摘要：以石家莊市為例，從水資源所具有的自然屬性、社會(huì)屬性和經(jīng)濟(jì)屬性出發(fā)，充分考慮影響水資源價(jià)值的各種因素或指標(biāo)，建立模糊層次數(shù)學(xué)模型，對(duì)區(qū)域水資源價(jià)值進(jìn)行模糊綜合評(píng)判，為提高水價(jià)、合理確定水價(jià)提供可靠的理論基礎(chǔ)與科學(xué)依據(jù)。

關(guān)鍵詞：區(qū)域 水資源價(jià)值 模糊綜合評(píng)價(jià)

1 概述

長(zhǎng)期以來(lái)，受“水資源取之不盡，用之不竭”的傳統(tǒng)價(jià)值觀念影響，水資源的價(jià)格嚴(yán)重背離水資源價(jià)值，水資源無(wú)價(jià)或低價(jià)，長(zhǎng)期被無(wú)償?shù)亻_(kāi)發(fā)利用，導(dǎo)致人們的節(jié)水意識(shí)低下，造成了巨大的寶貴水資源浪費(fèi)和對(duì)水資源非持續(xù)開(kāi)發(fā)利用，水資源的日益緊缺使其變得彌足珍貴了，而過(guò)低的價(jià)格不僅不能喚起人們的節(jié)水意識(shí)，而且掩蓋了水資源的珍貴性和稀缺性。因此，考慮當(dāng)?shù)厮Y源的緊缺程度，科學(xué)評(píng)價(jià)水資源價(jià)值，合理確定水價(jià)，為提高水價(jià)提供可靠的理論基礎(chǔ)與科學(xué)依據(jù)，是非常必要的。

水資源是生物生存不可替代的物質(zhì)，是經(jīng)濟(jì)活動(dòng)難以缺少的投入物，是構(gòu)成自然環(huán)境的基本要素之一，所以水資源具有自然屬性、社會(huì)屬性和經(jīng)濟(jì)屬性，研究水資源價(jià)值也必須立足于自然（包括環(huán)境）、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)的綜合角度。為此，我們從構(gòu)成水資源價(jià)值的自然系統(tǒng)（包括環(huán)境系統(tǒng)）、經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)和社會(huì)系統(tǒng)等領(lǐng)域出發(fā)，根據(jù)每一系統(tǒng)內(nèi)所包含的因素或指標(biāo)所具有的不確切性和模糊性的特點(diǎn)，采用模糊數(shù)學(xué)的方法，建立水資源價(jià)值模糊數(shù)學(xué)模型，以石家莊市為例，對(duì)其水資源價(jià)值進(jìn)行模糊綜合評(píng)價(jià)。

2 水資源價(jià)值綜合評(píng)價(jià)模型

2.1 水資源價(jià)值綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的建立

影響水資源價(jià)值的因素是多方面的，應(yīng)全方位綜合考慮，為此，遵循全面性、代表性、獨(dú)立性、簡(jiǎn)約性以及可操作性等原則選取并建立指標(biāo)體系，詳見(jiàn)圖1

2.2 水資源價(jià)值綜合評(píng)價(jià)數(shù)學(xué)模型

式中，V－反映水資源價(jià)值量高低的評(píng)語(yǔ)集；

P－綜合評(píng)價(jià)結(jié)果，Pi（i=1，2…，m），m=5為被評(píng)價(jià)的水資源各屬性特征綜合反映的水資源價(jià)值，對(duì)評(píng)語(yǔ)集中評(píng)語(yǔ)的隸屬程度值。

A－由各評(píng)價(jià)指標(biāo)所占權(quán)重組成的權(quán)重集，A=[a1，a2，…，an]；

R－由各評(píng)價(jià)指標(biāo)相對(duì)于各評(píng)語(yǔ)的隸屬度組成的隸屬度集；

2.3 權(quán)重集A的確定

模型中，各指標(biāo)權(quán)重采用特爾菲法與層次分析相結(jié)合的方法確定，即聘請(qǐng)一批專家打分，然后將專家的意見(jiàn)統(tǒng)計(jì)集中，作為確定權(quán)重的依據(jù)。

2.3.1 構(gòu)造判斷矩陣依據(jù)圖1中各層指標(biāo)及相互間的關(guān)系，則可構(gòu)造判斷矩陣。判斷矩陣的構(gòu)造是分層次進(jìn)行的。如系統(tǒng)層B的3個(gè)指標(biāo)對(duì)目標(biāo)層A可構(gòu)造1個(gè)判斷矩陣，一級(jí)指標(biāo)層C對(duì)系統(tǒng)層B可構(gòu)造3個(gè)判斷矩陣……。以圖1中一級(jí)指標(biāo)層的C1、C2、C3與系統(tǒng)層的B1構(gòu)造如下，B1的判斷矩陣：

同理，可構(gòu)造其它各個(gè)層次的判斷矩陣。

2.3.2 發(fā)放征詢意見(jiàn)表，為各層元素賦值定量發(fā)放征詢意見(jiàn)表，并不要求專家直接確定權(quán)重的具體值，而只需要專家依據(jù)豐富的工作經(jīng)驗(yàn)和淵博的專業(yè)技術(shù)知識(shí)，從水資源的保護(hù)和科學(xué)利用以及經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展等方面來(lái)作出客觀、科學(xué)的判斷，給出兩兩指標(biāo)間的標(biāo)度值即可。指標(biāo)間相對(duì)重要的程度用自然數(shù)1，2，…，9以及倒數(shù)1/2，1/3，…，1/9表示。其數(shù)值所表達(dá)的含義見(jiàn)表2。

表2是對(duì)兩元素相比較重要的一項(xiàng)賦值。如果反過(guò)來(lái)比較，即某項(xiàng)指標(biāo)與另一項(xiàng)指標(biāo)相比較次要，則其賦值取表中數(shù)據(jù)的倒數(shù)。

將專家意見(jiàn)統(tǒng)計(jì)集中，采用四分位法進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，并將分析結(jié)果反饋給各位專家，同時(shí)進(jìn)行下一輪的專家打分；如此反復(fù)，直到判斷矩陣的標(biāo)度值收斂為止。本項(xiàng)目共進(jìn)行了三輪。

2.3.3 確定各層指標(biāo)的相對(duì)權(quán)重及多層并合的總權(quán)重 根據(jù)各層判斷矩陣，采用方根法計(jì)算各層指標(biāo)相對(duì)于上一層指標(biāo)的權(quán)重，然后各層相關(guān)指標(biāo)相對(duì)權(quán)重的乘積即為多層并合的各評(píng)價(jià)指標(biāo)相對(duì)于水資源價(jià)值量評(píng)價(jià)的總權(quán)重。即有總權(quán)重：

A=(0.429，0.0871，0.0871，0.0107，0.0201，0.0362，0.0863，0.0863， 0.0092，0.0173，0.0311， 0.0382，0.0078，0.0045，0.0138，0.0138，0.0138，0.0138，0.0045)

歸一化后，為：

A=（0.4245，0.0862，0.0862，0.0106， 0.0199，0.0358，0.0854，0.0854，0.0091，0.0171， 0.0308，0.0378，0.0077，0.0045，0.0137，0.0137，0.0137，0.0137，0.0045）（2）

2.4 模糊評(píng)判矩陣R的確定

2.4.1 各單因素隸屬度的確定隸屬度的確定是模糊綜合評(píng)判的關(guān)鍵之一。由于部分指標(biāo)難以定量確定隸屬度，因此將評(píng)價(jià)指標(biāo)分成兩大類，即定量指標(biāo)和定性指標(biāo)。

Ⅰ、定量指標(biāo)隸屬度的確定

分析各指標(biāo)，其中可定量化指標(biāo)為缺水程度、地表水水質(zhì)、地下水水質(zhì)、地表水開(kāi)發(fā)利用程度、地下水開(kāi)發(fā)程度、農(nóng)業(yè)水分生產(chǎn)率、工業(yè)水的產(chǎn)值、城鎮(zhèn)用水比例、城鄉(xiāng)人均純收入、單位水量支撐的GDP、人口密度、城市化水平、文化素質(zhì)等共19個(gè)指標(biāo)。調(diào)查、收集與各指標(biāo)相關(guān)的資料、數(shù)據(jù)，分析確定各指標(biāo)的隸屬度。

定量指標(biāo)隸屬度的推求方法有多種，本項(xiàng)目采用升、降半梯形函數(shù)的方法。

Ⅱ、定性指標(biāo)隸屬度的確定

在影響水資源價(jià)值的因素中，涉及如水環(huán)境狀況、環(huán)境意識(shí)、節(jié)水意識(shí)、政府對(duì)水的重視程度、水資源管理體制及水利科技水平等無(wú)法定量的因素。對(duì)這些指標(biāo)，則研究其定性指標(biāo)的定量化問(wèn)題。

1 確定評(píng)語(yǔ)集V及隸屬度集R

V={V1(差)，V2(較差)，V3(一般)，V4(較好)，V5(好)}

R={0.0(差)，0.2(較差)，0.5(一般)，0.8(較好)，1.0(好)}

2 專家評(píng)語(yǔ)

這里的專家評(píng)語(yǔ)是指請(qǐng)一批水利系統(tǒng)、經(jīng)濟(jì)及環(huán)境領(lǐng)域的專家，對(duì)上述指標(biāo)打分。打分時(shí)并不要求給出具體數(shù)值，而是在5個(gè)評(píng)語(yǔ)級(jí)別：“很好、較好、一般、較差、很差”上認(rèn)為最合適的級(jí)別上打一個(gè)鉤即可。打分時(shí)給出相關(guān)資料，請(qǐng)各位專家予以參閱，力求打分客觀、公正。

3定性指標(biāo)隸屬度的計(jì)算

將各位專家對(duì)各指標(biāo)的打分表分別進(jìn)行匯總，取其均值作為所求的隸屬度。

2.4.2 總評(píng)判矩陣將各定量指標(biāo)的隸屬度與定性指標(biāo)的隸屬度值匯總，形成總評(píng)價(jià)矩陣R，即 ：

2.4.3 水資源價(jià)值量綜合評(píng)價(jià)結(jié)果將（2）、（3）式代入（1）

式，即得水資源價(jià)值模糊綜合評(píng)價(jià)結(jié)果。

上述結(jié)果P中的各項(xiàng)取值依次為石家莊市的水資源價(jià)值量相對(duì)于評(píng)語(yǔ)集V=[低、較低、中等、較高、高]中各級(jí)別的隸屬程度。可看出，石家莊市水資源價(jià)值相對(duì)于“中等”級(jí)別的隸屬度（0.4431）最大，其次是“較高（0.3722）”，說(shuō)明石家莊市水資源價(jià)值屬中等偏高。

[1]韓國(guó)剛，于連生， 姜鳳蘭， 等.水資源核算[C].科學(xué)出版社，1995.

[2]姜文來(lái).水資源價(jià)值論[C].科學(xué)出版社，1998（博士叢書).

[3]沈大軍，梁瑞駒， 王浩， 等.水價(jià)理論與實(shí)踐 [C].科學(xué)出版社，2001.

Fuzzy Evaluation on the Regional Water Resources Values

Abstract: Taking Shijiazhuang city as an example， we set up the fuzzylevel mathematic model to evaluate the regional water resources value for providing reliable data related to water price based on the characteristics of water resources.

Keywords: Regional； water resources value； fuzzy evaluation