基于聚类分析的黑龙江省水资源协调能力评价指标选取

王同旭，崔 月

(黑龙江省大庆水文水资源中心，黑龙江 大庆 163000)

黑龙江省位于我国东北部，是我国位置最北、纬度最高的省份，有松花江、黑龙江、乌苏里江、绥芬河四大水系[1]。近年来，通过国内外学者的不断努力，评价指标的建立方法也变得灵活多样，目前水资源评价指标建立的方法有：相关系数法、变异系数法、极大不相关系数法、层次分析法、熵值法、专家咨询法、主成分分析法、聚类分析法等[2]。通过聚类分析方法，对黑龙江省水资源协调能力评价指标进行筛选，从而为实现水资源可持续开发利用与保护提供相应科学依据和决策参考。

1 数据来源

文章的数据来源于《黑龙江省水资源公报》和《黑龙江统计年鉴》，见表1。

表1 黑龙江省各大流域水资源基础数据

续表1 黑龙江省各大流域水资源基础数据

2 评价指标初选

考虑水资源与社会、经济、环境等因素影响，以及水资源系统自身发展情况，从“水资源与社会协调发展因素”、“水资源与经济协调发展因素”、“水资源与环境协调发展因素”、“水资源系统自身发展因素”四个方向入手初选出黑龙江省四大流域(黑龙江干流、松花江、乌苏里江、绥芬河)水资源较为常用的31项指标，见表2。

表2 黑龙江省四大流域水资源协调能力评价指标初选

3 基于聚类分析的评价指标筛选

采用聚类分析法中加权欧式距离公式并通过熵权法求出上述指标的权重。

(1)

在水资源与社会协调发展因素中，7项指标可分为3类，人口密度、需水模数为第1类，人均用水量、人口增长率、城镇人均需水量为第2类，人均用水定额为第3类，农民人均收入权重过小，故不做聚类分析。

在水资源与经济协调发展因素中，8项指标可分为3类，人均GDP、农业人均产值、农业用水指标为第1类，人均粮食产量、灌溉率为第2类，工业人均产值、人均消费水平、为第3类，工业用水指标权重过小，故不做聚类分析。

在水资源与环境协调发展因素中，6项指标可分为3类，耕地率、废水占有率、生态环境用水率、水土流失治理率为第1类，森林覆盖率为第2类，水土流失率为第3类。

在水资源系统自身发展因素中，10项指标可分为3类，年径流深、供水模数、水资源开发利用率、地下水开发程度、人均需水量、地下水资源模数为第1类，地下水开发程度、地表水资源模数为第2类，人均水资源量为第3类。

再通过matlab程序进一步验证，选取各类权重较大的指标作为最终的评价指标，共12项，见表3。

表3 基于聚类分析的黑龙江省四大流域水资源协调能力评价指标结果

4 结 论

从水资源与社会、水资源与经济、水资源与环境、水资源系统自身四个方向入手初选出黑龙江省四大流域水资源协调能力评价较为常用的31项指标，用聚类分析法中加权欧式距离公式并通过熵权法求出上述指标的权重，再通过matlab程序进一步验证，选取各类权重较大的指标作为最终的评价指标，包括人均用水定额等12项。