基于DPSIR模型和SEM的水庫運行績效關鍵影響因素研究

0 引言

我國是全球擁有水庫數量最多的國家，現有水庫多達9.8萬座。這些水庫作為重要的水資源調控設施，在防洪[1]、灌溉[2]、供水[3]、發電[4]等領域發揮著不可或缺的作用。然而，隨著全球氣候變化和極端天氣頻繁發生，水庫運行面臨日益復雜的挑戰，對其高效管理與科學調控提出了更高要求[5]。因此，通過科學管理提升水庫運行績效，確保水庫防洪安全、實現資源利用與生態保護等目標，對促進水利工程高質量發展具有重要的理論與實踐意義。

眾多學者圍繞水利工程運行管理問題展開了諸多研究。宋亮亮等[5]利用云模型對江都水利樞紐工程的運行安全韌性進行了評價。陳華等對水庫安全運行管理研究現狀進行了梳理，提出水庫安全運行管理模式的原則和建議。孫靜等[7]構建了北京市南水北調配套工程的運維產出質量績效指標體系，有效提高了工程管理單位運維工作的規范性。袁汝華等采用層次分析法和SBE美景度評價法（SBE），綜合分析了江蘇省水利工程精細化管理成效，為水庫管理單位改善運營模式提供依據。梁文娟建立了陜西省小型水庫運行管理標準化評價模型，基于評價結果提出提升陜西省水庫運行管理水平的對策建議。王翔等[10]結合風險矩陣原理，構建了具備多維度與多時空尺度特征的水利工程安全風險評估體系。Wang等[1-12]闡述了梯級水庫壩體風險研究的進展，指出現有方法在科學性與實用性方面的不足，提出新的評估概念與方法，并構建了考慮潰壩影響、社會風險及風險傳遞效應的風險等級分類體系。Zhao 等[13]模擬旺木流域不同重現期下的洪水淹沒范圍，比較有無水庫時的房屋損失，評估了水庫的綜合減災效益。綜上所述，現有水庫運行管理研究多集中于安全與績效評價層面，針對績效影響因素的深人探討仍相對較少，不利于有效指導水庫運行管理的相關實踐工作。

鑒于此，本文深入研究相關文獻綜述、政策文件，基于DPSIR模型系統性識別水庫運行績效的影響因素，利用問卷調查的方式對各影響因素的重要度進行評估，通過結構方程模型（SEM）獲取影響因素的荷載系數，運用重要性績效分析法找出水庫運行績效的關鍵影響因素，并據此給出相關建議和措施，以期為水庫的優化管理及決策提供理論依據和實踐指導。

1基于DPSIR模型的水庫運行績效影響因素識別

水庫運行績效指水庫在實現其功能自標過程中表現出的效率、效果和可持續性，是水庫運行過程中產生的結果及其對社會公眾滿意程度的綜合體現[14]。根據水庫功能，其運行績效一般包括防洪安全、供水、發電、生態環境、經濟社會績效等。水庫運行績效的優劣取決于多個因素的綜合作用，科學識別這些因素對提升績效至關重要，為此引入DPSIR模型從系統角度全面獲取水庫運行績效影響因素。驅動力-壓力-狀態-影響-響應（Driving Force-Pressure-State-Impact-Response，DP-SIR）模型作為一種系統分析框架，現已被廣泛應用于解決環境與社會發展關系問題[15-17]。本文基于相關文獻以及水利部頒布的《水利工程管理考核辦法》（水運管［2019］53號），采用DPSIR模型從驅動力、壓力、狀態、影響、響應等五個一級影響因素，系統梳理并識別出18項水庫運行績效的二級影響因素。驅動力因素主要反映水庫運行績效的外部推動力量；壓力因素歸納影響水庫運行績效的主要挑戰來源；狀態因素展示水庫當前運行條件和基礎能力；影響因素體現水庫運行的正負面效應；響應因素反映提升水庫運行績效的管理措施和調控手段，水庫運行績效影響因素清單見表1。

2基于SEM的水庫運行績效影響因素分析

2.1 問卷調查

針對識別的水庫運行績效影響因素清單，通過問卷調查的方式判斷各影響因素的重要程度。問卷調查對象主要包括研究水利工程項目管理的學者、水利工程運管單位、水利設計院及咨詢單位等。問卷發放形式主要包括“問卷星”為調查平臺的網絡問卷、紙質問卷及電子郵件。調查于2024年5月展開，歷時3個月，共發放問卷212份，回收問卷150份，剔除不合格問卷18份，有效問卷132份，問卷有效回收率為 62.26% 。

2.2 問卷統計分析

通過SPSS軟件對有效問卷進行信度分析，計算Cronbach's α 系數衡量初始問卷信度，經檢驗本次問卷的 α 為 0.896gt;0.8 ，說明此次調查信度較高。選取KMO值對問卷進行效度分析，結果顯示KMO值為0.882，表明問卷效度較好。水庫運行績效影響因素的統計描述見表2。可以看出，各項影響因素的重要度均值都大于3.0，說明識別出的影響因素都比較重要，其中有2項影響因素的均值大于4.0，分別為組織結構與管理制度（ PF₈ ）和水庫運行智慧化水平（ PF₁₆ ）。絕大多數影響因素的標準差都小于1，說明問卷數據的離散程度較小，調查對象的意見趨于集中。各影響因素偏度和峰度的絕對值均較小，表明風險重要度評判的問卷數據基本符合正態分布。

2.3 SEM的構建及測度

基于結構方程模型（Structucal Equation Model-ing，SEM）[18-19]建立水庫運行績效影響因素高階因子模型，模型包含驅動力、狀態、壓力、影響、響應等5個一級因素以及18個二級影響因素（PF₁～PF₁₈） ），選取極大似然估計法對模型進行參數估計，采用常用適配度指標檢驗模型擬合度[20]。檢驗結果表明：高階因子模型卡方自由度比為2.883，介于區間（2，5）；RMSEA（0.056），小于慣用標準0.06；GFI（0.918）、AGFI（0.901）、CFI（0.905）、NNFI（0.907）均超過0.9的慣用值。該模型具有較好的擬合度，水庫運行績效影響因素的SEM參數估計結果如圖1所示。高階因子模型中運行管理績效因素的路徑系數表明，對水庫運行績效影響最大的是狀態因素（0.84），其次為響應因素（0.82），再次是驅動力因素（0.79）、影響因素（0.76），最后是壓力因素（0.75）。此外，各影響因素的因子荷載均比較高，均在0.54至0.77之間，說明各項影響因素都具有良好的聚斂效度。綜合5個一級影響因素對應的路徑系數以及18個二級影響因素的因子荷載，可以獲得18個二級影響因素對水庫運行績效的整體因子荷載，整體因子荷載在0.28至0.62區間內，其中組織結構與管理制度（0.62）總體因子荷載最高，說明該因素對水庫運行績效的貢獻度最大。

3基于IPA法的水庫運行績效關鍵影響因素分析

綜合表2和圖1可知，水庫運行績效影響因素的重要度排序和因子荷載排序并不一致，重要度均值大的因素其荷載不一定高。重要度均值反映了因素的重要性，因子荷載反映了因素的貢獻度，兩個指標均在一定程度上體現了影響因素的關鍵程度。參考重要性-績效分析法（Importance-Per-formanceAnalysis，IPA）通過重視程度和績效表現刻畫滿意度，本文以重要性均值為橫軸，整體因子荷載系數為縱軸，重要性和因子荷載的平均值（3.74和0.54）為交叉點，構建二維四象限圖，將影響因素劃分為三類：第一象限的因素為關鍵影響因素，具有高重要度和高貢獻度；第二、第四象限的因素為主要影響因素，它們具有較高的重要度抑或是貢獻度；第三象限的因素為次要影響因素，代表著它們的重要度和貢獻度較低。水庫運行績效影響因素重要性荷載系數分析結果如圖2所示。

由圖2可知，第一象限的關鍵影響因素包括組織結構與管理制度（ PF₈ ）、人員專業素質與水平（ PF₁₀ ）、應急與防汛管理（ PF₁₅ ）、水庫運行智慧化水平（ PF₁₆ ）。這些因素對水庫運行績效具有重要作用，顯著影響水庫運行的安全性、效率性和可持續性。具體而言，科學合理的組織結構與完善的管理制度是水庫高效運行的基礎。管理體制不健全、職責劃分不明確、制度執行不到位等問題會導致其運行效率低下、安全隱患增加。管理人員和技術人員的專業素質與技能水平直接影響水庫的日常運行和突發事件處理能力。另外，水庫在汛期或者突發事件中的表現直接關系到公共安全。因此，在極端天氣和突發事件增多的背景下，應急和防汛管理成為確保水庫運行安全的關鍵環節。最后，隨著數字信息技術快速發展，涵蓋實時監測、數據分析和智能調度等功能的智慧化運行已成為提升水庫運行績效的必要途徑。

4結語

本文基于DPSIR模型，系統性地辨識出水庫運行績效的影響因素，綜合分析影響因素重要性和因子荷載，繪制影響因素的重要性均值-因子荷載二維四象限圖，得到4個水庫運行績效的關鍵影響因素。針對這些關鍵因素，本文提出如下建議：

（1）優化組織結構與管理制度。水庫管理單位應建立適應水庫實際情況、權責清晰、分工明確的管理架構，并制定科學的管理規范和考核機制，明確崗位職責和工作流程，確保管理有章可循。同時根據運行需求，定期修訂管理制度，確保其科學性和可操作性。

（2）提升人員專業素養與水平。水庫管理單位應定期開展教育培訓，組織管理人員和技術人員學習新知識、新技能，提升管理人員的專業知識和技能。通過建立健全人才激勵機制，吸收高層次專業技術與管理人才。

（3）強化應急與防汛管理。水庫管理單位需要根據工程實際運行情況和外界環境變化不斷完善應急預案，定期組織開展應急演練，提高實戰能力，確保應急防汛團隊的高效救災。還需儲備充足的防汛物資，合理布局防汛設施，確保關鍵防洪設施的正常運行。

（4）提高水庫運行智慧化水平。水庫管理單位應推進水庫信息化建設，積極引入先進的實時監測與預警系統，實現對水庫庫容、降水量、流量、水質等數據的動態監測，依托人工智能和大數據技術，優化水庫管理策略，提高水庫運行安全性和運行效率。

本研究為優化水庫運行管理工作提供理論參考和決策支持。未來研究可基于水庫運行績效關鍵影響因素對其進行更科學地測度和評價。

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收稿日期：2025-04-17

作者簡介：

俞超群（1970一），男，黨委書記、董事長，研究方向：水利工程管理。