基于組合賦權和物元分析的海綿城市建設績效評價

付永飛 陳思 張修宇 楊淇翔

摘 要：為了科學、全面地對海綿城市建設績效進行評價，選取5個一級指標和15個二級指標，采用層次分析法和熵權法相結合的組合賦權法確定評價指標權重，通過識別物元、確立經典域和節域、計算綜合關聯度得到等級隸屬度，建立基于組合賦權法和物元分析法相結合的海綿城市建設績效評價模型。將該模型應用于鄭州市海綿城市建設績效評價分析，結果表明：鄭州市2018—2020年海綿城市建設績效逐年提升，2020年建設績效為良好。基于組合賦權法和物元分析法相結合的模型能夠克服單一方法確定權重時出現的偏差，從量化的角度解決具有不確定性的復雜評價，且計算簡單、操作方便，能夠提高海綿城市績效評價的科學性和合理性。

關鍵詞：海綿城市;績效評價;層次分析法;熵權法;物元分析;鄭州市

中圖分類號：TV213.4

文獻標志碼：A

doi：10.3969/j.issn.1000-1379.2021.12.013

引用格式：付永飛，陳思，張修宇，等.基于組合賦權和物元分析的海綿城市建設績效評價[J].人民黃河，2021，43（12）：63-67，73.

Abstract： In order to scientifically and comprehensively evaluate the effect of sponge city construction， this paper selected five primary indexes and 15 secondary indicators， and combined analytic hierarchy process （AHP） and entropy weight method to determine evaluation index weights， by identifying the matter-element. It established the classical domain and joint domain， calculated the correlation function values and determined the comprehensive correlation membership grade. The performance evaluation model of sponge city construction based on combination weighting method and matter element analysis method was established. The model was applied to the performance evaluation and analysis of sponge city construction in Zhengzhou. The results show that the sponge city construction performance in Zhengzhou has been improved year by year from 2018 to 2020， and the construction performance in 2020 is good. The model based on combination weighting method and matterelement analysis method can overcome the deviation in determining the weight of a single method and solve the complex evaluation with uncertainty from the perspective of quantization. This model is simple for calculation and easy to operate， and can improve the scientific and rational performance evaluation of sponge city.

Key words： sponge city; performance evaluation; analytic hierarchy process; entropy weight method; matter-element analysis; Zhengzhou City

城鎮化發展導致城市下墊面硬化范圍增大，同時全球氣候變化加劇了極端暴雨事件的發生[1]，使得城市在應對突發洪澇災害時具有脆弱性[2]。根據《中國水旱災害防御公報》統計，1990—2019年全國洪澇災害平均每年造成直接經濟損失1 522.81億元。為了減小洪澇災害損失，我國提出建設海綿城市[3]，2015年以來有30個城市入選國家海綿城市建設試點城市，隨后各省也確立了省級海綿城市試點城市。隨著海綿城市建設的推進，對于海綿城市建設績效評價的研究成果逐漸豐富[4-5]，住建部頒布了《海綿城市建設評價標準》（GB/T 51345—2018）和《海綿城市建設績效評價與考核指標》，海綿城市建設績效評價逐漸成為海綿城市研究領域中的重點[6]。

為了完善海綿城市建設績效評價辦法，有效指導后續海綿城市建設，以解決水資源短缺與洪澇災害并存的難題，諸多學者從不同角度進行海綿城市的研究。目前海綿城市建設績效評價的方法主要有系統動力學法[7]、云模型法[8]、區間直覺模糊集法[9]、灰色模糊綜合評價法[10]等。上述方法各有優劣，筆者把主客觀組合賦權方法與物元分析方法結合起來，建立海綿城市建設績效評價模型，以期為海綿城市建設提供參考。

1 海綿城市建設績效評價指標體系

海綿城市建設績效評價指標體系構建要遵循科學性、全面性、代表性的原則。根據住建部頒布的《海綿城市建設技術指南》和《海綿城市建設績效評價與考核指標》等一系列文件，并參考文獻[11-12]，選取了15個評價指標，見表1。

3 應用實例

2020年第七次全國人口普查數據顯示，鄭州市的城鎮化率為78.4%。鄭州市水資源短缺與城市內澇問題并存，2016年該市成為河南省海綿城市建設試點城市之一后，出臺了《鄭州市海綿城市專項規劃（2017—2030年）》《鄭州市海綿城市示范區建設規劃》《鄭州市海綿城市規劃建設管理辦法》和《鄭州市建設項目海綿城市規劃設計方案編制要點》等一系列指導文件。鄭州市金水區、惠濟區等分別制定了海綿城市示范區建設規劃，全面推進海綿城市建設。2021年7月20日，鄭州市受到特大暴雨侵襲，造成了嚴重的洪水災害，給人民群眾生命財產帶來重大損失，引發了如何更好應對城市水災害的思考。海綿城市建設作為鄭州市抵御洪水災害的重要途徑，其建設成效評價研究存在不足。本文將鄭州市作為研究對象，進一步探求科學全面的海綿城市建設績效評價模型。

鄭州市海綿城市建設績效評價指標值匯總見表4，資料來源于《鄭州市海綿城市專項規劃（2017—2030年）》《鄭州市水資源公報》《河南省水資源公報》《河南省生態環境狀況公報》《河南水利年鑒》及政府文件等。

3.1 基于組合賦權法的指標賦權

利用式（1）、式（2）計算主觀權重，并通過了一致性檢驗。利用式（3）～式（5）計算各項指標2018—2020年的客觀權重，最后根據式（6）計算指標的組合權重，結果見表5。

2018—2020年鄭州市海綿城市建設績效評價等級分別為Ⅴ級、Ⅲ級、Ⅱ級，評價等級逐年提升，說明自2018年初《鄭州市海綿城市專項規劃（2017—2030年）》發布以來，鄭州市在海綿城市建設方面成效顯著。據有關資料[17]，鄭州市海綿城市建設項目共計530個，已完成107個，在建42個，已建成達標區面積約占建成區面積的20.4%;賈魯河、金水河、金洼干溝、瓦屋李明溝的黑臭水體全部消除。可見，將模型應用于鄭州市海綿城市建設績效評價，結果符合實際情況。

4 結 語

（1）本文選擇海綿城市建設績效評價15項指標，采用層次分析法和熵權法相結合的組合賦權法確定評價指標權重，通過識別物元、確立經典域和節域、計算綜合關聯度得到等級隸屬度，建立了基于組合賦權和物元分析的海綿城市建設績效評價模型，并將此模型應用于2018—2020年鄭州市海綿城市建設績效評價分析，得到2018年海綿城市建設績效評價等級為Ⅴ級、2019年為Ⅲ級、2020年為Ⅱ級。

（2）指標權重對于評價結果有重要意義，組合權重能夠克服單一方法確定權重時出現的偏差。從指標權重角度看，在后續海綿城市建設過程中應注重提高飲用水水源地水質級別和暴雨內澇災害控制率，進一步消除易澇點。目前，基本實現了鄭州市的海綿城市建設目標，但仍無法消除洪澇災害的影響，下一步應加強海綿城市系統化建設管控，加快推進全市海綿城市建設項目進程，并繼續深入研究海綿城市建設績效評價方法。

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【責任編輯 張華興】