喀左县水利现代化后评价研究

季秀霞

(朝阳市喀左县水利局，辽宁 朝阳 122300)

0 引 言

水利工程投产运行一定时期后，客观的、科学的系统性评价项目规划设计、具体实施、可行性研究、项目目标、立项决策、前期准备及运行效益等为项目后评价的主要内容[1]。后评价的主要目的是掌握水利项目的运行状况和完成情况，同时对工程决策是否正确、项目达到规划目标和预期效益的程度、工程是否成功等给出科学评判，并为后期的工程建设和项目设计提供指导[2-3]。本文根据后评价工程实践和现代化内涵特征，借鉴相关方法和文献资料，将PAC-LINMAP模型和目标评价体系结合，对喀左县中期规划的水利项目进行客观、科学的综合评价。

1 PCA-LINMAP耦合模型

将多维度线性LINMAP与主成分PCA法相结合构造耦合模型，其基本原理是利用PCA法和样本数据获取可以体现样本优劣序对及差异的主成分，然后在LINMAP模型中输入样本优劣序对，从而获取各要素权重[4-6]。

1.1 PCA模型原理

将多维数据利用主成分析法降维处理，从而选择相互独立的几个主成分替代多个参数，通过对初始数据的组合确定各主成分值，该方法能够客观、准确的反映水利现代化后评价各因子间的非线性复杂关系。设定p、n为随机变量和参评样本数，从而构造p×n阶矩阵X，其表达式为：

(1)

式中：xij为变量j在评价样本i中的数值；

采用标准化公式对各因子初始值进行处理，从而构造标准矩阵Z，采用文献提出的公式求解样本Z的相关矩阵和p维特征值(λ1,λ2,…,λp)，其中γ1,γ2,…,γp为对应于正交向量。定义水利现代化后评价主成分为贡献率>85%的指标，则主成分i的评价值计算式为：Y=γ1iZ1+γ2iZ2+…+γpiZp。

1.2 LINMAP模型原理

将依据si值大小获取的排序结果主观偏好的偏好排序为LINMAP模型的基本理念，然后利用wj值确定最终的权重。设(Zij)n×p为p维变量关于n个样本的决策矩阵，采用理想点加权欧几里德距离平方si替代决策人最偏好样本到空间中任一样本点zi1,γi2,…,γip的距离，其计算式为：

(2)

式中：wj为评价因子j的权重平方，通过求解LMNMAP模型的约束极值条件确定权重平方wj值，其数学公式为：

(3)

2 实证分析

水利现代化后评价是一项内涵丰富、系统复杂的庞大工程，其根本目标是实现生态、经济、社会与水资源的协调可持续发展，现代化水平不仅决定着城镇生活质量和区域发展水平，而且与防洪安全、生态环境及自然条件等因素密切相关。为保障水利工程生态、经济、社会效益和区域水利现代化的基本建成，喀左县编制了2015-2030年水利现代化规划。随着气候条件和水情市情的变化，对原规划提出了更高的要求。为了更加科学的评价喀左县2017-2018年水利工程建设管理水平，采用上述评价方法系统、客观地评估了该区域水利现代化状况[7-8]。

2.1 水利现代化后评价体系

不同区域的农业发展状况和水利工程建设水平存在较大差异，为了保证后评价体系更具广泛性和普遍适用性，遵循可行性、公认性、代表性、科学性、创新与传统相结合等原则，尽可能的选取能够体现水利设施运行状况、水利现代化目标要求的指标[9-10]。根据喀左县水利现代化规划和水利建设实际情况，参考相关研究资料选择22项典型指标如表1所示。

水利现代化建设目标要求受不同时期的经济条件、历史环境、科学技术等因素的影响，因此它属于动态的演变过程，其现代化标准和进程也有所不同。为了能够更好的衔接中期规划发展与水利现代化评价之间的关系，将目标实现程度划分为差、中、良、优四个标准，所对应的评分依次为0-60、60-70、70-85、85-100。

2.2 权重的确定

2.2.1 主观权重

结合区域规划和喀左县水利实际情况构建的评价体系，与区域水利发展布局和总体目标具有良好的对应性，因此该评价体系存在主观性和前瞻性。本文采用专家打分法和喀左县水利运行统计数据，经适当调整确定各因子主观权重如表2所示。

表1 水利现代化后评价体系及其说明

表2 水利现代化后评价指标主观权重

2.2.2 客观权重

为了更加系统、客观的反映喀左县水利发展情况，对2014-2018年研究区水利现状利用PCALINMAP法分析，从而确定各评价因子客观权重。为简要说明其运算过程选取水资源供给与效率水平X2为例，运用以上方法求解万元工业增加x6、万元GDP用水量x5、供水保证率x4客观权重，各因子实测值如表3所示。

表3 喀左县2014-2018年X2体系指标值

步骤一：从表3可以看出，成本型指标有x5、x6，因此在标准化前需要对这两项指标进行正向处理，由此构造初始评判矩阵R如下：

步骤二：水利现代化后评价贡献率和特征值利用SPSS19.0软件计算，结果见表4。显然，第一主成分涵盖了总变异的91.185%，特征值为2.716，所以表征水资源供给与效率的要素为该第一主成分。

表4 主成分贡献率及特征值

步骤三：采用主成分评价数据(表5)和决策矩阵确定有序对集，评价结果与初始数据保持高度的一致性。

表5 主成分评价数据

步骤四：将LINMAP模型输入标准化数据和有序对集，最大、最小化问题利用LINGO11.0模块求解，计算确定的x4、x5、x6各因子客观权重为0.3986、0.3073、0.2941。同理，将其它各因子客观权重利用PCA-LINMAP法求解，见表2。由于连续5a水资源管理达标率、水域面积率未发生改变，即未变化程度为90%和100%，因此这两项要素的客观权重仍然选取为初始权重。

2.2.3 综合权重

根据水利现代化规划和喀左县水利发展要求获取的各因子主观权重，满足系统性和科学性要求，而在实际现状基础上利用PAC-LINMAP法获取的权重具有较强客观性。所以，为更加准确的揭示喀左县水利现代化真实水平以及更加切实的推动水利工程建设，将以上两种方法获取的主、客观权重相耦合作为综合权重。在水利工程建设中防洪减灾功能占据着重要地位，因此赋予主、客观权重为70%和30%；喀左县水资源较为丰富且农业灌溉水平总体良好，所以水资源供给与效率指标的主、客观权重为50%和50%；根据水生态系统变化特征和河湖健康状况，取该因子主、客观权重为70%和30%；为了能够最大限度的提升农业生产力，设定农田水利保证能力主、客观权重为50%和50%；由于发展保障能力和水管理能力受喀左县经济发展状况的制约，所以设定因子值主客观权重为60%和40%。综上分析，经适当调整确定各因子综合权重，见表2。

2.3 综合得分

依据2018年喀左县水利现代化规划要求和确定的各评价因子综合权重，利用文中相关公式确定综合评分如表6所示。研究表明，改进的PCA-LINMAP具有操作简单、运算效率高等优点，能够直观的体现区域水利设施管理、运行状况，为水利现代化评价和提供区域水利规划设计提供一种新的方法。

表6 水利现代化各评价指标及六大体系综合得分

3 结 论

喀左县中期规划的水利项目现代化综合评分为88.61，超过目标值要求的85.00分，可见规划项目发挥了显著的成效且相对实现程度较高，基本能够达到目标要求。结合预期目标和评价结果存在一定的偏差，得住如下结论：

1)为确保区域防洪除涝安全应加快险工患段的治理，加大防洪除涝建设投入力度切实改善区域防洪滞后的现状。在保证防洪安全的情况下，仍需要进一步提升农村河道治理率和水土流失治理率，加强生态防护和制定科学的治理方案。

2)人才结构达标率、投入政策到位率和基层管理服务水平仍存在一定的缺陷，为有效控制工程投资和避免出现工程变更，要提升项目管理科学化水平和确保高质量设计。

3)新时期城市化发展和传统的水利工程之间存在不协调现状，对此应转变水利规划思路协调各系统之间的健康发展，不断丰富设计理念和工程设计方法。