生态清洁小流域建设指标体系及其评价探讨

生态清洁小流域建设指标体系及其评价探讨陈子平，邹战强，曾维权，张练和（广东省水利水电科学研究院，广州，510610）摘要：建设生态清洁小流域是我国经济社会发展对小流域治理提出的必然要求。

文章根据生态清洁小流域建设目标，通过对比分析和比较，建立了生态清洁小流域建设综合评价指标体系，提出了评价原则和方法，为分析评价生态清洁小流域建设提供参考。

关键词：生态清洁小流域；综合效益；指标体系；评价方法生态清洁小流域建设是落实科学发展观、构建和谐社会、建设社会主义新农村对小流域治理的必然要求，通过逐步推进生态清洁小流域建设，为人们生活提供清洁水源和良好的人居环境。

从生态清洁小流域建设要求达到的效果来看，流域内水土资源得到有效保护、合理配置和高效利用，沟道基本保持自然生态状态，行洪安全，人类活动对自然的扰动在生态系统承载能力之内，生态系统良性循环、人与自然和谐，人口、资源、环境协调发展。

生态清洁小流域建设是传统小流域治理的提高和完善，是传统小流域治理外延的拓展、内涵的拓深。

对于生态清洁小流域建设这一新生事物，它的内涵、治理理念、措施体系、建设标准及建设管理模式、评价指标体系及评价方法等需要进行不断探索和完善。

本文主要针对指标体系及其评价进行探讨。

1 生态清洁小流域建设指标体系1.1 生态清洁小流域指标体系概念小流域是由生态、经济和社会等子系统组成的复合系统，生态清洁小流域的建设是通过人为措施对这一系统的调整和改良。

建设效益评价则是实现流域科学规划与治理的重要组成部分，正确地评价其效益，并且简明直观而又科学地表示出来，对于系统的预测、决策、评价和分析，都是极为重要的。

在长期的研究和生产实践中，人们将流域治理的效益归纳为经济、生态和社会等方面的效益[1,2]，而这几方面的效益往往是由若干个指标来实现。

因此，生态清洁小流域指标体系是由若干个生态、经济和社会等指标组成的较为复杂的系统，是反映生态清洁小流域建设过程中生态-社会-经济这一复合系统的动态关系，是对这一复合系统的刻画、描述、评价、解析和决策等功能的有机体系。

1.2 生态清洁小流域指标体系研究现状生态清洁小流域建设的理念是最近几年才提出，并得到社会各界的广泛重视和普遍认同，全国各地也相继开展了试点建设。

目前，关于生态清洁小流域建设指标体系没见报道、仍处于探索阶段。

但是，作为小流域综合治理的指标体系，国内外相关研究者曾用不同的方法，在各自的领域提出了一定数量的评价指标，形成了各具特色的指标体系[3-8]。

在此基础上，力求提出反映生态清洁小流域建设中生态-社会-经济这一动态关系的指标体系。

1.3 建立生态清洁小流域指标体系基本原则指标体系的评价结果应能作为小流域生态经济系统建设、调整生产布局、强化环境管理和合理开发利用土地的依据，使多种目标在生态清洁小流域建设中达到高度统一。

因此，指标体系应遵循以下原则：①客观性。

指标必须客观存在，符合流域实际情况，避免受人为严重影响。

②科学性。

选择的指标有一定的代表性，指标基本上能反映生态清洁小流域建设的内涵和目标的实现程度。

③独立性。

单个指标反映流域的某一侧面，指标之间应尽力不相互重叠，不存在运算或因果关系。

④可量化性。

指标可以用数量表达，每一项具体数值同反映的效益内容相一致。

⑤可操作性。

指标必需的资料容易取得、必需的计算方法容易操作；避免计算复杂、采集困难的指标。

⑥适应性。

指标在用于评价建设效益时应有可比较性，不能受事物以外的因素影响。

⑦系统性。

指标体系作为一个统一整体，应能够反映和测度评价的主要特征和状况。

⑧层次性。

指标体系应根据评价对象和内容分出层次，并在此基础上将指标体系分类，这样可使指标结构清晰，便于应用。

1.4 生态清洁小流域建设指标体系的建立指标是反映实际存在的自然和社会经济现象的数量概念和具体的数值，指标名称和指标数值体现了自然和社会经济现象质和量的两方面统一。

根据生态清洁小流域建设目标，在参考国家标准[1]和上述一些学者对小流域综合治理提出的评价指标基础上，根据指标体系建立的基本原则，并通过对生态清洁小流域典型试点建设评价指标的频率统计及对比分析[9,10]，提出了既反映生态清洁小流域生态系统结构、功能效益，也反映其循环、清洁、高效、持续基本特征的评价指标体系。

这些指标体系充分体现了生态-社会-经济这三方面的和谐统一。

提出的指标体系内容如下：（1）生态效益指标：径流系数、土壤侵蚀模数、林草覆盖率、水土流失治理度、生活污水处理率、垃圾无害化处理率、工业污水达标排放率。

（2）经济效益指标：粮食单产、人均纯收入、劳动生产率、土地生产率。

（3）社会效益指标：劳动力利用率、思格尔系数、文盲率、防洪达标率。

2 生态清洁小流域效益评价2.1 评价原则生态清洁小流域建设效益评价应遵循下列原则：（1）客观性。

评价是为了如实反映生态清洁小流域生态、生产、人民生活带来的重大改善以及其产生的巨大间接经济价值，为将来的措施决策服务，因此，保证评价指标的全面、可靠，确保评价的客观性，避免主观因素的影响是至关重要的。

（2）系统性。

生态清洁小流域建设的效益离不开整个流域生态系统的大循环，而生态系统的循环就是由多个生态因子相互作用、互相制约、共同维持的。

因此，评价目标涉及各个方面，具有极大的关联性、系统性。

（3）动态性。

不仅能反映现状，而且还能反映系统发展的过程和趋势。

（4）普适性。

指标和方法用于评价不同生态清洁小流域建设效益应有可比性，避免受其它与生态清洁小流域建设效益无关因素的影响。

2.2 评价方法对于效益评价，国内学者先后提出了多种方法，如模糊评价法[11]、多目标决策灰色关联投影法[12]和层次分析法[8]等。

层次分析法最早由美国著名的运筹学家，匹兹堡大学教授T.L. Saaty于1980年提出，它可对多目标、多准则、多层次的复杂问题进行分析，通过建立层次分析模型构造判断矩阵、层次排序和诊断结果分析对效益进行评价。

对于生态清洁小流域建设评价，采用层次分析法可以取得较好效果。

其评价步骤如下：（1）确定指标权重①建立层次结构模型。

将包含的因素分组，每组作为一个层次，从上至下依次分为目标层(最高层)，准则层(中间层)和方案层(底层)，上一层次对相邻的狭义层次的逐层支配关系，即递阶层关系。

②构造判断矩阵。

判断矩阵由层次结构模型中每层中的各因素相对重要性的判断数值列表而成，判断矩阵表示同一层与上一层某因素有关各因素之间相对重要的比较。

例如，若A层次中因素A k与下层次B1、B2、B3，…,Bn有联系，则判断矩阵:b11 b12 (1)b21 b22 (2)P(A k)=(b ij)= … … … …b n1 b n2… b nnb ij是判断矩阵P的元素，表示对因素A k而言，B i与B j相对重要性的数值，一般都采用T.L.Saaty 提出的1~9标度法表示，如表1。

表1 1~9标度法标度b ij 定义1 i因素与j因素同等重要3 i因素比j因素略重要5 i因素比j因素重要7 i因素比j因素重要得多9 i因素比j因素绝对重要2,4,6,8 介于以上两种判断之间的状态的标度倒数若i因素与j因素比较，结果为b ij=1/b ji③层次单排序，并将判断矩阵的特征向量归一化。

根据判断矩阵P=(b ij)n×n求出这n个元素B1、B2、B3，…,Bn对A k的相对权重向量W= (W1, W2, …W N)T，即计算判断矩阵的最大特征值及对应的特征向量，W的分量W i就是对应元素单排序的权重值。

④层次总排序。

计算合成权重的过程称为层次总排序，最低层中的各方案(或与方案直接联系的属性层)相对于总准则的合成权重(或属性权重)的计算要由上至下进行，将单准则权重进行合成，最终进行到最低层得到合成权重。

（2）确定指标体系的隶属度函数生态清洁小流域指标体系中的各种定量指标，大多具有不可公度的特点。

为便于应用综合评判方法进行评价，必须对各指标值作统一处理。

各因子对生态效益的影响程度是一个模糊的概念，而在模糊(Fuzzy)评价中是以隶属度来刻画客观事物中的模糊界线，处理的方法可采用隶属函数法，对各生态效益的全部定量指标进行规范化换算，统一变换到[0，1]范围。

给定论域U,A是U上的一个模糊集，如果对于任意的x∈U，都能确定一个u A（X）∈[0，1]，用以表示x属A的程度。

这意味着做出了一个映射：u A（X）：U [0, 1]x u A（X）这个映射称为A的隶属函数。

数u A（X）称为U中的元素x对模糊集A的隶属度。

通常，生态清洁小流域建设效益评价问题既有“正向目标”型(指目标数值越大越优型)，也有“逆向目标”型(指目标数值越小越优型)，还有“适中目标”型(指目标数值越接近某个数值越优型)。

将指标评价因素特征值转化为相应的隶属度，常用隶属曲线包括梯形分布、抛物线分布、正态分布和柯西分布等。

各定量指标的隶属函数类型，见表2。

至于各指标的隶属函数理想值则考虑在实际工作中加以确定。

表2 生态清洁小流域建设效益评价指标隶属函数类型指标隶属函数类型粮食单产极大最优人均纯收入劳动生产率林草覆盖率水土流失治理程度径流系数侵蚀模数生活污水处理率垃圾无害化处理率工业污水达标排放率劳动力利用率恩格尔系数文盲率防洪达标率极大最优极大最优极大最优极大最优极小最优极小最优极大最优极大最优极大最优极大最优极小最优极小最优极大最优（3）建立综合效益指数将综合效益各因子的隶属度值进行加权组合得到生态清洁小流域建设的综合评价分值，以它大小表示效益的优劣，评价公式为：EI=∑W i×F i式中El为每一评价单元的最后评价值；W i为第i个指标的权重；F i是第i指标的隶属度值。

如果权重按100分计算，根据生态清洁小流域建设期内各项效益的实测、调查或计算结果的指标值，给出各自的评价得分值，计算出流域综合分值，然后参照评价等级划分标准，见表3，评价其建设水平的高低和系统建设的功能。

表3 生态清洁小流域建设效益评价结果分值含义评价总分(El)范围含义El＜70 70≦El＜80 80≦El﹤90El≥90生态清洁小流域建设未达标，流域系统处于恶性循环，效益差生态清洁小流域建设已达到初级标准，流域系统处于初级良性循环生态清洁小流域建设已达到中级标准，流域系统处于中级良性循环生态清洁小流域建设已达到高级标准，流域系统处于高效协调发展3 结论生态清洁小流域建设处于起步探索阶段，如何合理确定它的指标体系和评价方法，推动生态清洁小流域建设是我们的根本出发点。

本文提出的指标体系体现了生态清洁小流域建设生态优先的原则，同时也体现了生态、经济和社会三大效益相辅相成的思想，其指标体系的构成及评价，可为生态清洁小流域建设提供参考。

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