基于TOPSIS模型的海綿小區績效評價模型構建與應用

宋子煒 石建兵 趙鵬 曹林林

摘? 要：隨著經濟社會的發展和城鎮化進程不斷加速，海綿設施建設已成為解決城市內澇、緩解水資源供需矛盾的重要技術手段。為了更好地評估海綿小區建設績效水平，該文從控制指標、措施效果、運行維護和公眾參與等4個維度，篩選出20個評價指標，采用TOPSIS方法構建了評價模型，并通過實例項目進行了分析驗證。結果表明：該評價方法簡便易行。評價模型、分析結果總體能夠較好地反映海綿小區建設、管理的真實水平;實例項目的綜合評價貼近度值為0.73，趨近于正理想解1.0，說明實例項目海綿小區建設、管理績效水平較好;通過障礙度計算，可以看出外排雨水流量徑流系數、內澇防治是影響績效評價的關鍵指標，也是同類項目建設過程中應充分重視的關鍵問題。

關鍵詞：TOPSIS模型;海綿小區;層次分析法;績效評價;內澇防治

中圖分類號：TU984.12? ? ? ? ?文獻標志碼：A

海綿城市是實現城鎮化和生態環境協調發展的重要途徑，更是生態文明建設的重要組成部分[1]。海綿城市即城市能夠像海綿一樣，在適應環境變化和應對自然災害等方面具有良好的“彈性”，下雨時吸水、蓄水、滲水、凈水，需要時將蓄存的水“釋放”并加以利用。海綿城市主張采用低影響開發技術和設施[2]。隨著經濟社會的發展和城鎮化進程不斷加速，建設低影響開發的海綿城市、實現城市與環境資源的協調發展，已經成為當前我國城市建設的重要內容[3]。依托建筑與小區、綠地與廣場、道路、城市水系等多種基礎設施，實現“小雨不積水、大雨不內澇、水體不黑臭、熱島有緩解”[4]。海綿城市建設是一項復雜的系統工程，但其產出和影響是通過一項項具體的海綿設施建設及運行發揮作用為基礎的[5]。海綿城市作為一種生態型的建設開發理念，無論是從海綿城市建設還是后續運營維護管理角度，都應有序推進海綿城市建設，確保海綿城市建設成效，因此海綿城市建設效果評價顯得尤為重要[6]。目前國內開展了大量的理論研究和工程實踐[7-8]，取得了富有成效的生態效益、社會效益，但是對于海綿城市績效評價的量化評價相對較少。該文采用TOPSIS模型分析方法，構建績效評價指標體系，對海綿小區的建設、管理進行定量評價，以期為海綿城市建設和管理提供技術支撐。

1 研究方法

1.1 建立評價指標體系

該文參考《海綿城市建設績效評價與考核辦法》、《海綿城市建設評價標準》（GBT 51345—2018）等標準規范，借鑒了國內學者的研究成果[3，5，9-10]，同時考慮指標的客觀性、科學性和可操作性，從控制指標、措施效果、運行維護、公眾參與等4個維度，篩選出20個評價指標構建了評價體系，見表1。

1.2 確定指標權重

采用層次分析法（AHP）確定各層指標權重。AHP法是一種能將復雜模糊的問題采用定性與定量分析相結合進行多準則決策的分析方法，可根據決策目標將復雜問題條理化、層次化后，由高到低構建目標層、準則層和指標層的組合全排列的評價指標體系，再按1～9標度法原理對各評價指標賦值，進而確定各指標的權重。該方法已應用于多種評價模型，該文不再贅述計算過程。

經計算，海綿小區績效評價模型的一致性比例為0.0385，小于0.1，表示判斷矩陣的一致性可以接受。

1.3 TOPSIS模型構建

TOPSIS模型是通過計算評價對象與最優解和最劣解之間的歐式距離，獲得評價對象與理想解的貼近度，對評價對象進行相對優劣評價。如果評價方案最靠近正理想解同時又遠離負理想解為最好，反之為最差。正理想解是一個設想最優解，其各個指標均達到最優;負理想解是設想最劣解，其各項指標均為最差[12]。該方法被廣泛用于生態環境領域的績效評價，例如：生態補償制度績效評價、生態敏感性評價以及城市防洪體系綜合評價等。該文利用TOPSIS模型的算法原理，計算海綿小區績效評價指標值與理想解的貼近度，并將其定義為海綿小區的績效評價水平，進而進行相對優劣評價。計算步驟如下所述。

1.3.1 構建綜合評價矩陣

假設決策問題有A1，A2，…，Am共m個待選評價方案，每個方案有X1，X2，…，Xn共n個衡量方案性能的評價指標，則綜合評價矩陣為Xm×n：

2 實例應用

該文所引用實例位于北京市豐臺區王佐鎮，項目建設用地面積10.67 hm2，建筑面積13.33萬m2，建筑密度為22.8%，容積率為0.9，綠地率30%。該項目于2016年1月開工，2019年3月完工。在建設過程中，配套建設了下凹綠地、透水鋪裝、雨水積蓄池等海綿設施;運營期，建立了海綿設施管護制度，并設置了專人專崗進行日常管理。通過設計、施工資料分析，結合實地調查及問卷回訪，得到了評價體系所需的基礎數據，并進行標準化處理，結果見表2。

3 結果分析

3.1 海綿小區績效評價結果

在該次評價賦值過程中，正理想解是指各個指標的最優狀態、賦值為1;負理想解則指最差狀態，標準化處理后負理想解均為0。經計算，實例項目的綜合評價貼近度值Ti為0.73，趨近于正理想解1.0，說明實例項目的海綿建設績效水平較好。評價模型、分析結果總體能夠較好地反映海綿小區建設、管理的真實水平。

3.2 障礙因子診斷

為了進一步提升海綿小區的建設、管理水平，該文引入了障礙度診斷模型，以期為提升海綿小區績效評價水平提供決策參考。根據公式（6）～（7）計算得出績效障礙指標，結果如圖1所示。可以看出，在此次的海綿小區績效評價模型中，外排雨水流量徑流系數、內澇防治是影響績效評價水平的關鍵指標，也是后續同類項目建設過程中應充分重視的關鍵問題。

4 結論與討論

海綿小區績效評價屬于多因素、多指標的復雜決策問題，該文從控制指標、措施效果、運行維護、公眾參與等4個維度，篩選出20個評價指標，采用TOPSIS方法構建了評價模型，并通過實例項目進行了分析驗證。

實例項目的綜合評價貼近度值為0.73，趨近于正理想解1.0，說明實例項目海綿小區建設、管理的績效水平較好。通過障礙度計算，可以看出外排雨水流量徑流系數、內澇防治是影響績效評價的關鍵指標，也是后續同類項目建設過程中應充分重視的關鍵問題。

該文屬于探索性研究，該評價方法簡便易行。評價模型、分析結果總體能夠較好地反映海綿小區建設、管理的真實水平。但仍需進一步對評價體系、指標權重等相關內容進行系統深入研究，以期對指標的合理性和科學性進行驗證或完善和修正。

參考文獻

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