海绵城市发展制约因素分析及对策研究

摘要：随着我国城市内涝问题日益严峻，海绵城市的建设受到越来越多的关注。为推进海绵城市高质量发展，从5个维度对海绵城市发展制约因素进行识别。运用DEMATELISMMICMAC模型，计算分析各制约因素对海绵城市发展的重要性程度和影响力大小，将各因素进行层次划分，通过模型厘清海绵城市发展各制约因素间的层级关系，确定系统的关键制约因素。研究发现，相关法律规范不完善、规划设计滞后、产业链条不完整是制约海绵城市发展的关键因素。基于研究结果，提出相关建议，为推动海绵城市发展提供一定的理论指导和实践参考。

关键词：海绵城市；DEMATELISMMICMAC法；制约因素；对策建议

0引言

近年来，我国城镇化进程加速，大量土地被硬质铺装替代，城市自然水循环效率降低，导致城市内涝严重、水资源短缺、水质恶化等诸多问题。为化解这一局面，海绵城市建设理念获得社会各界的广泛关注。海绵城市能够通过模仿自然系统，采用绿色、柔性的手段来提高城市防涝能力、提供可持续的水资源管理方案，使得城市在适应气候变化、抵御水问题等方面具有更好的弹性和韧性。自2015年国家财政部、水利部、住房和城乡建设部联合启动海绵城市试点建设工作以来，已有近30个国家级试点城市和约100个省级试点城市相继开展了海绵城市探索实践[1]。针对实践过程中遇到的问题，住房和城乡建设部于2022年发布了《关于进一步明确海绵城市建设工作有关要求的通知》，对海绵城市建设提出更为明确的工作要求[2]。

目前，我国海绵城市建设已从“局部试点”转向“系统化全域建设”新阶段，但是技术、政策等一系列因素使项目建设推广受到一定程度的制约。因此，探索海绵城市建设过程中的关键制约因素，提出针对性建议，对海绵城市发展尤为重要。

现阶段，已有不少学者对海绵城市发展的影响因素进行了研究。Hawken等[3]使用结构方程模型分析了海绵城市成功的关键因素，并探讨了各因素间的逻辑关系。Zhang等[4]使用决策实验室法对中国海绵城市PPP项目风险因素间的相互依赖关系进行了分析，以确定关键性风险致因。陈前虎等[5]从海绵城市建设全生命周期视角出发，利用结构方程模型计算各风险因素的因子荷载和关联性，指出建设监督机制、公众参与机制、地方适应性及雨水排放收费制度需要重点关注。

综上所述，尽管已有学者围绕海绵城市的成功因素、风险管理等相关问题进行了研究，但缺乏对海绵城市发展制约因素的系统分析和因素间相互关系的研究。因此，本文基于DEMATELISMMICMAC模型，系统研究海绵城市发展的制约因素，将因素间的作用逻辑可视化，以期为海绵城市的建设发展提供有益参考。

1海绵城市发展制约因素识别

本文以中国知网、Web of science等数据库为文献来源，以海绵城市发展中存在的风险、障碍、制约因素等内容为关注点，锁定关联度较高的文献，初步识别出24个影响因素。通过专家访谈对初选因素加以改进修正，最终总结归纳出16个海绵城市发展的制约因素，见表1。

21模型简介

决策试验和评价实验法（DEMATEL）是运用图论与矩阵进行系统要素分析的一种决策支持工具，通过定量评估各个因素对其他因素的影响程度，可视化因素间的因果关系，从而揭示复杂问题的关键影响因素。

解释结构模型（ISM）主要用于建立因素间的复杂层次结构和分级关系，以图论为基础，揭示因素间的复杂依赖关系。

交叉影响矩阵相乘法（MICMAC）主要用于分析各影响因素间的依赖性和驱动力，明确各个因素在系统中的地位和作用[20]。

综合DEMATELISMMICMAC三种方法研究海绵城市发展进程中的制约因素，能够直观反映各因素间的因果关系，提供因素间的层次结构和分级信息，分析因素在系统中的作用地位。发挥三种方法的协同优势，可得到更为科学合理的计算结果，DEMATELISMMICMAC模型计算流程如图1所示。

22模型建立步骤

221构建直接影响矩阵

以表1中海绵城市发展的16个制约因素为基础，编制调查问卷，并将问卷发放给从事海绵城市建设的相关专业人员和高校相关领域研究者，共计19名专家。专家根据海绵城市发展制约因素间的影响程度进行打分。本文采取0～5的评分标准：0表示无影响，1表示弱影响，2表示较弱影响，3表示中影响，4表示较强影响，5表示强影响。根据调查问卷所得结果，取每个因素的算术平均值并保留两位小数，尽可能消除专家的主观误差。基于最终结果，建立海绵城市制约因素直接影响矩阵A，见表2。

222构建综合影响矩阵

将直接影响矩阵A通过行最大值法进行归一化处理得到规范影响矩阵B，具体计算公式如式（1）所示。在规范化直接影响矩阵B的基础上，求出综合影响矩阵T，见表3，计算公式见式（2）。

223四度计算

基于综合影响矩阵T，求出海绵城市发展制约因素系统的影响度Di、被影响度Ri、原因度r和中心度f。影响度衡量了一个因素对其他因素的直接和间接影响强度；被影响度表示一个因素受其他因素影响的程度；中心度为每个因素影响度与被影响度之和，衡量一个因素在整个系统中的关键作用程度；原因度为每个因素影响度与被影响度之差。公式如下

各制约因素计算结果见表4。

基于表4的计算结果，利用软件绘制出海绵城市发展制约因素的原因结果图，如图2所示。从图中可以直观看出系统中各制约因素之间的内在逻辑关系。图中以中心度作为横轴，原因度为纵轴。

224建立整体影响矩阵和可达矩阵

整体影响矩阵H由综合影响矩阵T和单位矩阵I相加得到，具体计算公式如下

基于整体影响矩阵构建可达矩阵，为了明确层级结构的划分并简化系统，确定可达矩阵时需要引入一个阈值λ以消除系统中各制约因素间影响程度较小的关系。为了降低主观性影响，本文通过计算综合影响矩阵T的均值α和标准差β并求和得出阈值λ，具体计算公式如下

通过计算可得α=006，β=003，λ=009。再根据所得阈值，对整体影响矩阵H进行处理，具体过程公式如下

由式（9）计算即可得到可达矩阵F，具体结果见表5。

225构建多层递阶结构模型

以可达矩阵F为基础，确定海绵城市发展制约因素的可达集、先行集、共同集。将共同集与可达集中相同的元素划分为同一层级，再去除已分级的制约因素，按照此步骤重复操作，直至海绵城市发展制约因素全部被划分至相应的层级。最终得到制约因素层级划分结果为：L1={S2，S3，S5，S7，S9，S14};L2={S4，S8，S11，S15};L3={S6，S10，S16};L4={S1，S12};L5={S13}。根据层级划分结果，即可绘制出海绵城市制约因素层级结构模型，如图3所示。

226基于MICMAC法构建驱动力依赖度矩阵

以可达矩阵F为基础，计算各制约因素的驱动力Mi和依赖性Ni，具体计算公式见式10～式11。将驱动力和依赖性的计算结果用二维坐标轴进行表示，构建驱动力依赖性矩阵，4个象限分别代表关联因素、依赖因素、自治因素和独立因素，制约因素MICMAC分析结果图如图4所示。

3结果分析

31DEMATEL模型结果分析

（1）影响度方面：排名前三位的制约因素是S12财政激励政策欠缺、S13法律规范不完善、S1海绵城市规划和设计滞后，表明这三个制约因素对其他制约因素的影响较大。因此，可以通过加大政策补贴力度，完善相关法律法规，间接改善其他制约因素的影响程度，同时完善海绵城市建设规划，促进海绵城市稳步发展。

（2）被影响度方面：排名前三位的制约因素为S2优秀示范推广度低、S3城市试点面积小且呈碎片化、S5专业技术人才储备不足，表明这三个制约因素受到其他制约因素的影响较大。因此，在改善制约因素来推进海绵城市建设的过程中，应首先考虑系统中其他制约因素对优秀示范项目推广程度、海绵城市试点面积及专业技术人才储备的影响。

（3）中心度方面：中心度是衡量海绵城市发展各制约因素对该系统综合影响程度的指标，表示各制约因素在系统中的重要程度。通过中心度排序可知，排名前三位的制约因素是S13法律规范不完善、S1海绵城市规划和设计滞后、S4海绵城市产业链条不完善，表明这三个制约因素在整个系统中的重要性突出，对于海绵城市发展的制约较大。因此，如果要保证项目顺利运行，减少建设过程中的障碍，应重点考虑以上三大因素。

（4）原因度方面：系统中共有7个制约因素的原因度为正值，代表这7个因素为原因因素，即促使某个结果发生或产生影响的驱动因素。按其原因度大小排序为S12＞S13＞S1＞S16＞S15＞S6＞S10。S13法律规范不完善、S1海绵城市规划和设计滞后的中心度排名位列前二，说明它们是海绵城市发展关键制约因素且能对其他制约因素造成较大影响，需要加强管控与改进。系统中共有9个制约因素的原因度为负值，表明它们为结果因素。这些结果因素受其他制约因素的影响比自身对其他制约因素的影响更为显著，且往往具有较强的依赖性，因此可以通过对原因因素的改进来间接改善结果因素。

32ISM模型结果分析

ISM模型结果可以形象直观地反映海绵城市发展制约因素间的相互影响关系和层级结构，具体分析如下：

（1）位于顶层的S2优秀示范推广度低、S3城市试点面积小且呈碎片化、S5专业技术人才储备不足、S7技术研发缺乏创新、S9融资模式不丰富、S14跨部门合作缺乏统筹协调5个因素是海绵城市发展的表层制约因素，它们对海绵城市的发展有直接影响。社会推广度越高和融资模式越丰富，海绵城市建设需求会越高；丰富技术人才储备，提升相关技术创新水平，以及增强各部门间的协调管理能力，能够直接改善海绵城市的建设水平；扩大试点面积可以丰富相关建设经验，促使海绵城市建设能够顺利达到预期效果。

（2）位于中间层的2～4层为海绵城市发展的过渡制约因素，它们不仅受到根源层的影响，而且还能够诱发表层制约因素，处于承上启下的地位。

（3）位于底层的S13法律规范不完善为海绵城市发展的深层制约因素，属于政策类因素，说明海绵城市相关法律法规对其发展有着最基础影响和根本性作用。该制约因素能够通过不同路径传递自身作用，对上层制约因素产生不同程度的影响。

33MICMAC模型结果分析

从图5可以看出，位于第四象限的独立因素包括S1海绵城市规划和设计滞后、S12财政激励政策欠缺、S13法律规范不完善，它们对其他因素有着较大影响，位于ISM模型的中下层。其中，S13位于最底层，属于制约海绵城市发展的根本制约因素，需要重点关注。位于第三象限的自治因素包括S6施工技术不成熟、S8旧城改造难度大和S10海绵城市建设资金不足，这三个制约因素的驱动力和依赖性均较低，相对较为独立，不易产生连锁反应，通常起着承上启下的作用。位于第二象限的依赖因素包括S2优秀示范推广度低、S3城市试点面积小且呈碎片化、S5专业技术人才储备不足、S7技术研发缺乏创新、S9融资模式不丰富、S11运营效益不足、S14跨部门合作缺乏统筹协调 ，这些因素的依赖性较高而驱动力较低，较容易受到其他因素影响，且处于ISM模型的中上层，通常需要依赖其他因素的改进间接得到改善。此外，S4海绵城市产业链条不完整和S15海绵城市运营模式不健全介于依赖因素与自治因素之间，依赖性较高而驱动力较低，比较容易受其他因素影响。S16监管与绩效评价体系不完善介于自治因素与独立因素之间，其依赖性较低但驱动力略强，能够在一定程度上影响上层因素，因此也需要重视。根据图4结果还可以看出，没有影响因素属于关联因素，这表明所选取的制约因素都较为稳定，具有科学性和合理性。

4对策与建议

41健全海绵城市建设法规，完善补贴政策

根据以上分析结果可以看出，政府在推动海绵城市建设中发挥着至关重要的作用。因此，为了减轻各种因素对海绵城市发展的阻碍，亟须制定自上而下完善的法律规范体系，明确海绵城市建设的目标、原则和标准，将项目建设要求落实到法定图则。鼓励和支持海绵城市建设项目，制定专项财政补贴和税收激励政策，积极探索“政府补贴＋公众付费”多元投资补偿模式。

42统筹推动海绵城市建设，促进科学规划

目前，我国海绵城市正转向“系统化全域建设”新阶段，在设计规划时需要兼顾系统性、科学性与前瞻性。将城市目前的水循环系统与海绵化改造紧密联系，统筹规划水资源的开采与基础设施的建设，实现规划目标的细化落实和设计的综合统筹，扫清实际建设过程中的障碍。同时，应当统筹考虑各地区的环境条件、发展潜力等，采取分区管控和精准改造策略，确定科学的区域化建设方案。坚持生态优先、因地制宜、统筹建设理念，合理规划“十四五”期间试点项目，实现城市海绵化改造长效化。

43推动海绵城市建设产业化，完善产业链条

海绵城市建设所需材料及设备具有多样性，且产业链上涉及的利益相关方众多，可以通过财政补贴、税收优惠等方式，鼓励和吸引海绵城市相关产业链企业参与，调动社会力量完善应急供应链配套体制。围绕“渗”“滞”“蓄”“净”“用”“排”六字方针，促进海绵城市建设相关技术产品的研发制造，并严格把控海绵设施材料及设备质量。各企业、研究机构和政府部门之间应建立紧密的合作机制，形成产业链上下游的良性互动，促进产业链各环节的协同发展，提高资源利用效率和海绵城市项目的可行性。

44健全融资机制，拓宽海绵城市项目资金渠道

海绵城市建设过程中资金需求大且融资机制较为单一，缺乏相应的资金来源，因此，需要建立多元可持续的资金保障机制。国家应鼓励创新融资机制，同时吸引社会资本加入，以构建一个更为健康的金融生态环境，缓解国家财政支出压力。另外，应当进一步优化PPP模式，加强规范化指导和监管，确保项目长期稳定的运营收益。同时，还可参考国外成功经验，通过引入雨水排放收费制度和发行环境影响债券等举措，拓宽海绵城市项目的融资渠道，为项目提供更为充足可靠的资金支持。

5结语

本文通过DEMATELISMMICMAC模型直观的量化结果，明确各制约因素的重要程度及层级结构，识别出复杂系统的关键制约因素。研究结果表明，法律规范不完善、海绵城市规划和设计滞后、产业链条不完整这三个因素为海绵城市发展的关键制约因素，在项目推进过程中需要重点把控。据此结果，本文提出健全政策法规、统筹科学规划、完善产业链条、拓宽资金渠道的相关性建议，为推进海绵城市高质量发展及完善城市水生态系统提供了理论和实践参考。

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收稿日期：20240218

作者简介：

朱晓夏（通信作者）（2000—），女，研究方向：工程管理。

贾仁甫（1965—），男，博士，教授，研究方向：工程项目管理。