1水資源安全的模糊綜合評(píng)價(jià)
模糊數(shù)學(xué)是近三十年發(fā)展起來的一門嶄新的邊緣學(xué)科，它不僅擴(kuò)充了經(jīng)典數(shù)學(xué)的內(nèi)容，而且在人工智能、信息處理、自動(dòng)控制、系統(tǒng)分析、預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)和經(jīng)濟(jì)管理等科技領(lǐng)域中有廣泛的應(yīng)用。模糊綜合評(píng)價(jià)用于模糊數(shù)學(xué)對(duì)受到多種因素制約的事物或?qū)ο笞鞒鲆粋€(gè)總體評(píng)價(jià)。
1.1綜合評(píng)價(jià)模型建立當(dāng)評(píng)判中因素較多時(shí)，采用多層次綜合評(píng)價(jià)法較佳。具體步驟為：
第一步，對(duì)因素集合X進(jìn)行劃分，將其分成k個(gè)子集X={X1，X2，…，Xk}，當(dāng)然它們應(yīng)當(dāng)滿足Xi=Xi，且XiⅠXj=φ（i=j）
這樣，我們得到第二級(jí)因素集合Xi（1≤i≤k），并記Xi={xi1，xi2，…，ximi}，Xi中含有mi個(gè)因素，且mi=m。
第二步，就每個(gè)Xi的mi個(gè)因素，按模糊六種評(píng)價(jià)法之一作單因素評(píng)價(jià)，得Bi={bi1，bi2，…，bin}=Ai·R(i)
其中Ai={ai1，ai2，…，ain}(1≤i≤k)。
第三步，把每個(gè)Xi作為一個(gè)因素，Bi作為Xi的單因素評(píng)價(jià)，按第二步中的評(píng)價(jià)法進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，按第二步中的評(píng)價(jià)法進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，得B={b1，b2，，bn}=A·R
其中A={a1，a2，…，ak}，R==（bij）k×n，則可由A于與R求得
二層次綜合評(píng)價(jià)B。若對(duì)Xi再作劃分，可得三層次以至多層次的綜合評(píng)價(jià)模型。
1.2評(píng)價(jià)指標(biāo)的'確定水資源除了本身的自然性外，還具有社會(huì)性、環(huán)境性和經(jīng)濟(jì)性。本文選取從水資源量、社會(huì)經(jīng)濟(jì)、供水、需水、缺水和水環(huán)境6類因素進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。其中每一因素都有不同的指標(biāo)，水資源量包含有人均水資源占有量、每公頃水資源量、徑流系數(shù)和干旱指數(shù)四項(xiàng)指標(biāo)，社會(huì)經(jīng)濟(jì)包含有人口密度、人均GDP、工業(yè)產(chǎn)值模數(shù)、耕地率、灌溉率和人均灌溉面積六項(xiàng)指標(biāo)，供水因素含有供水模數(shù)、人均供水量、水資源利用率和地下水供水比例四項(xiàng)指標(biāo)，需水因素包含需水模數(shù)、生態(tài)用水率、單位GDP需水量、耗水量、春灌引水率五項(xiàng)指標(biāo)，缺水因素用缺水率指標(biāo)，水環(huán)境因素由水質(zhì)等級(jí)、污徑比兩個(gè)指標(biāo)來進(jìn)行評(píng)價(jià)。
隸屬函數(shù)的確定有模糊統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)法、二元對(duì)比排序法、逐級(jí)估量法和與模糊分布擬和的方法。本文所選取的隸屬度是表示水資源安全度，取值在0~1，隸屬數(shù)值越高說明該項(xiàng)指標(biāo)對(duì)水資源安全影響程度越大。根據(jù)水資源的緊缺程度，并參照前人所做的文獻(xiàn)，將隸屬度分為5級(jí)1.3安全程度評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)評(píng)價(jià)指標(biāo)綜合隸屬度D的大小劃分為非常危險(xiǎn)（D≥0.56）、不安全（0.50≤D<0.65）、臨界安全(0.35≤D<0.50)及安全(D<0.35)4個(gè)級(jí)別。根據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果，若評(píng)價(jià)指標(biāo)中某類指標(biāo)的隸屬度數(shù)值較高，說明在該地區(qū)該類指標(biāo)對(duì)水資源安全狀況的影響較大。據(jù)此可對(duì)地區(qū)水資源安全狀況進(jìn)行障礙診斷并提出相應(yīng)的整治措施。
2應(yīng)用實(shí)例
西安市位于黃土高原渭河二級(jí)階地上，面積9983平方公里，人均地表水資源量約為330立方米，僅相當(dāng)于全國(guó)人均占有量的1/6。耕地面積477萬畝，其中設(shè)施灌溉面積330萬畝，多年來，西安市的農(nóng)業(yè)灌溉用水一直占大頭，達(dá)7.58億立方米，占全市總用水量的42%。跟據(jù)模糊綜合評(píng)價(jià)模型以及今年西安市水資源數(shù)據(jù)資料，西安市水資源安全評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重、含義及隸屬度值數(shù)據(jù)顯示
注：括號(hào)內(nèi)數(shù)字為權(quán)重值。
3西安市水資源安全綜合評(píng)價(jià)結(jié)論
根據(jù)上述方法，計(jì)算得到西安市水資源安全狀況綜合水平隸屬度為0.45，（評(píng)價(jià)結(jié)果見表3），屬于臨界安全狀態(tài)。從以上指標(biāo)的計(jì)算中可以看出，人均水資源量、每公頃水資源量、工業(yè)產(chǎn)值模數(shù)、水資源利用率、春灌引水率、污徑比的隸屬度均高，達(dá)到0.9；生態(tài)用水率、地下水供水比例、人均灌溉面積、徑流系數(shù)、人均GDP的隸屬度很低，為0.1。
從我市水資源的安全評(píng)價(jià)來看，對(duì)水資源的開發(fā)利用程度上還有很大的空間，應(yīng)對(duì)我市大部分地區(qū)進(jìn)行產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，加強(qiáng)節(jié)水設(shè)施建設(shè)，開展以提高用水效用率，建立高效有序的水資源管理體系，促使西安市經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。
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