中图分类号: TV211.1 文献标识码: A 文章编号:1001-4179（2008）17-0036-04
1 概述
水资源问题是一个全球性问题，从广义上讲，水资源的稀缺性、不可替代性和时空分布的不均衡性以及供求矛盾将长期存在。要解决好区域水资源配置问题，必须在水资源自然配置格局的基础上进行合理的人工配置。如何从众多的水资源配置方案中，选择经济、社会和生态环境效果最佳的配水方案，则需要对各配置方案进行效果分析和综合评价。
区域水资源合理配置方案评价是指针对一定地域（国家、城市或某一特定地区），运用水资源合理配置模型分析和计算，生成一系列配置方案（即非劣方案），然后由决策者通过评价模型确定最佳方案。目前，国内外专门针对区域水资源配置方案评价的研究相对较少，水资源领域的评价问题主要有地表水、地下水的水量和水质评价，水资源开发利用评价，水资源可持续利用评价，水资源承载能力评价等方面。进行一个特定区域的水资源评价，首先需选择合适的评价指标体系，然后对评价指标进行赋权，最后由综合评价模型确定评价结果。评价的合理性可以从3方面分析:①建立的指标体系是否完整，能否全面反映评价目的和要求;②指标权重的选取是否合理，是否反映公认的价值准则;③评价方法是否具有逻辑上的缺陷，能否经得住检验。所以，水资源综合评价的主要研究内容也基于以上3个方面的研究。
对于区域水资源配置方案的评价来说，它既属于水资源综合评价的范畴也属于方案评价的范畴，主要研究的问题也是评价指标、指标权重和综合评价方法，并且与水资源评价和方案评价相比，有很多相同之处。所以可以将前人已研究的水资源综合评价理论和方法应用到区域水资源配置方案的评价中，在此理论基础上形成适合于区域水资源配置方案评价的评价指标体系和评价方法。
2 水资源评价的研究进展
2.1 评价指标体系的研究进展
目前在水资源评价的各个研究方向中，主要集中在水资源综合评价、水资源质和量评价、水资源可持续利用评价、水资源承载力评价以及水资源开发利用评价等指标体系的研究方面。
我国关于水资源评价指标体系的研究始于20世纪80年代，1981年出版了《中国水资源初步评价》，1987年出版了《中国水资源评价》。1989年吴以鳌等在《中国水资源利用》一书中，从水资源开发利用的角度，提出了包含10个指标的水资源开发利用综合评价指标体系。
1992年左东启发表了《初论建立水资源评价指标体系》一文，对水资源评价指标体系进行了初步研究。1996年左东启等人在进一步分析研究了水资源评价指标设计原则和评价指标体系的特点后，提出了47项评价指标，并且根据各指标的隶属关系及每个指标的类型，建立了四层次的递阶结构与指标的从属关系，选取国内7个县市为代表进行了试评价分析。这套指标体系是早期最为完善的一套指标体系。1998年水利部南京水文水资源研究所的王建生、徐子恺等为分析我国各地区水资源的紧缺程度，选择水资源量、社会经济、供水、需水、缺水和水环境6个方面共24项指标，建立了水资源紧缺程度综合评价指标体系，对80个流域二级区分3个水平年进行了评价。
2002年崔振才、田文苓［1］以可持续理论为依据，提出了区域水资源与社会经济协调发展评价指标体系。评价指标体系分评价准则、评价因子和评价指标3个层次。按照水资源开发利用与社会、经济、环境的关系及其协调程度，确定4个评价准则:水资源合理利用准则、社会准则、经济准则、环境准则。2003年刘恒分析研究了区域水资源的特点，考虑区域内社会经济发展对水的依赖程度，以及社会经济发展水平的不平衡和科技水平的差异，借鉴国际可持续发展标准和国内其它资源可持续发展的研究成果，构建了水资源可持续发展的综合评价指标体系，分为目标层、准则层、指标层3层。目标层体现了水资源可持续利用评价的目标;准则层为影响水资源可持续利用的因素，主要表现为5个方面，即水资源条件、水资源开发利用效率、生态环境状况、水资源合理配置和水资源管理能力;指标层共包括91个评价指标。2004年耿雷华、王建生以全国水资源综合规划对水资源合理配置评价指标为要求，考虑了水资源合理配置评价的复杂性和特殊性，提出了水资源合理配置的评价指标体系，提出了构建评价指标的6条原则，并认为水资源配置的评价准则需要在以下5个方面加以研究:社会合理性、经济合理性、生态环境合理性、效率合理性和开发合理性准则。2006年袁鹰、甘泓等在总结已有水资源承载能力指标体系的基础上，提出了水资源承载能力3个层次的概念，即水资源承载主体的水资源系统、作为承载客体的社会经济系统及生态环境系统和承载水平以及水资源合理配置下的主客体耦合，并提出了建立指标体系的4点原则，即目的性原则、可证实性原则、适当超前原则和可操作性原则。在此基础上，提出了水资源承载能力3个层次的评价指标体系。
上述对于水资源评价指标体系的研究过程，是一个由单目标向多层次、多准则、多指标演变的过程，是一个考虑因素越来越全面的、逐步完善的发展过程。建立一般性的评价指标体系并不能适应于水资源所有方面的评价中，所以对水资源评价指标体系的研究不仅仅包括建立指标体系，还包括评价指标筛选方法的研究。2002年沈珍瑶［2］在构建黄河流域水资源可再生性评价指标体系时，利用灰色关联方法与主成份分析方法对定性分析所得的指标体系进行了筛选，取得了较好的研究成果。
2.2 综合评价方法的研究进展
由于影响各评价事物的因素往往是众多而复杂的，仅从单一指标上对被评价事物进行综合评价不尽合理，因此需要将反映被评价事物多项指标的信息加以汇集，得到一个综合指标，以此从整体上反映被评价事物的整体情况，这就是多目标综合评价方法。近年来，围绕多目标综合评价，引入了其他领域的相关知识，不断丰富多目标综合评价方法。
2.2.1综合评价方法的发展
1965年，美国加利福尼亚大学的控制论专家查德（L.A.Z.adeh）发表了题为《模糊集合》的论文，标志着模糊数学理论的诞生。随后，在模糊理论的基础上产生了模糊综合评判法。美国匹兹堡大学教授T.L.Salty在20世纪70年代提出了层次分析法（Analytic Hierarchy Process，简称AHP法），AHP法进行决策分析的最终目的是定量地确定决策方案对于总目标的重要程度，并以此为依据进行方案选择。1978年，美国A.Charnes和W.W.Cooper等人首先提出了DEA方法。
1981年，Hwang和Yoon提出了逼近理想点的排序方法，该方法是有限方案多目标决策分析中常用的一种科学方法。1982年，我国学者邓聚龙教授提出了灰色系统概念，并建立灰色系统理论，灰色关联分析法便是该理论应用的主要方面之一。1983年，我国数学家蔡文提出了物元模型，该模型从最初的物元分析发展到现在的可拓学。1943年McCulloch和Pitts首次提出神经元的数学模型，在20世纪80年代中后期得到了迅速的发展。
1901年，卡尔和皮尔逊提出了主成份分析法，最初只是应用于非随机变量，1993年霍蒂林将该方法推广到随机变量领域。1996年李荣钧在《模糊多准则决策理论与应用》一书中介绍了国际学术界在这一领域的最新研究成果，包括模糊决策理论基础、模糊多属性决策、模糊群决策、模糊多目标决策等内容。同年，邱菀华将熵理论引入决策分析中，建立了管理决策与应用熵学，其中熵权理论、群决策的熵集结理论，在多准则决策论中均属创新成果。
2002年郭亚军在基于功能驱动原理、差异驱动原理以及综合集成原理生成的权重系数方法、递阶综合评价方法、协商评价、群体评价、动态综合评价等方面获得了创造性成果。随着科学的发展，不同知识领域出现相互融合和交叉的趋势，2004年陈衍泰将各学科领域的综合评价方法进行了归纳、分类，提出了综合评价方法的新发展方向:系统模拟与仿真评价方法、信息论方法、灰色系统理论与灰色综合评价、智能化方法、动态综合评价方法、交互式多目标的综合评价方法、交合分析法、基于粗糙集理论的评价方法等。
综合评价是个十分复杂的问题，它涉及评价对象集、评价指标集、评价方法集和群体专家，综合评价结果由以上诸因素特定组合所决定。传统的评价方法对以上组合的选择缺乏理性准则，影响评价结论的客观性。因此，在综合评价研究方面就出现了评价集成的思想。组合评价法是将两种或两种以上的方法加以改造并结合，得到一种新的评估方法［3］。目前关于评价集成问题还处于初探阶段。
2.2.2水资源领域评价方法的应用现状
近年来，我国在水资源评价领域应用的方法较多。2000年崔振才等以水库正常高水位的选择为例，提出了水资源持续利用的模糊优选模型。2001年秦莉云等［4］利用模糊综合评判模型对淮河流域水资源承载能力进行了评价研究，从而为该流域水资源合理利用提供了决策依据。2002年王好芳等［5］根据可持续发展的理论，利用层次分析法进行区域水资源可持续开发利用评价。2003年王顺久等［6］提出水资源承载能力综合评价的投影寻踪新方法，它是根据数据群自身的特征、结构和信息进行评价分析，将多元数据的信息压缩为一个能反映原问题特征的综合信息指标，并依据此特征信息指标对水资源承载能力进行综合分析。此方法在全国30个省（自治区、直辖市）和淮河流域水资源承载能力的综合分析中得到成功应用。2003年门宝辉等利用集对分析方法建立了评价区域水资源开发利用程度的新模型，并将其应用于西安市水资源开发利用程度的评价中，评价结果与属性识别方法和模糊评判法相同，而且该方法更具有可操作性。2004年罗朝晖等利用变异系数法和层次分析法相结合的组合方法确定评价指标的权重，建立西安市水资源开发利用程度综合评价的TOPSIS模型。2004年姜志群，朱元生生针对水资源评价存在随机性和模糊性，以及观测资料的不确定性，利用最大熵原理建立水资源可持续性模糊优化评价模型，以减少评价结果的不确定性，并将其成功地应用到淮河流域水资源可持续性评价中。2004年吴泽宁等将多属性效用理论与BP神经网络理论相结合，建立了水资源利用效果评价的效用模拟BP网络综合评价模型，并以2010水平年黄河流域水资源调控方案为例进行效果评价。2005年李恩宽等利用物元分析法对西安市水资源开发利用进行综合评价，得到了比较满意的评价结果。
随着对方案评价方法研究的不断加深，发现很多单一的评价方法在实际应用中都存在缺陷，给各种事物的评价造成了一定的困难，为了弥补不足，研究者常将几种评价方法相互综合，形成合成评价法，从而能较好地应用于实际问题的研究中。如2001年孙晓东等［7］引入灰色系统理论，对传统理想解法（TOPSIS）进行了拓展，利用AHP和熵值法对决策指标进行组合赋权，依据灰色关联分析理论，以灰色关联度为决策单元构造GC-TOPSIS模型。2003年杨晓华等［8］为解决单项水资源潜力评价指标评价结果的不相容问题，提高水资源潜力综合评价各层次的分辨力和评价模型的精度，采用大样本数据，利用投影寻踪、遗传算法、阶梯形曲线和水资源潜力评价标准，为水资源潜力综合评价提出了一种新的方法—遗传投影寻踪方法（GPPM），对黄河中游关中地区水资源潜力进行了综合评价。
2.2.3评价指标赋权方法的研究现状
进行水资源评价，无论使用哪种评价方法，事先都要确定评价指标的权重。关于权重的研究，目前主要定权方法有Delphi法、二项系数法、AHP法、主成份分析法、熵值法、多目标规划法、变异系数法、关联度法等，这些方法有些是主观赋权法，有些是客观赋权法，目前探索的前沿是主客观组合赋权方法、群组赋权法和权重灵敏度分析的研究。
（1）主观赋权法与客观赋权法研究现状。主观赋权法根据决策者对各指标的主观重视程度赋权，如Delphi法、二项系数法、AHP法等;客观赋权法依据客观信息进行赋权，如主成份分析法、熵值法、多目标规划法等。
1998年李斌［9］从AHP法和Delphi法计算定级因素权重的精度入手，分析了采用不同方法时所得权重所对应的中误差，然后再根据中误差的高低，确定采用AHP法和Delphi法所得权重的权值，最后利用加权平均法得到各定级因素的最终权重。2005年李永，胡向红等［10］将互反型判断矩阵改为模糊一致性判断矩阵，并把和行归一法或方根法与特征向量法结合使用，提出了改进的模糊层次分析法。改进的模糊层次分析法采用的三标度法属互补型标度，由优先判断矩阵改造而成的模糊一致性矩阵满足一致性条件，无需再进行一致性检验，从而为多目标决策提供了较为可靠的决策方法。2005年廖勇、梁川根据“熵”的概念计算熵权，用熵权来修正主观权重，从而使权重确定更加合理，能较好地应用于区域水资源开发最优排序中。除此之外，我国学者还提出了许多利用目标规划方法确定指标权重的方法。2001年黄岩、张国春等［11］采用Frank-Wolfe方法，以组合预测误差平方和最小为目标函数，得到了评估指标的最优权重系数;2004年陈华友［12］基于离差最大化原理构建了权重计算的最优化规划模型。但是，这些指标权重计算方法都是基于多属性决策某一规范化矩阵进行的研究，因此不同指标规范化矩阵就会得到不同权重计算结果。
（2）组合赋权法研究现状。主观赋权法能够反映决策者的意志，但决策结果具有很大的主观随意性。客观赋权法具有较强的数学理论依据，可以避免评价结果的主观随意性，但同时又不能体现决策者的意愿。将主、客观赋权法所得到的权重系数按一定的方法进行组合的组合赋权法可以兼顾对属性的偏好，同时可以力争减少主观随意性，使对属性的赋权达到主观与客观的统一，组合赋权法是目前应用比较广泛的权重确定方法。
2004年丰伟、杨学堂［13］应用基于熵权和改进的三标度AHP法确定各属性的权重。2005年许叶军，达庆利［14］针对多属性决策中属性权重确定的问题，提出了基于理想点的主客观赋权法。该方法是指实际方案中的点与反理想点之间的偏离程度越大，则该点即为方案集中越好的点，然后通过建立数学规划模型自动求解属性的权重。2006年黄显霞、王润华［15］用专家法和熵值法分别确定指标权重，在此基础上用组合赋权法来确定指标权重并进行综合评价。2006年文俊、李靖等［16］用基于加速遗传算法的模糊层次分析法，确定区域水资源可持续利用预警指标的主观权重，用基于加速遗传算法的投影寻踪方法，确定各指标的客观权重，然后用最小相对信息熵原理计算各指标的组合权重，进而提出了基于熵组合权重的区域水资源可持续利用预警新模型（CWF）。
2.2.4评价结果灵敏度分析的研究现状
在水资源多目标综合评价中，综合评价结果是在一定的决策要素（包括目标、指标体系、环境条件、评价模型、参数和权重等）下得到的，评价结果对这些事先确定的要素变动条件的反映就是灵敏度分析的广泛内容。评价指标属性值和权重在很大程度上影响多目标决策问题的评价结果，各属性值或权重发生轻微的变化，其结果可能发生很大的变化。
多目标决策的灵敏度分析一直是人们关注的重要研究课题。早期的研究主要集中在某一属性权重的变化对方案排序结果的影响程度上，Starr、Isaacs、Fishburn和Evans等人分别研究了方案排序保持不变情况下属性权重的最大变化区域的确定问题;Masuda和Armacost分别针对层次分析法研究了其灵敏度分析方法;而其它的研究成果则着重计算使最优方案不被取代的原始权重的最接近集合。对于最接近集合的计算，Ringuest还给出了最接近集合与原始权重的距离—L P 模的灵敏度分析。近年来，国内学者也在灵敏度分析方面作了一些研究。1987年左军［17］曾经对加权法运用边际权重和边际属性值进行了灵敏度分析，得出了保持决策结果不变的权重和绝对属性值与相对属性值的变化区间。1999年李有文［18］提出正互反矩阵元素的相邻扰动概念，利用正互反矩阵元素相邻扰动对排序权向量的影响进行层次分析法灵敏性分析研究。2002年陈守煜对多目标模糊优选模型的权敏感性质进行了研究，导出了权扰动方程。找到了转移矩阵之范数的一个万有上界，据此给出了保持最优决策序列不变的权扰动条件。2002年樊治平［19］在将比重变换法作为属性值规范化方法的情况下，基于加权模型，给出了当两个方案之间排序位置颠倒时某一属性值的最小变化量的计算方法，并且在此基础上，可找出最灵敏方案。以上分析存在一个共同的缺点，只考虑了一个参数的变化对结果的影响或只考虑了保持两个方案的排序关系不变（改变）时属性权重和属性值的变化范围，即只考虑了非常简单的情形。2006年刘华祥［20］利用计算机模拟方法给出合理范围内不同的权重，研究多个指标权重发生变化对决策结果产生的影响，与以往的方法相比，避免了片面性。综上所述，对于复杂情形的多目标决策的灵敏度分析，以及针对于各种评价方法的评价结果的灵敏度分析仍有待于进一步研究探索。
3 水资源配置方案评价研究中存在的问题
目前，区域水资源配置方案评价还没有形成一套成熟完善的理论体系，对其还缺乏系统性的研究。在实际评价中，有时会出现较大差异，其原因是:水资源系统是一个复杂的巨系统，现有指标评价标准和评价方法基于的观点和研究的重点各有差异。如何选取理想的指标评价标准和评价方法，目前没有公认的标准和方法。
3.1 评价指标研究存在的问题
对于评价指标体系的研究本身也存在许多问题:①区域水资源配置考虑的因素很多，现有的水资源配置方案评价指标可以罗列出不少，真正影响水资源配置方案评价结果的指标涉及的数据资料来源却很困难，可操作性的不多，这也是建立区域水资源配置方案评价指标体系中很难解决的一个问题。②评价指标的选取比较困难。不同的地区，有不同水资源条件，不同的经济发展水平，不同的种族和文化背景，所以，由于评价区域存在差异，选择的指标也存在差异。③对评价指标筛选方法的研究还不够，目前应用较多的还是依据专家的经验进行筛选。④在制定评价等级标准时应根据具体区域，水资源开发利用的具体阶段确定，所以确定评价指标等级临界值比较困难。
3.2 评价方法研究存在的问题
在现有的可以应用于水资源配置方案评价的方法中，几乎所有的方法都含有权值确定问题。主、客观赋权法具有各自的特点，但都存在一定的局限性。将主、客观赋权法所得到的权重系数按一定的方法进行组合可以兼顾对属性的偏好，同时可以减少主观随意性，但是组合主客观权重的方法很难确定，不同的组合可能会影响到最终的结果。现在研究前沿的群组赋权法，专家权重的确定也不是唯一的。
可以应用于区域水资源配置方案评价的评价方法，主要有2大类:①根据评价指标分级临界值计算各方案相对于评价总目标的评价等级，根据评价等级进行方案排序，这些数的大小不仅表示方案的优劣，还表示优劣的程度，如模糊综合评判法、极大熵评价模型、模糊识别模型和人工神经网络法等;②不用考虑评价指标分级值，直接根据各方案的评价指标值，确定既有方案的优劣次序，而不能反应优劣程度，如模糊物元模型、模糊优选模型、灰色关联分析法和理想解法等。两类方法各有其优缺点:对于第1类方法，评价不同的区域确定的评价指标分级阙值不同，具体划分很难统一，但却可以评价出所有方案相对于绝对最佳方案的距离，进而反复调整配置方案，然后进行评价，能最终得到令人满意的最佳配水方案。而第2类方法主要是确定既有方案的优劣次序，方法相对简单，也不需要区域的评价指标分级临界值资料，但通过该类方法进行水资源配置方案评价能选出相对最佳方案，却不能确定选出的相对最佳方案是否是相对于评价总目标的最佳方案。虽然以上两类方法中的所有算法都可以应用到区域水资源配置方案评价中，但在实际应用时，具体选择什么样的方法却很难确定，并且也许不同的方法评价出的结果也不同。
目前，区域水资源配置方案的评价实际中还较缺乏新理论、新方法的应用，研究主要集中于对单一对象的分析，使用的数学方法多是单人多属性决策方法，基于多目标群决策理论的水资源配置方案评价的研究还不多见，是有待于进一步深入研究的问题。
对于评价结果的灵敏度分析，多数要依托于综合评价方法采用某一数学算法进行灵敏度计算。目前研究最为广泛的评价方法的灵敏度分析就是采用加权求和法、模糊优选以及理想解法，而对于其它评价方法的灵敏度分析方法还只是初步研究。所以对于目前可以应用于水资源配置方案评价的众多综合评价方法，其评价指标值和权重对于评价结果的灵敏度仍很难确定，导致决策者很难掌握决策条件变化对评价结果的改变情况，从而做出正确的调整决断。
4 结语
本文在总结前人评价指标体系、综合评价方法、评价指标赋权和评价结果的灵敏度分析研究成果的基础上，归纳总结了区域水资源配置方案评价研究中存在的问题，但由于研究问题比较复杂，还有不少问题需要继续深入研究。
（1）针对具体问题实现若干评价方法的有效集成并作相应的改进是非常必要的。
（2）对于评价结果的灵敏度分析，今后还应进一步研究探索之处有:多个指标或权重发生变化对决策结果产生的影响;对于复杂情形的多目标决策的灵敏度分析;针对各种评价方法相应的灵敏度分析方法。
（3）应充分运用现代计算机技术，通过程序语言开发通用性较强的水资源合理配置方案评价交互式群决策支持系统。
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作者简介: 邴建平，男，长江水利委员会水文局水资源处，助理工程师，硕士。
