基于TOPSIS模型的海绵小区绩效评价模型构建与应用

宋子炜 石建兵 赵鹏 曹林林

摘  要：随着经济社会的发展和城镇化进程不断加速，海绵设施建设已成为解决城市内涝、缓解水资源供需矛盾的重要技术手段。为了更好地评估海绵小区建设绩效水平，该文从控制指标、措施效果、运行维护和公众参与等4个维度，筛选出20个评价指标，采用TOPSIS方法构建了评价模型，并通过实例项目进行了分析验证。结果表明：该评价方法简便易行。评价模型、分析结果总体能够较好地反映海绵小区建设、管理的真实水平;实例项目的综合评价贴近度值为0.73，趋近于正理想解1.0，说明实例项目海绵小区建设、管理绩效水平较好;通过障碍度计算，可以看出外排雨水流量径流系数、内涝防治是影响绩效评价的关键指标，也是同类项目建设过程中应充分重视的关键问题。

关键词：TOPSIS模型;海绵小区;层次分析法;绩效评价;内涝防治

中图分类号：TU984.12         文献标志码：A

海绵城市是实现城镇化和生态环境协调发展的重要途径，更是生态文明建设的重要组成部分[1]。海绵城市即城市能够像海绵一样，在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的“弹性”，下雨时吸水、蓄水、渗水、净水，需要时将蓄存的水“释放”并加以利用。海绵城市主张采用低影响开发技术和设施[2]。随着经济社会的发展和城镇化进程不断加速，建设低影响开发的海绵城市、实现城市与环境资源的协调发展，已经成为当前我国城市建设的重要内容[3]。依托建筑与小区、绿地与广场、道路、城市水系等多种基础设施，实现“小雨不积水、大雨不内涝、水体不黑臭、热岛有缓解”[4]。海绵城市建设是一项复杂的系统工程，但其产出和影响是通过一项项具体的海绵设施建设及运行发挥作用为基础的[5]。海绵城市作为一种生态型的建设开发理念，无论是从海绵城市建设还是后续运营维护管理角度，都应有序推进海绵城市建设，确保海绵城市建设成效，因此海绵城市建设效果评价显得尤为重要[6]。目前国内开展了大量的理论研究和工程实践[7-8]，取得了富有成效的生态效益、社会效益，但是对于海绵城市绩效评价的量化评价相对较少。该文采用TOPSIS模型分析方法，构建绩效评价指标体系，对海绵小区的建设、管理进行定量评价，以期为海绵城市建设和管理提供技术支撑。

1 研究方法

1.1 建立评价指标体系

该文参考《海绵城市建设绩效评价与考核办法》、《海绵城市建设评价标准》（GBT 51345—2018）等标准规范，借鉴了国内学者的研究成果[3，5，9-10]，同时考虑指标的客观性、科学性和可操作性，从控制指标、措施效果、运行维护、公众参与等4个维度，筛选出20个评价指标构建了评价体系，见表1。

1.2 确定指标权重

采用层次分析法（AHP）确定各层指标权重。AHP法是一种能将复杂模糊的问题采用定性与定量分析相结合进行多准则决策的分析方法，可根据决策目标将复杂问题条理化、层次化后，由高到低构建目标层、准则层和指标层的组合全排列的评价指标体系，再按1～9标度法原理对各评价指标赋值，进而确定各指标的权重。该方法已应用于多种评价模型，该文不再赘述计算过程。

经计算，海绵小区绩效评价模型的一致性比例为0.0385，小于0.1，表示判断矩阵的一致性可以接受。

1.3 TOPSIS模型构建

TOPSIS模型是通过计算评价对象与最优解和最劣解之间的欧式距离，获得评价对象与理想解的贴近度，对评价对象进行相对优劣评价。如果评价方案最靠近正理想解同时又远离负理想解为最好，反之为最差。正理想解是一个设想最优解，其各个指标均达到最优;负理想解是设想最劣解，其各项指标均为最差[12]。该方法被广泛用于生态环境领域的绩效评价，例如：生态补偿制度绩效评价、生态敏感性评价以及城市防洪体系综合评价等。该文利用TOPSIS模型的算法原理，计算海绵小区绩效评价指标值与理想解的贴近度，并将其定义为海绵小区的绩效评价水平，进而进行相对优劣评价。计算步骤如下所述。

1.3.1 构建综合评价矩阵

假设决策问题有A1，A2，…，Am共m个待选评价方案，每个方案有X1，X2，…，Xn共n个衡量方案性能的评价指标，则综合评价矩阵为Xm×n：

2 实例应用

该文所引用实例位于北京市丰台区王佐镇，项目建设用地面积10.67 hm2，建筑面积13.33万m2，建筑密度为22.8%，容积率为0.9，绿地率30%。该项目于2016年1月开工，2019年3月完工。在建设过程中，配套建设了下凹绿地、透水铺装、雨水积蓄池等海绵设施;运营期，建立了海绵设施管护制度，并设置了专人专岗进行日常管理。通过设计、施工资料分析，结合实地调查及问卷回访，得到了评价体系所需的基础數据，并进行标准化处理，结果见表2。

3 结果分析

3.1 海绵小区绩效评价结果

在该次评价赋值过程中，正理想解是指各个指标的最优状态、赋值为1;负理想解则指最差状态，标准化处理后负理想解均为0。经计算，实例项目的综合评价贴近度值Ti为0.73，趋近于正理想解1.0，说明实例项目的海绵建设绩效水平较好。评价模型、分析结果总体能够较好地反映海绵小区建设、管理的真实水平。

3.2 障碍因子诊断

为了进一步提升海绵小区的建设、管理水平，该文引入了障碍度诊断模型，以期为提升海绵小区绩效评价水平提供决策参考。根据公式（6）～（7）计算得出绩效障碍指标，结果如图1所示。可以看出，在此次的海绵小区绩效评价模型中，外排雨水流量径流系数、内涝防治是影响绩效评价水平的关键指标，也是后续同类项目建设过程中应充分重视的关键问题。

4 结论与讨论

海绵小区绩效评价属于多因素、多指标的复杂决策问题，该文从控制指标、措施效果、运行维护、公众参与等4个维度，筛选出20个评价指标，采用TOPSIS方法构建了评价模型，并通过实例项目进行了分析验证。

实例项目的综合评价贴近度值为0.73，趋近于正理想解1.0，说明实例项目海绵小区建设、管理的绩效水平较好。通过障碍度计算，可以看出外排雨水流量径流系数、内涝防治是影响绩效评价的关键指标，也是后续同类项目建设过程中应充分重视的关键问题。

该文属于探索性研究，该评价方法简便易行。评价模型、分析结果总体能够较好地反映海绵小区建设、管理的真实水平。但仍需进一步对评价体系、指标权重等相关内容进行系统深入研究，以期对指标的合理性和科学性进行验证或完善和修正。

参考文献

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