模糊物元模型在區(qū)域水資源可持續(xù)利用綜合評(píng)價(jià)中應(yīng)用

水資源可持續(xù)利用程度綜合評(píng)價(jià)需要綜合考慮區(qū)域的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、資源、環(huán)境等各方面因素,是一個(gè)典型的多目標(biāo)、多層次、多屬性決策問(wèn)題。投影尋蹤模型能夠通過(guò)加速遺傳算法來(lái)尋求最優(yōu)投影方向,將多維數(shù)據(jù)指標(biāo)轉(zhuǎn)換成低維子空間上,因此便可以根據(jù)優(yōu)化出的一維投影值來(lái)計(jì)算各地區(qū)的水資源可持續(xù)利用程度,另外可以避免權(quán)重確定主觀性問(wèn)題。其思路清晰,計(jì)算簡(jiǎn)單,結(jié)果合理,為水資源可持續(xù)利用程度綜合評(píng)價(jià)提供了一條新的方法和思路。

針對(duì)區(qū)域水資源可持續(xù)發(fā)展能力的評(píng)價(jià)問(wèn)題,基于“自然-社會(huì)”二元模式,識(shí)別出了自然、社會(huì)和水資源3個(gè)因素的影響因子,構(gòu)造了第一層由3個(gè)因素、第二層由21個(gè)指標(biāo)組成的多層次評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,構(gòu)建了基于相對(duì)差異函數(shù)的模糊可變?cè)u(píng)價(jià)模型.以開封市為研究實(shí)例進(jìn)行了評(píng)價(jià),結(jié)果顯示:2012年蘭考縣和通許縣的水資源可持續(xù)發(fā)展能力為ⅱ級(jí)(較強(qiáng)),其他縣(區(qū))的水資源可持續(xù)發(fā)展能力為ⅲ級(jí)(中等).通過(guò)實(shí)例驗(yàn)證,表明該評(píng)價(jià)模型具有較好的適用性和合理性,指標(biāo)的代表性和覆蓋性較好,特別是針對(duì)較小的評(píng)價(jià)區(qū)域,能夠有效地識(shí)別出指標(biāo)差異,獲得精準(zhǔn)的評(píng)價(jià)等級(jí).

結(jié)合尼洋河區(qū)域的自然、社會(huì)經(jīng)濟(jì)特點(diǎn),利用層次分析法構(gòu)建由目標(biāo)層、準(zhǔn)則層和指標(biāo)層組成的水資源可持續(xù)利用指標(biāo)體系,選擇了能夠較好體現(xiàn)本區(qū)域水資源可持續(xù)利用實(shí)質(zhì)的29個(gè)指標(biāo);采用熵修正的層次法確定了各準(zhǔn)則層和各指標(biāo)的權(quán)重;運(yùn)用評(píng)價(jià)模型求得社會(huì)發(fā)展、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、水資源利用、生態(tài)環(huán)境狀況、水資源管理5個(gè)準(zhǔn)則層指數(shù),對(duì)照評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)得出該地區(qū)水資源利用為基本可持續(xù)狀態(tài)。

選取水資源總量、人均占有水量、單位gdp用水量、缺水率、水資源開發(fā)利用率、重復(fù)利用率、人口密度等7個(gè)指標(biāo),按其對(duì)水資源可持續(xù)承載力的影響程度劃分為3個(gè)等級(jí),建立了評(píng)價(jià)指標(biāo)的分級(jí)模型及其隸屬度計(jì)算公式?；陟貦?quán)基本理論,應(yīng)用模糊綜合評(píng)價(jià)方法,對(duì)南水北調(diào)中線工程河南省受水區(qū)水資源可持續(xù)承載力進(jìn)行了評(píng)價(jià),結(jié)果表明,研究區(qū)水資源可持續(xù)承載力較弱,必須采取調(diào)水、節(jié)水等措施以彌補(bǔ)水資源的不足。

以典型喀斯特地區(qū)——六盤水市為研究區(qū),基于生態(tài)足跡理論,從生活、生產(chǎn)、生態(tài)3個(gè)用水賬戶角度出發(fā),構(gòu)建了六盤水市水資源生態(tài)足跡模型與水資源生態(tài)承載力模型,用于對(duì)六盤水市2008～2015年的水資源生態(tài)足跡和生態(tài)承載力進(jìn)行計(jì)算。在此基礎(chǔ)上,應(yīng)用多種評(píng)價(jià)指標(biāo)分析了該市水資源可持續(xù)利用情況,討論了各指標(biāo)與年平均降雨量之間的關(guān)系。研究結(jié)果表明:該區(qū)域的水資源屬于生態(tài)盈余狀況,水資源利用整體而言處于可持續(xù)利用的狀態(tài),但是人均水資源生態(tài)承載力的年際變化幅度較大,可持續(xù)性比較不穩(wěn)定；同時(shí),生態(tài)用水和萬(wàn)元gdp的水資源生態(tài)足跡處在較低的水平,說(shuō)明目前的用水比例不利于生態(tài)環(huán)境的改善,因而需要進(jìn)一步提高用水效率。所采用的研究方法和得出的研究結(jié)論可以為巖溶地區(qū)的水資源可持續(xù)性研究提供一定的依據(jù)和參考。

利用水資源生態(tài)足跡模型分析評(píng)價(jià)廣西中部地區(qū)2004—2014年的水資源可持續(xù)利用狀況,結(jié)果表明:(1)該地區(qū)人均水資源生態(tài)足跡介于0.8911~1.1206hm2之間,總體呈上升趨勢(shì);人均水資源生態(tài)承載力居于1.0048~1.5724hm2之間,呈波動(dòng)態(tài)勢(shì);人均水資源生態(tài)盈余處于0.0346~0.4741hm2之間,水資源生態(tài)壓力指數(shù)介于0.68~0.97之間,說(shuō)明該地區(qū)水資源利用處于安全狀態(tài)但某些年份已達(dá)臨界水平。(2)基于年均值,來(lái)賓市人均水資源生態(tài)足跡遠(yuǎn)超貴港市,貴港市該值稍大于南寧市,貴港市人均水資源生態(tài)承載力略小于南寧市,它們又明顯低于來(lái)賓市;來(lái)賓市歷年均為水資源生態(tài)盈余,南寧市多數(shù)年份表現(xiàn)為盈余,貴港市近半數(shù)年份呈赤字狀態(tài),它們的水資源可持續(xù)利用安全水平分別為高、一般和較低。(3)按傳統(tǒng)方法計(jì)算,該地區(qū)及其內(nèi)部水資源生態(tài)承載力明顯增加,從而導(dǎo)致水資源生態(tài)盈余顯著上升和水資源生態(tài)壓力指數(shù)大幅降低,水資源利用安全水平被明顯高估。(4)提出了改善該地區(qū)水資源可持續(xù)利用狀況的幾點(diǎn)建議。

京津冀地區(qū)是重度\"資源型\"缺水地區(qū),人均水資源量顯著不足,評(píng)價(jià)該區(qū)域水資源可持續(xù)利用的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì),可為京津冀地區(qū)水資源的管理提供更好的理論依據(jù)和數(shù)據(jù)支撐.結(jié)合社會(huì)-經(jīng)濟(jì)-生態(tài)復(fù)合系統(tǒng)建立評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,采用粗糙集和模糊理論相結(jié)合的方法確定指標(biāo)權(quán)重,分別應(yīng)用基于屬性識(shí)別法和同異反層次法的模糊集對(duì)分析理論對(duì)京津冀地區(qū)2004—2015年的水資源可持續(xù)利用情況進(jìn)行評(píng)價(jià),并在計(jì)算綜合聯(lián)系度過(guò)程中引入可變模糊集理論中的s型函數(shù),最后用spearman相關(guān)系數(shù)法對(duì)得到的多組結(jié)果進(jìn)行相關(guān)性分析.結(jié)果表明:近12年,京津冀地區(qū)的水資源可持續(xù)利用水平整體呈現(xiàn)上升趨勢(shì);基于s型函數(shù)的模糊集對(duì)分析法在京津冀地區(qū)水資源可持續(xù)利用評(píng)價(jià)中是可行的.

水是我們生命的資源,更是我們賴以生存的資源,水資源是我們社會(huì)發(fā)展的不竭動(dòng)力,如果沒(méi)有了水資源我們會(huì)生存不下去,那么我們社會(huì)更談不上發(fā)展和進(jìn)步,如何讓水資源能夠更好的被我們可持續(xù)的發(fā)展和利用,能夠讓區(qū)域水資源被合理化利用,更是我們應(yīng)該思考的問(wèn)題。本文旨在研究如何讓區(qū)域水資源能夠可持續(xù)利用和發(fā)展,怎樣進(jìn)行合理化的配置,對(duì)一些想法和問(wèn)題進(jìn)行討論和研究。

水是生命之源,是人類生存和社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ),鑒于目前水資源供需矛盾加劇、利用效率低下、水環(huán)境惡化等問(wèn)題日益凸顯,水資源的可持續(xù)利用受到嚴(yán)峻的挑戰(zhàn),因此,研究區(qū)域水資源可持續(xù)利用的指標(biāo)體系及其評(píng)價(jià)成為當(dāng)務(wù)之急。在正確地認(rèn)識(shí)水資源的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)的基礎(chǔ)上,對(duì)水資源的可持續(xù)性進(jìn)行準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)成為重中之重。通過(guò)對(duì)近年來(lái)國(guó)內(nèi)外水資源可持續(xù)利用評(píng)價(jià)領(lǐng)域的多種體系進(jìn)行總結(jié),從指標(biāo)體系的構(gòu)建方法和評(píng)價(jià)方法兩個(gè)角度進(jìn)行歸納,指出了目前指標(biāo)體系構(gòu)建方法的可操作性仍存在不足,特征指標(biāo)仍存在相對(duì)局限等問(wèn)題,同時(shí)對(duì)目前的評(píng)價(jià)方法進(jìn)行了分析,認(rèn)為主觀賦權(quán)易于實(shí)現(xiàn),但精度差,客觀賦權(quán)能較全面地利用數(shù)據(jù),但過(guò)于繁瑣,而諸如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的不賦權(quán)法操作簡(jiǎn)單易行,但結(jié)果過(guò)度依賴于已有數(shù)據(jù)樣本集。通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外水資源可持續(xù)利用評(píng)價(jià)體系中存在的問(wèn)題和發(fā)展趨勢(shì)的梳理和歸納,以期引發(fā)對(duì)區(qū)域水資源可持續(xù)利用研究的新思考,推動(dòng)水資源可持續(xù)利用評(píng)價(jià)體系及其評(píng)價(jià)方法的改進(jìn)和完善。

通過(guò)對(duì)區(qū)域水資源可持續(xù)利用評(píng)價(jià)指標(biāo)體系和方法的初步研究,設(shè)計(jì)出了包括水資源可持續(xù)利用綜合指數(shù)1個(gè)目標(biāo)層、水資源量等5個(gè)準(zhǔn)則層和人均水資源量等28個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的層次性指標(biāo)體系,并利用均方差權(quán)數(shù)決策方法,對(duì)區(qū)域水資源可持續(xù)利用進(jìn)行全面分析和定量評(píng)價(jià)。

水資源是人類賴以生存和發(fā)展的一個(gè)極其重要的因素。水資源的可持續(xù)利用是實(shí)現(xiàn)人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)、資源、環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的基本前提。筆者針對(duì)西北干旱區(qū)獨(dú)有的氣候水文特征,從區(qū)域水資源與區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)的相互關(guān)系出發(fā),從區(qū)域水資源承載力的本質(zhì)概念進(jìn)行分析,拓展認(rèn)識(shí)和界定區(qū)域水資源儲(chǔ)備量和區(qū)域水資源承載能力的內(nèi)涵意義。基于區(qū)域水資源的儲(chǔ)備、消耗、再生的3大功能過(guò)程,考慮區(qū)域社會(huì)調(diào)節(jié)活動(dòng)對(duì)區(qū)域水資源功能過(guò)程的影響,構(gòu)建了一個(gè)以指標(biāo)層變量、分類層指標(biāo)和目標(biāo)層指數(shù)3個(gè)等級(jí)層次體系,并適用性較強(qiáng)的西北干旱區(qū)域水資源可持續(xù)利用評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。

根據(jù)水資源定義和可持續(xù)開發(fā)利用的內(nèi)涵,提出了由總量指標(biāo)、比例指標(biāo)、強(qiáng)度指標(biāo)和效益指標(biāo)組成的可持續(xù)利用評(píng)價(jià)指標(biāo)體系.在指標(biāo)體系的基礎(chǔ)上,定義了協(xié)調(diào)系數(shù)、可持續(xù)系數(shù)和經(jīng)濟(jì)系數(shù)3個(gè)系數(shù).通過(guò)這3個(gè)系數(shù)的組合,確立了綜合評(píng)價(jià)指數(shù)用以對(duì)水資源可持續(xù)開發(fā)利用進(jìn)行綜合評(píng)價(jià).并以華北某市為例,應(yīng)用該方法綜合評(píng)價(jià)了該市1998～2002年的水資源開發(fā)利用情況,為當(dāng)?shù)乜沙掷m(xù)水資源管理提供了更為準(zhǔn)確的依據(jù).

土地是人類賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ),土地可持續(xù)利用關(guān)系到人類的生存與發(fā)展。由于土地是一個(gè)社會(huì)經(jīng)濟(jì)-自然歷史綜合體,使得土地可持續(xù)利用評(píng)價(jià)具模糊性和不確定性,將物元理論應(yīng)用于土地可持續(xù)利用評(píng)價(jià),建立基于物元理論的評(píng)價(jià)模型。該模型以一種新的方法進(jìn)行土地可持續(xù)利用評(píng)價(jià),并結(jié)合實(shí)例進(jìn)行應(yīng)用,通過(guò)與綜合指標(biāo)法相比較,表明物元分析模型在土地可持續(xù)利用評(píng)價(jià)中的具有合理性,并且可行性。

區(qū)域水資源承載力是進(jìn)行生態(tài)環(huán)境建設(shè)和確定社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)。分析了水資源承載力的內(nèi)涵及其評(píng)價(jià)方法,選取人均供水量、水資源利用率、單位gdp用水量、供水模數(shù)、需水模數(shù)、生態(tài)用水率等6個(gè)主要因素作為評(píng)價(jià)指標(biāo),建立了水資源承載力模糊綜合評(píng)判模型,并應(yīng)用該模型對(duì)榆林市水資源進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。結(jié)果表明:榆林市水資源開發(fā)利用已經(jīng)達(dá)到相當(dāng)規(guī)模,在現(xiàn)有經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件下,該地區(qū)的水資源承載潛力已相對(duì)較小,水資源供需矛盾突出。同時(shí),提出了提高水資源承載力的對(duì)策,為今后的區(qū)域水資源開發(fā)利用提供依據(jù)。

現(xiàn)階段我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)程向前推進(jìn)的速度是比較穩(wěn)定的,在這種情況之下我國(guó)工業(yè)發(fā)展速度得到了一定程度的提升,人民的生活質(zhì)量和生活水平也得到了一定程度的提升,水資源匱乏問(wèn)題演變的越加劇烈.從現(xiàn)階段和二十一世紀(jì)發(fā)展的世紀(jì)情況上來(lái)進(jìn)行分析,在我國(guó)范圍之內(nèi)出現(xiàn)的洪澇災(zāi)害、干旱缺水以及水環(huán)境惡化三個(gè)十分重要的問(wèn)題,尤其是其中的水資源短缺問(wèn)題,已經(jīng)逐漸的演變?yōu)槲覈?guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)程向前推進(jìn)的過(guò)程中的重要限制性因素之一,現(xiàn)階段我國(guó)正在推行水資源的可持續(xù)利用這一個(gè)戰(zhàn)略方針,尤其是在水資源比較匱乏的區(qū)域施行這一個(gè)戰(zhàn)略方針的意義就顯得更為顯著了,以水資源的可持續(xù)利用在我國(guó)經(jīng)濟(jì)向著可持續(xù)發(fā)展的方向轉(zhuǎn)變的過(guò)程中起到一定程度的促進(jìn)性作用,成為了當(dāng)今我國(guó)面臨的一個(gè)重要戰(zhàn)略問(wèn)題.

基于城市既有工業(yè)建筑改造功能及性能特點(diǎn)和可持續(xù)利用發(fā)展的目標(biāo),建立了綜合經(jīng)濟(jì)、安全、耐久性、環(huán)境等方面的既有建筑可持續(xù)改造利用評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,提出了模糊綜合性能評(píng)價(jià)的方法,以解決評(píng)價(jià)對(duì)象的復(fù)雜性及其評(píng)價(jià)指標(biāo)的難以直接量化的問(wèn)題。該評(píng)價(jià)模型可用于既有工業(yè)建筑改造方案的評(píng)價(jià),根據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果對(duì)方案進(jìn)行優(yōu)化。結(jié)合某既有工業(yè)建筑改造項(xiàng)目進(jìn)行實(shí)例分析研究,結(jié)果表明,該評(píng)價(jià)體系及方法是可行的,適用于既有建筑可持續(xù)利用改造方案的綜合性能評(píng)價(jià)。

從區(qū)域水資源復(fù)合系統(tǒng)出發(fā),建立水資源支撐區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的多層次評(píng)價(jià)體系,并對(duì)評(píng)價(jià)方法進(jìn)行研究,以系統(tǒng)的發(fā)展系數(shù)、協(xié)調(diào)系數(shù)、公平系數(shù)綜合反映區(qū)域可持續(xù)發(fā)展?fàn)顩r.以海南省水資源綜合規(guī)劃為例,對(duì)區(qū)域各規(guī)劃水平年的發(fā)展進(jìn)行可持續(xù)性的定量評(píng)價(jià),結(jié)果表明該評(píng)價(jià)體系合理、可行.

利用新型蝙蝠算法(nba)優(yōu)化最大熵投影尋蹤(mepp)模型的最佳投影方向,提出nba-mepp水資源安全評(píng)價(jià)模型,并構(gòu)建了蝙蝠算法(ba)-mepp、人工蜂群(abc)算法-mepp和粒子群優(yōu)化(pso)算法-mepp作為對(duì)比模型;從水資源稟賦、水量安全、效率安全以及水質(zhì)安全4個(gè)方面提出了水資源安全評(píng)價(jià)指標(biāo)體系和分級(jí)標(biāo)準(zhǔn),并以云南省16個(gè)州市的水資源安全評(píng)價(jià)為例進(jìn)行實(shí)例研究.研究結(jié)果表明,nba算法尋優(yōu)mepp目標(biāo)函數(shù)獲得的最優(yōu)值、最劣值、平均值和標(biāo)準(zhǔn)差均要優(yōu)于ba、abc和pso算法,具有較好的全局極值尋優(yōu)能力.nba-mepp模型對(duì)德宏州的水資源安全評(píng)價(jià)為\"安全\

模糊綜合評(píng)價(jià)模型在項(xiàng)目評(píng)審中的應(yīng)用——在專家評(píng)定法等評(píng)價(jià)模型中，各專家被看成是完全平等的個(gè)體，忽視了各個(gè)專家的評(píng)價(jià)結(jié)果的重要性的不同。由于實(shí)際評(píng)審中的專家本身的業(yè)務(wù)素質(zhì)及專家對(duì)某次具體打分的把握程度的不同，各個(gè)專家的打分值對(duì)所評(píng)審項(xiàng)目的重要性...

運(yùn)用改進(jìn)的集對(duì)分析法,建立評(píng)價(jià)指標(biāo)體系和評(píng)價(jià)等級(jí),對(duì)西安8個(gè)市(縣、區(qū))水資源可持續(xù)利用程度進(jìn)行了分析和評(píng)價(jià)。結(jié)果表明:市區(qū)和臨潼水資源可持續(xù)利用等級(jí)為優(yōu),其他為良;集對(duì)分析法評(píng)價(jià)結(jié)果與模糊物元法、熵權(quán)法、模糊綜合評(píng)價(jià)法得出的評(píng)價(jià)結(jié)果基本一致;集對(duì)分析理論中的同一度、差異度和對(duì)立度指標(biāo)可用于評(píng)價(jià)城市水資源可持續(xù)利用的狀況。

論述了改進(jìn)密切值法綜合評(píng)價(jià)的原理和步驟,建立水資源可持續(xù)利用評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,應(yīng)用改進(jìn)密切值法綜合評(píng)價(jià)了山西省11個(gè)市的水資源可持續(xù)利用情況,拓展了密切值法的應(yīng)用領(lǐng)域.實(shí)例研究表明,改進(jìn)密切值法目的明確,步驟簡(jiǎn)便,能夠提供準(zhǔn)確的優(yōu)劣次序,可用于水資源可持續(xù)利用的評(píng)價(jià).

dpsir是一種在環(huán)境系統(tǒng)中得到廣泛使用的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系概念模型,它被作為衡量環(huán)境及可持續(xù)發(fā)展的一種指標(biāo)體系而開發(fā)出來(lái),主要是從系統(tǒng)分析的角度看待人和環(huán)境系統(tǒng)的相互作用。以宜昌市為例,基于dpsir模型系統(tǒng)框架,構(gòu)建了\"水資源-社會(huì)經(jīng)濟(jì)-生態(tài)環(huán)境\"復(fù)合系統(tǒng)承載力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系；運(yùn)用ahp法確定了各評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重；基于logistic對(duì)數(shù)增長(zhǎng)方程,提出了logistic對(duì)數(shù)承載模型；同時(shí),引入了可持續(xù)發(fā)展綜合指標(biāo)測(cè)度,對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展及社會(huì)經(jīng)濟(jì)與生態(tài)環(huán)境良性發(fā)展條件進(jìn)行了判斷；最后,對(duì)宜昌市水資源承載力和可持續(xù)發(fā)展水平進(jìn)行了綜合評(píng)價(jià)。通過(guò)對(duì)評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析,可以看出:2005～2015年宜昌市水資源綜合承載力發(fā)展?fàn)顟B(tài)較好,除了2011,2013年和2015年以外,社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展是可持續(xù)的；除了2013年以外,社會(huì)經(jīng)濟(jì)與生態(tài)環(huán)境是良性發(fā)展的。因此,建議宜昌市在釋放社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展?jié)摿Φ耐瑫r(shí),應(yīng)加強(qiáng)水資源保護(hù)和生態(tài)環(huán)境的治理工作。