水資源價值的模糊層次分析評價
——以山東省淄博市淄川區為例

楊梅

（淄博師范高等專科學校 學前教育學院，山東 淄博 255130）

水資源價值的模糊層次分析評價
——以山東省淄博市淄川區為例

楊梅

（淄博師范高等?？茖W校 學前教育學院，山東 淄博 255130）

水資源價值系統是一個模糊且復雜的系統，主要有三方面的要素構成：自然因素、經濟因素、社會因素。以淄川區為例，選取了 9個評價指標作為評價要素，用模糊綜合評判法對水資源價值進行了評價，并估算了水資源的價格。

水資源價值；模糊綜合評判

The system of water resource value is a fuzzy and complicated system，consisting of natural factor，economic factor and social factor.Take Zichuan district for example，we choose nine indexes as evaluation factors，and evaluate the water resource value in fuzzy comprehensive evaluation method，furthermore estimate the price of water resources.

Abstract：water resource value；fuzzy comprehensive evaluation

自2014年以來，淄博市持續干旱，對城鄉供水造成嚴重影響。淄博市最大水源地太河水庫由于庫容不斷減少，自2014年9月起就已經暫停向淄博中心城區供應太河水。2015年底以來，淄川太河水庫接近枯竭，到2015年底，總庫容1.66億立方米的太河水庫，已經沒有一滴水，由此可見淄川區乃至淄博市的供水形勢非常嚴峻。

目前，水資源供需矛盾在我國各地均有不同程度的表現，“開源節流”是解決矛盾的關鍵。運用經濟手段調節水資源供需矛盾尚未全面展開，特別是有關水資源價值理論有待突破。因此，水資源價值研究在水資源經濟管理或者水資源需求管理中是十分必要的［1］。

一、水資源價值的模糊層次分析評價

（一）模糊綜合評判法的思想和原理

在客觀世界中，存在著大量的模糊概念和模糊現象。

一個概念和與其對立的概念無法劃出一條明確的分界，它們是隨著量變逐漸過渡到質變的。例如“年輕”和“年老”就是如此，人們無法劃出一條嚴格的年齡界限來區分“年輕”和“年老”。生活中，類似這樣的事例很多，如“高與矮”“胖與瘦”“美與丑”等，這些沒有確切界限的對立概念都是所謂的模糊概念。

模糊綜合評判方法是在模糊環境下，考慮多種因素的影響，為了某種目的對一事物做出綜合決策的方法。它的特點在于，評判過程是逐對象進行，且對被評對象有唯一的評價值，不受被評價對象所處對象集合的影響。綜合評價的目的是要從對象中集中選出優勝對象，所以還需要將所有對象的綜合評價結果進行排序。所以，模糊綜合評判法也將針對評判對象的全體，根據所給的條件，給每個對象賦予一個非負實數評判指標，再據此排序擇優。

本方法雖然利用了模糊數學理論，但并不高深，也不復雜，容易為人們所掌握和使用?？梢哉f，其優點是：數學模型簡單，容易掌握，對多因素、多層次的復雜問題評判效果比較好，是別的數學分支和模型難以代替的方法。目前，這種模型應用廣泛［2］（P34-35，P111）。

（二）水資源價值系統復雜性與模糊性

水資源價值系統是一個復雜的系統，它是自然系統、社會系統、經濟系統之間，相互影響、相互作用、相互耦合的系統。如果不考慮社會系統和經濟系統，只考慮水資源本身，其價值難以考察。就每個系統而言，又是復雜因素共同作用的復合體。對于這樣的復雜系統，運用常規的數學模型來評價水資源價值是難以如意的。因為在復雜系統中存在著“不相容原理”，即當一個系統復雜性增大時，人們對該系統描述精確化的能力減小，在超過一定限度時，復雜性和精確性即將相互排斥。水資源價值系統又是一個模糊系統，例如評價水質有優良、良好、中等、差、劣等多種情況，我們都不能用一個簡單的“是”或“否”的“非此即彼”樣式來回答。同樣，水資源豐富程度、水資源價值高低，往往并沒有嚴格的界限；而對這種界限不分明的事務，需要有一種能對事務漸變過程中的不分明性加以描述的數學形式。鑒于水資源價值系統的復雜性和模糊性，適宜用模糊數學的方法進行處理。因為模糊集合正適宜于那些“有著人的智力活動參與其內，本身具有高度復雜性且緊緊伴隨著模糊性”的學科及領域［3］。本文應用水資源價值模糊綜合評價數學模型，進而建立水資源價值的模糊層次分析評價模型，得出了水資源的價格。

（三）水資源價值評價要素

影響水資源價值的因素是多方面的，應全方位綜合考慮。為此，我們應遵循全面性、代表性、獨立性、簡約性以及可操作性等原則選取并建立指標體系?？v觀構成水資源價值的因素，可以將其分為三類：自然因素，經濟因素、社會因素［4］。

首先，水資源價值的高低必然決定于水資源水量的豐富程度。“物以稀為貴”，它通俗地表明了資源的稀缺程度與其價值量之間的關系。水資源水量越是相對稀缺，其價值就越高。水資源價值又是與水質狀況緊密聯系的，因為水資源功能往往決定于水質。另外，水資源功能不同，單位水資源所創造的價值也不應相同，即不同功能的水資源對國民經濟的貢獻存在著差異，故其價值也不應相同。水質好，則水體功能多樣，其價值就高；而水質差則功能單一，甚至失去原有功能成為廢水，其價值就低。

社會經濟因素在水資源價值形成過程中也起著重要的作用。一方面，無論水資源水量多么豐富，水質多么好，如果不去開發利用，不與社會經濟因素結合起來，水資源價值充其量只是表現為生態價值，其經濟價值則無法體現；另一方面，不少國家和地區以河口或港口城市為依托，以主要江河為樞紐，形成整體發展態勢，并成為這些國家和地區社會經濟發展重要支柱的成功實踐，表明了水資源與社會經濟因素的有效結合是水資源價值產生的源泉。在進行水資源價值評價時，必須考慮社會經濟因素中那些能夠反映水資源在社會經濟發展中的作用，以及社會經濟發展對水資源的需求情況和依賴程度的因素，如人口、經濟發展水平、經濟結構、科技水平等。一般地說，水資源在社會經濟發展中的作用越大，社會經濟發展對水資源的需求越大，依賴程度越強，其價值相對就越高［1］［5］。

綜上所述，本文選用的指標具體如下：水資源數量、水資源質量、水資源的分布、用水效率、國民收入、產業結構規模、技術水平、政策、人口密度（詳見圖1）。

圖1

二、淄川區水資源價值評價

（一）權重集A的確定

1.建立遞階層次結構（如圖1所示）。

2.判斷矩陣：依據圖1中各層次指標及相互間的關系，則可構造判斷矩陣。這里采用1-9標度方法，對不同情況的評比給出數量標度，譬如將對核心技術能力水平評價語言值（語詞）“很好，較好，一般，不好，差”分別定為9，7，5，3，1五級，而介于兩檔之間的分別定為8，6，4，2四級。

指標層相對各準則層的判斷矩陣及計算結果：C1-P

C1 P1 P2 P3 W P1 1 1 3 0.429 P2 1 1 3 0.429 P3 1/3 1/3 1 0.143

C2 P4 P5 P6 W P4 1 1/3 2 0.230 P5 3 1 5 0.648 P6 1/2 1/5 1 0.122

C3 P7 P8 P9 W P7 1 3 4 0.637 P8 1/3 1 3 0.258 P9 1/4 1/3 1 0.105

C1 C2 C3 W C1 1 1/3 2 0.249 C2 3 1 3 0.594 C3 1/2 1/3 1 0.157 A

3.判斷矩陣的一致性檢驗：由上述計算可知，所有矩陣均具有滿意一致性。

4.確定各層指標的相對權重，然后進行層次總排序：

其中W1=0.429·0.249=0.107為水資源數量P1對總目標層A的權重值，依次類推即為指標層P2，P3……，P9對總目標A的權重值。

C P C1 C2 C3 層次總排序0.249 0.594 0.157 Wi（i=1，2，……9）P1 0.429 0 0 0.107 P2 0.429 0 0 0.107 P3 0.143 0 0 0.036 P4 0 0.230 0 0.137 P5 0 0.648 0 0.385 P6 0 0.122 0 0.072 P7 0 0 0.637 0.100 P8 0 0 0.258 0.041 P9 0 0 0.105 0.016

（二）模糊評判矩陣R的確定

模糊評判矩陣R可采用下列方法確定。通過專家評定及具體數據，對水資源數量P1做出評價，假定其結果是：10%的人認為“好”，20%的人認為“較好”，40%的人認為“一般”，20%的人認為“較差”，10%的人認為“差”，則得：A1=（0.1，0.2，0.4，0.2，0.1），同樣對P2，P3，…，P6作出評定后，得：

把以上評定結果寫成矩陣：

（三）模糊層次分析法評判

評價指標在水資源綜合評價中的權重A在上面已求出，A=（0.107，0.107，0.036，0.137，0.385，0.072，0.100，0.041，0.016）

歸一化后結果為：

（四）水資源價格計算

運用上述模型所得結果為水資源價格綜合評價，是一個無量綱的向量，必須通過如下公式轉換為水資源價格WLJ=B·S，其中WLJ為水資源的價格，B為水資源價值綜合評價值，S為水資源價格向量。

水資源價格向量的確定，采用社會承擔能力的方法來確定。水費承受指數=水費的支出/實際收入，該公式能夠比較準確、直觀地反映人們對水資源價格的社會承受能力。水資源價格的上限就是達到最大水費承受指數時水資源的價格，可以用下式來表示:［6］P=A ×E/C-D，式中：P為水資源價格上限；A為最大水費承受指數；E為實際收入；C為用水量；D為供水成本及正常利潤。則水資源價格在［P，0］之間，可以按照等差間隔將其化為價格向量，得到水資源價格向量：S=（P，P1，P2，P3，0）［7］（P144-147）。

通過對淄川區的實際調查，家庭最大水費承受指數為0.02，人均年平均用水量為57.7m2，供水成本及正常利潤為2.67元。2015年，淄川區城鎮居民人均可支配收入31580元，根據公式計算得P= 8.28，則水資源價格在［8.28，0］之間，可以按照等差間隔將其化為價格向量，得到水資源價格向量：S=（8.26，6.21，4.14，2.07，0），就算得水資源價格=5.69元。

［1］周臻峰.水資源價值研究-以天津市為背景［D］.天津大學，2007.

［2］杜棟，龐慶華，吳炎.現代綜合評價方法與案例精選［M］.北京：清華大學出版社，2008.

［3］顧圣平，林汝顏，劉紅亮.水資源模糊定價模型［J］.水利發展研究，2002，（2）.

［4］姜文來，王華東.水資源價值流研究［J］.經濟地理，1994，（6）.

［5］何錦峰，陳國階.水資源動態完全成本定價的理論探討［J］.自然資源學報，2003，（3）.

［6］姜文來，于連生，劉仁和（等）.水資源價格上限的研究［J］.中國給水排水，1993，（2）.

［7］姜文來.水資源價值論［M］.北京：科學出版社，1998.

（責任編輯：胡安波）

O156.1

A

（2017）01-0075-04

2016-09-01

楊梅（1980-），女，山東淄博人，碩士，淄博師范高等專科學校學前教育學院講師，主要從事應用數學研究。