辽宁省农村饮水安全综合评估指标体系构建及应用

李 升

(辽宁省营口水文局，辽宁 营口 115003)

农村饮水安全对于保障农村居民生活至关重要，近些年来，我国对于农村饮水安全保障措施力度逐年加大，农村饮水安全也得到明显提升[1]。为加大对区域农村饮水安全的保障规划力度，需要对区域内农村饮水安全进行综合评估，结合综合评估结果合理优化区域农村饮水安全保障措施[2]。当前，国内对于农村饮水安全已取得一定的研究成果[3-8]，这些研究成果采用的农村饮水安全综合评估指标体系大都未能考虑供水目标对区域农村饮水安全的影响，存在一定的局限，而农村饮水安全中供水量对于区域农村饮水安全保障影响十分明显，需要引入供水指标对其进行综合评价。此外在一些相关成果中[9-15]，对于农村饮水安全综合评价指标权重设置相对较为主观，使得其综合评价成果的客观程度有所降低。为提高区域农村饮水安全综合评估结果的合理性和客观性，首次结合熵权组合模型，并从水量、水质、供水安全选取9个指标构建农村饮水安全综合评估指标体系，对营口区域内农村饮水安全进行综合评估。研究成果对于区域农村饮水安全定量综合评估具有重要参考价值。

1 组合熵权模型原理

组合熵权模型综合考虑层次分析和熵权方法的优点进行组合计算，对农村饮水安全综合评估指标进行熵权值的计算，其各指标序列的评估矩阵计算方程为：

xm×n=(xij)m×n(i=1，2…m；j=1，2，…n)

(1)

式中，xij—为农村饮水安全综合评估指标值。

采用归一化指标处理方法对农村饮水安全各评估指标进行标准化处理后进指标进行归一化指数计算：

(2)

在综合评估时需要对评估模型的边界进行约束条件的设置：

(3)

式中，uhj—各评估分区农村饮水安全评估指标的归一化指数特征值；h—评估分区数目。按照设置的评估模型约束边界条件对其指标的聚类值进行计算：

Sm×c=(si)m×c

(4)

式中，Sm×c—不同约束条件设置下各评估指标聚类值；m—评估指标的类别；c—评估分区的类别；si—第i类约束条件下评估指标的聚类值。

在指标聚类分析的基础上，引入信息熵权对不同评估指标的熵权进行计算：

wi=(w1，w2，…wm)

(5)

各熵权值累积和需满足以下计算条件：

(6)

在各评估指标熵权值计算基础上对不同评估分区的农村饮水安全进行综合评估计算：

(7)

式中，a—综合评估指标的特征值；p—评估目标特征值；f—区域农村饮水安全综合评估值。

2 实例应用

2.1 评估分区情况

以营口地区为具体实例，将营口地区按照区域分类划分成6个评估区，各评估区涉及农村居民数量为1万人左右。结合各评估分区内水资源公报数据以及农村供水统计数据对农村饮水安全各评估指标体系进行赋值计算。结合熵权组合模型对各评估指标进行熵权值的计算后，利用综合评估模型对各分区农村饮水安全等级进行综合评估。

2.2 评估综合指标体系

从水量、水质、供水安全选取9个指标构建农村饮水安全综合评估指标体系，各评估指标体系见表1。

表1 农村饮水安全综合评估指标

2.3 评估综合指标归一化计算

在选取农村饮水安全各评估指标后，对各指标进行赋值计算，结果见表2，并对其进行归一化处理，各指标归一化指数计算结果见表3。

表2 各评估分区农村饮水安全评估指标值

表3 各评估分区农村饮水安全评估指标归一化指数

2.4 评估综合指标熵权值计算

在各评估指标归一化处理后，结合熵权方法对各指标进行熵权值的计算，计算结果见表4。

表4 各评估区指标熵权计算值

从各评估区指标熵权值计算结果可看出，各分区不同目标层指标熵权值和其指标归化值具有较好的关联度，指标归化值越高其熵权值也相对越大，对于沙港镇而言其饮用水源保证率不达标占比指标熵权值最大，为0.256，饮水入户率不达标占比指标熵权值最低，为0.079。梁屯镇含氟超标人数占比熵权值最高，为0.202，而和沙港镇一样对于饮水入户率不达标占比指标熵权值最低。石佛镇供水集中度不达标占比熵权值最高。周家镇和官屯镇指标熵权值总体较为接近。

2.5 农村饮水安全综合评估

结合专家经验方法在农村饮水安全指标构建的基础上，对其综合评估等级进行划分，划分结果见表5，并结合熵权组合模型对各评估分区的农村饮水安全进行综合评估，评估结果见表6。

表5 农村饮水安全综合评估等级划分

表6 各评估分区农村饮水安全综合评估结果

从各评估分区农村饮水安全综合评估结果，沙港镇和周家镇农村饮水安全综合评估指数分别为0.812和0.877，综合评估等级均为安全等级，这主要是因为沙港镇和周家镇农村饮水安全设施比较完备，农村饮水集中度和饮水入户率均要高于其他分区，因此其综合评估指数较高。梁屯镇和九寨镇综合评估指数分别为0.679和0.668，为较安全等级，石佛镇由于饮用水入户率不达标占比较高，使得其农村饮水安全处于基本安全等级。而官屯镇由于饮水便利度和饮水水源供水保障率不达标占比均较大，使得其农村饮水安全为较不安全，需要调整以上两项指标，来提高官屯镇农村饮水安全等级。

3 农村饮水安全综合评估等级空间分布

分别对各目标层安全评估等级进行空间分布的分析，并对其区域农村饮水安全综合评估等级空间分布进行分析，结果如图1所示。

图1 农村饮水安全综合评估空间分布

从农村饮水安全综合评估空间分布可看出，不同单指标评估下其安全评估空间分布差异性较大，这主要是因为各单指标评估下其指标差异程度较高，因此使得其各指标评估下其安全评估等级空间分布规律性不明显。对于水质安全等级空间分布而言，其总体从北向南安全等级逐步增高，这主要是因为营口地区北部农村饮水水质状况总体好于南部区域。对于水量安全等级分布而言，其从北向南安全等级逐步较低，这主要是因为区域北部水量总体低于南部区域，使得其农村供水水量的保障率要高于北部区域。对于供水安全等级而言，其从西向东供水安全等级总体增加，西部区域供水安全保障措施总体好于东部区域，使得其供水安全等级偏高。从营口区域农村饮水安全综合评估结果可看出，综合安全指数由东南向西北逐步递减，北部受海水入侵影响农水饮水安全总体处于较不安全等级。

4 结语

(1)对于农村饮水安全而言，饮水水源氟化物超标占比指标对于区域农村饮水安全影响显著，建议其熵权值不应低于0.2，尤其是沿海地区，应尽量提高氟化物超标占比指标的熵权值。

(2)在进行评估指标聚类分析时，其指标排序较为关键，可结合专家赋分方法对指标进行排序分类后在进行聚类计算，可提高评估指标聚类和归一化指数的合理性。

(3)本文划分的农村饮水安全评估等级划分存在一定区域性，在后续研究中还需重点结合不同区域农村饮水实际情况，对其安全评估等级进行合理划分，进一步提高其安全等级划分的科学性。