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基于网络层次分析法的节水型社会综合评价

李岱远 高而坤 吴永祥 王高旭 万永静

李岱远, 高而坤, 吴永祥, 王高旭, 万永静. 基于网络层次分析法的节水型社会综合评价[J]. 水利水运工程学报, 2017, (2): 29-37. doi: 10.16198/j.cnki.1009-640X.2017.02.004
引用本文: 李岱远, 高而坤, 吴永祥, 王高旭, 万永静. 基于网络层次分析法的节水型社会综合评价[J]. 水利水运工程学报, 2017, (2): 29-37. doi: 10.16198/j.cnki.1009-640X.2017.02.004
LI Daiyuan, GAO Erkun, WU Yongxiang, WANG Gaoxu, WAN Yongjing. Comprehensive evaluation of water-saving society based on analytic network process[J]. Hydro-Science and Engineering, 2017, (2): 29-37. doi: 10.16198/j.cnki.1009-640X.2017.02.004
Citation: LI Daiyuan, GAO Erkun, WU Yongxiang, WANG Gaoxu, WAN Yongjing. Comprehensive evaluation of water-saving society based on analytic network process[J]. Hydro-Science and Engineering, 2017, (2): 29-37. doi: 10.16198/j.cnki.1009-640X.2017.02.004

基于网络层次分析法的节水型社会综合评价

doi: 10.16198/j.cnki.1009-640X.2017.02.004
基金项目: 

国家自然科学基金资助项目 51479222

水利部公益性行业科研专项 201301002

详细信息
    作者简介:

    李岱远(1994—),男,山西吕梁人,硕士研究生,主要从事水资源管理方面的研究。E-mail: dyli@nhri.cn

  • 中图分类号: F205; TV213.9

Comprehensive evaluation of water-saving society based on analytic network process

  • 摘要: 节水型社会综合评价对全面深入推进节水工作具有重要作用。针对评价指标之间相互影响的客观事实,将网络层次分析法引入节水型社会综合评价中。以常熟市为例,首先构建节水型社会评价指标体系,并分析各指标之间的相互作用关系,运用Super Decisions软件建立ANP模型,通过求解超矩阵确定指标权重。其次对2008—2012年间节水型社会建设程度进行综合评价计算,并与AHP法的评价结果比较。结果表明,常熟市节水型社会建设推进迅速,2008年时综合评价分值低于合格值,节水型社会水平较低;2012年分值接近90,达到较优水平,基本建立了与现代化相适应的节水防污型社会。该评价结果与AHP法的评价结果基本一致,且更加符合常熟市的实际情况,验证了网络层次分析法的科学合理性以及在综合评价节水型社会建设中具有良好的应用前景。
  • 图  1  典型的ANP结构

    Figure  1.  Typical structure of ANP model

    图  2  ANP模型网络层结构

    Figure  2.  Structure of network layer in ANP model

    ejl ei1ei2eini 归一化特征向量
    ei1
    ei2

    eini
    ωi1jl
    ωi2jl

    ωjlini
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    表  1  常熟市节水型社会评价指标体系

    Table  1.   Index system of water-saving society for Changshu city

    指标类型 考核指标 指标含义
    农业节水指标A 水分生产率A1 反映粮食生产用水效率
    灌溉水利用系数A2 反映灌溉用水效率
    城镇生活用水指标L 城镇生活人均综合用水量L1 反映生活综合用水效率
    节水器具普及率L2 反映生活节水器具安装情况
    供水管网漏损率L3 反映供水管网管理和技术水平
    工业节水指标I 万元工业增加值用水量I1 反映工业用水效益水平
    工业用水重复利用率I2 反映工业用水效率水平
    水生态指标E 水功能区水质达标率E1 反映水环境质量状况
    城市生活污水集中处理率E2 反映城市生活污水集中处理水平
    综合指标Z 万元GDP用水量Z1 反映区域用水效益水平
    计划用水率Z2 反映用水管理情况
    人均GDP Z3 反映区域经济水平
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    表  2  指标值规范化结果

    Table  2.   Results of standardized indexes

    考核指标 最大值 最优值 规范化值(无量纲)
    2008 2009 2010 2011 2012
    水分生产率(kg/m3) - 1.3 89.23 1.33 90.73 1.36 91.47
    灌溉水利用系数 - 0.7 85.71 87.14 87.14 90.00 91.43
    城镇生活人均综合用水量(L/(人·d)) 300 150 79.60 69.07 63.13 59.60 57.80
    节水器具普及率(%) - 100 80.00 89.00 94.00 96.00 97.00
    供水管网漏损率(%) 18 12 48.75 60.00 65.00 68.75 71.25
    万元工业增加值用水量(m3) 40 16 53.33 69.17 76.25 82.92 92.08
    工业用水重复利用率(%) - 85 80.71 84.35 87.41 90.35 93.18
    水功能区水质达标率(%) - 70 39.57 51.14 62.29 83.14 92.29
    城市生活污水集中处理率% - 98 88.78 89.29 95.41 97.96 98.98
    万元GDP用水量(m3) 195.1 80 26.59 32.67 54.65 82.97 93.40
    计划用水率(%) - 100 90.00 94.00 96.00 97.00 98.00
    人均GDP(万元) - 226 485 47.68 50.96 60.16 70.76 77.95
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    表  3  水生态指标簇的影响因素判断矩阵以及权重

    Table  3.   Judgment matrix and weight of factors influencing ecological index clusters

    水生态指标 A L I E Z 权重值
    A 1 1 1/5 1/2 1/5 0.069
    L 1 1 1/4 1 1/4 0.087
    I 5 4 1 3 1/3 0.282
    E 1/2 1 1/3 1 1/3 0.112
    Z 5 4 3 3 1 0.449
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    表  4  各指标簇权重

    Table  4.   Weights of each index cluster

    次准则指标簇 A L I E Z
    A 0.75 0 0 0.069 0.128
    L 0 1 0 0.087 0.087
    I 0 0 1 0.282 0.248
    E 0.25 0 0 0.112 0.069
    Z 0 0 0 0.449 0.466
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    表  5  城镇生活指标簇中影响指标E1的元素判断矩阵以及权重

    Table  5.   Judgment matrix and weight of factors in urban living index cluster influencing E1

    水功能区水质达标率E1 L1 L2 L3 权重值
    城镇生活人均综合用水量L1 1 2 3 0.540
    节水器具普及率L2 1/2 1 2 0.163
    供水管网漏损率L3 1/3 1/2 1 0.297
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    表  6  初始超矩阵

    Table  6.   Unweighted super matrix

    考核指标 A L I E Z
    A1 A2 L1 L2 L3 I1 I2 E1 E2 Z1 Z2 Z3
    A A1 0 0 0 0 0 0 0 0.250 0 0.5 0.667 0
    A2 1 0 0 0 0 0 0 0.750 0 0.5 0.333 0
    L L1 0 0 0 0 0 0 0 0.540 0.750 0 1 0
    L2 0 0 0.333 0 0 0 0 0.163 0 0 0 0
    L3 0 0 0.667 0 0 0 0 0.297 0.250 0 0 0
    I I1 0 0 0 0 0 0 0 0.750 0 0.8 0.667 0
    I2 0 0 0 0 0 0 0 0.250 0 0.2 0.333 0
    E E1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0
    E2 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0
    Z Z1 0 0 0 0 0 0 0 0.594 0 0 0.8 0
    Z2 0 0 0 0 0 0 0 0.249 0 0 0 0
    Z3 0 0 0 0 0 0 0 0.157 0 1 0.2 0
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    表  7  加权超矩阵

    Table  7.   Weighted super matrix

    考核指标 A L I E Z
    A1 A2 L1 L2 L3 I1 I2 E1 E2 Z1 Z2 Z3
    A A1 0 0 0 0 0 0 0 0.017 0 0.076 0.086 0
    A2 0.750 0 0 0 0 0 0 0.052 0 0.076 0.043 0
    L L1 0 0 0 0 0 0 0 0.047 0.75 0 0.087 0
    L2 0 0 0.333 0 0 0 0 0.014 0 0 0 0
    L3 0 0 0.667 0 0 0 0 0.026 0.25 0 0 0
    I I1 0 0 0 0 0 0 0 0.212 0 0.236 0.165 0
    I2 0 0 0 0 0 1 0 0.071 0 0.059 0.083 0
    E E1 0.250 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0.070 0
    E2 0 0 0 0 0 0 0 0.112 0 0 0 0
    Z Z1 0 0 0 0 0 0 0 0.266 0 0 0.373 0
    Z2 0 0 0 0 0 0 0 0.112 0 0 0 0
    Z3 0 0 0 0 0 0 0 0.071 0 0.553 0.093 0
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    表  8  极限超矩阵

    Table  8.   Extreme super matrix

    考核指标 A L I E Z
    A1 A2 L1 L2 L3 I1 I2 E1 E2 Z1 Z2 Z3
    A A1 0.021 0 0 0 0 0 0 0.021 0 0.021 0.021 0
    A2 0.088 0 0 0 0 0 0 0.088 0 0.088 0.088 0
    L L1 0.084 0 0 0 0 0 0 0.084 0 0.084 0.084 0
    L2 0.066 0 0 0 0 0 0 0.066 0 0.066 0.066 0
    L3 0.046 0 0 0 0 0 0 0.046 0 0.046 0.046 0
    I I1 0.242 0 0 0 0 0 0 0.242 0 0.242 0.242 0
    I2 0.076 0 0 0 0 0 0 0.076 0 0.076 0.076 0
    E E1 0.025 0 0 0 0 0 0 0.025 0 0.025 0.025 0
    E2 0.013 0 0 0 0 0 0 0.013 0 0.013 0.013 0
    Z Z1 0.280 0 0 0 0 0 0 0.280 0 0.280 0.280 0
    Z2 0.012 0 0 0 0 0 0 0.012 0 0.012 0.012 0
    Z3 0.047 0 0 0 0 0 0 0.047 0 0.047 0.047 0
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    表  9  各指标的权重

    Table  9.   Weights of each index

    A1 A2 L1 L2 L3 I1 I2 E1 E2 Z1 Z2 Z3
    0.021 0.088 0.084 0.066 0.046 0.242 0.076 0.025 0.013 0.280 0.012 0.047
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    表  10  2008—2012常熟市节水型社会综合评价结果

    Table  10.   Comprehensive evaluation of water-saving society in Changshu, from 2008 to 2012

    年份 ANP AHP
    分值 等级 分值 等级
    2008 57.02 不合格 60.52 合格
    2009 61.88 合格 66.75 合格
    2010 71.47 合格 73.40 合格
    2011 81.35 良好 82.45 良好
    2012 89.12 较优 89.22 较优
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出版历程
  • 收稿日期:  2016-05-27
  • 刊出日期:  2017-04-01

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