［提要］ 运用AHP模糊评价法对潍坊水资源开发利用水平进行科学评价，得出目前状态下潍坊水资源开发利用水平与经济、生态和社会发展相协调，但潜力不足，需要加强对水资源的保护，合理控制开发程度。
关键词：潍坊；AHP模糊综合评价；水资源承载力
中图分类号：F127 文献标识码：A
收录日期：2018年5月15日
一、研究概况
潍坊市地处山东半岛中部，泰沂山北麓，南部多低山丘陵，地势南高北低，气候属暖温带季风型半湿润大陆性气候。总面积1.6万平方公里，辖4区6市2县，全市常驻人口925.7万人，是半岛城市群地理中心，具有非常重要的经济战略地位。
潍坊市水系较多，流域面积大于50km2的河流有100多条，都是季风区雨源型河流，大部分发源于南部山丘，向北汇入莱州湾。主要河流有六条：小清河、弥河、白浪河、潍河、北胶莱河、南胶莱河，其中下清河为过境河流。六条主要河流的总流域面积14，720km2，其中流域面积最大的是潍河5，865.5km2。
全市河径流量多年平均为18.4亿m3，源于气候和下垫面的影响，地表水资源分布不均，南部山区平均径流可达300mm，而北部滨海区仅为80mm，而且全年径流量80%集中在汛期，枯水期流量小，河水短缺。地下水计算总量为12.74亿m3，区域分布非常不均匀，主要集中在山前平原和河谷平原，滨海地区缺少地下淡水。全市地表水和地下水平均水资源总量为29.4亿m3。人均可占有量为317m3，仅为全国人均的1/7，是严重缺水的城市之一，工业用水、农业用水和人畜生活用水供需矛盾突出，成为潍坊市经济发展的一大瓶颈。水资源承载能力直接影响地区经济发展战略，因此综合分析研究当前水资源承载力与当前经济发展的契合度，提高用水效率、优化资源配置和节约用水成为当前经济发展的重要课题。
二、水资源开发利用程度评价方法
水资源承载力研究首先要明确评价指标和相应的评价标准，根据体系中的相应指标，按照评价标准进行相应的评价，综合分析计算最后得出评价结果。水资源的承载力与社会经济、生态环境密切相关，一方面水资源是经济社会发展的必要基础；另一方面经济的发展、生态环境的改善，增强资源承载能力和资源的可持续性。水资源利用涉及到经济、环境、社会和技术水平等诸多因素，因此指标体系建立也非常复杂，它涉及多层次、多系统和多类型因素。参照全国水资源评价指标体系及标准，同时根据本地区实际情况并参考其他省市和地区的评价指标，应用AHP模糊综合评价方法，对本地区的水资源开发利用水平进行评价。AHP是一种能将定性分析与定量分析相结合的系统分析方法，AHP是分析多目标、多准则的复杂大系统的有力工具，适宜于解决那些难以完全用定量方法进行分析的决策问题。
（一）建立模型。AHP-模糊综合评价模型由两个部分组成，即层次分析和模糊评价。层次分析是模糊评价的基础，相辅相成，提高了评价的可靠性和有效性。如图1AHP-模糊综合评价Road Map。（图1）
基于AHP层次分析法构建结构模型进行层次分析，划分出目标层、准则层和指标层。在层次结构中，依据1～9比例标度对重要性程度构建两两比较的判断矩阵，计算下一层元素针对准则的权重，经过单层次排序和一致性检验，层次排序和一致性检验，建立权重集W=（w1，w2，…，wn）T。
建立评价因素集是影响评价对象的各种因素构成的集合，用U表示，U=｛u1，u2，…un｝，ui为评价因素，这一集合构成了评价框架。评价对象可能做出的评价结果构成等级评价集合，用V表示，V=｛v1，v2，…，vm｝，vi是评价等级标准。在进行模糊评价时，首先对评价因素ui（i=1，2，…，n）进行单因素评价，确定对评价集vj（j=1，2，…，m）的隶属度，得到单因素模糊评价rij，评价因素ui的评价结果用模糊集合表示为Ri=（ri1，ri2，…，rim），（i=1，2，…，n）。对所有的评价因素进行评价，可以得到一个n行m列的模糊矩阵：R＝r11 … r1m… … …rn1 … rnm。
模糊矩阵的行是对单一评价因素对等级评价集合的评价结果，整个矩阵包含了评价因素集合依据等级评价集合进行评价所得全部信息。
根据得出的权重集W和单因素评价模糊矩阵R进行模糊变换，得到模糊综合评价指标集：B＝W·R＝｛w1，w2，…，wn｝·r11 … r1m… … …rn1 … rnm＝｛b1，b2，…，bm｝
综合评价指标bi（i=1，2，…，m）根据最大隶属度原则来确定的评价结果，得到水资源承载力综合判断值。
（二）AHP层次分析。以本地区水资源承载力作为目标层，进一步分解为水资源、社会发展、经济发展、生态环境4个子系统作为基准层，其相应评价指标作为指标层，建立层次结构，见表1。采用专家咨询，根据专家对各因素相对重要性（或优劣、强度等）的认识，运用两两比较，采用1～9及其倒数的标度方法构建准则层B对目标层A的判断矩阵，见表2。（表1、表2）
用矩阵表示为A＝■，采用和法，将判断矩阵A的行向量归一化后求算数平均数，得到权重向量WA＝■，最大特征值为λmax=4.197，CI=0.066，RI=0.900，CR=0.073，CR<0.1，一致性检验通过。
运用同样的方法，构建判断矩阵并计算准则层B1、B2、B3、B4因素权重，得到权重向量的总排序。
W＝［0.362 0.131 0.048 0.145 0.091 0.038 0.070 0.029 0.017 0.006 0.036 0.019 0.007］
CI=0.058，RI=0.619，CR=0.094，CR<0.1，层次总排序一致性检验通过。
模糊评价矩阵的构建：首先前文所述的评价指标可建立评价因素集U=｛B1，B2，B3，B4｝=｛C11，C12，C13，C21，C22，C23，C31，C32，C33，C34，C41，C42，C43｝。按照因素评价集中各因素对水资源承载力的影响程度大小划分为3个等级，分别用V1、V2、V3来表示，如表3。（表3）
其中，V1定义为水资源的承载力已经接近最大，已无多少进一步开发潜力，为保证生态环境不被破坏，应该在维持现有开发利用规模的基础上采取相应措施降低对水资源的需求；V3定义为承载力完全没有问题，进一步开发利用潜力大，情况良好；V2定义为处于两者之间，处于可接受状态。根据定义的等级，建立相应的评语集V=｛V1，V2，V3｝。建立评语集后，需要确定每个评价因素针对评语集中评价等级的隶属度。
为了使隶属函数消除评价等级间的数值平滑过渡跳跃现象，对其进行模糊处理。对于定义的中间区域V2，区域中点的隶属度为1，两侧边缘为0.5，从1到0.5采用线性递减的办法处理。对于定义的两侧区域V1、V3，令其临界值的隶属度取值0.5，距离临界值越远隶属度取值越大。为便于计算各因素对于评语集隶属度计算，定义V1和V3的临界值分别为K1、K3、V2的中心为K2，K2=（K1+K3）/2。具体计算公式如下：
?滋w1（ui）=0.51+■ ui＜k10.51－■ k1≤ui＜k20 ui≥k2 （1）
?滋w2（ui）=0.51-■ ui＜k10.51+■ k1≤ui＜k20.51+■ k2≤ui＜k30.51-■ ui≥k3 （2）
?滋w3（ui）=0 ui＜k20.51－■ k2≤ui＜k30.51+■ ui≥k3 （3）
根据上述公式计算评价因素集中每一个因素Cij针对评语集V的评价结果确定Cij对评语集元素Vm的隶属度，得到Ri=｛ri1，ri2，ri3｝，进而得到13行3列的隶属度矩阵R，称为评价集V上的模糊子集，包含了评价集V对评价因素集合U所有的评价信息。
R＝R1R2…R13＝■
=■
根据计算得出的权重集W和单因素评价矩阵R进行模糊变换，本文采用加权平均型模型即乘积求和模型进行合成运算，求得模糊综合评价指标B，B=W·R；bj=■（wi×rij），模糊综合评价指标B=［0.375 0.606 0.018］，0.375+0.607+0.018=1，所以模糊综合评价的结论已是归一化的评价结果，由此结果可以得出如下结论：37.5%的比率认为潍坊水资源的承载力已经接近最大，无再开发潜力；60.7%的比率认为潍坊水资源的承载力适中，在目前的开发规模基础上，还具备一定的开发潜力；1.08%的比率认为潍坊水资源的承载力完全没有问题，具备很大的潜力。
三、结论
通过对潍坊水资源承载力的AHP模糊综合评价分析发现，目前水资源状况满足需求，但进一步开发利用的潜力不足。因此，要保持潍坊经济的继续健康发展，必须加强对水资源的保护，合理控制水资源开发利用程度，重点发展节水环保项目，实现经济、生态和社会协调发展。
（作者单位：寿光市环境保护局）
主要参考文献：
［1］叶义成，柯丽华，黄德育.系统综合评价技术及其应用［M］.冶金工业出版社，2006.
［2］陈作志，林昭进，邱永松.基于AHP的南海海域渔业资源可持续利用评价［J］.自然资源学报，2010.25（2）.
［3］唐恒，杜发兴.基于熵板的模糊物元水资源承载力评价模型［J］.中国农村水利水电，2006（12）.
［4］李吉玫，徐海量，宋郁东等.伊犁河流域水资源承载力的综合评价［J］.干旱区资源与环境，2007.21（3）.
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