基于層次分析法的東江流域生態補償評價模型探究

秦蓓蕾，王亞雄，賴國友

(廣東省水利電力勘測設計研究院有限公司，廣東 廣州 510635)

1 概述

流域是一個完整獨立且自成系統的天然集水單元，是水資源在生態系統內的空間存在形式[1]。區域對水資源的過度使用會減少其他區域的可用水資源總量，影響經濟發展，而生態補償為有效解決這一問題提供了路徑[2]。從環境政策體系的角度，本文將生態補償定義為：包括保護(建設)自然資源及生態系統的過程中獲得的補償和當面臨使用(破壞)自然資源和生態系統而造成損失所得的賠償，與外部性的理解具有共同性[3-4]。為平衡各方利益，避免出現各行政區劃對水資源使用的惡性競爭，有必要進行流域生態補償，調整保護建設或使用破壞流域生態環境和水資源行為背后的經濟利益和環境利益間的矛盾，從而讓水資源實現可持續利用[5-6]。生態補償的目的在于可持續利用自然資源以及保護(建設)生態環境[7-8]，在產權界定的基礎上通過運用政府和市場等各類手段，對利益相關方使用或破壞流域生態環境和水資源的行為進行收費以及對保護或建設流域生態環境和水資源的行為進行補償，調節利益相關方不同行為對經濟利益和環境利益間矛盾的制度安排[9-10]。

2016年，國務院辦公廳印發《關于健全生態保護補償機制的意見》(國辦發〔2016〕31號)，要求“在江河源頭區、重要河流的敏感河段、集中式飲用水的水源地和飲用水源、水生態修復治理區域或具有重要生態功能的湖泊等地區全面開展生態保護補償，通過適當提高補償標準的方法，加大水土保持生態效益補償資金籌集力度。”由于東江流域在廣東省境內面積較大，生態系統服務功能和生態環境問題較復雜。隨著水資源緊缺問題加劇，河流生態與水環境均受到威脅，流域水資源合理利用和生態安全面臨嚴峻挑戰。為此，本文利用層次分析法構建相關模型，為進一步評價東江流域生態補償績效以及建立完善的機制提供科學的參考。

2 研究方法選擇

流域水資源生態補償績效評價是一個復雜的工程[11],在選擇績效評價的方法時，應避免績效值的單一性以及方法錯誤和有效樣本不足導致的誤差，以免使得出的績效值不能進行綜合橫向比較，進而影響定量分析的結果以及對政策貫徹落實情況的評價[12]。生態補償作為一種保護資源的目的和手段，是水資源有償使用的重要組成部分，從其定義也可以看出，生態補償的績效評價需要以一種客觀、定量的方法對區域的可能受損對象進行甄別，以確定受損對象[13]。

層次分析法是對一些較為復雜、模糊的問題做出決策的簡易方法，適用于難以完全定量分析的問題，有助于解決東江流域生態補償績效測算的問題。層次分析法主要包括4個步驟：建立遞階層次結構、構造判斷矩陣、層次單排序及一致性檢驗、層次總排序及一致性檢驗。本文基于層次分析法，從四個主要步驟出發，探索構建生態補償績效評價模型[14-15]。

生態補償機制在我國提出的時間較晚，相關法律法規尚且不足，因而東江流域生態補償機制的發展并不成熟，由于部分數據較難獲得、變量的代理指標選擇困難，現階段無法完全構建科學成熟的指標評價體系。基于此，本文嘗試初步構建績效評價模型，對東江流域生態補償情況進行探討，有未盡之處，在未來研究中將進一步深入。

3 東江流域生態補償績效評價模型構建

3.1 生態補償績效影響因素

由于水資源生態補償的總投入與總產出很難定量衡量，且宏觀因素指標難以量化，故本研究選擇從微觀層面出發，選擇經濟效率、社會效率、生態效率、文化效率4個因素來分析生態補償績效的影響[16]。

3.2 生態補償績效評價層次分析圖

在績效評價體系中，構建流域水資源生態補償效率的模塊層，根據模塊層的特征構建約束層，再根據流域水資源生態補償的特點選取具體指標，運用專家打分法對各指標賦予權重，形成相對完備的流域水資源生態補償績效評價指標體系，績效評價模型主要分為以下3層(如圖1所示)。

圖1 層次分析示意

① 目標層：反映流域水資源生態補償綜合效率；

② 維度層：根據指標體系建立的基本原則，由系統結構所決定，反映社會效率、經濟效率、生態效率及文化效率協調度；

③ 指標層：每個具體指標都表示一定數目的基礎變量，全面反映流域水資源生態補償的成本和效應。

3.3 指標選取

社會效率層面指標包括實施流域水資源生態補償的社會成本和社會收益。就業容納量越大，基礎設施改善狀況越好，社會保障覆蓋面越廣，人民生活水平越高，社會效率越高。

經濟效率層面指標包括實施流域水資源生態補償的經濟成本和經濟收益。經濟發展水平越高，經濟效率越高，資源消耗越高，經濟效率越低。

生態效率層面指標包括實施流域水資源生態補償的生態成本和生態收益。

文化效率層面指標包括實施流域水資源生態補償的文化成本和文化收益。

結合以上要求，在以上4個維度層中，總共選取27個指標，構建了東江流域生態補償績效評價體系。

3.4 構造維度層指標判斷矩陣

1)構建判斷矩陣

根據相對重要性的取值規則，判斷矩陣的建立需要專家對目標層-維度層、維度層-指標層各影響因素的相對重要性打分，通過最大一致性原則進行整理，得到相應的判斷矩陣(見表1，限于篇幅，具體維度的判斷矩陣不再展示)。

表1 維度層指標判斷矩陣

2)計算判斷矩陣權重

按照前文所述權重計算方法，對流域水資源生態補償綜合效率模型中各指標權重進行測算。針對維度層指標，計算獲得B1-B4的權重如下所示：

WA-B(1-4)=[0.189 1，0.231 6，0.489 8，0.089 4]

(1)

式中W為權重；下標A為目標層，B(1-4)為維度層B1、B2、B3、B4。后面的表述方式意義類似。

針對生態效率B1下的指標C1-C10，計算獲得C1-C10的權重如下所示：

(2)

針對經濟效率B2下的指標C11-C16，計算獲得C11-C16的權重如下所示：

(3)

針對社會效率B3下的指標C17-C24，計算獲得C17-C24的權重如下所示：

(4)

針對文化效率B4下的指標C25-C27，計算獲得C25-C27的權重如下所示：

WB4-C(25-27)=[0.2，0.4，0.4]

(5)

(3)檢驗判斷矩陣一致性

(6)

(7)

(8)

其中CI為一致性指標，CI越小，說明一致性越大；RI為隨機一致性指標，矩陣階數越大，出現隨機一致性偏離的可能性也越大；CR為檢驗系數，一般認為，如果CR<0.1，則該判斷矩陣通過一致性檢驗。

對A-B(1-4)判斷矩陣、B1-C(1-10)判斷矩陣、B2-C(11-16)判斷矩陣、B3-C(17-24)判斷矩陣、B4-C(25-28)判斷矩陣進行一致性檢驗，得到結果見表2，CR值均小于0.1，5個判斷矩陣都通過一致性檢驗，說明指標的選取較為準確，有助于充分反映廣東省東江流域生態補償績效情況。對層次總排序進行一致性檢驗，測得CR=0.048 5<0.1，從而認為層次總排序通過一致性檢驗。

表2 一致性檢驗結果

3)權重計算結果

基于以上計算可以得到廣東省東江流域生態補償綜合效率的權重結果，包括B層、C層以及目標層-指標層(A-C層)的指標權重分布情況。根據各項權重分配結果，需要算出目標層-指標層的指標權重分情況，即A-C的權重，分布情況見表3，指標評價權重見表4。

表3 指標A-C(1-27)*權重分布

綜上所述，根據指標體系的權重分布情況，在生態效率指標層，C10供水量所占權重最高，達到0.029 4，C4工業廢水排放量與C5工業廢水排放達標率所占權重次之，達到0.026 9和0.024 6，可知在流域供水與工業廢水的排放對生態補償績效的影響最為明顯，未來生態保護中需要加強關注；在經濟效率指標層，C14工業用水比例所占權重達到最高，為0.080 4，其次為C15農業用水比例，工農業用水情況對生態補償績效影響較大；從社會效率來看，農村居民人均純收入所占的權重最大，為0.106 4，有效灌溉面積以及城鎮居民人均可支配收入所占權重次之，分別為0.105 7和0.104 3；從文化效率來看，教育支出比例所占權重最低，僅為0.017 9。

從維度層來看，社會效率維度對于生態補償績效的影響最大，其次為經濟效率和生態效率，文化效率影響最低。可知，人類經濟社會活動對生態環境影響較大，存在一定程度的外部性作用，影響生態補償績效評價結果。因而，在發展經濟的過程中，不可以生態環境為代價，推動經濟與環境同步可持續發展才是最優道路。

表4 流域水資源生態補償績效評價指標

綜合以上分析，本文初步構建了以層次分析法為基礎的生態補償績效分析模型，計算出3個維度層的指標權重，并進行了相應的檢驗與分析，對東江流域的生態補償現狀有了初步的了解。結合以上分析以及《廣東省實行最嚴格水資源管理制度考核辦法》的相關規定，東江流域生態補償管理制度應通過廣東省政府、水利廳、生態環境廳和東江流域管理局等單位合作制定，并下發到東江流域各級政府。各級政府應按管理制度嚴格進行本行政區生態補償實踐與管理。對于生態補償方案的績效評價的施行，則需廣東省東江流域管理局與各級政府共同協作。

4 結語

本文以層次分析法為指導，結合生態補償的影響因素，測度了不同維度層的指標權重，探索構建績效評價模型，為東江流域生態補償方案的實施效果評價提供了模型參考。從理論意義上來講，本文構建的模型僅是初步階段的權重計算，對于此權重在實踐應用中的表現情況未曾涉及，這是未來進一步研究的重點所在。