基于云模型的區(qū)域河長制考核評價模型

唐新玥，唐德善，常文倩，袁志美，唐肖陽

(河海大學水利水電學院，江蘇南京 210098)

2007年，無錫市為整治由太湖藍藻暴發(fā)引起的嚴重水危機提出并實施了以各級黨政機關負責人擔任河流長官的河流管理制度——河長制，此制度實施后，無錫水環(huán)境問題得到有效解決。鑒于在水污染治理中河長制起到了較好的作用，河長制得以在全國范圍內(nèi)推廣。在全面推行河長制的過程中，黨中央、國務院同樣重視河長制的監(jiān)督考核環(huán)節(jié)，2016年11月28日中共中央辦公廳、國務院辦公廳印發(fā)了《關于全面推行河長制的意見》，指出要堅持強化監(jiān)督、嚴格考核，要求各地區(qū)建立健全河湖管理監(jiān)督考核和責任制度。在《關于全面推行河長制的意見》有關情況發(fā)布會上，水利部副部長周學文表示，考核的重點是解決考核誰、考核什么以及考核結果怎么用的問題[1]。水利部、環(huán)境保護部制定的《貫徹落實〈關于全面推行河長制的意見〉實施方案》中要求各地加強對河長制工作的監(jiān)督考核，確保各項任務的有效落實。關于河長制的監(jiān)督考核學術界也進行了探討。針對目前河長制的推進仍然缺乏考核評估及問責機制的問題，陳婧[2]認為，應當加快建立河長制政績考核標準，及時向社會公布治河信息;柳戰(zhàn)良[3]認為，在河長制取得明顯成效的基礎上，下一步要著力創(chuàng)新體制機制，推行量化考核;左佳[4]認為要將各地區(qū)制定的河湖年度治理計劃、各級河長職責納入省政府年度考核內(nèi)容，定期進行督查，年度進行考核;劉長興[5]分析了河長制需要內(nèi)部考核督查的原因，認為河長制考核應包括河長制的形式落實和河長制的實質(zhì)效果兩部分內(nèi)容。

雖然國內(nèi)專家學者對河長制考核進行了探索，各地政府也制定了與考核相關的政策及考核辦法，但現(xiàn)階段的考核多以結果為導向，以水質(zhì)改善為主要目標，尚未形成科學全面的考核評價體系，無法實現(xiàn)對一個地區(qū)河長制工作全面系統(tǒng)的考核[6]。本文在已有研究基礎上，引入云模型理論，建立了較為全面的河長制考核評價指標體系，為河長制考核提供了新的評價方法。

1 河長制考核的內(nèi)涵

河長制考核實質(zhì)是考核河長制實施過程中的政策落實情況和水問題的解決情況，目的在于通過對各級河長及各部門工作進行考核監(jiān)督，提高政府的工作效率，促進河湖管理和水污染治理工作的有序開展。從考核對象和考核主體的角度，可以將河長制考核分為兩類：上級河長對下級河長進行考核和地方黨政機關對同級河長制辦公室相關責任單位進行考核。目前河長制的考核主體和考核對象并不明確，各地區(qū)已出臺的政策也是根據(jù)中央文件要求相應調(diào)整，因此需要進一步的探討。本文研究基于省政府對市政府河長制工作的考核，即在省級河長和省河長制辦公室的組織指導下成立考核小組對市級河長制工作進行的綜合考核。

通過考核結果可以了解河長及責任部門工作是否到位，明確下一步工作的重點，督促工作開展。對于考核結果不合格的地區(qū)，應給予通報批評，追究對生態(tài)環(huán)境造成嚴重損害的人員及部門的責任;對于治理政績較好的地區(qū)應予以表揚，例如加大資金投入，優(yōu)先考慮其上報項目等，各地區(qū)可根據(jù)實際情況制定合適的激勵政策。考核結果可通過多種方式向社會公開，增強社會對河長制工作的監(jiān)督。

2 河長制考核評價指標體系

河長制考核應與河長制年度工作重點、階段性任務相聯(lián)系，要以階段性目標和任務為前提，結合本地區(qū)水管理的實際情況，對指標進行檢查、分析、反饋和動態(tài)調(diào)整。河長制考核應根據(jù)因地制宜的原則，對不同地區(qū)和不同河湖的具體情況設置差異化指標，保證構建指標體系的準確性。

2.1 考核評價指標體系的構建

考核評價指標在借鑒各地已出臺“一河一策”報告中六大任務的控制性指標的基礎上，參考各地區(qū)河長制考核辦法以及水利現(xiàn)代化評價指標體系，按照《關于全面推行河長制的意見》要求，結合地區(qū)實際發(fā)展情況，重點選取與六大任務完成情況與河長體系和工作機制建設情況相關的指標，確保指標涵蓋河長制實施工作的關鍵部分，建立全面的指標體系。

本文構建由目標層A、準則層B和指標層C組成的3級指標體系，其中準則層由水資源保護、水域岸線管護、水污染防治、水環(huán)境治理與水生態(tài)修復、執(zhí)法監(jiān)督以及河長體系和工作機制建設情況6部分組成，指標層由25個具體指標組成，如表1所示。選取的25個指標分為成本型指標和效益型指標，其中萬元GDP用水量和萬元工業(yè)增加值用水量為成本型指標，其余為效益型指標。本文構建的指標體系具有一般性，可適用于大部分區(qū)域，但不同區(qū)域河長制實施情況各有不同，在進行考核時應因地制宜，結合考核評價區(qū)域當年的工作重點相應調(diào)整指標體系，例如增加河長會議、工作督察、考核驗收等制度建立情況的具體考核指標。

表1 河長制考核評價指標體系

2.2 評價等級與標準確定

在參考水利現(xiàn)代化指標體系等級和標準[7]的基礎上，借鑒多個地區(qū)河長制考核的分級情況，根據(jù)本地區(qū)發(fā)展規(guī)劃目標值、研究對象的實際發(fā)展水平、河長制考核各指標特點等確定研究區(qū)域的河長制考核評價分級標準，劃分為優(yōu)秀、良好、及格與不及格4個等級，如表2所示。

3 河長制考核評價模型

基于云模型的區(qū)域河長制考核評價模型的考核流程為：①建立評價指標集，本文建立了如表1所示的評價指標體系;②確定評價等級集及各指標評價等級標準值，將評價等級劃分為優(yōu)秀、良好、及格和不及格4級;③采用組合權重法確定指標權重集;④運用X條件正向云發(fā)生器求得指標隸屬度矩陣;⑤將隸屬度矩陣與權重結合，得到綜合隸屬度矩陣;⑥采用加權平均法計算最終的評價等級。

3.1 權重確定

為避免單一賦權法造成信息缺失，本文采取層次分析法(analytic hierarchy process，AHP)和熵值法(entropy value method，EVM)組合的主客觀綜合集成賦權法[8]對河長制考核指標進行權重計算，其中層次分析法確定主觀權重，熵權法確定客觀權重，乘法合成法確定組合權重。

3．1．1 層次分析法確定主觀權重

層次分析法確定主觀權重wai的基本步驟為：①先根據(jù)系統(tǒng)特點構造一個遞階分析的層次模型;②邀請多位專家對某層次下的兩兩指標進行比較判斷，并采用9位標度法將判斷結果量化，構造判斷矩陣，通過計算其最大特征值及相應的特征向量，得到相對權重系數(shù)并檢驗判斷矩陣的一致性;③通過加權方法得到某層次相對于上一層次的權重。

3．1．2 熵權法確定客觀權重

a.構造原始數(shù)據(jù)矩陣X=(xig)m×n，然后對指標進行標準化處理，根據(jù)指標類型的不同，對于效益型指標和成本型指標分別采取以下公式處理：

式中： aig為標準化處理后的指標值;xi，max、xi，min分別為指標i在相應年份系列值中的最大值和最小值。

b.計算指標的熵，公式如下：

式中：Hi為指標i的熵;Pig為指標i在年份g的特征比重;n為年份總數(shù)。

c.計算熵權：

式中：wei為指標i的客觀權重，m為指標總數(shù)。

3．1．3 確定組合權重

采用主客觀綜合集成賦權法中的乘法合成法[9]確定河長制考核評價指標的組合權重，指標i的組合權重wzi的計算公式為

3.2 隸屬度確定

3．2．1 云模型基本原理

云模型可以實現(xiàn)定性概念與定量描述之間的相互轉化，是具有模糊性與隨機性的轉換模型。云模型通過期望Ex、熵En和超熵He3個特征值表示樣本數(shù)字特征，它們反映了定性和定量之間不確定性的相互映射[10]。

表2 河長制考核評價等級與標準

云模型的發(fā)生器分為正向、逆向兩種，正向云發(fā)生器是根據(jù)已知數(shù)字特征值Ex、En和He，產(chǎn)生滿足其分布規(guī)律的定量云滴x和隸屬度μ(x)，即生成云滴;逆向云發(fā)生器則是由多個云滴確定云的數(shù)字特征值Ex、En和He。本文運用X條件正向云發(fā)生器(圖1)計算各個指標等級的隸屬度，X條件云模型是一種特殊的正向云模型，根據(jù)已知數(shù)字特征值Ex、En和He與特定條件X=x0，產(chǎn)生隸屬度μ(x)[11]。

圖1 X條件正向云發(fā)生器

3．2．2 云模型參數(shù)的選取

在已知指標 i的數(shù)值xi與其在等級 j的區(qū)間(Cij，min，Cij，max)的情況下，則該等級的數(shù)字特征 Exij、Enij和He可由以下公式計算：

式中：Cij，max、Cij，min分別為指標 i在等級 j中的上下限;Exij、Enij分別為指標i在等級j中的期望和熵值;β為常數(shù)，可由試驗和經(jīng)驗所得，本文取0．001。

對于僅有單邊界限沒有規(guī)定最大區(qū)間的情況，如xi∈(Cij，+∞)，則根據(jù)該區(qū)間下限確定其期望，熵由上一等級的熵確定。

3．2．3 云模型確定隸屬度矩陣

在云模型參數(shù)Exij、Enij、He確定的基礎上，運用X條件正向云發(fā)生器對所有指標數(shù)據(jù)進行計算，即采用公式(6)(7)對指標xi對應等級j時重復計算q次，再對所得的q個隸屬度μij(x)求加權平均值，得到最終平均隸屬度ˉμij(x)。

式中：randn(1)為隨機數(shù);Enij′為服從期望值Enij、方差He的正態(tài)隨機數(shù);μij(x)為xi對等級j的隸屬度。

對指標i對應的4個等級指標進行標準化處理，即

可求得隸屬度矩陣R=(rij)，加權計算得到綜合隸屬度矩陣G：

3.3 綜合隸屬度矩陣量化

為避免最大隸屬度原則導致結果失效，采用加權平均法[12]確定考核等級，假設評價等級用連續(xù)變量1、2、…、l表示，然后用每一個綜合隸屬度分量與評價等級計算求和，得出河長制考核評價的最后結果，計算公式為

式中：tj為等級j的綜合隸屬度的數(shù)值;l為評價等級個數(shù);k為待定系數(shù)(一般取1或2)。

加權平均法用連續(xù)的整數(shù)依次描述每一評價等級，本文以4、3、2、1分別表示優(yōu)秀、良好、及格和不及格4個等級。至此，可以根據(jù)計算得到的目標層A的數(shù)值判斷評價對象的等級。

4 實例驗證

4.1 南京市河長制實施基本情況

南京市位于江蘇省西南部、長江下游，屬長江水系。南京市自2013年實施河長制以來已有5年時間，由一開始針對黑臭河道的整治到現(xiàn)在的全面治理，全市821條河道、251座水庫、10個湖泊都已設立河長。自實施河長制以來，南京水污染問題得到基本解決，水環(huán)境明顯改善。

4.2 數(shù)據(jù)來源

為了反映南京市河長制實施以來工作情況，選用河海大學測評小組2013—2017年的測評數(shù)據(jù)評價其河長制工作落實情況。查閱《南京市水資源公報》《南京市環(huán)境公報》《南京統(tǒng)計年鑒》《南京市“十三五”生態(tài)環(huán)境保護規(guī)劃》《南京市“十三五”水污染防治專項規(guī)劃》等資料，參考南京市水務局、環(huán)保保護局等相關單位網(wǎng)上公開信息，得到了2013—2017年的指標數(shù)據(jù)，個別年份的缺失數(shù)據(jù)采用插值法補全。

4.3 權重確定

采用層次分析法得到主觀權重wai，滿足一致性檢驗要求;由熵權法得到客觀權重wei，并采用式(4)得到各指標的組合權重如表3所示。

4.4 云模型考核評價等級計算

根據(jù)河長制考核評價指標各個等級的標準，通過X條件正向云發(fā)生器，可以得到各指標的隸屬度，然后通過加權平均法可以求出各準則層的數(shù)值與每年的考核分值，具體數(shù)據(jù)見表4。

表3 南京市河長制考核評價指標權重

表4 南京市2013—2017年河長制考核評價結果

4.5 考核評價結果分析

由表4可知，南京市2013—2017年河長制考核成績逐年提高且2017年的增長幅度高于前幾年，與河長制工作逐年深入，2017年加大河長制實施力度，出臺《關于全面推行“河長制”的實施意見》、成立南京市河長制辦公室等事實相符。2013—2015年河長制考核綜合成績介于及格與良好之間，且2013年河長制考核綜合分值為2．419，處于及格與良好的中間位置，是因為南京市在開始實施河長制時已經(jīng)非常重視相關工作推進。2016年和2017年河長制考核綜合分值介于良好與優(yōu)秀之間，且2017年為3．766，接近于優(yōu)秀，這與南京市河長制實施情況基本一致，符合南京市河長制開展的趨勢，南京市應繼續(xù)加強六大任務措施的實施與落實。

水資源保護方面，南京市嚴格按照最嚴格水資源管理制度實施，但2015年水功能區(qū)水質(zhì)達標率降低，與2015年水資源保護分值降低吻合;水域岸線管護方面，南京現(xiàn)階段骨干河道已確定藍線，自2017年7月1日起實行《南京市藍線管理辦法》，將會劃定河道藍線，與水域岸線方面分值逐漸提高相符;水污染防治方面，南京市正逐漸加強對污染源的防治，與水污染防治分值迅速提高相符;水環(huán)境治理與水生態(tài)修復方面，2013—2015年水環(huán)境與水生態(tài)方面措施不到位，2016年起南京市已經(jīng)加強此方面措施，與分值在不及格與及格之間逐漸上升相符;執(zhí)法監(jiān)督方面，南京市正逐步建立起河長制信息平臺，與分值先穩(wěn)定后上升相符;河長體系和工作機制建設情況方面，南京市各區(qū)、鎮(zhèn)街出臺河長制實施方案，南京市河長制辦公室印發(fā)工作督導、信息管理、考核實施等制度文件，隨著制度文件的出臺河長體系與工作機制建設情況分值逐漸上升。綜上，本文運用河長制考核評價模型得到的評價結果與南京市河長制實施情況吻合，說明評價結果具有合理性，評價模型具有適用性。

5 結 語

本文從河長制的考核角度出發(fā)，引入云模型理論，構建了包括水資源保護、水域岸線管護、水污染防治、水環(huán)境治理與水生態(tài)修復、執(zhí)法監(jiān)督以及河長體系和工作機制建設情況等6個方面25個指標的河長制考核評價指標體系，彌補了現(xiàn)階段河長制考核工作依靠主觀打分缺乏客觀性的缺點。通過對南京市2013—2017年的河長制工作進行考評，分析得出南京市2013—2017年河長制工作的綜合變化趨勢為逐年上升。考核評價結果與南京市實施河長制工作的實際情況相符，說明該模型適用于區(qū)域河長制考核評價，可作為其他區(qū)域河長制考核的參考。

由于河長制推行的時間較短，存在著經(jīng)驗不足、措施不全面等問題，本文建立的河長制考核評價模型可以為區(qū)域河長制考核提供新的評價方法，更好地督促河長工作發(fā)揮預期作用。根據(jù)本模型的考核結果可判斷河長是否認真履職，目標措施是否落實，從而促進河湖水污染治理，也能及時發(fā)現(xiàn)河長制工作中的薄弱環(huán)節(jié)，明確今后工作重點，為制定明確的改善措施提供依據(jù)。