綜合水資源管理可持續性指標體系評價

[] A.

水文水資源

綜合水資源管理可持續性指標體系評價

[西班牙] A.皮雷等

普遍認為，指標體系是最強有力的決策工具，應引入指標體系對水利用與管理進程的可持續性進行評價與監測。盡管如此，指標體系的質量和可靠性取決于評估這些指標所采用標準的適宜性。研究的總體目標是，運用一組可持續性標準對與之相關的170個指標進行識別、評價與分析。對這些指標的評價由一個國際專家組進行，主要針對社會、環境、經濟和機構的滿足程度等4個可持續性標準。此外，使用了一個評價矩陣，對所有指標按照驅動力-壓力-狀態-影響-響應(DPSIR)架構進行歸類，并對建議的研究方法進行了測試和驗證。研究結果表明，有24個指標滿足可持續性主體標準，59個指標是二維的(即滿足其中2個標準)，86個指標是一維的(即滿足4個可持續性標準中的一個)，僅有一個指標不滿足可持續性標準中的任何一個。

水資源管理；水資源利用；指標體系；指標評價

1 研究背景

指標體系是強有力的決策工具。引入一些指標對水利用與管理進程的可持續性進行評價和監測，得到了科學家、政策制定者、國際組織、政府、商界和非政府組織的強烈推薦。

水利用與管理指標體系的應用，無疑會促進這一有限資源更好地分配。然而，在確定這些指標時，不能僅僅從技術角度考慮，還應將環境、社會、機構和經濟的可持續性問題納入其中。

指標體系可以應用到自然資源方面，如環境、生態系統、森林管理、水和土地，同時也可應用到處理與水資源相關的社會-經濟-機構問題中，如水的經濟價值、城市水系統、治理、政治架構和管理等。多位學者指出，隨著可持續發展理念的興起以及環境問題越來越受到關注，指標體系得到不同行業廣泛而深入的使用。為了響應對各種特定指標體系不斷增加的需要，建立了貝拉吉奧原則來指導可持續性指標體系的使用。

到目前為止，與可持續發展、環境或水資源相關指標的準確數目，并未得到確定性的研究，不過，有學者指出此類指標可達上千個。聯合國世界水評估計劃(WWAP)指出，為實現一系列目標開發或提出的指標不計其數，均用于監測水資源的狀態、利用和管理。

指標對決策過程的相關性是其最為重要的特性之一。 指標系統可以成為強有力的決策工具。因此，這些指標應為決策者提供相關信息。好的指標系統應當足夠精煉，并通過一種淺顯易懂的方式測量、定量/定性分析和傳遞數據，從而揭示相關信息。

2 綜合水資源管理

那些用來幫助水管理者應對關鍵問題的指標，為水治理提供了重要數據。水治理是一套完整的政治、社會、經濟和行政體系，也使綜合水資源管理(IWRM)成為可能。IWRM認可將可持續發展理念應用到水領域。出現于20世紀80年代晚期的IWRM，目前事實上是一個“包含多個原則的傘式概念”，其目標是對水資源進行更為協調的管理。

IWRM采用整體研究方法。正如WWAP(2003年)所闡明的那樣，IWRM的目標是在不破壞生態系統的前提下，使水利用產生的經濟效益和社會福利最大化。有學者進一步指出，IWRM需要對土地和水資源進行跨行業的協作與適應性管理，而不是單行業的“線性”管理與規劃。IWRM的原則之一是將多個相互關聯的方面進行整合，如上游與下游、水資源的質與量、經濟與環境需求、技術和政治決策等。

實施IWRM的關鍵因素之一是需要不同利益相關者更多的參與，包括政策制定者和決策者、規劃人員、管理者、科學家等。為了促進具有不同背景的利益相關者積極參與，有效的溝通工具是必不可少的。而指標體系就是通過對IWRM的信息進行簡化，在水資源領域眾多利益相關者之間建立有效溝通。

有學者敦促科學界找到更好的可持續性指標體系。文章中，學者們指出了可持續性指標體系的成果與差距，稱現有的指標大都可以成功度量不可持續的趨勢，這些可通過管理活動來實現，但是，指標體系卻難以定義或確保可持續性。這一不足也表現在水資源可持續性問題上。盡管對此開展了眾多研究，但仍缺少一個綜合的指標體系來評估水利用與管理的可持續性。因此，研究對國際機構和科學界給出的170個與水利用和管理相關的指標進行了識別和描述。到目前為止，尚未有其他科學出版物對如此眾多的水資源指標作過匯編和描述。

需要指出的是，以往的研究并未對這些水資源指標是否滿足可持續性主體標準做進一步的分析。一方面，部分研究確實沒有進一步展開，另一方面，即使開展了一些工作，也只是對有限的指標進行了分析。本文目的就是要填補這一空缺。研究的總體目標是，運用一組可持續性標準，對170個與水利用和管理相關的指標進行評估，分析其滿足可持續性標準的程度。

3 研究方法

該研究識別了與水利用和管理相關的指標。為完成此項工作，廣泛回顧分析了專業文獻，并對與水利用和管理相關的指標進行了搜索。建立了一個評估矩陣，可以對這些指標進行識別和描述，根據DPSIR架構對其進行歸納分類。

在分析之前，開展了一項試驗研究，以測試和驗證本文提出的研究方法和分析數據。然后，由一個國際專家組根據可持續性標準對這些指標進行評估。根據系統方法(社會、經濟、環境和機構)，將這些指標進行分類，并歸納為4個類型，即可持續性指標、二維指標、一維指標及與可持續性標準不相關指標。

選擇滿足社會、經濟、環境和機構多個標準的指標，用來對水利用與管理進程的可持續性進行評估。

3.1 指標識別

為分析初始指標，對數目眾多的雜志和機構網頁(包括相關灰色文獻)以及數據庫和學術搜索引擎進行了電子搜索。詳細分析了54個信息源，其中有來自國際機構的出版物(因其在指標、水資源和/可持續性方面的可靠研究而久負盛名)、相關同行審查過的科學論文以及政府的官方出版物等。

該研究更多關注的是那些與水利用和管理相關的指標，涉及整個水循環的各個環節，包括但不限于地表水、地下水、降水和再生水。研究的地理尺度是河流流域，然而所識別的指標并不限于這一范圍，還涉及如下一個或多個方面。

(1) 消耗性水利用的指標。與水的提取利用相關，這種利用改變了水量，這些指標主要與農業，工業和家用相關。

(2) 非消耗性水利用指標。這些指標與非提取性水利用有關，如娛樂、航運、發電、對廢物(污染)的接受水平等。

(3) 與水資源的環境作用(如水生生物保護、生物多樣性和濕地保護)、水質和自然資源保護有關的指標。

(4) 與水治理相關的指標(如水立法、機構能力建設、用戶參與、環境教育、知識生產與管理、水經濟學、水文化等)。

(5) 水文指標(如降雨、蒸散發、流量、土壤濕度、水文狀態等)，這些都是水規劃、調度和有效利用不可或缺的。

3.2 評估矩陣的建立

為組織指標信息，并用作評估工具，對指標依照可持續性標準進行評估。評估矩陣可以對需要評估的復雜信息進行系統組織，常用于多個領域的評估工作，包括可持續性和環境評估等。

該研究建立的評估矩陣給出了每個指標的基礎信息，包括名稱、簡短描述、在DPSIR架構下的位置(請參見下節)等。需要指出的是，在有些原始分析源中，雖給出了指標名稱，但并未給出其定義。聯合國世界水評估計劃中建議的多個指標就出現了這種情況。如有需要可通過查詢額外來源信息，對這些指標做出概括性描述。這樣做可為專家組成員提供足夠多的信息要素，幫助其基于實際描述來對指標進行評估，從而避免歧義和誤解。

3.3 DPSIR架構下的分類

下一步是在DPRIS架構下將指標進行分類。多位學者指出，相對于每個獨立存在的指標，若將其在清晰架構下有機地組織在一起，這些指標就會發揮更大功效。在涉及到與可持續發展相關的指標時，架構的選擇特別重要，因為指標中包含了眾多學科和維度。

DPSIR是環境指標評估中使用最為廣泛的架構。DPSIR以壓力-狀態-響應(PSR)概念性架構為基礎，最早由經濟合作與發展組織(OECD)提出，之后在歐洲環境機構(EEA)和聯合國系統得以廣泛采用。

DPSIR架構按照因果圖式對所有指標進行組織，分為驅動力、壓力、狀態、影響和響應等類別。基于某一指標的特性和屬性，可以將其歸納在一個或多個類別之下。

在該架構下，主要是基于該指標的原始信息源對其定義進行分類。如果沒有定義信息，作者會分析指標，并提出一個類別。DPSIR架構下每個指標的分類，都是由EEA給出的定義以及由WWAP給出適用于水資源行業的定義來決定，描述見表1。

研究中，機構維度為可持續性的第四個標準。這4個維度從水利用與管理的角度進行了詮釋。

(1) 社會可持續性：以確保獲得的水量與質量能滿足人類需要。

(2) 經濟可持續性：以確保水管理與有效利用能促進城市和農村發展。

(3) 環境可持續性：以確保土壤、動植物和水等自然資源得到充分保護。

(4) 機構可持續性：以確保有一個合適的機構架構能促進IWRM原則的實施。

3.4 指標評價

表1 DPSIR類別的定義

由一個國際專家組使用評估矩陣對指標進行評價，并根據每個指標滿足可持續性4個標準中每一個標準的程度，對每個指標進行評分。

3.4.1 專家組

專家組的成立便于對每個指標滿足可持續性標準的情況進行評價。研究人員常采用專家組對指標評價提供獨立的專家判斷。專家組由來自科學界的14位專家構成。精選評估專家遵循以下原則：①課題的專業知識水平；②完成任務的預期能力；③參與的興趣程度。

小組成員的水資源專業經驗已得到公認，且均是從與研究課題相關的國際網絡中挑選出來的。成員由7名女性和7名男性高級別專家組成，都已獲得或正在攻讀博士學位。他們來自伊比利亞美洲國家，年齡和背景均不同。

運用評估矩陣，基于評價量表(參見下節)，專家們就滿足每個可持續性標準的各個指標陳述了自己的觀點。同時，他們也受邀就此提出自己的意見或評述。專家們通過遠程操作或親臨現場的方式獨立完成了評價。為了盡可能地支持專家組工作，所有材料(評估矩陣、指南、電子郵件等)均為方便用戶使用的展示形式。

在該研究所采用的方法和統計技術全面投入使用之前，進行了前導性試驗研究，以便對其進行測試。這在定性研究中至關重要，因為據此能發現所選方法的局限性和缺陷，便于對其進行設計改進。試驗為研究人員提供機會，在所采用的方法投入全面使用之前對其進行必要的改進，以便提高成功機率。

前導性試驗研究模擬了評估矩陣的應用，使用下文介紹的評價量表和設置，由來自UNESCO可持續發展主席網絡的8位專家使用。測試參與者人數有限，但極具代表性，包括教授和博士/碩士研究生，擁有不同背景和年齡的男性女性，且來自伊比利亞美洲國家。試驗中隨機挑選了10個與水利用和管理有關的指標樣本，對結果的統計分析與該研究最終結果的分析方法相同。

試驗研究的參與者對設計和成果均表示滿意。盡管如此，他們也提出了相關反饋和改進建議，如評估矩陣應包括每個指標的測量單位信息，建議調整矩陣中指標的順序，以便按照主題對指標進行分組等。該研究所采用的方法得到了試驗研究的驗證，所提出的改進建議也已納入研究設計中。

3.4.2 評價量表

評估過程對每個指標進行了定性評級，共有3個級別，即“不顯著”、“顯著”和“非常顯著”。專家組成員根據每個指標滿足社會、經濟、環境和機構標準的程度對其評級。

這些結果以數字評分如下，“不顯著”為0分，“顯著”為7分，“非常顯著”為10分。使用0～10分的評分制是方便專家們使用，他們手中也都持有一份普遍使用的評分量表。

3.4.3 數據分析

運用描述性統計的基本原則，對從專家組獲得的數據進行了分類、處理和分析。根據每個評估者對給定指標賦分的平均值，對結果進行了匯總(數據集的平均值用算術平均值表示)。下列方程給出了如何計算每個指標相對于每一標準(社會、經濟、環境和機構)的平均得分。

(1)

式中，Si(c)是指標i相對于標準c(社會、經濟、環境和機構)的得分，n為專家人數。

評估中所得到的結果數據用頻率柱狀圖表示。

3.4.4 指標選擇

研究的目標在于選擇出能夠滿足可持續性標準的水利用與管理指標。將平均得7分作為門檻值，用以判定一個指標是否滿足標準。在該研究中采用的評價量表上，7分對應的分類為“顯著”。因此，相對于任一可持續性標準(社會、經濟、環境和機構)，平均不小于7分的指標方能滿足入選條件。

3.4.5 系統方法

通過對可持續性標準4個類別的評估，在系統架構下對各個指標進行了歸類。系統方法以系統動力學理論為基礎，以全面的觀點看待可持續性，常應用到指標評估中。基于上述可持續性標準，研究采用了一個由社會、經濟、環境和機構4個組成部分構成的系統架構。

3.4.6 可持續性評估類別

評估結果被歸為4個類別(可持續性指標、二維指標、一維指標和與可持續性標準無關的指標)，詳見表2。上述類別以一個指標滿足可持續性標準的數量為基礎。所選定的指標應滿足多個可持續性標準(3個或更多)。

表2 可持續性評估類別

4 結 果

該研究對文獻中與水利用和管理相關的170個指標進行了識別。14位專家成員根據4個可持續性標準對170個指標逐一評估，共提交了9520個評估結果。通過對初始指標清單的評估，得到了24個滿足多個可持續性標準的關鍵指標。

在第一階段，從專業文獻中找到了240多個與水資源相關的指標。其中，170個指標與水的利用和管理相關。

在與水利用和管理相關的170個指標中，有24個指標(占14%)符合多個可持續性標準。二維指標共59個，表明它們符合兩個可持續性標準，一維指標有86個，即符合一個可持續性標準。同時，僅有一個指標不滿足任一可持續性標準。

170個指標組的平均結果表明，滿足環境標準指標的得分最高(7.1分)，接下來是經濟標準(6.1分)、機構標準(5.8分)和社會標準(5.7分)。從24個可持續性指標的最終結果看，平均得分從8.4到7.3不等。而且，在24個可持續性指標中，滿足社會標準的得分最高(8.4分)，其次是經濟和環境標準(指標 7.6分)，滿足機構標準的指標得分為 7.3分。

分析符合每個可持續性標準的170個水利用與管理指標得出如下結果。

(1) 滿足社會標準的評分中，45%的得分大于或等于7分，最小得分(1～2分之間)極少可見，最常見的得分為5分。

(2) 滿足經濟標準的評分中，得分在4分和10分之間的占89%，得分7～10分的占55%。

(3) 滿足環境標準的評分中，68%的指標得分為7～10分。在該標準下，最高分值(10分)最為常見，占結果的35%。

(4) 滿足機構標準評分中，4分和5分最為常見，分別占結果的17%和16.5%。42%的指標的得分不小于7分。

表3給出了根據系統方法對初始組170個指標和最終組24個指標的分類，顯示了對應于系統架構下每個組成部分(社會、經濟、環境和機構)的指標的百分比。在初始組的170個指標中，涉及到環境部分的占58%(98個指標)，在所有4個部分中占比最高。不過，在最終組的24個指標中，涉及社會的最多，占96%(23個指標)。

表3 系統方法下初始組170個指標和最終組24個指標對應各組分的占比 %

表4給出了根據DPSIR架構對初始組170個指標和最終組24個指標的分類。一方面，很明顯兩組指標中只有極少數量指標與驅動力相關(初始組為7%，而最終組為零)。另一方面，描述環境狀態的指標占初始組的多數(53%)，占最終組的50%。

表4 DPSIR架構下初始組170個指標和最終組24個指標對應各組分的占比 %

5 討 論

5.1 可持續性水利用與管理指標

研究的最終目的是要識別出滿足可持續性標準的水利用與管理指標。為此，基于專業文獻，建立了評估矩陣，并成立了國際專家組。研究結果表明，14%的(24個指標)水利用與管理指標滿足可持續性標準。

86%的指標不滿足可持續性主體標準，這表明大多數的水利用與管理指標的視角傳統且有局限，并沒有考慮到可持續性的多維度性。WWAP指出，整合了可持續性標準的指標體系，是一種強有力的工具，可以利用其識別和監測水問題，定義解決方案，評價政策、計劃和方案的成敗。不過，在確定這些指標時，應該考慮可持續性的多維度特性，包括指標的環境影響方面(正面和/或負面的)、社會-經濟問題以及機構方面。

正如研究結果所顯示的，所評估的170個指標的環境標準都集中在9～10分。這表明，總體上，專家的打分較為一致(68%的得分不小于7)。這種優勢證實了這樣的觀點，即與水利用和管理相關的指標通常都是為環境研究而開發的。

總體而言，滿足可持續性標準的24個指標描述了與水資源有關的廣泛課題。這些指標涉及的問題包括用水量增長、無法獲得飲用水和/或衛生設施的人口數量增加、接觸污染水幾率加大以及因獲取清潔而安全的水源不當而導致與水相關疾病增加等。

平均得分最高(9.2分)的指標是“水貧困指數”，其中考慮了幾個成果之間的相互關系，包括供水實際范圍、抽取地下水難易程度以及社區福利水平。“水貧困指數”與“氣候脆弱性”、“水缺乏”和“由營養不良導致的健康不佳的負擔比例”，是少有的幾個符合所有4個可持續性標準的指標。它們對應每一個標準的得分均在門檻值之上。

在24個可持續性指標中，值得特別關注的是“水足跡”(WF)，它是由霍克斯特拉等專家引入的一個多成分指標。WF包括3個成分，即綠色水、藍色水和灰色水。根據霍克斯特拉解釋，藍色水指淡水或地下水，綠色水指作為土壤濕度存儲在土壤中的降水，而灰色水則與水污染相關。相關學者指出，水足跡是一個可以從綜合角度看待水利用可持續性的指標，可在IWRM架構下進行評估。建議對該指標進行進一步研究，特別是要克服水足跡計算方法方面的不足。

應當指出的是，研究也對59個滿足2個可持續性標準的指標進行了評估。其中包括相關指標，如“安全飲用水獲取”，是聯合國采用的監測“千年發展目標”進展的指標之一。這59個二維指標在研究可持續性維度大于1時是獨特的。因此，建議對這些指標進行進一步研究，特別是那些評分突出的指標，如“提倡都柏林水原則的立法”。該指標是滿足機構標準的最高得分之一(平均9.8分)，它跟蹤相關問題的立法情況，如水的可持續性與管理、參與方法、性別和經濟價值。

對只符合1個可持續性標準的86個指標進行了評估。雖然屬于一維指標，但不能視為是一種局限，而應是一種特性。它們以適當的方式對可持續性4個維度中的一個進行了描述，表明它們從一個有趣且獨特的視角看待水利用與管理的某一方面。值得提到的一個指數是“淡水物種種群趨勢指數”，也被稱為“淡水生命星球指數”，它跟蹤淡水生態系統中淡水物種的變化，以1970年為基準年，包括魚類、鳥類、爬行類、兩棲類和哺乳類等在內的714個物種2 750個種群。它是一個與水道生態條件密切相關的指標，且在滿足生態標準方面的得分非常高。

本文中對可持續性指標的評估是來自伊比利亞美洲國家14位專家們共同努力的結果。未來的研究可以由世界其他地區組成的更大專家組來評估。進一步研究的目的是對不同結果進行比較，甚至找到更具普遍性的結論。而且，這種重復性研究可能會指出結果的不同或相似之處，從而拓寬了該類研究的范圍。

5.2 DPSIR架構

研究結果顯示，被歸納到“驅動力”和“狀態”下的指標數目存在顯著差別。相當多的指標(占到一半或更多)涉及到“狀態”組分，而只有少數(不到7%)涉及“驅動力”。這種不平衡表明，需要進一步開發指標來評估與可持續性水利用和管理相關的“驅動力”。正如WWAP所指出的，這類指標很重要，它們評估了“影響社會發展及經濟和環境條件的潛在因素和根本原因”。因此，研究建議，指標開發者應把更多精力放在研究有關“驅動力”的水利用與管理指標上。

該研究將一簇DPSIR組分分配給170個指標中的每個指標，這是個復雜的任務，并證實了前人的觀點，即“這只是一個看問題的角度而已”。研究采用的角度集中在可以測量可持續水利用與管理的指標上。因此，其他研究可以從不同角度為這些指標找到不同的架構來進行歸類。

研究所評估的多個指標，實際上是指數，它們由多個子成分構成。考慮到可持續性的多維度特性(社會、經濟、環境和機構)，這些指數在DPSIR架構下，會被歸類到多個位置。例如，氣候脆弱性指數(CVI)，它是一個由6個要素(資源、獲得性、利用、能力、環境和脆弱性)組成的指數，被歸類到DPSIR架構下4個不同的位置，即壓力、狀態、影響和響應，主要是因為其組分涉及到多個問題，將其組合在一起是為了全面評估在對水資源造成威脅情況下人類的脆弱性。

5.3 實用性

這170個水利用與管理指標清單和24個滿足可持續性標準的指標組，是研究得出的重要成果。它們以一種易于評估的方式展示了相關信息。最終用戶，如水管理機構、流域機構、政策制定和決策者，可以根據自身需求查閱這些清單，以識別和選擇所需指標。

該研究所識別的24個指標組，可以讓決策者測量水利用與管理的可持續性。使用這些指標，有助于發現和監測不可持續的水實踐、定義解決方案，并評估可持續水利用與管理相關政策、計劃和方案的成敗之處。水管理機構可以將其作為相關要素來設定水管理計劃及水管理信息系統的目標，并監測進程。這些指標的其他可能應用還包括在涉及取水許可授權時提供決策支持，促進可持續的水利用。

該研究提供了一個透明的且可復制的方法架構，科學界和指標開發者可采用該架構來識別、選擇和評估可持續性水利用與管理指標。

6 結 語

指標體系是強有力的決策工具，是監測水行業進程走向可持續開發的關鍵因素。這些指標應當包含可持續性的4個維度，即社會、經濟、環境和機構。研究旨在通過展示有關可持續水利用和管理指標的堅實和可靠信息來填補此類研究的空白。為此，識別了與IWRM相關的指標，并由一個國際專家組對這些指標進行評估，判斷其是否滿足可持續性標準。

對170個與水利用和管理相關的指標進行了識別。使用評估矩陣對這些指標進行組織，并根據DPSIR架構和“系統方法”對其進行描述和歸類。研究結果顯示，86%的指標不滿足可持續性主體標準，這表明它們沒有從全面的和多維度的角度來應對可持續性問題。這不是一種局限，而是一種特性，決策者應當加以考慮。值得指出的是，這145個指標以一種適當的方式對可持續性4個成分的其中1～2進行了描述，以便從一個特別視角看待水利用與管理的多個方面。

研究發現，24個關鍵水利用與管理指標滿足可持續性主體標準。識別這些指標，對水資源行業可持續研究和實踐有重大意義。這些指標也可以為水治理提供至關重要的信息。

到目前為止，尚未發現其他科學出版物發表過類似評估。而且，指標開發是一個不斷更新的過程，因此，該清單不僅局限于本文所提及的指標，更多其他指標也可納入未來的研究中。

雖然識別這些指標是為了應對水管理者所關心的關鍵問題，但也應當滿足可持續性標準之外的其他標準。應開展進一步的研究，以便基于額外標準對所選擇的指標進行評估。這些標準對水管理界是有意義的，同時也可列入一些其他課題，如對合適地理尺度的有效性研究，以及指標是否是以當前成熟的和國際上接受的科學標準為基礎等。

指標體系對水行業可持續發展具有重要意義，即使已被人們廣為接受，但未來發展依然困難重重。圍繞此課題，有必要提高認知，加強研究和創新，從而促進水行業朝著可持續的水利用和管理邁進。

錢卓洲譯

(編輯：朱曉紅)

TV213

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2017-04-20

1006-0081(2017)09-0011-07