評(píng)估了水庫(kù)的綜合減災(zāi)效益。綜上所述，現(xiàn)有水庫(kù)運(yùn)行管理研究多集中于安全與績(jī)效評(píng)價(jià)層面，針對(duì)績(jī)效影響因素的深人探討仍相對(duì)較少，不利于有效指導(dǎo)水庫(kù)運(yùn)行管理的相關(guān)實(shí)踐工作。

鑒于此，本文深入研究相關(guān)文獻(xiàn)綜述、政策文件，基于DPSIR模型系統(tǒng)性識(shí)別水庫(kù)運(yùn)行績(jī)效的影響因素，利用問(wèn)卷調(diào)查的方式對(duì)各影響因素的重要度進(jìn)行評(píng)估，通過(guò)結(jié)構(gòu)方程模型（SEM）獲取影響因素的荷載系數(shù)，運(yùn)用重要性績(jī)效分析法找出水庫(kù)運(yùn)行績(jī)效的關(guān)鍵影響因素，并據(jù)此給出相關(guān)建議和措施，以期為水庫(kù)的優(yōu)化管理及決策提供理論依據(jù)和實(shí)踐指導(dǎo)。

1基于DPSIR模型的水庫(kù)運(yùn)行績(jī)效影響因素識(shí)別

水庫(kù)運(yùn)行績(jī)效指水庫(kù)在實(shí)現(xiàn)其功能自標(biāo)過(guò)程中表現(xiàn)出的效率、效果和可持續(xù)性，是水庫(kù)運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的結(jié)果及其對(duì)社會(huì)公眾滿意程度的綜合體現(xiàn)[14]。根據(jù)水庫(kù)功能，其運(yùn)行績(jī)效一般包括防洪安全、供水、發(fā)電、生態(tài)環(huán)境、經(jīng)濟(jì)社會(huì)績(jī)效等。水庫(kù)運(yùn)行績(jī)效的優(yōu)劣取決于多個(gè)因素的綜合作用，科學(xué)識(shí)別這些因素對(duì)提升績(jī)效至關(guān)重要，為此引入DPSIR模型從系統(tǒng)角度全面獲取水庫(kù)運(yùn)行績(jī)效影響因素。驅(qū)動(dòng)力-壓力-狀態(tài)-影響-響應(yīng)（Driving Force-Pressure-State-Impact-Response，DP-SIR）模型作為一種系統(tǒng)分析框架，現(xiàn)已被廣泛應(yīng)用于解決環(huán)境與社會(huì)發(fā)展關(guān)系問(wèn)題[15-17]。本文基于相關(guān)文獻(xiàn)以及水利部頒布的《水利工程管理考核辦法》（水運(yùn)管［2019］53號(hào)），采用DPSIR模型從驅(qū)動(dòng)力、壓力、狀態(tài)、影響、響應(yīng)等五個(gè)一級(jí)影響因素，系統(tǒng)梳理并識(shí)別出18項(xiàng)水庫(kù)運(yùn)行績(jī)效的二級(jí)影響因素。驅(qū)動(dòng)力因素主要反映水庫(kù)運(yùn)行績(jī)效的外部推動(dòng)力量；壓力因素歸納影響水庫(kù)運(yùn)行績(jī)效的主要挑戰(zhàn)來(lái)源；狀態(tài)因素展示水庫(kù)當(dāng)前運(yùn)行條件和基礎(chǔ)能力；影響因素體現(xiàn)水庫(kù)運(yùn)行的正負(fù)面效應(yīng)；響應(yīng)因素反映提升水庫(kù)運(yùn)行績(jī)效的管理措施和調(diào)控手段，水庫(kù)運(yùn)行績(jī)效影響因素清單見(jiàn)表1。

2基于SEM的水庫(kù)運(yùn)行績(jī)效影響因素分析

2.1 問(wèn)卷調(diào)查

針對(duì)識(shí)別的水庫(kù)運(yùn)行績(jī)效影響因素清單，通過(guò)問(wèn)卷調(diào)查的方式判斷各影響因素的重要程度。問(wèn)卷調(diào)查對(duì)象主要包括研究水利工程項(xiàng)目管理的學(xué)者、水利工程運(yùn)管單位、水利設(shè)計(jì)院及咨詢單位等。問(wèn)卷發(fā)放形式主要包括“問(wèn)卷星”為調(diào)查平臺(tái)的網(wǎng)絡(luò)問(wèn)卷、紙質(zhì)問(wèn)卷及電子郵件。調(diào)查于2024年5月展開(kāi)，歷時(shí)3個(gè)月，共發(fā)放問(wèn)卷212份，回收問(wèn)卷150份，剔除不合格問(wèn)卷18份，有效問(wèn)卷132份，問(wèn)卷有效回收率為 62.26% 。

2.2 問(wèn)卷統(tǒng)計(jì)分析

通過(guò)SPSS軟件對(duì)有效問(wèn)卷進(jìn)行信度分析，計(jì)算Cronbach's α 系數(shù)衡量初始問(wèn)卷信度，經(jīng)檢驗(yàn)本次問(wèn)卷的 α 為 0.896gt;0.8 ，說(shuō)明此次調(diào)查信度較高。選取KMO值對(duì)問(wèn)卷進(jìn)行效度分析，結(jié)果顯示KMO值為0.882，表明問(wèn)卷效度較好。水庫(kù)運(yùn)行績(jī)效影響因素的統(tǒng)計(jì)描述見(jiàn)表2?？梢钥闯?，各項(xiàng)影響因素的重要度均值都大于3.0，說(shuō)明識(shí)別出的影響因素都比較重要，其中有2項(xiàng)影響因素的均值大于4.0，分別為組織結(jié)構(gòu)與管理制度（ PF₈ ）和水庫(kù)運(yùn)行智慧化水平（ PF₁₆ ）。絕大多數(shù)影響因素的標(biāo)準(zhǔn)差都小于1，說(shuō)明問(wèn)卷數(shù)據(jù)的離散程度較小，調(diào)查對(duì)象的意見(jiàn)趨于集中。各影響因素偏度和峰度的絕對(duì)值均較小，表明風(fēng)險(xiǎn)重要度評(píng)判的問(wèn)卷數(shù)據(jù)基本符合正態(tài)分布。

2.3 SEM的構(gòu)建及測(cè)度

基于結(jié)構(gòu)方程模型（Structucal Equation Model-ing，SEM）[18-19]建立水庫(kù)運(yùn)行績(jī)效影響因素高階因子模型，模型包含驅(qū)動(dòng)力、狀態(tài)、壓力、影響、響應(yīng)等5個(gè)一級(jí)因素以及18個(gè)二級(jí)影響因素（PF₁～PF₁₈） ），選取極大似然估計(jì)法對(duì)模型進(jìn)行參數(shù)估計(jì)，采用常用適配度指標(biāo)檢驗(yàn)?zāi)Ｐ蛿M合度[20]。檢驗(yàn)結(jié)果表明：高階因子模型卡方自由度比為2.883，介于區(qū)間（2，5）；RMSEA（0.056），小于慣用標(biāo)準(zhǔn)0.06；GFI（0.918）、AGFI（0.901）、CFI（0.905）、NNFI（0.907）均超過(guò)0.9的慣用值。該模型具有較好的擬合度，水庫(kù)運(yùn)行績(jī)效影響因素的SEM參數(shù)估計(jì)結(jié)果如圖1所示。高階因子模型中運(yùn)行管理績(jī)效因素的路徑系數(shù)表明，對(duì)水庫(kù)運(yùn)行績(jī)效影響最大的是狀態(tài)因素（0.84），其次為響應(yīng)因素（0.82），再次是驅(qū)動(dòng)力因素（0.79）、影響因素（0.76），最后是壓力因素（0.75）。此外，各影響因素的因子荷載均比較高，均在0.54至0.77之間，說(shuō)明各項(xiàng)影響因素都具有良好的聚斂效度。綜合5個(gè)一級(jí)影響因素對(duì)應(yīng)的路徑系數(shù)以及18個(gè)二級(jí)影響因素的因子荷載，可以獲得18個(gè)二級(jí)影響因素對(duì)水庫(kù)運(yùn)行績(jī)效的整體因子荷載，整體因子荷載在0.28至0.62區(qū)間內(nèi)，其中組織結(jié)構(gòu)與管理制度（0.62）總體因子荷載最高，說(shuō)明該因素對(duì)水庫(kù)運(yùn)行績(jī)效的貢獻(xiàn)度最大。

3基于IPA法的水庫(kù)運(yùn)行績(jī)效關(guān)鍵影響因素分析

綜合表2和圖1可知，水庫(kù)運(yùn)行績(jī)效影響因素的重要度排序和因子荷載排序并不一致，重要度均值大的因素其荷載不一定高。重要度均值反映了因素的重要性，因子荷載反映了因素的貢獻(xiàn)度，兩個(gè)指標(biāo)均在一定程度上體現(xiàn)了影響因素的關(guān)鍵程度。參考重要性-績(jī)效分析法（Importance-Per-formanceAnalysis，IPA）通過(guò)重視程度和績(jī)效表現(xiàn)刻畫(huà)滿意度，本文以重要性均值為橫軸，整體因子荷載系數(shù)為縱軸，重要性和因子荷載的平均值（3.74和0.54）為交叉點(diǎn)，構(gòu)建二維四象限圖，將影響因素劃分為三類：第一象限的因素為關(guān)鍵影響因素，具有高重要度和高貢獻(xiàn)度；第二、第四象限的因素為主要影響因素，它們具有較高的重要度抑或是貢獻(xiàn)度；第三象限的因素為次要影響因素，代表著它們的重要度和貢獻(xiàn)度較低。水庫(kù)運(yùn)行績(jī)效影響因素重要性荷載系數(shù)分析結(jié)果如圖2所示。

由圖2可知，第一象限的關(guān)鍵影響因素包括組織結(jié)構(gòu)與管理制度（ PF₈ ）、人員專業(yè)素質(zhì)與水平（ PF₁₀ ）、應(yīng)急與防汛管理（ PF₁₅ ）、水庫(kù)運(yùn)行智慧化水平（ PF₁₆ ）。這些因素對(duì)水庫(kù)運(yùn)行績(jī)效具有重要作用，顯著影響水庫(kù)運(yùn)行的安全性、效率性和可持續(xù)性。具體而言，科學(xué)合理的組織結(jié)構(gòu)與完善的管理制度是水庫(kù)高效運(yùn)行的基礎(chǔ)。管理體制不健全、職責(zé)劃分不明確、制度執(zhí)行不到位等問(wèn)題會(huì)導(dǎo)致其運(yùn)行效率低下、安全隱患增加。管理人員和技術(shù)人員的專業(yè)素質(zhì)與技能水平直接影響水庫(kù)的日常運(yùn)行和突發(fā)事件處理能力。另外，水庫(kù)在汛期或者突發(fā)事件中的表現(xiàn)直接關(guān)系到公共安全。因此，在極端天氣和突發(fā)事件增多的背景下，應(yīng)急和防汛管理成為確保水庫(kù)運(yùn)行安全的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。最后，隨著數(shù)字信息技術(shù)快速發(fā)展，涵蓋實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、數(shù)據(jù)分析和智能調(diào)度等功能的智慧化運(yùn)行已成為提升水庫(kù)運(yùn)行績(jī)效的必要途徑。

4結(jié)語(yǔ)

本文基于DPSIR模型，系統(tǒng)性地辨識(shí)出水庫(kù)運(yùn)行績(jī)效的影響因素，綜合分析影響因素重要性和因子荷載，繪制影響因素的重要性均值-因子荷載二維四象限圖，得到4個(gè)水庫(kù)運(yùn)行績(jī)效的關(guān)鍵影響因素。針對(duì)這些關(guān)鍵因素，本文提出如下建議：

（1）優(yōu)化組織結(jié)構(gòu)與管理制度。水庫(kù)管理單位應(yīng)建立適應(yīng)水庫(kù)實(shí)際情況、權(quán)責(zé)清晰、分工明確的管理架構(gòu)，并制定科學(xué)的管理規(guī)范和考核機(jī)制，明確崗位職責(zé)和工作流程，確保管理有章可循。同時(shí)根據(jù)運(yùn)行需求，定期修訂管理制度，確保其科學(xué)性和可操作性。

（2）提升人員專業(yè)素養(yǎng)與水平。水庫(kù)管理單位應(yīng)定期開(kāi)展教育培訓(xùn)，組織管理人員和技術(shù)人員學(xué)習(xí)新知識(shí)、新技能，提升管理人員的專業(yè)知識(shí)和技能。通過(guò)建立健全人才激勵(lì)機(jī)制，吸收高層次專業(yè)技術(shù)與管理人才。

（3）強(qiáng)化應(yīng)急與防汛管理。水庫(kù)管理單位需要根據(jù)工程實(shí)際運(yùn)行情況和外界環(huán)境變化不斷完善應(yīng)急預(yù)案，定期組織開(kāi)展應(yīng)急演練，提高實(shí)戰(zhàn)能力，確保應(yīng)急防汛團(tuán)隊(duì)的高效救災(zāi)。還需儲(chǔ)備充足的防汛物資，合理布局防汛設(shè)施，確保關(guān)鍵防洪設(shè)施的正常運(yùn)行。

（4）提高水庫(kù)運(yùn)行智慧化水平。水庫(kù)管理單位應(yīng)推進(jìn)水庫(kù)信息化建設(shè)，積極引入先進(jìn)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與預(yù)警系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)水庫(kù)庫(kù)容、降水量、流量、水質(zhì)等數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，依托人工智能和大數(shù)據(jù)技術(shù)，優(yōu)化水庫(kù)管理策略，提高水庫(kù)運(yùn)行安全性和運(yùn)行效率。

本研究為優(yōu)化水庫(kù)運(yùn)行管理工作提供理論參考和決策支持。未來(lái)研究可基于水庫(kù)運(yùn)行績(jī)效關(guān)鍵影響因素對(duì)其進(jìn)行更科學(xué)地測(cè)度和評(píng)價(jià)。

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收稿日期：2025-04-17

作者簡(jiǎn)介：

俞超群（1970一），男，黨委書(shū)記、董事長(zhǎng)，研究方向：水利工程管理。