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大型灌区节水改造项目综合后评价指标权重确定及评价方法研究

作　者: 王书吉
导　师: 费良军
学　校: 西安理工大学
专　业: 水文学及水资源
关键词: 大型灌区节水改造指标体系权重确定评价方法
分类号: TV213.4
类　型: 博士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

本文在查阅国内外大量相关文献资料的基础上,结合陕西省关中九大灌区节水改造项目的实际,采用理论方法研究与实例应用相结合的技术路线,主要对大型灌区节水改造项目评价指标体系权重确定和综合评价方法进行了研究,主要研究成果为：(1)针对目前灌区评价指标权重确定中常用的主观赋权法和客观赋权法各自存在的缺陷,将综合主、客观影响因素的综合集成赋权法引入灌区节水改造项目综合评价,并对三种主要的、不同原理的综合集成赋权法在大型灌区节水改造项目综合评价中的应用情况进行了对比研究,这三种综合集成赋权法分别为：基于单位化约束条件的综合集成赋权法、基于博弈论的综合集成赋权法、基于离差平方和的综合集成赋权法；应用结果表明,由于3种综合集成赋权法的数学原理不同,根据3种综合集成赋权法得到的权重结果以及多个灌区综合评价值大小排序结果并不一致,在实际应用中,可根据实际需要选择相应的综合权重确定方法。(2)在分析目前已有的评价方法的基础上,对灌区节水改造项目综合后评价方法做了深入研究,提出了静态评价和动态评价2种思路,静态评价方法选用“拉开档次的递阶综合评价方法”,动态评价方法选用“纵向拉开档次法”、“纵横向拉开档次法”和“时序加权平均算子”方法。(3)在静态评价方面,针对目前常见的静态评价方法在对多个灌区进行评价时容易出现评价结果接近或一致而难以区分的缺陷,应用“拉开档次的递阶综合评价方法”对灌区节水改造项目进行静态评价。该方法在计算过程中通过两次不同原理的赋权既保证了指标权重取值的科学合理性,还保证了评价结果的易于区分性；不仅可以对多个灌区节水改造项目总体优劣情况进行区分评价,也可以对不同灌区节水改造项目各分层目标的优劣情况进行区分评价,从而可以对多个灌区的节水改造项目进行全面、系统、详细的评价。(4)为了对某一个灌区在多年的节水改造情况进行动态评价,运用“纵向拉开档次法”以陕西省泾惠渠灌区2002年～2005年各年的节水改造项目综合评价为例进行了动态评价研究,应用结果表明,“纵向拉开档次法”可以对单个灌区连续多年各年的节水改造项目进行有效的动态区分评价,且计算量较少,有较好的实际应用价值。(5)为了对多个灌区在多年内的节水改造项目进行纵向(时间维)和横向(灌区之间)的动态区分评价,运用“纵横向拉开档次法”对关中九大灌区节水改造项目生态环境效益进行了动态评价。应用结果表明,“纵横向拉开档次法”可以同时对多个灌区在不同年份的节水改造项目实施情况进行评价,且在不影响大小排序的情况下,可以使评价结果充分拉开档次,这样不仅大大减少了动态评价的计算量,而且使得各评价对象在各时刻的评价值具有直接的可比性。(6)为了对灌区节水改造项目完成后连续多年的整体情况进行评价,采用“时序加权平均算子”方法进行动态评价。该方法引入了“时间权向量熵”和“时间度”理论,借助“时间权向量熵”I使得尽可能兼顾各年的重要性,而借助“时间度”λ来体现对时序的重视情况；在以上理论基础上建立优化模型,求解该优化模型从而确定出各年时间权向量,根据时间权向量值及各年的综合评价值可以计算得连续多年的动态综合评价值。通过对关中九大灌区2002-2005年连续4年进行动态综合评价计算,发现“时序加权平均算子”方法计算所得结果考虑了时间动态因素影响,比静态的计算结果更全面、科学、合理。(7)针对灌区的非线性特征,采用生态足迹方法通过计算灌区节水改造项目实施前后生态赤字(或生态盈余)的变化对灌区节水改造项目进行了综合评价,分析了节水改造项目的实施对灌区生态变化的影响。

全文目录

摘要  3-5
ABSTRACT  5-11
1 绪论  11-37
  1.1 研究背景与意义  11-13
    1.1.1 灌区在我国农业中的地位和作用  11-12
    1.1.2 目前灌区存在问题和开展节水改造的意义  12-13
    1.1.3 大型灌区节水改造综合后评价研究目的和意义  13
  1.2 大型灌区节水改造项目后评价理论与方法  13-18
    1.2.1 项目后评价的时点和种类  14-15
    1.2.2 项目后评价的特点和要求  15
    1.2.3 项目后评价的范围和分类  15-16
    1.2.4 项目后评价的内容  16-17
    1.2.5 大型灌区节水改造项目后评价的特点  17
    1.2.6 大型灌区节水改造项目后评价步骤  17-18
  1.3 国内外研究现状  18-28
    1.3.1 灌区评价国外研究进展  18-22
    1.3.2 灌区评价国内研究进展  22-28
  1.4 灌区综合评价方法  28-34
    1.4.1 灌区综合评价方法研究现状  28-33
    1.4.2 本文综合评价方法的选取  33-34
  1.5 主要研究内容和技术路线  34-37
    1.5.1 研究内容  34-35
    1.5.2 技术路线  35-37
2 大型灌区节水改造项目综合后评价指标体系的建立  37-66
  2.1 陕西关中九大灌区节水改造世行贷款项目概况  37-41
    2.1.1 地理概况  37
    2.1.2 水文气候  37-39
    2.1.3 社会经济概况  39
    2.1.4 灌区工程概况  39-40
    2.1.5 项目建设内容与目标  40-41
  2.2 建立评价指标体系的原则和方法  41-43
    2.2.1 建立评价指标体系的原则  41-42
    2.2.2 建立评价指标体系的方法  42-43
  2.3 大型灌区节水改造综合后评价指标体系的建立  43-46
  2.4 灌区节水改造项目后评价指标定义  46-55
    2.4.1 项目建设过程后评价  47-49
    2.4.2 项目效益后评价  49-54
    2.4.3 管理与改革后评价  54-55
    2.4.4 项目可持续性评价  55
  2.5 指标预处理方法  55-61
    2.5.1 评价指标类型的一致化  56
    2.5.2 评价指标的标准化  56-61
  2.6 大型灌区节水改造项目后评价指标分级标准  61-64
  2.7 本章小结  64-66
3 指标体系权重的确定  66-83
  3.1 指标权重确定方法及灌区评价指标权重确定研究现状  66-67
    3.1.1 主、客观赋权法  66
    3.1.2 综合集成赋权法  66-67
  3.2 主观赋权法  67-70
    3.2.1 层次分析法  67-69
    3.2.2 G1法(序关系分析法)原理与方法  69-70
  3.3 客观赋权法  70-73
    3.3.1 拉开档次法  70-71
    3.3.2 突出局部差异的赋权法  71-73
  3.4 综合集成赋权法  73-78
    3.4.1 基于单位化约束条件的综合集成赋权法  74-75
    3.4.2 基于博弈论的综合集成赋权法原理  75-76
    3.4.3 基于离差平方和的综合集成赋权法原理  76-78
  3.5 三种综合集成赋权法应用于灌区评价权重确定的比较研究  78-82
    3.5.1 应用三种综合赋权法计算综合权重  79-80
    3.5.2 根据三种权重值计算综合评价值  80-81
    3.5.3 三种权重确定方法计算结果分析  81-82
  3.6 本章小结  82-83
4 灌区节水改造项目静态评价  83-90
  4.1 拉开档次法的递阶综合评价方法的原理  83-85
    4.1.1 应用综合集成赋权方法对指标进行第1次赋权  83
    4.1.2 应用拉开档次法进行第2次综合赋权  83-84
    4.1.3 计算其他子系统和大系统的综合评价函数  84-85
  4.2 实例应用  85-89
    4.2.1 指标标准化计算  85-86
    4.2.2 综合集成赋权法与拉开档次法确定指标权重  86-88
    4.2.3 综合评价结果分析  88-89
  4.3 本章小结  89-90
5 灌区节水改造项目动态评价  90-107
  5.1 单个灌区的纵向拉开档次法动态评价  90-95
    5.1.1 纵向拉开档次法的原理  90-91
    5.1.2 泾惠渠灌区纵向拉开档次法综合评价  91-94
    5.1.3 结果分析  94-95
  5.2 基于纵横向拉开档次法的灌区节水改造项目动态评价  95-101
    5.2.1 纵横向拉开档次法的原理  95-96
    5.2.2 灌区节水改造"纵横向拉开档次法"的动态评价  96-101
    5.2.3 结果分析  101
  5.3 基于时序加权平均算子的灌区节水改造项目动态评价  101-106
    5.3.1 时序加权平均算子(TOWA)  102-104
    5.3.2 关中灌区节水改造时序加权平均算子动态计算  104-106
    5.3.3 结果分析  106
  5.4 本章小结  106-107
6 基于生态足迹理论的灌区节水改造项目综合评价  107-118
  6.1 生态足迹的概念及改进  107-112
    6.1.1 生态足迹的概念  107-109
    6.1.2 生态足迹理论的改进  109-112
  6.2 生态足迹理论在灌区节水改造评价中的应用  112-117
    6.2.1 关中九大灌区2000年的生态足迹计算  112-114
    6.2.2 关中九大灌区总体2000-2005年生态足迹计算结果  114-115
    6.2.3 计算结果分析  115
    6.2.4 关中灌区灌溉水利用系数和人均生态赤字  115-116
    6.2.5 关中九大灌区各灌区生态足迹计算结果分析  116-117
  6.3 本章小结  117-118
7 结论及建议  118-120
  7.1 结论  118-119
  7.2 建议  119-120
致谢  120-121
参考文献  121-129
附录  129

大型灌区节水改造项目综合后评价指标权重确定及评价方法研究

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