基于组合赋权和物元分析的海绵城市建设绩效评价

付永飞 陈思 张修宇 杨淇翔

摘 要：为了科学、全面地对海绵城市建设绩效进行评价，选取5个一级指标和15个二级指标，采用层次分析法和熵权法相结合的组合赋权法确定评价指标权重，通过识别物元、确立经典域和节域、计算综合关联度得到等级隶属度，建立基于组合赋权法和物元分析法相结合的海绵城市建设绩效评价模型。将该模型应用于郑州市海绵城市建设绩效评价分析，结果表明：郑州市2018—2020年海绵城市建设绩效逐年提升，2020年建设绩效为良好。基于组合赋权法和物元分析法相结合的模型能够克服单一方法确定权重时出现的偏差，从量化的角度解决具有不确定性的复杂评价，且计算简单、操作方便，能够提高海绵城市绩效评价的科学性和合理性。

关键词：海绵城市;绩效评价;层次分析法;熵权法;物元分析;郑州市

中图分类号：TV213.4

文献标志码：A

doi：10.3969/j.issn.1000-1379.2021.12.013

引用格式：付永飞，陈思，张修宇，等.基于组合赋权和物元分析的海绵城市建设绩效评价[J].人民黄河，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

城鎮化发展导致城市下垫面硬化范围增大，同时全球气候变化加剧了极端暴雨事件的发生[1]，使得城市在应对突发洪涝灾害时具有脆弱性[2]。根据《中国水旱灾害防御公报》统计，1990—2019年全国洪涝灾害平均每年造成直接经济损失1 522.81亿元。为了减小洪涝灾害损失，我国提出建设海绵城市[3]，2015年以来有30个城市入选国家海绵城市建设试点城市，随后各省也确立了省级海绵城市试点城市。随着海绵城市建设的推进，对于海绵城市建设绩效评价的研究成果逐渐丰富[4-5]，住建部颁布了《海绵城市建设评价标准》（GB/T 51345—2018）和《海绵城市建设绩效评价与考核指标》，海绵城市建设绩效评价逐渐成为海绵城市研究领域中的重点[6]。

为了完善海绵城市建设绩效评价办法，有效指导后续海绵城市建设，以解决水资源短缺与洪涝灾害并存的难题，诸多学者从不同角度进行海绵城市的研究。目前海绵城市建设绩效评价的方法主要有系统动力学法[7]、云模型法[8]、区间直觉模糊集法[9]、灰色模糊综合评价法[10]等。上述方法各有优劣，笔者把主客观组合赋权方法与物元分析方法结合起来，建立海绵城市建设绩效评价模型，以期为海绵城市建设提供参考。

1 海绵城市建设绩效评价指标体系

海绵城市建设绩效评价指标体系构建要遵循科学性、全面性、代表性的原则。根据住建部颁布的《海绵城市建设技术指南》和《海绵城市建设绩效评价与考核指标》等一系列文件，并参考文献[11-12]，选取了15个评价指标，见表1。

3 应用实例

2020年第七次全国人口普查数据显示，郑州市的城镇化率为78.4%。郑州市水资源短缺与城市内涝问题并存，2016年该市成为河南省海绵城市建设试点城市之一后，出台了《郑州市海绵城市专项规划（2017—2030年）》《郑州市海绵城市示范区建设规划》《郑州市海绵城市规划建设管理办法》和《郑州市建设项目海绵城市规划设计方案编制要点》等一系列指导文件。郑州市金水区、惠济区等分别制定了海绵城市示范区建设规划，全面推进海绵城市建設。2021年7月20日，郑州市受到特大暴雨侵袭，造成了严重的洪水灾害，给人民群众生命财产带来重大损失，引发了如何更好应对城市水灾害的思考。海绵城市建设作为郑州市抵御洪水灾害的重要途径，其建设成效评价研究存在不足。本文将郑州市作为研究对象，进一步探求科学全面的海绵城市建设绩效评价模型。

郑州市海绵城市建设绩效评价指标值汇总见表4，资料来源于《郑州市海绵城市专项规划（2017—2030年）》《郑州市水资源公报》《河南省水资源公报》《河南省生态环境状况公报》《河南水利年鉴》及政府文件等。

3.1 基于组合赋权法的指标赋权

利用式（1）、式（2）计算主观权重，并通过了一致性检验。利用式（3）～式（5）计算各项指标2018—2020年的客观权重，最后根据式（6）计算指标的组合权重，结果见表5。

2018—2020年郑州市海绵城市建设绩效评价等级分别为Ⅴ级、Ⅲ级、Ⅱ级，评价等级逐年提升，说明自2018年初《郑州市海绵城市专项规划（2017—2030年）》发布以来，郑州市在海绵城市建设方面成效显著。据有关资料[17]，郑州市海绵城市建设项目共计530个，已完成107个，在建42个，已建成达标区面积约占建成区面积的20.4%;贾鲁河、金水河、金洼干沟、瓦屋李明沟的黑臭水体全部消除。可见，将模型应用于郑州市海绵城市建设绩效评价，结果符合实际情况。

4 结 语

（1）本文选择海绵城市建设绩效评价15项指标，采用层次分析法和熵权法相结合的组合赋权法确定评价指标权重，通过识别物元、确立经典域和节域、计算综合关联度得到等级隶属度，建立了基于组合赋权和物元分析的海绵城市建设绩效评价模型，并将此模型应用于2018—2020年郑州市海绵城市建设绩效评价分析，得到2018年海绵城市建设绩效评价等级为Ⅴ级、2019年为Ⅲ级、2020年为Ⅱ级。

（2）指标权重对于评价结果有重要意义，组合权重能够克服单一方法确定权重时出现的偏差。从指标权重角度看，在后续海绵城市建设过程中应注重提高饮用水水源地水质级别和暴雨内涝灾害控制率，进一步消除易涝点。目前，基本实现了郑州市的海绵城市建设目标，但仍无法消除洪涝灾害的影响，下一步应加强海绵城市系统化建设管控，加快推进全市海绵城市建设项目进程，并继续深入研究海绵城市建设绩效评价方法。

参考文献：

[1] 徐宗学，陈浩，任梅芳，等.中国城市洪涝致灾机理与风险评估研究进展[J].水科学进展，2020，31（5）：713-724.

[2] 左其亭，王鑫，韩淑颖，等.论城市防洪排涝与生态海绵城市建设应和谐并举[J].中国防汛抗旱，2017，27（5）：80-85.

[3] 王浩，梅超，刘家宏.海绵城市系统构建模式[J].水利学报，2017，48（9）：1009-1014，1022.

[4] 刘翠，冯峰，靳晓颖.海绵城市理念下开封市雨水资源利用效益分析[J].人民黄河，2021，43（3）：102-106.

[5] 李尤，潘兴瑶，邸苏闯，等.海绵措施防洪排涝影响定量分析研究[J].人民黄河，2021，43（1）：53-60.

[6] NGUYENA T，NGOA H，GUO Wenshan，et al. Implementation of a Specific Urban Water Management-Sponge City[J].Science of the Total Environment，2018，652（4）：147-162.

[7] 吴京戎，姜金延.基于DPSIR-EES和SD模型的海绵城市建设绩效评价[J].人民长江，2021，52（2）：54-59.

[8] 李英攀，刘名强，王芳.基于云模型的海绵城市项目绩效评价研究[J].中国园林，2018，34（8）：45-49.

[9] 荀志远，吴秋霖，赵资源.基于区间直觉模糊集的海绵城市建设绩效评价研究[J].工程管理学报，2018，32（6）：87-91.

[10] 徐心一.海绵城市建设绩效评价与分区域管控策略研究[D].南京：南京大学，2019：21-24.

[11] 张涵，陈东田，谭晓磊，等.基于LPS的海绵城市建设评价指标体系构建[J].建筑经济，2020，41（增刊2）：311-315.

[12] 李运杰，谢胜，王泽阳，等.基于可拓评价模型的海绵城市建设综合效益评价研究[J].给水排水，2019，55（12）：70-76.

[13] 张修宇，秦天，孙菡芳，等.基于层次分析法的郑州市水安全综合评价[J].人民黄河，2020，42（6）：42-45，52.

[14] 潘建波，张修宇，赵焕平.区域水资源可持续利用评价熵权理想物元模型[J].人民黄河，2011，33（7）：69-72.

[15] 左其亭，张志卓，吴滨滨.基于组合权重TOPSIS模型的黄河流域九省区水资源承载力评价[J].水资源保护，2020，36（2）：1-7.

[16] 黄显峰，智冉，金国裕，等.基于可拓物元分析法的水安全保障可靠度评价研究[J].人民黄河，2021，43（5）：91-95.

[17] 关于加快推进城市生态修复提案的答复[EB/OL].（2020-10-28）[2021-09-10].http：//public.zhengzhou.gov.cn/D1102X/4329230.jhtml.

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