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基于组合赋权的黄河流域水利监督检查工作评价
摘要:为探究黄河流域水利监督检查工作的开展情况,本文通过收集现阶段水利行业监督工作开展情况相关资料,构建了水利监督检查工作评价指标体系。为避免单一权重本身的缺点与局限,提出了一种基于FAHP和改进的CRITIC法进行组合赋权的权重确定方法。基于TOPSIS模型对水利监督检查工作进行评价,同时为避免人为分类过于主观,引入K-mean聚类分析法对评价结果进行分类。结果显示:(1)基于组合赋权方法赋权,避免了单一权重本身存在的不足,使赋权结果科学、可靠。(2)本文所提出的基于FAHP和改进CRITIC的组合赋权方法比传统赋权方法更加合理、准确。
关键词:水利监督检查;FAHP;改进的CRITIC;TOPSIS模型;聚类分析
中图分类号:TV632 文献标识码:A
0 引 言
自党的十八大以来,我国对加强督促检查、抓好落实作出了一系列部署[1],提出要将强化水利监管[2]。水利监督作为水利行业管理的关键环节,是当前推进水利治理体系和治理能力现代化的重要保障[3]。构建完善、可靠的水利监督机制,提升水利监督检查能力和水平,促进水利监督检查工作更加高效运行具有重要意义。
当前关于指标赋权方法的众多,被应用于各个领域,不同赋权法方法也各有其优劣性。王馨[4]等运用EWM确定指标权重,强调了指标之间的差异程度,但没有够考虑到指标之间的相关性;董竹雨等[5]等基于AHP法确定指标权重,充分考虑了各位专家的意见,但忽视了数据本身的客观性,评价结果过于主观,不易令人信服;芦磊[6]等采用AHP-CRITIC组合赋权的方法确定指标权重,很好的兼顾了指标权重的主观性和客观性,取得了比较好的评价效果,但传统AHP法在评价多个指标时,思维一致性难以保证,传统CRITIC法容易忽视评价指标混乱程度,难以完整表达信息等问题并没有解决。
在评价方法选取方面,王永鼎[7]基于隶属度原则进行模糊综合评价,通过专家打分和计算隶属度等大量的运算,对拖网渔船主机进行优选,最终结果较为准确,但计算过程过于复杂,且主观性较强;黄显峰[8]通过构建水安全保障可靠度建立拓物元分析模型,对郯城县水安全保障可靠度进行评价,评价结果与实际较为相符,但也存在计算过于复杂,无法准确反应指标计算结果的缺陷;常晟铭[9]等将TOPSIS模型引入到半浸桨叶剖面的设计当中,通过计算指标的最优解的欧式距离,来对半浸桨叶剖面进行评价,选出最佳方案,计算结果较为可靠,避免了数据的主观性,但在权重确定时选用主观赋权法,没有充分考虑到数据本身信息。
基于以上内容,为增强水利监督检查工作评价的适用性与客观性,本文通过收集现阶段水利行业监督工作开展情况相关资料,构建了水利监督检查工作评价指标体系。采用FAHP和改进的CRITIC法进行组合赋权来确定最终权重。然后,基于TOPSIS模型对水利监督检查工作进行评价,利用数据本身信息,充分反映评价方案与最优方案之间的接近程度,同时为避免人为分类的主观性,引入K-mean聚类分析法对评价结果进行分类,从而将黄河流域水利监督检查工作情况进行划分,确定各省的工作情况。
1 研究方法
1.1 构建指标体系
水利监督检查工作评价指标应充分反映我国现阶段水利工作涉及的不同方面。根据现阶段水利行业监督工作开展情况和水利部业务司局设置,在遵循指标选取原则的基础上,本文从水利资金、水资源管理、水利工程建设、水利工程运行、河湖管理、水土保持、农村水利水电、水旱灾害防御、水文9个方面筛选出20项适合水利监督检查工作评价的二级指标,构建了水利监督检查工作评价指标体系。
1.2 指标权重的确定
1.2.1 FAHP
采用FAHP法来确定水利监督检查工作评价指标主观权重。
1)首先邀请专家并填写调查问卷,设评价对象具有n项指标特征,将指标特征两两进行重要度对比,从而得出判断矩阵,对各位专家填写的判断矩阵求平均值得到最终判断矩阵B。
矩阵B中元素bij表示第i个指标特征与第j个指标特征之间的相对重要性对比结果,通常用0.1-0.9标度法标记,如表1所示。
1.2.2 改进的CRITIC法
采用改进的CRITIC法来确定水利监督检查工作评价指标客观权重。
1)CRITIC法权重。
由于各指标的量纲不同,需要对指标进行无量纲化,假设有m个待测样本,n项评价指标,原始数据矩阵为C,无量纲化处理后的矩阵为X。则原始数据矩阵C和无量纲化处理后的矩阵X可以用式(5)和式(6)表示。
1.4 聚类分析
在水利监督检查工作评价的基础上,引入聚类分析,根据相对贴近度的最终计算结果对行政分区进行划分,目的是为了更清晰的了解黄河流域水利监督检查开展情况。聚类分析是按照一定准则对样本或指标进行定量分类的一种多元统计分析方法,能够将分析对象进行分类,以达到组内同质、组间异值的目的[10]。它具有简单、直观,不用提前给出分类标准,完全依赖数据间的相似性将数据进行分类的特点,能够较好地避免人为分类带来的主观性。本文使用SPSS软件对基于TOPSIS模型的水利监督检查工作评价结果进行聚类分析,聚类方法选择K-mean聚类分析法。
2 数据来源与结果分析
2.1 数据来源
本文以黄河流域水利监督检查工作为研究对象,研究范围包括河南、山东、青海、宁夏、四川、内蒙古、陕西、山西、甘肃9个省和自治区,研究数据主要来自2021年水利行业监督检查数据。
2.2 基于组合赋权的评价指标权重计算
2.2.1 基于FAHP的水利监督检查工作主观权重计算
通过邀请专家并填写调查问卷,根据所建立的指标体系内指标进行两两对比,参考表1构建判断矩阵,对各位专家填写的判断矩阵求平均值得到最终判断矩阵B。判断矩阵B构造完成后,结合公式(2)、(3),计算出指标权重系数rij,最终由式(4)计算出最终权重Wi。基于FAHP的水利监督检查工作主观权重如表2所示。
2.2.2 基于改进的CRITIC的水利监督检查工作主观权重计算
1)将收集好的数据通过式(7)、式(8)和式(9)进行无量纲化处理得到矩阵X,然后通过式(10)、式(11)和式(12)分别计算得到指标表变异性Sj、指标冲突性Vj和信息量Pj,最终由式(13)计算得到基于CRITIC法的指标权重Kj。基于CRITIC的水利监督检查工作指标权重如表3所示。
2)将无量纲化处理得到的矩阵X由式(14)进行标准化,然后由式(15)、式(16)分别计算出熵值ej和差异系数Tj,最终由式(17)计算得到熵权法所确定的各指标权重Gj。基于EWM的水利监督检查工作指标权重如表4所示。
3)通过式(18)计算改进后的CRITIC法权重Nj,最终基于改进的CRITIC水利监督检查工作客观权重如表5所示。
2.2.3 基于组合赋权的的水利监督检查工作综合权重计算
应用本文所提出的组合赋权方法,采用FAHP法运算公式确定主观权重,采用改进的CRITIC法确定客观权重,最后依据式(19)将主客观权重结合得到综合权重。指标权重计算结果如表3所示。结果显示指标C16所占权重最大为0.15,其次为指标C7所占权重为0.14,指标C2、C6、C8、C11、C13与C17所占权重最小均为0.03。
2.3 基于TOPSIS模型的水利监督检查工作评价分析
将标准化矩阵与各个指标综合权重结合由公式(20)计算得到加权矩阵,然后可由公式(21)和(22)计算得到正理想解C+和负理想解C-,由公式(23)和(24)计算得到待评价对象到正理想解的距离和负理想解的距离,最后由公式(25)计算出水利监督检查工作相对贴近度fi,相对贴近度fi越大说明水利监督检查工作开展的越好,相反,相对贴近度fi小的地区,水利监督检查工作则需要进一步加强。相对贴近度fi计算结果如表7所示。
通过计算结果可知,省份1的水利监督检查工作评价相对贴进度计算结果最大为0.52,其次为省份2,相对贴进度为0.51,说明省份1与省份2的水利监督检查工作比较优秀。省份9的水利监督检查工作评价相对贴进度计算结果最小为0.30,与省份1水利监督检查工作评价相对贴进度计算结果差距较大,说明该省的水利监督检查工作需要进一步加强。其他6个省份的相对贴进度计算结果分别为0.37、0.36、0.35、0.33、0.32和0.31,与水利监督检查工作优秀地区相比存在较大差距。
2.4 与传统赋权方法对比
将FAHP-改进CRITIC法与AHP-CRITIC法所求权重进行对比,。通过研究可以发现,本文所提出的基于FAHP-改进CRITIC组合赋权法所确定的权重与AHP-CRITIC组合赋权法相比总体上较为相近,说明该方法具有一定可行性。但C7与C16等指标所占权重高于传统方法权重,通过表4、表5以及表6可知,该指标在EWM法中所占权重高于传统CRITIC法权重,通过改进传统CRITIC法,使得C7等指标所占权重高于传统方法权重。由于EWM与CRITIC法都是通过数据本身信息来确定指标权重的客观方法,通过将EWM法引入CRITIC法中对其进行改进,能够避免单一方法本身的不足,因此更具科学性,同时该赋权结果较为符合水利监督检查对大中型水库工作的较高要求。
由表7可知,改进后的赋权方法下的水利监督检查工作评价相对贴进度排名与传统赋权方法相比存在一定程度的变动,但总体较为接近。其中,省份1与省份9的排名变化较大,这可能是指标权重不同等原因造成的。根据采用改进后的赋权方法所确定的相对贴进度计算结果显示,省份1的相对贴进度排名高于省份9,与传统方法相比其省份排名发生调换,从原始数据分析,在20项指标中,省份1只有在C4、C13、C15、C18、C19共5项指标中水利监督管理情况略低于省份9,而在其它15项指标中,其水利监督管理情况均高于省份9,可以认为改进后的赋权方法下的水利监督检查工作评价相对贴进度排名与传统赋权方法相比更加符合实际情况。
因此可以认为本文提出的FAHP-改进CRITIC组合赋权方法比传统AHP-CRITIC法更加科学、合理。
2.5 水利监督检查工作聚类结果分析
通过使用SPSS软件对水利监督检查工作综合评价贴近度计算结果进行分析,方法采用K-mean聚类分析法,分类数选择3类,最大迭代次数为10次,从而得到相对贴进度原始聚类中心点(见表8)与每个聚类中的个案数目(见表9)。通过计算各省份相对贴进度与聚类中心的距离,结合每个聚类中的个案数目,将黄河流域各省水利监督检查工作评价分为优秀、良好、一般三个等级(见表10)。
总的来说,本次聚类分析结果在空间分布上表现出较强的聚集性,水利监督检查工作较为优秀的地区为省份1、省份2,该结果与当年水利监督检查工作开展情况基本符合。
2.6 加强水利监督检查工作的建议
针对黄河流域水利监督检查工作现状,结合实际情况提出以下几点建议:
1)增强监督人员管理能力和工作水平。主管部门要加强对监督人员的思想教育,帮助其树立良好的责任意识,同时定期组织业务能力培训,通过多种途径不断增强本身综合素质,针对自身不足,有计划的进行完善。
2)因地制宜制定水利工作监督标准,完善水利监督机制。通过明确职权划分,协调各个部门内部之间关系,结合实际、因地制宜的制定各项政策法规,提升工作效率,确保水利监督检查工作安全、高效运行。
3)加强水利信息化建设,搭建水利监督信息化操作平台,利用互联网快速、便捷的优势,实现监督数据信息的实时共享,同时,发挥好水利部12314监督举报服务平台和地方各级监督举报电话作用,健全问题快速发现和响应机制,提升监督管理工作规范化、精准化水平。
3 结论
本文提出了一种基于FAHP和改进CRITIC的组合赋权方法,并运用TOPSIS模型对黄河流域水利监督检查工作进行综合评价。通过理论分析和实例计算得出以下结论:
1)根据现阶段水利监督工作开展情况和水利部业务司局设置,在遵循指标选取原则的基础上,构建了水利监督检查工作评价指标体系。基于组合赋权方法赋权,避免了单一权重本身存在的不足,使赋权结果科学、可靠。
2)通过实例验证,本文所提出的基于FAHP和改进CRITIC的组合赋权方法所确定的权重比传统赋权方法更加合理、准确。
3)通过对黄河流域水利监督检查工作评价结果进行聚类,将其分为优秀、良好、一般3类区域,分析结果与实际基本相符。
参考文献
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[6]芦磊,张斌,郑达.基于AHP-CRITIC的公路土质路堑边坡风险评估模型[J].人民长江,2023,54(01):133-139.
[7]王永鼎,王梦凡.基于模糊综合评价法的拖网渔船主机优选[J].华中科技大学学报(自然科学版),2023,51(04):49-54.
[8]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(05):91-95.
[9]常晟铭,王超,孙聪等.基于TOPSIS方法的半浸桨叶剖面的优化设计[J/OL].华中科技大学学报(自然科学版):1-7[2023-04-22].
第一作者:高大勇(1984-),男,汉族,湖北远安,研究生,高级工程师,主要从事水利监督方面研究








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