基于AHP法對寧夏水資源承載力的評價*

宋楨楨，顧銀魯

(銀川能源學院)

0 引言

水是生命之源，是人類不可或缺的重要物質資源．然而人類在創造豐富物質財富的同時，水資源的嚴重缺乏正逐漸成為困擾全球的世界性問題．我國是個人口眾多而水資源貧乏的國家，水資源的缺乏已經成為中國社會和經濟發展的瓶頸，它對一個國家或地區綜合發展和發展規模有至關重要的影響．在此背景下，水資源承載力是一個國家或地區在持續發展過程中各種自然資源承載力的重要組成部分．水資源承載力分析的目的，是為了揭示水資源、經濟、環境和人口之間的關系，充分合理地利用水資源，使經濟建設與水資源保護同步進行，促進社會經濟的可持續發展．

該文從水資源條件、水資源開發利用程度、水質狀況、經濟發展狀況、社會發展狀況五個方面選取具有代表性的指標，建立了水資源承載力評價指標體系．并根據寧夏的實際情況，選取了16項指標，建立寧夏水資源承載力評價指標體系．鑒于水資源承載力系統是一個復雜的多目標系統，該文構建了基于AHP構權評價模型．通過AHP分析，確定了各指標的權重，對寧夏2010年水資源承載力進行了實證研究，作出較為客觀的評價．根據綜合評價結果，提出了改善寧夏水資源承載力狀況的措施，為水資源的規劃管理及相關研究提供理論依據．

1 層次分析法

層次分析法(The Analytic Hierarchy Process，簡稱AHP)是美國匹茲堡大學運籌學家薩坦教授(A-L-Saaty)提出的一種層次權重決策分析方法．AHP是一種能將定性分析與定量分析相結合的系統分析方法，它把復雜的問題分解為各個組成因素，將這些因素按支配關系分組形成有序的遞階層次結構，通過兩兩比較的方式確定層次中諸因素的相對重要性，然后綜合人的判斷決策諸因素相對重要性總的順序．

1．1 層次分析法的步驟

(1)分析系統中各因素之間的關系，建立系統的遞階層次結構，按照目標的不同、實現功能的差異，將包含的因素分組，每組作為一個層次，分為幾個等級層次．從上至下依次為目標層(最高層)、準則層(中間層)和指標層(底層)．

(2)對同一層次的各元素關于上一層次中某一準則的重要性進行兩兩比較，構造兩兩比較判斷矩陣:

式中:R—判斷矩陣;n—兩兩比較的因素的數目;rij—是判斷矩陣R的元素，表示i因素與j因素相對于某一準則C相對重要性的標度，一般采用Satty T L提出的1-9標度法表示，見表1．

表1

(3)根據判斷矩陣R，計算判斷矩陣R的最大特征值λmax及對應的特征向量ω，表達式為:

特征向量采用方根法計算，步驟如下:

Wi:UI的相對重要度．

(4)進行一致性檢驗:求出λmax和ω后，要對矩陣進行一致性檢驗，若CR＜0．1時說明矩陣滿足一致性要求，否則，需對判斷矩陣的標度做出適當修改．公式為:

表2

1．2 層次分析法中指標體系的建立

水資源承載力指標體系的選擇及其確定關系到綜合評價的精度．該文根據寧夏社會經濟狀況和水資源的特點以及指標數據的可獲性，最終選取了16個指標構成寧夏水資源承載力評價指標體系(見表3)．

表3

2 綜合評價結果的分析

針對以上建立的層次結構模型，構建判斷矩陣，運用層次分析法．通過EXCEL實現指標體系多元素的權重計算，并進行一致性檢驗，檢驗結果為:一致性指標CI=0．00172，平均隨機一致性指標 RI=0．0429，總體一致性 CR=0．04009＜0．1，滿足一致性檢驗．由此可以看出整個體系中，該地區的水環境狀況、經濟發展狀況、社會發展狀況對水資源承載力影響較大．

要提高寧夏水資源承載力，重點需要在以下方面加大力度，采取切實有效措施:

(1)加快水利工程建設，提高供水保障能力．水利工程是挑戰水資源時空分布不均的一種有效方法．加快水利工程建設，尤其是供水類水利工程建設，使之滿足人們生產生活、經濟社會發展以及生態環境用水的要求．

(2)加大污水處理力度，提高污水回用程度．采用行政、經濟、法律等多種手段，加大污水處理力度，提高污水回用程度．限制污染型工業的發展，工業廢水和城鎮生活污水要處理后達標排放．應將污水資源化，重復利用．

(3)倡導節約用水．節水是提高水資源承載力的重要一環．當前我國的水資源利用效率和節水水平與發達國家相比還存在明顯的差異．居民生活用水、農業灌溉用水及工業生產用水都存在著很大的空間．

3 結語

以寧夏水資源承載力為例，介紹了AHP法的基本原理和方法步驟，說明該法是用一定標度把人的主觀判斷進行客觀定量化而把定性問題進行定量分析的一種簡單實用的多準則評價決策方法，可在區域水資源承載力，社會經濟綜合決策分析等方面得到廣泛應用．

［1］ 張麗．水資源承載能力與生態需水量理論及應用［M］．鄭州:黃河水利出版社，2005．

［2］ 姚治君，王建華，江東，等．區域水資源承載力的研究進展及其理論探析［J］．水科學進展，2009，13(1):111-215．

［3］ 寧夏水利廳．2010年寧夏水資源概況．

［4］ 寧夏統計局．2010年寧夏國民經濟和社會發展統計公報．