模糊物元模型在區(qū)域水資源可持續(xù)利用綜合評價中應用

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

針對區(qū)域水資源可持續(xù)發(fā)展能力的評價問題,基于“自然-社會”二元模式,識別出了自然、社會和水資源3個因素的影響因子,構造了第一層由3個因素、第二層由21個指標組成的多層次評價指標體系,構建了基于相對差異函數(shù)的模糊可變評價模型.以開封市為研究實例進行了評價,結果顯示: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(較強),其他縣(區(qū))的水資源可持續(xù)發(fā)展能力為ⅲ級(中等).通過實例驗證,表明該評價模型具有較好的適用性和合理性,指標的代表性和覆蓋性較好,特別是針對較小的評價區(qū)域,能夠有效地識別出指標差異,獲得精準的評價等級.

結合尼洋河區(qū)域的自然、社會經(jīng)濟特點,利用層次分析法構建由目標層、準則層和指標層組成的水資源可持續(xù)利用指標體系,選擇了能夠較好體現(xiàn)本區(qū)域水資源可持續(xù)利用實質的29個指標;采用熵修正的層次法確定了各準則層和各指標的權重;運用評價模型求得社會發(fā)展、經(jīng)濟發(fā)展、水資源利用、生態(tài)環(huán)境狀況、水資源管理5個準則層指數(shù),對照評價標準得出該地區(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、重復利用率、人口密度等7個指標,按其對水資源可持續(xù)承載力的影響程度劃分為3個等級,建立了評價指標的分級模型及其隸屬度計算公式。基于熵權基本理論,應用模糊綜合評價方法,對南水北調(diào)中線工程河南省受水區(qū)水資源可持續(xù)承載力進行了評價,結果表明,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個用水賬戶角度出發(fā),構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,用于對六盤水市2008～2015年的水資源生態(tài)足跡和生態(tài)承載力進行計算。在此基礎上,應用多種評價指標分析了該市水資源可持續(xù)利用情況,討論了各指標與年平均降雨量之間的關系。研究結果表明: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,生態(tài)用水和萬元gdp的水資源生態(tài)足跡處在較低的水平,說明目前的用水比例不利于生態(tài)環(huán)境的改善,因而需要進一步提高用水效率。所采用的研究方法和得出的研究結論可以為巖溶地區(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)足跡模型分析評價廣西中部地區(qū)2004—2014年的水資源可持續(xù)利用狀況,結果表明:(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;人均水資源生態(tài)承載力居于1.0048~1.5724hm2之間,呈波動態(tài)勢;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,說明該地區(qū)水資源利用處于安全狀態(tài)但某些年份已達臨界水平。(2)基于年均值,來賓市人均水資源生態(tài)足跡遠超貴港市,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,它們又明顯低于來賓市;來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,評價該區(qū)域水資源可持續(xù)利用的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢,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.結合社會-經(jīng)濟-生態(tài)復合系統(tǒng)建立評價指標體系,采用粗糙集和模糊理論相結合的方法確定指標權重,分別應用基于屬性識別法和同異反層次法的模糊集對分析理論對京津冀地區(qū)2004—2015年的水資源可持續(xù)利用情況進行評價,并在計算綜合聯(lián)系度過程中引入可變模糊集理論中的s型函數(shù),最后用spearman相關系數(shù)法對得到的多組結果進行相關性分析.結果表明: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;基于s型函數(shù)的模糊集對分析法在京津冀地區(qū)水資源可持續(xù)利用評價中是可行的.

水是我們生命的資源,更是我們賴以生存的資源,水資源是我們社會發(fā)展的不竭動力,如果沒有了水資源我們會生存不下去,那么我們社會更談不上發(fā)展和進步,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,更是我們應該思考的問題。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,怎樣進行合理化的配置,對一些想法和問題進行討論和研究。

水是生命之源,是人類生存和社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的基礎,鑒于目前水資源供需矛盾加劇、利用效率低下、水環(huán)境惡化等問題日益凸顯,水資源的可持續(xù)利用受到嚴峻的挑戰(zhàn),因此,研究區(qū)域水資源可持續(xù)利用的指標體系及其評價成為當務之急。在正確地認識水資源的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢的基礎上,對水資源的可持續(xù)性進行準確的評價成為重中之重。通過對近年來國內(nèi)外水資源可持續(xù)利用評價領域的多種體系進行總結,從指標體系的構建方法和評價方法兩個角度進行歸納,指出了目前指標體系構建方法的可操作性仍存在不足,特征指標仍存在相對局限等問題,同時對目前的評價方法進行了分析,認為主觀賦權易于實現(xiàn),但精度差,客觀賦權能較全面地利用數(shù)據(jù),但過于繁瑣,而諸如神經(jīng)網(wǎng)絡的不賦權法操作簡單易行,但結果過度依賴于已有數(shù)據(jù)樣本集。通過對國內(nèi)外水資源可持續(xù)利用評價體系中存在的問題和發(fā)展趨勢的梳理和歸納,以期引發(fā)對區(qū)域水資源可持續(xù)利用研究的新思考,推動水資源可持續(xù)利用評價體系及其評價方法的改進和完善。

通過對區(qū)域水資源可持續(xù)利用評價指標體系和方法的初步研究,設計出了包括水資源可持續(xù)利用綜合指數(shù)1個目標層、水資源量等5個準則層和人均水資源量等28個評價指標的層次性指標體系,并利用均方差權數(shù)決策方法,對區(qū)域水資源可持續(xù)利用進行全面分析和定量評價。

水資源是人類賴以生存和發(fā)展的一個極其重要的因素。水資源的可持續(xù)利用是實現(xiàn)人類社會經(jīng)濟、資源、環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的基本前提。筆者針對西北干旱區(qū)獨有的氣候水文特征,從區(qū)域水資源與區(qū)域經(jīng)濟社會的相互關系出發(fā),從區(qū)域水資源承載力的本質概念進行分析,拓展認識和界定區(qū)域水資源儲備量和區(qū)域水資源承載能力的內(nèi)涵意義?；趨^(qū)域水資源的儲備、消耗、再生的3大功能過程,考慮區(qū)域社會調(diào)節(jié)活動對區(qū)域水資源功能過程的影響,構建了一個以指標層變量、分類層指標和目標層指數(shù)3個等級層次體系,并適用性較強的西北干旱區(qū)域水資源可持續(xù)利用評價指標體系。

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、比例指標、強度指標和效益指標組成的可持續(xù)利用評價指標體系.在指標體系的基礎上,定義了協(xié)調(diào)系數(shù)、可持續(xù)系數(shù)和經(jīng)濟系數(shù)3個系數(shù).通過這3個系數(shù)的組合,確立了綜合評價指數(shù)用以對水資源可持續(xù)開發(fā)利用進行綜合評價.并以華北某市為例,應用該方法綜合評價了該市1998～2002年的水資源開發(fā)利用情況,為當?shù)乜沙掷m(xù)水資源管理提供了更為準確的依據(jù).

土地是人類賴以生存和發(fā)展的物質基礎,土地可持續(xù)利用關系到人類的生存與發(fā)展。由于土地是一個社會經(jīng)濟-自然歷史綜合體,使得土地可持續(xù)利用評價具模糊性和不確定性,將物元理論應用于土地可持續(xù)利用評價,建立基于物元理論的評價模型。該模型以一種新的方法進行土地可持續(xù)利用評價,并結合實例進行應用,通過與綜合指標法相比較,表明物元分析模型在土地可持續(xù)利用評價中的具有合理性,并且可行性。

區(qū)域水資源承載力是進行生態(tài)環(huán)境建設和確定社會經(jīng)濟發(fā)展的基礎。分析了水資源承載力的內(nèi)涵及其評價方法,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個主要因素作為評價指標,建立了水資源承載力模糊綜合評判模型,并應用該模型對榆林市水資源進行綜合評價。結果表明:榆林市水資源開發(fā)利用已經(jīng)達到相當規(guī)模,在現(xiàn)有經(jīng)濟技術條件下,該地區(qū)的水資源承載潛力已相對較小,水資源供需矛盾突出。同時,提出了提高水資源承載力的對策,為今后的區(qū)域水資源開發(fā)利用提供依據(jù)。

現(xiàn)階段我國社會經(jīng)濟發(fā)展進程向前推進的速度是比較穩(wěn)定的,在這種情況之下我國工業(yè)發(fā)展速度得到了一定程度的提升,人民的生活質量和生活水平也得到了一定程度的提升,水資源匱乏問題演變的越加劇烈.從現(xiàn)階段和二十一世紀發(fā)展的世紀情況上來進行分析,在我國范圍之內(nèi)出現(xiàn)的洪澇災害、干旱缺水以及水環(huán)境惡化三個十分重要的問題,尤其是其中的水資源短缺問題,已經(jīng)逐漸的演變?yōu)槲覈鐣?jīng)濟發(fā)展進程向前推進的過程中的重要限制性因素之一,現(xiàn)階段我國正在推行水資源的可持續(xù)利用這一個戰(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)利用在我國經(jīng)濟向著可持續(xù)發(fā)展的方向轉變的過程中起到一定程度的促進性作用,成為了當今我國面臨的一個重要戰(zhàn)略問題.

基于城市既有工業(yè)建筑改造功能及性能特點和可持續(xù)利用發(fā)展的目標,建立了綜合經(jīng)濟、安全、耐久性、環(huán)境等方面的既有建筑可持續(xù)改造利用評價指標體系,提出了模糊綜合性能評價的方法,以解決評價對象的復雜性及其評價指標的難以直接量化的問題。該評價模型可用于既有工業(yè)建筑改造方案的評價,根據(jù)評價結果對方案進行優(yōu)化。結合某既有工業(yè)建筑改造項目進行實例分析研究,結果表明,該評價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價。

從區(qū)域水資源復合系統(tǒng)出發(fā),建立水資源支撐區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的多層次評價體系,并對評價方法進行研究,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)展狀況.以海南省水資源綜合規(guī)劃為例,對區(qū)域各規(guī)劃水平年的發(fā)展進行可持續(xù)性的定量評價,結果表明該評價體系合理、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水資源安全評價模型,并構建了蝙蝠算法(ba)-mepp、人工蜂群(abc)算法-mepp和粒子群優(yōu)化(pso)算法-mepp作為對比模型;從水資源稟賦、水量安全、效率安全以及水質安全4個方面提出了水資源安全評價指標體系和分級標準,并以云南省16個州市的水資源安全評價為例進行實例研究.研究結果表明,nba算法尋優(yōu)mepp目標函數(shù)獲得的最優(yōu)值、最劣值、平均值和標準差均要優(yōu)于ba、abc和pso算法,具有較好的全局極值尋優(yōu)能力.nba-mepp模型對德宏州的水資源安全評價為\"安全\

模糊綜合評價模型在項目評審中的應用——在專家評定法等評價模型中，各專家被看成是完全平等的個體，忽視了各個專家的評價結果的重要性的不同。由于實際評審中的專家本身的業(yè)務素質及專家對某次具體打分的把握程度的不同，各個專家的打分值對所評審項目的重要性...

運用改進的集對分析法,建立評價指標體系和評價等級,對西安8個市(縣、區(qū))水資源可持續(xù)利用程度進行了分析和評價。結果表明:市區(qū)和臨潼水資源可持續(xù)利用等級為優(yōu),其他為良;集對分析法評價結果與模糊物元法、熵權法、模糊綜合評價法得出的評價結果基本一致;集對分析理論中的同一度、差異度和對立度指標可用于評價城市水資源可持續(xù)利用的狀況。

論述了改進密切值法綜合評價的原理和步驟,建立水資源可持續(xù)利用評價指標體系,應用改進密切值法綜合評價了山西省11個市的水資源可持續(xù)利用情況,拓展了密切值法的應用領域.實例研究表明,改進密切值法目的明確,步驟簡便,能夠提供準確的優(yōu)劣次序,可用于水資源可持續(xù)利用的評價.

dpsir是一種在環(huán)境系統(tǒng)中得到廣泛使用的評價指標體系概念模型,它被作為衡量環(huán)境及可持續(xù)發(fā)展的一種指標體系而開發(fā)出來,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,構建了\"水資源-社會經(jīng)濟-生態(tài)環(huán)境\"復合系統(tǒng)承載力評價指標體系；運用ahp法確定了各評價指標的權重；基于logistic對數(shù)增長方程,提出了logistic對數(shù)承載模型；同時,引入了可持續(xù)發(fā)展綜合指標測度,對社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展及社會經(jīng)濟與生態(tài)環(huán)境良性發(fā)展條件進行了判斷；最后,對宜昌市水資源承載力和可持續(xù)發(fā)展水平進行了綜合評價。通過對評價結果進行對比分析,可以看出:2005～2015年宜昌市水資源綜合承載力發(fā)展狀態(tài)較好,除了2011,2013年和2015年以外,社會經(jīng)濟發(fā)展是可持續(xù)的；除了2013年以外,社會經(jīng)濟與生態(tài)環(huán)境是良性發(fā)展的。因此,建議宜昌市在釋放社會經(jīng)濟發(fā)展?jié)摿Φ耐瑫r,應加強水資源保護和生態(tài)環(huán)境的治理工作。