一種水資源開發(fā)利用效率評(píng)價(jià)方法及其應(yīng)用
【專利摘要】本發(fā)明涉一種水資源開發(fā)利用效率評(píng)價(jià)方法及其應(yīng)用，其步驟包括：1、構(gòu)建區(qū)域工業(yè)綜合水平評(píng)價(jià)指標(biāo)體系和水資源開發(fā)利用效率評(píng)價(jià)指標(biāo)體系；2、利用常見的評(píng)價(jià)方法(AHP、熵值法、投影尋蹤等)分別對(duì)區(qū)域工業(yè)綜合水平和水資源開發(fā)利用效率進(jìn)行評(píng)價(jià)；3、將兩次評(píng)價(jià)結(jié)果按照線性加權(quán)得到最終的水資源開發(fā)利用效率評(píng)價(jià)結(jié)果。本發(fā)明提供的方法可以更好的揭示水資源的開發(fā)利用程度和水平，進(jìn)而明確水資源開發(fā)利用潛力，為城市水資源優(yōu)化配置和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整提供理論依據(jù)和決策支撐。
【專利說明】
-種水資源開發(fā)利用效率評(píng)價(jià)方法及其應(yīng)用
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及城市規(guī)劃與管理與水資源管理綜合領(lǐng)域，具體來說，尤其設(shè)及一種基 于工業(yè)發(fā)展水平的水資源開發(fā)利用效率評(píng)價(jià)方法及其應(yīng)用，該方法及應(yīng)用可W廣泛應(yīng)用于 面向城市、區(qū)域、國(guó)家等不同層面的水資源開發(fā)利用效率評(píng)價(jià)，為城市水資源優(yōu)化配置和產(chǎn) 業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整理論依據(jù)和決策支撐。
【背景技術(shù)】
[0002] 水資源是人類生存和發(fā)展的基礎(chǔ)性自然資源，是人類社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重要基 礎(chǔ)。水資源開發(fā)利用效率問題是水資源利用相關(guān)領(lǐng)域的重點(diǎn)問題。目前對(duì)水資源利用效率 相關(guān)研究主要側(cè)重于單個(gè)生產(chǎn)部口的水資源邊際效益或產(chǎn)出分析，對(duì)不同部口的綜合用水 效率研究較少，指標(biāo)體系構(gòu)建和評(píng)價(jià)方法尚處于探索階段。我國(guó)是農(nóng)業(yè)水資源消耗大戶，而 農(nóng)業(yè)具有保障糧食安全的戰(zhàn)略意義，因此我國(guó)的水資源利用效率評(píng)價(jià)研究大多是圍繞農(nóng)業(yè) 展開的，對(duì)城市水資源利用效率評(píng)價(jià)的研究較少，少量的城市水資源利用效率評(píng)價(jià)研究大 多針對(duì)各省縣區(qū)進(jìn)行的綜合研究，并沒有進(jìn)行行業(yè)水資源利用效率專項(xiàng)評(píng)價(jià)。在實(shí)際評(píng)價(jià) 中，國(guó)內(nèi)許多關(guān)于水資源利用效率評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的研究中都包含了經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、生態(tài)等方面 的指標(biāo)，最常見的指標(biāo)是GDP指標(biāo)，但在國(guó)內(nèi)外有關(guān)水資源利用效率的研究中，普遍認(rèn)為科 學(xué)的工業(yè)結(jié)構(gòu)、先進(jìn)的工業(yè)技術(shù)、設(shè)備、工藝、水價(jià)、節(jié)水技術(shù)發(fā)展程度是決定區(qū)域水資源開 發(fā)利用效率的關(guān)鍵。開發(fā)一種新的綜合工業(yè)發(fā)展水平的水資源利用效率評(píng)價(jià)方法，并使其 面向城市、區(qū)域、國(guó)家等不同層面具有廣泛的適用性，對(duì)實(shí)現(xiàn)水資源的高效利用和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu) 的合理布局具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種水資源開發(fā)利用效率評(píng)價(jià)方法及其應(yīng)用，其解決的技術(shù)問題是 現(xiàn)有評(píng)價(jià)方法未能很好的掲示水資源的開發(fā)利用程度和水平，也未能明確水資源開發(fā)利用 潛力，無法為城市水資源優(yōu)化配置和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整理論依據(jù)和決策支撐。
[0004] 為了解決上述存在的技術(shù)問題，本發(fā)明采用了 W下方案：
[0005] -種水資源開發(fā)利用效率評(píng)價(jià)方法，包括W下步驟：
[0006] 步驟1、構(gòu)建區(qū)域工業(yè)綜合水平評(píng)價(jià)指標(biāo)體系；
[0007] 步驟2、利用評(píng)價(jià)模型對(duì)區(qū)域工業(yè)綜合水平進(jìn)行評(píng)價(jià)，獲得區(qū)域工業(yè)綜合水平評(píng)價(jià) 結(jié)果X;
[000引步驟3、構(gòu)建水資源開發(fā)利用效率評(píng)價(jià)指標(biāo)體系；
[0009] 步驟4、利用評(píng)價(jià)模型對(duì)水資源開發(fā)利用效率進(jìn)行評(píng)價(jià)，獲得水資源開發(fā)利用效率 評(píng)價(jià)結(jié)果Y;
[0010] 步驟5、采用線性加權(quán)的方法將步驟2和步驟4中的評(píng)價(jià)結(jié)果相組合，其計(jì)算公式 為:Z = aX+(l-a)Y;
[0011] 其中，X為區(qū)域工業(yè)綜合水平評(píng)價(jià)結(jié)果，Y為水資源開發(fā)利用效率評(píng)價(jià)結(jié)果，Z為水 資源開發(fā)利用效率評(píng)價(jià)值，a為加權(quán)系數(shù)；
[0012] 步驟6、根據(jù)水資源開發(fā)利用效率評(píng)價(jià)值Z，對(duì)城市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化進(jìn)行組合診斷，水 資源開發(fā)利用效率評(píng)價(jià)值Z值越大，區(qū)域水資源開發(fā)利用程度越高，水資源利用效率也越 局。
[0013] 進(jìn)一步，步驟1中的區(qū)域工業(yè)綜合水平評(píng)價(jià)指標(biāo)體系如下：
[0014]
[0018] 進(jìn)一步，步驟2和步驟4中的所述評(píng)價(jià)模型選用4冊(cè)和\或賭值法或投影尋蹤方法。[0019] -種水資源開發(fā)利用效率評(píng)價(jià)方法的應(yīng)用，其特征在于：如果一個(gè)地區(qū)水資源開
[0(
[0(
[0( 發(fā)利用效率評(píng)價(jià)值Z值偏小的原因在于水資源開發(fā)利用效率評(píng)價(jià)結(jié)果Y值較小，則在缺水情 況下，為保障該地區(qū)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)正常發(fā)展，往往需要分配較多水量。
[0020] 該水資源開發(fā)利用效率評(píng)價(jià)方法及其應(yīng)用具有W下有益效果：
[0021] (1)本發(fā)明提供的方法可W更好的掲示水資源的開發(fā)利用程度和水平，進(jìn)而明確 水資源開發(fā)利用潛力，為城市水資源優(yōu)化配置和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整提供理論依據(jù)和決策支撐。
[0022] (2)本發(fā)明首先對(duì)區(qū)域工業(yè)綜合水平進(jìn)行評(píng)價(jià)，通過運(yùn)一過程明確區(qū)域工業(yè)發(fā)展 水平及工業(yè)布局和水資源分配的匹配度；再對(duì)=次產(chǎn)業(yè)用水水資源開發(fā)利用效率進(jìn)行評(píng) 價(jià)，通過運(yùn)一過程明確區(qū)域水資源稟賦和開發(fā)利用程度;對(duì)兩次評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行線性加權(quán)，并 根據(jù)最終結(jié)果綜合分析區(qū)域水資源開發(fā)利用潛力，W此實(shí)現(xiàn)工業(yè)結(jié)構(gòu)和水資源的集成分 析，為區(qū)域水資源高效利用和優(yōu)化配置提供理論支撐。
[0023] (3)本發(fā)明中Y值為水資源開發(fā)利用效率，Z值綜合考量了水資源開發(fā)利用效率和 區(qū)域工業(yè)發(fā)展水平，如果一個(gè)地區(qū)Z值偏小的原因在于Y值較小，則在缺水情況下，為保障該 地區(qū)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)正常發(fā)展，需要分配較多水量。
【具體實(shí)施方式】
[0024] 下面結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明：
[0025] -種水資源開發(fā)利用效率評(píng)價(jià)方法，包括W下步驟：
[0026] 步驟1、構(gòu)建區(qū)域工業(yè)綜合水平評(píng)價(jià)指標(biāo)體系；
[0027] 步驟2、利用評(píng)價(jià)模型對(duì)區(qū)域工業(yè)綜合水平進(jìn)行評(píng)價(jià)，獲得區(qū)域工業(yè)綜合水平評(píng)價(jià) 結(jié)果X;
[0028] 步驟3、構(gòu)建水資源開發(fā)利用效率評(píng)價(jià)指標(biāo)體系；
[0029] 步驟4、利用評(píng)價(jià)模型對(duì)水資源開發(fā)利用效率進(jìn)行評(píng)價(jià)，獲得水資源開發(fā)利用效率 評(píng)價(jià)結(jié)果Y;
[0030] 步驟5、采用線性加權(quán)的方法將步驟2和步驟4中的評(píng)價(jià)結(jié)果相組合，其計(jì)算公式 為:Z = aX+(l-a)Y;
[0031] 其中，X為區(qū)域工業(yè)綜合水平評(píng)價(jià)結(jié)果，Y為水資源開發(fā)利用效率評(píng)價(jià)結(jié)果，Z為水 資源開發(fā)利用效率評(píng)價(jià)值，a為加權(quán)系數(shù)；
[0032] 步驟6、根據(jù)水資源開發(fā)利用效率評(píng)價(jià)值Z，對(duì)城市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化進(jìn)行組合診斷，水 資源開發(fā)利用效率評(píng)價(jià)值Z值越大，區(qū)域水資源開發(fā)利用程度越高，水資源利用效率也越 局。
[0033] 其中，步驟2、利用評(píng)價(jià)模型對(duì)區(qū)域工業(yè)綜合水平進(jìn)行評(píng)價(jià)，獲得區(qū)域工業(yè)綜合水 平評(píng)價(jià)結(jié)果X和步驟4、利用評(píng)價(jià)模型對(duì)水資源開發(fā)利用效率進(jìn)行評(píng)價(jià)，獲得水資源開發(fā)利 用效率評(píng)價(jià)結(jié)果Y方法基本一致。
[0034] 選取AHP法獲得水資源開發(fā)利用效率評(píng)價(jià)結(jié)果Y進(jìn)行說明。水資源開發(fā)利用效率評(píng) 價(jià)指標(biāo)的選取可W結(jié)合文獻(xiàn)資料、面臨的實(shí)際問題、資料數(shù)據(jù)收集情況等確定，本發(fā)明所提 出的指標(biāo)體系不是唯一的，可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整。水資源開發(fā)利用效率指標(biāo)如下表(在 實(shí)際計(jì)算中，可適當(dāng)增加或減少，并不要求一定按照下表對(duì)水資源開發(fā)利用效率進(jìn)行評(píng) 價(jià))：
[0035]
[0036] 首先利用AHP法對(duì)指標(biāo)進(jìn)行篩選（如果要對(duì)特定的指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)，可省略），AHP法 的計(jì)算可選用YAAHP軟件進(jìn)行。在軟件中先建立指標(biāo)體系，再根據(jù)資料數(shù)據(jù)、專家意見和系 統(tǒng)分析人員的經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)過反復(fù)研究后確定各個(gè)層次之間的判斷矩陣，并通過一致性檢驗(yàn)得 到各指標(biāo)權(quán)重(軟件可W自動(dòng)生成判斷矩陣并對(duì)矩陣進(jìn)行一致性檢驗(yàn)），各指標(biāo)權(quán)重即為指 標(biāo)對(duì)評(píng)價(jià)對(duì)象的貢獻(xiàn)率;將貢獻(xiàn)率由大到小排序，可適當(dāng)去掉貢獻(xiàn)率較小的指標(biāo)。
[0037] 例如；
[00381
[0039]
[0040] 前8項(xiàng)指標(biāo)的貢獻(xiàn)率已經(jīng)超過90%，則可W用前8項(xiàng)指標(biāo)組成的指標(biāo)體系對(duì)水資源 利用效率進(jìn)行評(píng)價(jià)。下例中對(duì)指標(biāo)進(jìn)行了篩選，因此j取1-8，；如果不進(jìn)行篩選，則是1-16。 [0041 ]然后利用賭值法對(duì)指標(biāo)賦權(quán)，計(jì)算步驟如下：
[0042] 由于賭值法計(jì)算采用的是各年份某一指標(biāo)占同一指標(biāo)值總和的比值，因此不存在 量綱的影響，不需要進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，若數(shù)據(jù)中有負(fù)數(shù)，就需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行非負(fù)化處理。此 夕h為了避免求賭值時(shí)對(duì)數(shù)的無意義，需要進(jìn)行數(shù)據(jù)平移：
[0043] 對(duì)平械十械枯的拾拉.
[0044]
對(duì)于越小越好的指標(biāo)：
[0045]
、' 、j ' '占 J/ ' nj. ' 、 IJ/ 么乂 r- , ' "J' .'
[0046] 為了方便起見，仍記非負(fù)化處理后的數(shù)據(jù)為Xij。
[0047] i代表年份，j代表指標(biāo)。W上公式是用于非負(fù)化處理，在一般的指標(biāo)中不會(huì)出現(xiàn)負(fù) 值。地表水開發(fā)利用率是不會(huì)出現(xiàn)負(fù)值的。但如果在實(shí)際應(yīng)用中，選取的指標(biāo)中出現(xiàn)負(fù)值， 則利用上述公式進(jìn)行處理。處理時(shí)，分母是各年指標(biāo)數(shù)值中的最大值和最小值之差，分子是 某年指標(biāo)值減去各年最小值。
[004引計(jì)算第j項(xiàng)指標(biāo)下第i年占該指標(biāo)的比重：
[0049]
[0050] 計(jì)算第j項(xiàng)指標(biāo)的賭值：
[0051 ]
，其中k〉0 , In為自然對(duì)數(shù)，Gj>0。式中常數(shù)k與樣本數(shù)m有 關(guān)，一般令k=l/ln m,貝
[0052]計(jì)算第j項(xiàng)指標(biāo)的差異系數(shù)。對(duì)于第j項(xiàng)指標(biāo)，指標(biāo)值Xu的差異越大，對(duì)方案評(píng)價(jià)的 作用越大，賭值就越小。
[OOM] g尸1-ej，則:&越大指標(biāo)越重要
[0化4] 求權(quán)數(shù)；
[0化日]計(jì)算各年的綜合得分
[0056] 在對(duì)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí)，AHP法和賭值法都可W用于權(quán)重確定和最終評(píng)價(jià)。本實(shí)例是 先對(duì)指標(biāo)用AHP法進(jìn)行篩選，在實(shí)際操作中也可W選取特定的指標(biāo)而省略運(yùn)一步。S種評(píng)價(jià) 方法是并列關(guān)系。
[0057] 此外，步驟4、利用評(píng)價(jià)模型對(duì)水資源開發(fā)利用效率進(jìn)行評(píng)價(jià)，獲得水資源開發(fā)利 用效率評(píng)價(jià)結(jié)果YdY和X的算法完全一樣，因而不在此處累寶重復(fù)。
[0058] 上面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了示例性的描述，顯然本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)并不受上述方 式的限制，只要采用了本發(fā)明的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種改進(jìn)，或未經(jīng)改進(jìn)將本發(fā) 明的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場(chǎng)合的，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種水資源開發(fā)利用效率評(píng)價(jià)方法，包括以下步驟： 步驟1、構(gòu)建區(qū)域工業(yè)綜合水平評(píng)價(jià)指標(biāo)體系； 步驟2、利用評(píng)價(jià)模型對(duì)區(qū)域工業(yè)綜合水平進(jìn)行評(píng)價(jià)，獲得區(qū)域工業(yè)綜合水平評(píng)價(jià)結(jié)果 X； 步驟3、構(gòu)建水資源開發(fā)利用效率評(píng)價(jià)指標(biāo)體系； 步驟4、利用評(píng)價(jià)模型對(duì)水資源開發(fā)利用效率進(jìn)行評(píng)價(jià)，獲得水資源開發(fā)利用效率評(píng)價(jià) 結(jié)果Y; 步驟5、采用線性加權(quán)的方法將步驟2和步驟4中的評(píng)價(jià)結(jié)果相組合，其計(jì)算公式為:Z = αΧ+(1-α)Υ； 其中，X為區(qū)域工業(yè)綜合水平評(píng)價(jià)結(jié)果，Y為水資源開發(fā)利用效率評(píng)價(jià)結(jié)果，Z為水資源 開發(fā)利用效率評(píng)價(jià)值，α為加權(quán)系數(shù)； 步驟6、根據(jù)水資源開發(fā)利用效率評(píng)價(jià)值Ζ，對(duì)城市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化進(jìn)行組合診斷，水資源 開發(fā)利用效率評(píng)價(jià)值Z值越大，區(qū)域水資源開發(fā)利用程度越高，水資源利用效率也越高。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述水資源開發(fā)利用效率評(píng)價(jià)方法，其特征在于：步驟1中的區(qū)域工 業(yè)綜合水平評(píng)價(jià)指標(biāo)體系如下：3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述水資源開發(fā)利用效率評(píng)價(jià)方法，其特征在于:步驟3中的水資 源開發(fā)利用效率評(píng)價(jià)指標(biāo)體系如下表：4. 根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述水資源開發(fā)利用效率評(píng)價(jià)方法，其特征在于:步驟2和步驟 4中的所述評(píng)價(jià)模型選用八即和\或熵值法或投影尋蹤方法。5. -種權(quán)利要求1-4中任何一項(xiàng)所述水資源開發(fā)利用效率評(píng)價(jià)方法的應(yīng)用，其特征在 于:如果一個(gè)地區(qū)水資源開發(fā)利用效率評(píng)價(jià)值Z值偏小的原因在于水資源開發(fā)利用效率評(píng) 價(jià)結(jié)果Y值較小，則在缺水情況下，為保障地區(qū)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)正常發(fā)展，該地區(qū)需要分配 較多水量。
【文檔編號(hào)】G06Q50/06GK106022975SQ201610578816
【公開日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年7月20日
【發(fā)明人】李傳哲, 劉佳, 范玲雪, 于福亮, 王建華, 田濟(jì)揚(yáng), 史婉麗, 譚亞男, 王洋
【申請(qǐng)人】中國(guó)水利水電科學(xué)研究院