基于层次模糊评价和集对分析的工业用水定额合理性研究 92页

'硕士学位论文基于层次模糊评价和集对分析的工业用水定额合理性研究作者姓名陈斯达学科专业水利工程指导教师刘曾美副教授所在学院土木与交通学院论文提交日期2018年4月 StudyonRationalityofIndustrialWaterQuotabasedonHierarchicalFuzzyEvaluationandSetPairAnalysisADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：ChenSidaSupervisor：Prof.LiuZengmeiSouthChinaUniversityofTechnologyGuangzhou,China 摘要合理的工业用水定额可反映工业用水水平和发掘企业节水潜力。随着工业化发展，部分定额标准逐渐暴露出了一些问题，需开展修订工作。而合理性研究是修订工作的前提，并对定额标准不足之处提出建议，以适应实际用水水平，推动节水型社会建设。本文以江西省为例，首先，分析其工业用水定额编制及应用情况，揭示存在的主要问题。再拟定评估标准，定性评估其合理性，结果表明：江西省现行工业用水定额标准的合理性评估值仅为48.3%，合理性较差，需开展修订工作。然后，基于层次模糊综合评价模型（AHP-FCE）选取评估因子，构建评估指标体系，定量评估江西省该定额标准合理性；再基于系统层次模糊优化模型进一步定量评估其合理性。两种模型结果均表明：江西省现行工业用水定额标准的合理性较差，与定性评估结果一致，建议及时开展相应的修订工作。接着，在合理性评估成果的基础上，从政策、效益、技术和管理等方面总结江西省工业用水定额的措施，选取评估因子，将集对分析理论中的五元联系数构建同异反评价模型引入工业用水定额实施成效的研究中，得到了系统静态的工业用水定额实施成效的态势，预测了工业用水定额实施成效的动态发展趋势。研究结果表明：江西省工业用水定额实施成效一般，实施成效存在一阶上升趋势，各指标对定额实施成效表现出积极和消极交替发展的趋势。最后，结合上述研究成果，分别从高用水行业、工业用水管理和国家取（用）水定额标准体系等方面深入探讨江西省工业用水定额存在问题及原因，并从政策、技术、管理和制度等方面研究，提出具体措施及建议。本文研究为江西省及其他省份定额标准的评估和改进提供了一个可行的思路。关键词：工业用水定额；合理性；江西省；层次模糊评价；集对分析。I ABSTRACTWaterconsumptionquotaisascientificbasisformeasuringwaterusinglevelandexploringwatersavingpotential.WiththerapiddevelopmentofeconomyandtheupgradingofindustrialstructureinJiangxiProvince,manyproblemsofthewaterquotaofvariousindustrywasexposed.Itisurgenttoamend.Inordertopromotetheconstructionofwater-savingsociety,therationalityassessmentisthepremiseoftherevisionwork,soweneedtoevaluateitsrationalityandputforwardtherevisionsuggestiontothedeficiencyofthequotastandard.Inthispaper,theobjectofstudyisTheWaterConsumptionQuotaStandardsofMainIndustrialProductsinJiangxiProvince(DB36/T420-2011).Firstly,analysethecompilationandapplicationofindustrialwaterquotainJiangxiProvinceandrevealthemainproblems,thequalitativeevaluationofindustrialwaterquotarationalityinJiangxiProvinceisproposed.Theresultsshowthat:Productstandardsforwaterquotacouldn’tmeettherequirementsofwaterresourcesmanagement,Itneedstoberevised;Theevaluationvalueisonly48.3%(loose),thatis,therationalityisbad.BasedontheAHP-FCEcombinationmodelandthesystemlevelfuzzyoptimizationmodel,thequantitativeevaluationoftherationalityofthecurrentindustrialwaterquotainJiangxiProvinceiscarriedout.TheresultsshowthattherationalityofJiangxiProvinceindustrialwaterquotaisrelativelypoor,whichisconsistentwiththequalitativeevaluationresults.Itissuggestedthattherevisionworkshouldbecarriedoutinatimelymanner.Then,basedonthefiveyuanrelationofsetpairanalysis,theeffectofthesystemstaticindustrialwaterquotawasobtained,andthedynamicdevelopmenttrendoftheeffectoftheindustrialwaterquotawaspredicted.TheresultsshowthattheimplementationeffectofindustrialwaterquotainJiangxiprovinceisgeneral.Theeffectofimplementationshowsanupwardtrend,andtheindicatorshaveshownanalternatingtrendsintheeffectofthequotaimplementation.Finally,accordingtotheresearchresults,wediscussindepthontheproblemsandcausesoftheindustrialwaterquotainJiangxiProvincefromthehighwaterindustry,waterII managementplanandindustrialwaterquotamanagementlawsandregulationsetc.Therelevantmeasuresandsuggestionsareputforwardfrompolicy,technology,managementandsystem.Theresearchprovidesafeasibleideafortheevaluationandimprovementofthequotastandardofotherprovinces.Keywords:industrialwaterquota;JiangxiProvince;rationality;hierarchicalfuzzyevaluation;setpairanalysis.III 目录摘要......................................................................................................................................IABSTRACT............................................................................................................................II目录...................................................................................................................................IV第一章绪论...........................................................................................................................11.1研究背景及意义.......................................................................................................11.2国内外研究现状.......................................................................................................21.2.1国外研究现状................................................................................................21.2.2国内研究现状................................................................................................31.3研究内容...................................................................................................................41.4技术路线...................................................................................................................5第二章研究区域概况...........................................................................................................72.1自然地理状况..........................................................................................................72.2社会经济概况..........................................................................................................72.3水资源开发利用状况..............................................................................................82.3.1用水结构........................................................................................................82.3.2供用水量........................................................................................................92.3.3综合耗水率..................................................................................................102.4本章小结.................................................................................................................11第三章江西省工业用水定额合理性评估.........................................................................123.1江西省工业用水定额编制及修订情况................................................................123.2主要工业用水行业及其用水量分析....................................................................133.3拟定评估标准........................................................................................................143.4江西省工业用水定额合理性评估........................................................................153.4.1《国民经济行业分类与代码》参考情况...................................................153.4.2与国家取水定额标准要求对比分析..........................................................153.4.3与典型企业实际定额值对比分析..............................................................163.5合理性评估结果及建议........................................................................................26IV 3.5.1评估结果......................................................................................................263.5.2建议..............................................................................................................283.6本章小结................................................................................................................29第四章基于层次模糊评价的江西省工业用水定额合理性研究.....................................304.1评估方法简介........................................................................................................304.1.1层次分析法..................................................................................................304.1.2模糊综合评价法..........................................................................................324.1.3层次模糊综合评价模型..............................................................................344.1.4模型特点及优势分析..................................................................................374.2层次模糊综合评价模型构建及研究....................................................................374.2.1评价指标的选取..........................................................................................374.2.2构建层次模糊综合评价模型......................................................................384.2.3指标权重计算及一致性检验......................................................................404.2.4模糊综合评价法计算指标隶属度..............................................................424.2.5合理性评价结果..........................................................................................434.3系统层次模糊优化模型及合理性研究................................................................464.3.1模型构建.....................................................................................................474.3.2合理性研究.................................................................................................504.4本章小结................................................................................................................52第五章基于集对分析的江西省工业用水定额实施成效研究.........................................535.1集对分析法简介....................................................................................................535.1.1集对分析法..................................................................................................535.1.2五元联系数..................................................................................................545.1.3联系度的确定方法......................................................................................565.2研究步骤.................................................................................................................565.3江西省工业用水定额实施成效研究....................................................................585.4主要问题分析及建议............................................................................................625.5本章小结................................................................................................................72V 结论与展望...........................................................................................................................73参考文献...............................................................................................................................74攻读硕士学位期间取得的研究成果...................................................................................80致谢...................................................................................................................................81VI 第一章绪论第一章绪论1.1研究背景及意义水是基础性自然资源和战略性经济资源。人多水少，水资源时空分布不均，是我国现阶段的基本国情和水情[1]。建设节水型社会是落实节约水资源和保护环境的基本国策，是解决我国干旱缺水问题最根本的战略举措[2-4]。新时期，习近平总书记提出了“节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”的水利工作方针，以落实最严格水资源管理制度为核心，以加强水资源管理基础建设为重点，切实履行好水资源管理、技术支撑与服务职能[5]。用水定额管理工作是我国水资源管理制度中的重要组成部分、是水资源管理的基础性工作、是节水型社会建设的核心任务之一[6,7]。定期评估并调整用水定额，发现并改进其中的问题和不足，使其与资源条件、社会经济及技术水平相协调，是保证合理性的重要手段[8-12]。用水定额在建设项目水资源论证、取水许可管理和用水定额累进加价制度的实施等水资源日常管理等工作中得以运用，有效地推进了节水型社会建设[13-18]。用水定额是一个动态指标，具有先进性、合理性和科学性等特点，其制定、完善和实施也是一个动态过程[19,20]。用水定额的制定需要与水资源条件、用水需求的变化、节水技术的进步、管理水平的提高等相适应。《水法》第四十七条明确规定：国家对用水实行总量控制和定额管理相结合的制度[21]。2011年全国水利工作会议提出着力落实最严格的水资源管理制度，加快确立“三条红线”[22]，把节约用水贯穿经济社会发展和群众生活生产全过程，大力推进节水型社会建设；同时，我国出台了众多用水定额相关法律法规和行业用水标准，提出各工业行业具体节水要求，规范用水定额修订工作提出了明确的要求。2015年，江西省实现生产总值16723.8亿元，按可比价格计算，比2014年增长9.1%。其中，第一产业增加值1773亿元，第二产业增加值8487.3亿元，第三产业增加值6463.5亿元，三个产业结构比为10.6：50.8：38.6[23,24]。随着经济社会的快速发展、产业结构调整与升级，节约用水工作的不断推进和深入，现行各行业用水定额暴露出了诸多问题[25-31]，如存在不完善、细化不够和定额标准与当前用水实际存在差距等一系列问题，导致各用水户用水效率下降，弱化了节约用水和提高水资源用水效1 华南理工大学硕士学位论文率的作用，这显然与最严格水资源管理和建设节水型社会的要求不相适应，已不能作为用水定额管理的依据，迫切需要进一步修订。到目前为止，我国对各个行业用水定额的研究主要集中在制定、修订和管理等方面[32-38]，较少涉及对行业用水定额合理性评价，缺乏系统的各行业用水定额评价体系，且仅停留在定性研究阶段。因此，开展江西省工业用水定额合理性的综合（定性与定量相结合）评价研究，对于推动节水型社会建设，落实最严格水资源管理措施具有重要意义。本文在对江西省工业用水定额进行调研的基础上，通过收集整理、分析和对比典型工业企业近年用水资料和水平衡测试成果，结合国家发布的有关标准和行业准入条件，分别从定性和定量的角度评估现行江西省工业用水定额标准的合理性并提出政策建议；在现有决策优化方案的基础上，对江西省工业用水定额优化方案进行优选研究，得到最优方案并提出政策建议，从而对加强江西省水资源科学管理、优化水资源配置、实现“总量控制,定额管理”目标、对江西省工业用水定额及标准进行改进和完善、实行最严格水资源管理制度和建设节水型社会具有重要的现实意义。同时，本文研究为江西省及其他省份定额标准的评估和改进提供了一个可行的思路。1.2国内外研究现状1.2.1国外研究现状人口增长和经济发展对水资源的需求越来越大，水资源紧缺已经成为紧迫的问题，世界各国很早就进行了节约用水方面的研究。例如，美国建立了水权制度，联邦政府则主要集中在水权的管理上，对水价实行了商业、居民和工业的三种水价，并且规定了用水量与价格递增的关系；巴西注重计划用水管理，制定了严格的水价政策、用水计划和水资源费征收政策；俄罗斯在水资源开发和利用中充分考虑了生态和经济的关系；以色列上调了城市水价，并对超量使用水资源进行加价收费，此做法极大促进了节水；新加坡制定了一系列相关的节水细则和法律条文，明确规定节水细节，如洗手间内安装节水器具和提高工业重复用水率。由此可见，对节约用水的研究主要集中在水价的制定、节水器具的安装和普及以及水权制度等方面，定额管理和应用较为少见。近年来，如何提高用水效率和管理水平己成为世界各国学者研究的主要内容[39-45]。2 第一章绪论荷兰Colen-brander[46]的研究表明：工业产值却增长３倍的同时，1950-1970年工业用水量在稳步增加后竟然出现了减少的现象，表明单位产品的用水量下降了，万元工业增加值用水量下降，工业用水水平不断提高；美国Thompson[47]研究表明：1980-1985年期间，工业新用水量减少32％，这是提高工业重复用水效率和推广污水回用技术的结果；灌概水利用系数是反映农业用水效率的一个重要参数[48,49]，学术界对其研究较多。Mc.Gockin[50]指出，如果没有推广节水器具和提升灌概技术水平，决定灌概水用水效率的大小将是农户的管理水平；S.Burke[51]指出，如果确定了水价，灌概技术水平和管理是影响灌概水利用效率的重要因素。城市水资源利用方面：Anwandter[52]和Sanders[53]利用数据包络分析方法分别对墨西哥用水和美国各城市的水资源利用效率进行了研究。针对水资源短缺问题，国外专家和学者对水资源的研究还涉及水交易市场、水权转让[54]和制定相关法律法规等方面的研究。如：Zaman[55]等综合考虑了水资源分配方式和水交易模型，研究水交易受到哪些因素的影响，进而研究模型的模拟和应用。1.2.2国内研究现状建国初期至20世纪70年代，由于社会经济未发展，百废待兴，我国还没有把水资源作为主要的国民经济核算指标。70年代后期，我国开始逐步施行用水定额管理，北方地区降雨少，水资源较为稀缺，节约用水工作在日常生活中逐渐受到关注，相关水利部门已开始认识节水管理的规范化和制度化，定额管理逐渐受到人们的重视，首先将研究领域集中在城市工业用水。1980年开始，我国工业化步伐加快，从而引进了定额管理理念。20世纪八十年代中后期开始，由于人民生活水平的提高和工业企业的快速增长，用水需求逐年上升。2002年颁布了并实施了《中华人民共和国水法》，用水定额以法律形式正式面世。与此同时，我国颁布并实施了《工业企业产品取水定额编制通则》，用以解决各行业用水定额编制过程中出现的各种程序逻辑和标准规范等问题，部分高用水行业的国家标准相聚问世（钢铁、火电和造纸等）。据统计，到2010年，我国已有16项高耗水行业的国家取水定额标准。截止到2016年，全国30个省(直辖市、自治区)关于用水定额的制定和修订工作已全面展开。相比管理领域而言，学术界对用水定额的研究主要集中在农业灌溉用水指标的研3 华南理工大学硕士学位论文究[56-59]。王甜甜[60]综合两种数学指标评价方法得到的结果，制定出大连市用水定额，为提高大连市节约用水水平和构建节水型社会提供了一种可行的思路；王宏[61]就灌溉用水定额的概念、测验修正、综合灌溉定额、扣除有效降水量等问题进行分析研究；罗陶露[62]等揭示了我国现状用水定额指标存在的问题，提出了一套较为全面的定额指标体系；赵博[63]等人基于AHP建立了用水定额指标体系，并应用FCE构建评价模型，并给出了具体评价过程；高峰[64]等提出了不同的方法进行用水定额的制定；张象明[65]等人对东北三省以及内蒙古进行分析，推荐了一套新的工业产品的用水定额及其指标体系。总体来说，我国对各行业用水定额评估及合理性改进方面的研究很少，将在未来的研究中具有广阔的前景。1.3研究内容本文研究对象为现行定额标准《江西省工业企业主要产品用水定额》（DB36/T420—2011），对其进行合理性评估研究，并进行改进措施次序研究，从而为改进其合理性提供科学的技术支撑和合理的建议措施。由于工业产品用水定额指标数量庞大，难以针对每个定额指标进行全面评估，因此本文首先对江西省主要工业用水行业及其用水量进行分析，选取主要工业用水行业纳入本次研究范围。其中，将颁布了国家取水定额标准的行业全部纳入本文研究中，合计包括19个工业行业。研究内容主要有：1、调研、收集整理和对比典型工业企业近年实际用水数据和水平衡测试成果，分析总结江西省水资源开发利用现状和工业用水定额编制、修订、应用情况及存在问题；2、结合《用水定额评估技术要求》和《项目节水评估技术导则》等相关标准的评估内容和细则，拟定评估标准，构建评估标准体系，定性评估江西省现行工业用水定额标准的合理性并提出具体建议；3、结合江西省用水现状和水平，选取评估因子，构建评估指标体系，基于层次模糊综合评价模型对江西省现行工业用水定额合理性进行定量评估研究；再基于系统层次模糊优化模型进一步研究其合理性，分析存在的问题并提出建议；4、在合理性评估结果的基础上，从政策、效益、技术和管理等方面，整合改进措施，选取指标因子，构建合理性改进措施次序研究体系，提出基于层次集对综合模型4 第一章绪论的江西省工业用水定额合理性改进措施次序研究并提出具体建议；5、结合前述研究成果，分别从高用水行业、工业计划用水管理、用水定额管理法律法规和政策文件和工业用水定额修订等方面深入探讨江西省现行工业用水定额标准存在的问题及原因，并从政策、技术、管理和制度等方面研究，提出相关措施及建议，从而为相关水行政主管部门改进和完善该定额标准提供决策依据。1.4技术路线技术路线详见图1-1。5 华南理工大学硕士学位论文《江西省工业企业主要国家、地方、行江西省近年工业企业水资源论证、取产品用水定额》业工业用水定额用水数据、定额修水许可、工业企（DB36/T420—2011）推荐指标及用水（制）订情况及典型业水平衡测试等和《用水定额评估技术要求》等标准资料定额管理资料企业调研数据等资料资料调研及基础资料整理分析工业用水定主要工业用水资源开发典型企业实存在的主要额编制及修水行业及其利用现状际用水现状问题订情况用水量江西省工业用水定额基于层次模糊评价的合理性评估（定性）合理性评估（定量）选取评估因子（影响因子）《国民经济行业分类与代码》参考情况构建评价指标体系与国家取水定额标准要求对比分析层次模糊综合评价模型评估研究与典型企业实际定额值对比分析系统层次模糊优化模型评估研究合理性评估结论及建议总结合理性改进措施构建改进措施次序指标体系提出层次集对综合评价模型基于层次集对综合模型进行改进措施次序研究结论、建议及展望图1-1技术路线图6 第二章研究区域概况第二章研究区域概况2.1自然地理状况江西省地貌类型以山地、丘陵为主，山地占全省面积的36％，丘陵占42％，平原占12%，水域占10%；属亚热带季风气候区，四季分明，冬夏季长而春秋季短，全年雨量充沛，光照充足。一年四季天气复杂多变，春季（3-5月）阴冷多雨，常出现大风、强降水、冰雹等强对流性天气；4-6月降水集中，是江西的雨季，易发生洪涝灾害；雨季结束后（7-8月）全省进入盛夏高温季节，常伴有伏旱发生，但有时受台风影响，也会出现较明显降水；秋季（9-11月）秋高气爽，气温适宜，是一年中最宜人的季节，但常伴有秋旱发生；冬季（12月-次年2月）湿冷，冷空气影响频繁，常出现低温雨雪冰冻灾害。江西年平均气温17.8℃，最冷月1月平均气温5.8℃，最热月7月平均气温28.8℃，极端最低气温为-18.9℃（1969年2月6日出现在彭泽县），极端最高气温为44.9℃(1953年8月15日出现在修水县)；年平均日照时数1712小时，年总辐射量4446.4MJ/㎡；年平均降水量1645mm；年无霜期平均天数272天。江西矿产资源丰富，截至2013年底，已发现各种有用矿产193种（以亚矿种计），其中已探明有资源储量的139种，居全国前十位的有71种。钽、铀、重稀土、铷、伴生硫、化工用白云岩、粉石英、麦饭石等8种居全国首位；钨、铜、银、金、锂、铯、碲、电气石、光学萤石、滑石、陶瓷土、玻璃用脉石英、水泥用辉绿岩等13种居全国第2位；铍等14种居全国第3位。江西有色金属、贵金属和稀有金属矿产在全国占有重要地位，铜、钨、铀、钽、重稀土、金和银矿被称为“七朵金花”。江西已建成亚洲最大的铜矿和全国最大的铜冶炼基地。2.2社会经济概况根据人口变动情况抽样调查统计，江西省2014年年末常住人口4542.2万人，比上年末增长0.4%。65岁及以上老年人口414.2万人，占总人口的比重为9.1%，比上年末提高0.3个百分点。全年出生人口60.0万人，出生率13.24‰；死亡人口28.4万人，死亡率6.26‰；自然增长率6.98‰。江西共有55个民族。其中，汉族人口最多，7 华南理工大学硕士学位论文占总人口的99％以上。近年来，江西省大力推进新型城镇化，进一步加快户籍制度改革力度，积极引导农业转移人口向区域中心城市和中小城镇转移，充分发挥县域经济和中小城镇的市场容量和经济活力，促进农业转移人口离土不离乡，就近到本县（市、区）中小城镇、工业园区居住就业，促进全省城镇化健康协调发展，全省城镇化水平进一步提高。2014年，江西省全年实现地区生产总值15708.6亿元，比上年增长9.7%。其中，第一产业增加值1683.7亿元，增长4.7%；第二产业增加值8388.3亿元，增长11.1%；第三产业增加值5636.6亿元，增长8.8%。三次产业对经济增长的贡献率分别为5.0%、65.8%和29.2%。人均生产总值34661元，增长9.2%。经济结构进一步优化。三次产业结构调整为10.7：53.4：35.9，第三产业占比较上年提高0.8个百分点。非公有制经济实现增加值9129.3亿元，增长10.3%，占GDP的比重为58.1%，比上年提高0.7个百分点。区域发展战略扎实推进。南昌临空经济区、共青先导区建设进展顺利，昌九一体化实力显著增强；国务院批复赣闽粤原中央苏区振兴发展规划，赣州综合保税区等重大平台获批设立，中央国家机关及有关单位对口支援工作扎实推进，苏区振兴发展步伐加快；扎实推进赣东北开放合作、赣西经济转型发展，支持抚州深化区域合作。2.3水资源开发利用状况2.3.1用水结构江西省农业是一用水大户，用水比重最大，1999-2013年平均占用水总量的62.25%，其次是工业，平均占用水总量的23.51%，生活、林牧渔业和生态环境用水分别平均占用水总量的9.20%、4.26%和0.67%，各行业用水数据如图2-1所示。随着技术水平的提升和产业结构的调整，农业用水所占比重呈逐年降低趋势；工业用水量增加趋缓，所占比重变幅不大；随着生活水平的提高，生活用水量所占比重及用水量都在逐年增加，林牧渔业和生态环境用水量变化不大。其年际各项用水比例和变化趋势如图2-2所示。江西省规模以上工业企业用水主要集中于重工业，特别是钢铁、建材、化工、纺织、火电、造纸六大高耗水行业。2014年，重工业用水量5.61亿m3，占工业用水总量的68.2%；轻工业用水量2.61亿m3，占总量的31.8%。六大高耗水行业用水量4.48 第二章研究区域概况亿m3，占总量的53.5%。分行业看，电力热力生产和供应业、化学原料及化学制品制造业、黑色金属冶炼及压延加工业三个行业的用水量位居前列，分别为1.22亿m3、0.89亿m3和0.8亿m3。300亿m3生态环境林牧渔业生活工业农业250200150100500199920002001200220032004200520062007200820092010201120122013图2-11999-2013年江西省各项用水量分布情况图农业工业生活%林牧渔业生态环境706050403020100199920002001200220032004200520062007200820092010201120122013图2-21999-2013年江西省各项用水比例变化趋势图2.3.2供用水量江西省供用水量的主要影响因素有：社会经济发展水平、供用水总量和水资源丰平枯水平年等等。根据1999-2013年的江西省水资源公报相关数据，如图2-3和图2-4所示：近年来，由于江西省地处南方丰雨区，地表水资源总量较为丰富，工业、农业和生活用水基本来自地表水，江西省地下水开发利用程度较低；江西省供用水量总体变化表明随着江西省工业和生活等用水需求的增大呈逐年增加趋势，这与上述工业经济的发展有着密切关系。9 华南理工大学硕士学位论文300亿m3地下水供用水量250地表水供用水量200150100500199920002001200220032004200520062007200820092010201120122013图2-31999-2013年江西省供用水量统计图2500亿m3供用水总量水资源总量2000150010005000199920002001200220032004200520062007200820092010201120122013图2-41999-2013年水资源量与供用水量变化趋势图2.3.3综合耗水率近年来，江西省的节水工作开展顺利，落实了一系列节水相关政策，加强农业、工业和生活节水，加快推进节水型社会建设，如工业行业某些企业安装了相应的节水器具、农业灌溉节水技术在某些经济作物区得到了推广、节水宣传等措施增强了居民的节水意识等等，这些政策和措施的落实提高了用水效率，从而使得江西省综合耗水率逐年降低，如图2-5所示。综合耗水率是指在工业企业输用水过程中，通过蒸腾蒸发和产品带走等形式消耗掉，而不能回归到地表水体或地下含水层的水量，即综合耗水率为工业企业产品耗水量与用水量之比，是反映一个国家或地区工业用水水平的重要特征指标。综合耗水率可根据水平衡测试、废污水排放量监测和典型调查等有关资料估算得到。10 第二章研究区域概况%70综合耗水率6050403020100199920002001200220032004200520062007200820092010201120122013图2-51999-2013年江西省综合耗水率变化趋势图对污水的处理和重复利用上，随着污水处理设施的建设和投入使用以及技术水平的提高，江西省的排水量占用水量的比例总体上表现出下降趋势，但是近年来略有上升，如图2-6所示。25%排水量占用水量比例20151050199920002001200220032004200520062007200820092010201120122013图2-61999-2013年江西省排水量占用水量比例变化趋势图2.4本章小结本章介绍了江西省自然、社会、经济以及水资源基本状况，简要分析了其用水结构和工业用水基本情况，结果表明：近年来，江西省供用水量随着工业和生活等用水需求的增大呈逐年增加趋势；随着产业结构的调整，工业用水量虽增加，但趋势较缓，波动不大；江西省规模以上工业企业用水主要集中于重工业，特别是钢铁、建材、化工、纺织、火电和造纸六大高耗水行业，这是后续章节重点研究对象。江西省的节水工作开展顺利，提高了用水效率，综合耗水率逐年降低。11 华南理工大学硕士学位论文第三章江西省工业用水定额合理性评估近年来，江西省工业化进程不断加快，各工业行业对水资源的需求量不断加大。江西省现行工业用水定额标准与企业实际用水现状及水平不相匹配等问题日益突出，部分用水户用水效率呈下降趋势，存在产品定额不完善、细化不够和定额标准与当前工业企业实际用水差距大等一系列问题，合理性较差，导致水资源利用效率下降，定额的节水功能被弱化，这显然与“节水优先”的理念相违背，迫切需要开展修订工作。而评估现行用水定额标准是修订工作开展的基础和前提，因此，首先需结合江西省用水现状拟定评估标准，对江西省现行工业用水定额标准进行合理性评估。本章首先分析江西省工业用水定额标准的编制及应用情况，揭示该定额标准在水平衡测试和企业实际应用过程中存在的具体问题，再结合相关标准的内容要求，分别从分类标准、规模和工艺以及现状对比等方面对其进行合理性评估。3.1江西省工业用水定额编制及修订情况本文研究首先选取4个典型企业开展用水情况调研工作，分别为九江石化、江西晨鸣纸业公司、景德镇欧神诺陶瓷有限公司和江西华孚纺织有限公司。调研对各企业的基本情况、用水工艺、用水水平等进行深入了解。2003年，江西省首次制订并颁布了工业用水定额标准并于2011年完成修订工作并通过审定，2011年7月正式对外颁布实施，该定额标准即为《江西省工业企业主要产品用水定额标准》（DB36/T420-2011）。2014年6月，江西省对该工业用水定额标准进行复审。2014年12月，江西省委托相关技术部门承担江西省工业企业主要产品用水定额的修订工作。存在的主要问题：（1）用水定额在核定企业用水计划方面基本上没有发挥作用。水行政主管部门在核定企业年度用水计划时，主要依据是企业自报的用水计划、企业近两年的用水规模，基本上没有根据用水定额核定企业用水计划；（2）水平衡测试工作开展不够。工业用水定额的制（修）订以水平衡测试数据为基本依据，但江西省关于工业企业水平衡测试的工作开展较少，特别是高耗水相关工业行业。现场调研的四家企业中，仅有2家开展过水平衡测试工作；12 第三章江西省工业用水定额合理性评估（3）江西省2011年制订的用水定额标准中，多数定额指标已经不满足当前国家标准、行业标准以及实际用水管理的要求。2016年江西省关于用水定额修订工作的思路需要改进，基础资料收集也需要进一步加强。定额标准修订过程中，既缺乏与现行国家标准的对比分析，也缺乏与其他省份定额标准的横向对比分析和与本省2011年标准的纵向对比分析；资料收集不全，应更加全面收集现行国家标准和行业标准。3.2主要工业用水行业及其用水量分析工业用水定额合理性评估需要获得主要工业用水行业各项信息，如主要工业用水行业数量及其用水量信息。但目前江西省工业各行业的用水情况缺乏系统全面的统计数据，因此本论文研究主要以下列3类数据为依据来分析主要工业行业用水量：（1）2011年江西省水利普查用水数据；（2）2013年江西省取水许可台账数据；（3）2014年江西省对全省范围内典型企业的调研数据以及用水定额修订普查数据。根据3类数据分析的江西省各工业行业用水比重关系见表3-1及图3-1所示。表3-1江西省各产业用水总量比重关系行业水利普查取水台账地方上报及典型调查造纸1.26%2.34%1.48%石化4.24%7.46%4.04%纺织0.44%0.35%0.47%金属冶炼及压延5.78%1.91%4.38%火电73.85%81.97%80.32%食品1.04%0.60%0.63%其他13.30%5.37%8.69%主要工业行业用水比重13.30%1.26%4.24%0.44%1.04%5.78%73.85%造纸石化纺织冶金火电食品其他图3-1江西省各产业用水总量比重关系13 华南理工大学硕士学位论文江西省主要工业用水行业包括高用水及高污染产业和地方特色产业两类。其中，高用水及高污染产业包括造纸、石化、纺织、金属冶炼及压延、火电、食品加工等6类；特色工业行业包括陶瓷和稀土等2类。《江西省工业企业主要产品用水定额标准》（DB36/T420-2011）包括34个工业大类，制订了281个工业产品用水定额标准，其中包括江西省的主要高用水及高污染产业（包括造纸、石化、纺织、冶金、火电、食品加工等6大产业，用水量占工业总用水量的86.7%）和特色工业产业（包括陶瓷和稀土2大产业，用水量占工业总用水量的0.6%）的定额标准。江西省2011年用水定额标准涵盖的工业类别用水总量占工业总用水量的90%以上，覆盖范围较好。3.3拟定评估标准结合《用水定额评估技术要求》和《项目节水评估技术导则》等相关标准和资料的评估内容，拟定江西省工业用水定额合理性评估标准包括5项内容：第一，依据《国民经济行业分类与代码》规定的行业划分制订情况；第二，结合省内产业结构特点，经济发展水平制订情况；第三，按国家定额标准要求，按规模和工艺区别制订情况；第四，用水定额与现状用水水平的对比情况；第五，定期或适时修订情况。其中，第2项难以客观量化，且与第3、4项有部分重复，本次评估暂不考虑。工业用水定额合理性评估采用加权平均方法，各项内容的权重如表3-2所示，相关的评估内容如表3-3所示，评估的衡量标准如表3-4所示。表3-2工业用水定额合理性评估加权值标准评估项加权备注值《国民经济行业分类与代码》是制订工业用水定额评估项1：依据《国民经济行业的基础依据，各省均据此制订，但由于制订或修订分类与代码》规定的行业划分制0.10时期的不同，定额采用的行业分类与最新分类标准订情况可能有所不同，该项内容与“评估项4”有重叠，本次考虑赋予较低的加权值评估项2：按国家定额标准要是反映定额标准合理性、规范性以及是否具有可比0.35求，按规模和工艺区别制订情况性的重要内容，应赋予较高的加权值评估项3：用水定额与现状用水是反映定额标准现实合理性的重要评估内容，与评0.35水平的对比情况估项2具有同等的重要性，也应赋予较高的加权值14 第三章江西省工业用水定额合理性评估定期适时修订在一定程序上可综合反映定额的先进性和合理性，也可反映用水定额管理的规范程度和评估项4：定期或适时修订情况0.20地方主管部门的重视程度，因此较为重要，但考虑到与其他评估项有部分内容重叠，本次赋予较低的加权值表3-3工业用水定额合理性评估内容评估项赋值标准参考标准赋值方法评估项1：与《国民2011年《国民经济按是否满足要求，经济行业分类与代是为“1”，否为“0”行业分类与代码》直接赋分码》对比评估项2：复核是否颁布的定额标准中符合国国家已颁布取水定额按符合国家标准的定额按规模和工艺区别制家定额标准的比例（%）标准共29项数量所占百分比赋分订的国标要求在满足国家标准评估项3：与企业实企业实际定额符合地方定地方用水定额标准的条件下，原则上际用水对比额标准的比例（%）浮动不超过20%。评估项4：是否定期按是否满足要求，是为“1”，否为“0”是否5年修订1次或适时修订直接赋分表3-4工业用水定额合理性评估标准评价等级较差一般好很好评估区间（%）＜7070-8080-90≥903.4江西省工业用水定额合理性评估3.4.1《国民经济行业分类与代码》参考情况数据分析表明：《江西省工业企业主要产品用水定额标准》（DB36/T420-2011）是依据《国民经济行业分类与代码》（GB/T4754-2002）划分行业，已经不符合《国民经济行业分类与代码》（GB/T4754-2011）行业分类标准。3.4.2与国家取水定额标准要求对比分析目前国家已经颁布取水定额标准（GB/T18916）29项，江西省颁布了其中的13工业行业地方标准。与国家标准对比该13个工业行业符合国家用水定额标准要求（按工15 华南理工大学硕士学位论文艺与规模划分）修订的有9项（纺织产品分类与国家标准不同，但染整产品基本符合GB/T18916.4-2012），占比64.3%。目前国家取水定额标准基本上为2012年以后修订或颁布实施的，江西省用水定额标准为2011年颁布实施，如表3-5所示。从对比分析结果来看，江西省部分工业行业用水定额标准已不能很好地衔接国家标准，难以满足水资源管理需求，需要开展修订工作。表3-5江西省用水定额标准按规模和工艺制订制订情况统计表序号工业行业类别国家定额标准是否按规模和工艺制订1火力发电GB/T18916.1-2012是2钢铁联合GB/T18916.2-2012是3石油炼制GB/T18916.3-2012是4纺织染整产品GB/T18916.4-2012分类方式不完全一样5造纸产品GB/T18916.5-2012是6啤酒制造GB/T18916.6-2012是7酒精制造GB/T18916.7-2014未按原料分类8合成氨GB/T18916.8-2006是9味精制造GB/T18916.9-2014是10医药产品GB/T18916.10-2006是11选煤GB/T18916.11-2012未按规划分类12氧化铝生产GB/T18916.12-2012-13乙烯生产GB/T18916.13-2012-14毛纺织产品GB/T18916.14-2014-15白酒制造GB/T18916.15-2014未分类制订16电解铝生产GB/T18916.16-2014未分类制订17铜冶炼生产GB/T18916.18-2015-18铅冶炼生产GB/T18916.19-2015-19柠檬酸制造GB/T18916.23-2015-3.4.3与典型企业实际定额值对比分析（1）火电行业根据调研资料，选择华能国际电力股份有限公司井冈山电厂二期工程以及其他5座火力发电厂作为火电行业典型企业，其中重点分析井冈山电厂二期工程。16 第三章江西省工业用水定额合理性评估华能国际电力股份有限公司井冈山电厂为凝气式燃煤火力发电厂，二期工程（2×600MW）于2009年12月完成试运行后投产发电。机组设计取水流量为0.702m3/s，取水许可证载明的取水量为1204万m3/a。华能国际电力股份有限公司井冈山电厂二期工程全厂用水、排水情况的水平衡测试数据如表3-6所示。表3-6井冈山电厂二期工程水平衡测试水量平衡表用水项目用水量（m3/h）重复用水量（m3/h）新鲜水耗量（m3/h）二期循环水量9448992773.191715.81去往制约系统52.97052.97辅机冷却水000空压机、灰斗及灰库气171.1112.95158.16循环水泵电机冷却水化风机冷却水51051干灰、渣调湿等用水4.884.880暖通空调冷却水17.21017.21厂区生活用水33.12033.12消防水18.2615.332.93招待所6.7706.77氢站000栈桥及煤场用水68.2160.987.23脱硫系统冷却水202.98202.980凝泵变频器冷却83.3083.3其他用水3.503.52×600MW机组耗水量95202.3193070.312132二期水重复利用率97.76结果表明：井冈山电厂二期工程平均用水量95202.31m3/h，重复用水量93070.31m3/h，新鲜水耗量2132m3/h，重复用水效率97.76%，单机容量取水量为0.45m3/GW.s，单位发电量取水量为1.61m3/MW.h。井冈山电厂二期工程与其他5家火电行业典型企业的2013年用水情况如表3-7所示。其中，机组发电规模≥600MW的单位产品取水量为1.61~2.59m³/MW·h。表3-7江西省火电行业典型企业2013年用水情况统计表年产量2013年实际取单位产品取水量序号取水权人名称取水项目行业类别（万kw·h）水量（万m³）（m³/MW·h）1中国国电集团公2×125MW+直流冷却37966362795.5317 华南理工大学硕士学位论文司九江发电厂2×200MW国电九江发电有22×350MW直流冷却2932782801395.52限公司国电黄金埠发电32×600MW循环冷却50027812962.59有限公司华能国际电力股1.654份有限公司井冈2×660MW循环冷却69593911471.61（水平衡）山电厂江西中电投新昌发电有限公司新昌电厂（现更名52×700MW循环冷却66792811951.79为中电投江西电力有限公司新昌发电分公司）江西景德镇发电62×660M循环冷却70328411511.64厂注：直流电厂未扣除直流冷却用水典型企业实际定额与国家及江西省标准的对比结果如表3-8所示，其中，机组发电规模≤300MW直流冷却的企业与江西标准对比差异达到了-20.4%；机组发电规模＜300MW循环冷却的江西省标准4.80m³/MW·h远大于国家标准3.20m³/MW·h；机组发电规模≥600MW级循环冷却的江西省标准3.84m³/MW·h远大于国家标准2.40m³/MW·h，企业与江西标准对比差异达到了-32.6%~-58.1%，差异较大，这说明江西省定额标准已偏大，需要修订。表3-8江西省企业实际定额与国家及江西省定额标准对比江西省企业企业与江西标火力发电产品名称/规模单位国标标准实际定额准对比（%）〈300MWm3/MW·h0.7995.53-20.4%120直流冷却300MW级m3/MW·h0.5495.52-20.4%≥600MWm3/MW·h0.46100〈300MWm3/MW·h3.204.80循环冷却300MW级m3/MW·h2.75≥600MWm3/MW·h2.403.841.61~2.59-32.6%~58.1%注：直流电厂的江西省标准及企业实际定额未扣除直流冷却水量，国标则已扣除（2）食品饮料制造业食品饮料制造业选取的典型企业为江西燕京啤酒公司。该公司年取水能力60万18 第三章江西省工业用水定额合理性评估m3，生产工艺流程过程中，行业用水工序一般情况下可以分为：糖化、发酵用水约占35%左右，包装用水（清洗瓶子、消毒、冲洗车间）约占50%，原料粉碎、煮沸、蒸发、麦汁冷却、除杂用水约占15%。江西燕京啤酒厂2012-2014年近3年的用水统计资料如表3-9所示。表3-9江西燕京啤酒厂近3年用水统计表年份年产量/万kL年用新水量/m3单位新水量（m3/kL）201211.657106506.1201312.196338805.2201410.265279915.1食品饮料制造业典型企业实际定额与国家及江西省标准的对比结果如表3-10所示。可以看出，江西省定额标准9.5m3/kL远高于国家标准6.0m3/kL（现有）和5.5m3/kL（新建），远高于典型企业实际定额值5.1m3/kL，企业与江西标准差异达到了-46.32%，差异较大，这说明江西省定额标准已偏大，需要修订。表3-10江西省企业实际定额与国家及江西省定额标准对比国标企业与江西标行业江西省标准企业实际定额单位定额值准对比（%）6.0（现有）啤酒制造m3/kL9.55.1-46.32%5.5（新建）（3）金属压延业选取新余钢铁有限责任公司作为本次调研的典型企业。该公司于2009年兴建300万吨规模的1580mm薄板工程并投入生产，新钢1580mm项目工程设计年取水量为2464万m3。通过对新钢1580mm项目水平衡测试数据的整理与分析，如表3-11所示，计算出该项目区吨钢取水量为4.65m3/t。表3-11新钢1580mm项目现状水平衡测试成果项目区水源其中日取水量取水量地表水地下水自来水生产供水量其他供水量（m3）8721287212005290434308用水种类其中生产取水量生产新水软水除盐水回用水常规水资源量非常规水源量（m3）38096859.63037154905290415490主要指标单位产品取水量：4.65m3/t重复利用率：96.7%非常规水资源替代率：22.6%19 华南理工大学硕士学位论文典型企业实际定额与国家及江西省标准的对比结果如表3-12所示，可以看出，江西省特殊钢定额标准22m3/t远高于国家标准7.0m3/t（现有）和4.5m3/t（新建）；江西省普通钢定额标准16m3/t远高于国家标准4.9m3/t（现有）和4.5m3/t（新建），远高于典型企业实际定额值4.65m3/t，企业与江西标准差异达到了-70.94%，差异很大，这说明江西省定额标准已偏大，需要修订。表3-12金属压延业典型企业实际定额与定额标准对比国标企业与江西标行业江西省标准企业实际定额单位指标定额值准对比（%）4.9（现有）普通钢164.65-70.94%4.5（新建）钢铁联合m3/t7.0（现有）特殊钢224.5（新建）（4）金属冶炼业江西省金属冶炼主要包括阴极铜、铝型材、电解铝、锌锭等产业，本次评估共选择11家典型企业。11家典型企业用水情况如表3-13所示。表3-13江西省有色金属冶炼用水调查表实际江西现序号企业名称产品名称定额单位用水状定额1江西铜业股份有限公司贵溪冶炼厂6.202江西岩瑞铜业有限公司8.003江西鸿阳铜业有限公司阴极铜8.21m3/t4江西博泽铜业有限公司（电解铜）9.625江西省金瑞铜业有限公司9.206横峰县中旺铜业有限公司10.277江西和谐铝业有限公司铝型材m3/t27.10308江西金凤凰铝业有限公司铝型材m3/t12.009上饶市宏丰铜业有限公司粗铜m3/t10.2110余干精业金属制造有限公司电解铝m3/t18.5012711吉安市鑫旺金属有限公司锌锭m3/t15.2020 第三章江西省工业用水定额合理性评估以阴极铜生产为例说明金属冶炼业的用水特点。阴极铜生产的用水特点是：烟气脱硫耗水，竖炉渣水萃用水、阳极板冷却，以及锅炉用水为主，约占2/3；工艺及辅助生产用新水量为辅及部分厂区生活用水，如铜泥配料用水，电解、净液用水，锅炉水膜除尘用水。江西省6家阴极铜生产企业的2014年的生产用水情况如表3-14所示，单位产品新水量在6.2~10.27（m3/t）之间。江西省金属冶炼业典型企业实际定额值与国家及江西省定额标准的对比分析如表3-15所示。因江西省仅制订了铝型材及电解铝两种产品的用水定额标准，表中仅给出了这两类生产企业用水水平与江西省相应定额标准的比较结果。其中，江西省定额标准远高于典型企业实际定额值，电解铝和铝型材的企业与江西标准差异分别达到了-85.43%和-34.84%，差异很大，这说明江西省定额标准已偏大，需要修订。表3-14金属冶炼业典型企业实际定额统计表江西铜业股江西江西江西省横峰县岩瑞铜业企业名称份有限公司鸿阳铜业博泽铜业金瑞铜业中旺铜业有限公司贵溪冶炼厂有限公司有限公司有限公司有限公司年生产阴极12028.64.13.42.96铜/万t年取新水量/744.016.070.639.431.330.4万m3单位产品新6.208.008.219.629.2010.27水量（m3/t）备注：年取新水量是直接用于生产的水量；表中数据为2014年数据。表3-15江西省企业实际定额与国家及江西省定额标准对比表国标企业企业与江西标产品江西省标准单位定额值实际定额准对比（%）3.5（现有）电解2.5（新建）原铝液1.3（先进）电解铝m3/t12718.5-85.43%4.0（现有）重熔用铝锭3.0（新建）1.7（先进）铝型材m3/t3019.55（平均）-34.84%锌锭m3/t无15.220（现有）6.2～10.27阴极铜m3/t铜精矿无18（新建）8.58（平均）21 华南理工大学硕士学位论文16（先进）含铜二次资源（5）陶瓷产业陶瓷产业选择景德镇汉索夫陶瓷实业有限公司（以下简称“汉索夫公司”）和景德镇欧神诺陶瓷有限公司（以下简称“欧神诺公司”）这两个典型企业。其中，汉索夫公司生产系统用水流程如图3-2所示。其水平衡测试结果如表3-16所示。雨水收集煤气站压机循环水压机自来水生产用水冷却池总水箱山塘蓄水制釉线用水制釉球磨用水球磨机组污水处理池除尘塔图3-2汉索夫陶瓷生产系统用水流程示意图表3-16汉索夫公司水平衡测试统计表（单位：m3/d）重复利用水量排耗水量用水单元新鲜水量间接冷却其他循回用水量排水量耗水量循环水量环水量制釉线29524制釉球磨32428压机1901542190球磨机组60371.5392.539除尘塔37825煤气站53205553合计36420551542749.5401.5364.0*注：耗水量364.0m3/d包含污水处理池蒸发量5.0m3/d。根据实测数据计算，汉索夫陶瓷工业用水重复利用率92.3%，间接冷却水循环率为97.5%，企业日生产能力为1.1万m2，单位产品取水量为4.72m3/t。欧神诺公司2013年~2015年单位产品用水量单位与江西省用水定额标准不一致，22 第三章江西省工业用水定额合理性评估本研究首先对其统计分析成果进行了单位转换，如表3-17所示。表3-17欧神诺公司单位产品用水量统计表产品实际产量取水量单位产品用水量单位转换企业年份名称（万m2）（万m3）（m3/万m2）（m3/t）景德镇欧神2013瓷片794.4615188.82.72诺陶瓷有限2014瓷片1002.7332319.134.59公司2015仿古砖1199.9732266.73.84注：2013年仅生产瓷片（属于瓷器），2014年开展生产瓷片和仿古砖（属于陶器，相对瓷器含水率较高）。将上述2家陶瓷生产企业的实际定额与江西省定额标准进行对比，如表3-18所示。其中，江西省定额标准6m3/t远高于汉索夫公司的4.72m3/t、远高于欧神诺公司的3.71m3/t，差异分别达到了21.33%和38.17%，幅度均在20%以上，差异较大，这说明江西省定额标准已偏大，需要修订。表3-18陶瓷业典型企业实际定额与江西省定额标准对比企业实企业实际与企业单位江西省标准际定额江西标准对比景德镇汉索夫陶瓷实业有限公司m3/t4.72-21.33%6景德镇欧神诺陶瓷有限公司m3/t3.71（平均）-38.17%（6）纺织行业纺织行业选择江西昌硕户外休闲用品有限公司（以下简称“昌硕公司”）和江西华孚纺织有限公司（以下简称“华孚公司”）作为典型企业。昌硕公司用水流程如图3-3所示，水平衡测试成果如表3-19所示。23 华南理工大学硕士学位论文图3-3昌硕公司用水流程图表3-19昌硕公司水平衡测试成果项目区水源其中日取水量取水量地表水地下水自来水生产供水量其他供水量（m3）2677.31183.201494.12662.414.9生产水量取新水量重复利用量耗水量（m3）2677.38578.1242.4单位产品取水量：重复利用率：主要指标＊废水回用率：36.5%2.82m3/100m76.2%华孚公司用水情况如表3-20所示。表3-20江西华孚纺织有限公司用水情况产品实际产量取水量单位产品用水量企业年份名称（t）（万m3）（m3/t）20131403855.1639.29江西华孚纺织2014色纺纱1131543.1738.15有限公司2015857634.3940.10纺织业典型企业实际定额与国家及江西省定额标准的对比分析如表3-21所示。其中，江西省涤纶产品生产企业的实际定额2.82m3/100m小于江西省定额标准3.5m3/100m，差异达到了-19.43%；而色纺纱生产企业的实际定额-39.18m3/t大于江西省现行定额标准35m3/t，差异达到了11.94%。因此，涤纶产品和色纺纱产品的定额标24 第三章江西省工业用水定额合理性评估准均需要修订。表3-21纺织业典型企业实际用水水平与国家及江西定额标准对比国标企业实企业实际与行业江西省标准单位指标定额值际定额江西标准对比m3/棉、麻、化纤及3.0（现有）3.52.82-19.43%纺100m混纺机织物2.0（新建）织150（现有）麻、化纤、棉和业m3/t3539.1811.94%针织物、纱线100（新建）（7）造纸行业造纸行业选择江西晨鸣纸业有限公司作为典型企业。江西晨鸣纸业有限公司的主要用水包括：生产用水、辅助生产用水和冷凝水等。其水平衡测试结果为：单位产品新水量16.9m3/t，如表3-22所示。表3-22企业水平衡测试成果表其中其中公司取水量日取水量地表水地下水自来水生产供水量外供水量（m3）136832136832001368320其中其中造纸生产新水日新水量常规水非常规水地表水热电厂供水量（m3）资源量资源量18807.816381.22426.618807.80主要指标单位产品最水量：16.9m3/t重复利用率：92.2%注：造纸生产新水量为扣除自备电厂取用水后的指标。企业实际定额值与江西省定额标准及国家标准对比如表3-23所示，其中，江西省定额标准50m3/t远高于国家标准25m3/t（现有）和20m3/t（新建），远高于企业实际定额16.9m3/t，差异达到了66.2%，差异很大，这说明江西省定额标准已偏大，需要修订。表3-23企业实际定额与国家及江西定额对比表国标企业实际企业与江西标行业江西省标准单位指标定额值定额准对比（%）25（现有）造纸m3/t包装纸5016.9-66.2%20（新建）25 华南理工大学硕士学位论文（8）化工行业选择九江石化公司作为化工行业的典型企业进行调研。九江石化公司的用水包括：产品生产过程中的主要生产用水、辅助生产用水（例如机修用水、贮运用水、污水处理场用水等）、附属生产用水和居民生活用水（员工社区日常生活用水）。该公司2013-2015年的实际产量、用水量及单位产品用水量数据如表3-24所示。表3-24九江石化2013-2015年用水情况实际产量取水量单位产品用水量企业年份产品名称（t）（万m3）（m3/t）2013原油加工535262.150.49九江2014原油加工498239.040.48石化2015原油加工595291.550.49公司2016（1～7月）原油加工450216.020.48企业实际定额值与江西省定额标准及国家标准对比如表3-25所示，其中，江西省定额标准1.7m3/t（燃料型）远高于国家标准0.75m3/t（现有）和0.6m3/t（新建），远高于企业实际定额值0.49m3/t，差异达到了71.18%；江西省定额标准2.0m3/t（润滑型）远高于国家标准0.75m3/t（现有）和0.6m3/t（新建），远高于企业实际定额值0.49m3/t，差异达到了75.5%，差异很大，这说明江西省定额标准已偏大，需要修订。表3-25石化行业典型企业实际定额与国家及江西定额标准对比国标企业实企业与江西标行业江西省标准单位指标定额值际定额准对比（%）石油0.75（现有）1.7（燃料型）-71.18%m3/t原油加工0.49炼制0.60（新建）2.0（润滑型）-75.5%3.5合理性评估结果及建议3.5.1评估结果江西省工业用水定额合理性评估结果如下：（1）江西省现行工业用水定额标准不符合当前国民经济行业分类标准的要求，评估赋值为“0”；（2）江西省现行工业用水定额标准与国家标准对比，按规模和工艺制订用水定额26 第三章江西省工业用水定额合理性评估标准的有9项，占比64.3%，即评估赋值仅为“0.643”，部分产品用水定额标准已不能满足水资源管理的相关需要，需要开展修订工作。（3）与典型企业实际用水水平对比，12项行业定额指标中，江西定额标准上下浮动不超过20%的仅有2项，如表3-26所示，占比16.7%，评估赋值仅为“0.167”。表3-26典型企业实际定额与国家及江西定额标准对比企业实际与企业实行业单位指标国标江西省标准江西标准对际定额比（%）〈300MW0.7995.53-20.40%直流冷却120火电m3/MW·h300MW级0.5495.52-20.40%循环冷却≥600MW2.43.841.9-50.31%36.0（现有）啤酒啤酒制造m/kL9.55.1-46.32%5.5（新建）34.9（现有）钢铁钢铁联合m/t普通钢164.65-70.94%4.5（新建）3.5（现有）电解原铝液2.5（新建）31.3（先进）电解铝m/t12718.5-85.4%4.0（现有）重熔用铝锭3.0（新建）金属冶1.7（先进）炼3铝型材m/t3019.55-34.84%3锌锭m/t无15.220（现有）6.2～10.273阴极铜m/t铜精矿18（新建）无8.5816（先进）3m/t4.72-21.33%陶瓷63m/t3.71-38.17%3棉（麻等）3.0（现有）m/100m3.52.82-19.43%机织物2.0（新建）纺织业3棉（麻等）150（现有）m/t3539.1811.94%针织及纱线100（新建）325（现有）造纸m/t包装纸5016.9-66.20%20（新建）0.75（现有）1.7（燃料3石化石油炼制m/t原油加工0.48-71.18%0.6（新建）2.0型）（润滑型）27 华南理工大学硕士学位论文140120江西定额企业定额100806040200纱线电解铝铝型材包装纸直流冷却循环冷却联合企业棉机织物石油炼制火电啤酒钢铁金属冶炼陶瓷纺织业造纸石化图3-4江西省定额标准与企业对比（4）江西省现行工业用水定额标准的修订工作已于2014年开始实施。国家对各行业用水定额的基本修订要求为每5年修订一次，江西省该定额标准基本符合定期或适时修订的要求。评估赋值为“1”。评估结论：江西省现行工业企业用水定额的合理性评估值为48.3%，评估结果为合理性较差。表3-27工业用水定额合理性评估赋值表评估项评估赋值加权值评估结果评估项100.10评估项20.6430.350.225评估项30.1670.350.058评估项410.20.2合计48.3%表3-28江西工业用水定额合理性评估结果评价等级较差一般好很好评估区间（%）＜7070-8080-90≥90评估值（%）48.33.5.2建议（1）建议江西省对该定额按国家标准进行修订，其中，如果无国家标准但有行业28 第三章江西省工业用水定额合理性评估标准的，应参考该行业定额标准进行适当修订；对于既无国家标准也无行业标准的其他产品，应在广泛开展本地企业用水水平调查、参考其他省级行政区用水定额修订成果（2014年以后修订完成的）并充分考虑技术进步因素的基础上，尽快开展相应的用水定额标准修订工作；（2）建议江西省参考最新的《国民经济行业分类与代码》（GB/T4754—2011）执行各行业的分类，进而修订相关用水定额值；因部分行业启动较晚或规模较小等历史原因，补充部分江西省高用水行业定额标准，例如金属冶炼行业中的“阴极铜”、“锌锭”未制订定额，需及时进行制定以补充完善；纺织业产品用水定额标准的分类不完善，产品不全，即存在缺项，建议及时修订完善；（3）建议根据国家严格用水定额管理的具体行业要求，对工业用水定额标准按通用和先进，分别提出2类定额标准。3.6本章小结本章首先分析江西省工业用水定额编制及应用情况，揭示其存在的主要问题。再根据拟定的定额评估标准进行合理性评估，结果表明：江西省现行工业企业用水定额的合理性评估值仅为48.3%，评估结果为“宽松”，即合理性较差，建议江西省对该定额标准按国家标准进行修订，参考最新的国民经济行业分类与代码对各行业进行分类，对工业用水定额标准按通用和先进，分别提出2类定额标准。29 华南理工大学硕士学位论文第四章基于层次模糊评价的江西省工业用水定额合理性研究第三章从定性的角度评估了江西省现行工业企业用水定额标准的合理性，评估结果为“宽松”，即合理性较差。为了更加全面、科学地反映该定额的合理性问题，本章拟从定量的角度进行研究。常用的定量数学评价方法有很多，包括主成分分析法、灰色关联度法、聚类分析法、模糊综合评价方法、功效系数法、层次分析法、神经网络方法和数据包络分析法等等。其中模糊综合评价法(FCE)构建的系统性较强、所得的结果清晰，可以较好地解决模糊、难以量化的复杂问题，但对于这类复杂的问题，模糊综合评价法难以直接给出各评价指标的权重，而这正是层次分析法(AHP)所擅长的。层次分析法的思想是将复杂问题分解为多个子问题，然后通过两两比较的形式给出决策依据，从而得到各评价指标的排序权重，这样就解决了模糊综合评价法中复杂评价指标权重确定的问题。因此，本章拟选取评估因子，构建评价指标体系，基于层次模糊综合评价模型和系统层次模糊优化模型分别对江西省现行工业用水定额标准合理性进行定量评估。4.1评估方法简介4.1.1层次分析法层次分析法（AnalyticalHirerarchyProcess，AHP）是美国学者萨迪（T.L.Saaty）于20世纪70年代初提出的一种系统分析方法。层次分析法将人们所要研究对象看成一个统一的系统，再将这个系统分成多个不同的层次，相邻两个层次间存在着相互影响。层次分析法的基本原理是将复杂问题转化为由有序层次组成的系统，这个系统结构清晰，逻辑简单易懂，直观反映人们所要研究的系统内部复杂因素（影响因子）直接的关系。因此，层次分析法适合用于处理难以量化的复杂问题，是学术界目前处理定性与定量相结合的复杂问题当中比较科学、实用、高效的方法[66-71]。层次分析法基本步骤如下[72-74]：（1）研究系统中各要素的关系，划分层次结构，整合评价因子，构建评价指标体系，建立递阶层次结构，其中包括目标层、准则层和方案层等，如图4-1所示。30 第四章基于层次模糊评价的江西省工业用水定额合理性研究目标层T评价目标T准则层C准则C1准则C2准则C3方案层P方案P1方案P2方案P3方案P4图4-1递阶层次结构示意图（2）构造评价指标判断矩阵P=（Pij）n*n。CkP1P2…P3P1P11P12…P1nP2P21P22…P2n……………PnPn1Pn2…Pnn其中，Ck为相对于Pk层的上一层次各个元素，Pk为相对于Ck层的下一层次各个元素，且下一层次元素对上一层次元素有支配关系。Pij表示在准则Ck对应下元素i和元素j的相对重要属性值。这里通常采用1-9标度法对判断进行定量化，如表4.1所示。表4-1判断矩阵标度定义标度含义1两个元素相比，具有同样重要性3两个元素相比，前者比后者稍重要5两个元素相比，前者比后者明显重要7两个元素相比，前者比后者强烈重要9两个元素相比，前者比后者极端重要2,4,6,8上述相邻判断的中间值倒数两个元素相比，后者比前者的重要性标度（3）利用系统当中各个要素指标的判断矩阵结果计算各个要素下相关指标的权重（单排序）并进行一致性检验。所谓的一致性指标，指的是衡量判断矩阵偏离一致性的程度，其数学是各层次指标间的判断矩阵的最大特征根以外的特征根的负平均值，即：31 华南理工大学硕士学位论文nmaxCI（4-1）n1nnnAWaW11ij1ijjmax（4-2）nii11WiinW为了判断不同判断矩阵之间是否具有满意的一致性，常常采用平均一致性指标的概念进行描述，即RI值，如表4-2所示。表4-2RI值与判断矩阵阶数的关系阶数n1234567891011RI值000.580.901.121.241.321.411.451.491.53根据判断矩阵的性质可知，1、2阶判断矩阵的平均一致性指标，即RI值恒为零，恒具有完全一致性。当阶数＞2时，在引入随机一致性比率的概念，用CR表示，在数学上的意义是各层次的判断矩阵的一致性指标CI值与同一层次的平均随机一致性指标RI之间的比值。当：CICR＜0.10（4-3）RI时，就可以认定判断矩阵满足了一致性的数学要求；如果随机一致性比率的数值超过了0.10，则需要对判断矩阵进行调整和变换，直到这个判断矩阵满足一致性要求为止。（4）利用系统当中各个层次指标的判断矩阵结果计算各个层次权重（总排序）并进行一致性检验，这是层次分析法计算指标权重的最后一个关键步骤。即计算每个层次相对于系统总目标的所占权重，此结果即为所有方案层的总体排序，最后检验这个排序权重是否满足数学意义上的一致性，即检验总排序的判断矩阵是否通过一致性检验。4.1.2模糊综合评价法生产生活中的许多研究问题存在着许多不确定性，人们描述不确定性总是存在着部门主观色彩，这是在定量研究领域需要尽可能克服和解决的主要问题之一。为了更好地克服这种主观不确定性，美国学者查德（L.A.Zadeh）于1965年提出模糊集合理论(fuzzysets)的概念。模糊综合评价法（fuzzycomprehensiveevaluationmethod）是一种以隶属度理论来描述模糊界限的方法[75,76]。采用模糊综合评价法可以使所要研究对32 第四章基于层次模糊评价的江西省工业用水定额合理性研究象中因素呈现很强的系统性、得到很清晰的最终评价结果，使评价逻辑和结论科学合理。因此，模糊综合评价法对于那些比较难以量化的研究对象，常常起到不错的效果[77]。模糊综合评价法的基本步骤总结如下：（1）根据评价对象和目标，设定评价对象A的评价指标集：Uuuuu1,,,,....,234un,（4-4）其中，n为评价指标结构系统中评价指标的个数，u(i=1,2,3,…,n)为各评价指标值。本1章节研究中的各个评价指标，采用层次分析法方案层对应的的指标集合。（2）确定评价等级，评判等级通常来说既可以定性化的，也可以是定量化的：Vv,,,,....,1vvv234vm,（4-5）其中，vj(j=1,2,3,…,m)为对于ui的各评价等级。评价等级应当根据研究对象的具体情况进行合理设定。如对成绩或体育运动水平的优、良、中、差；对某研究区域的土壤环境或水环境的污染程度：极其严重污染，较严重污染，轻微污染，无污染等；本章节所研究对象为江西省现行工业行业的用水定额合理性，因此，可根据相关标准和内容设定差、一般、好、很好这四个等级。（3）构建评价指标的权重向量。对于某具体研究问题，评价对象集合里各个元素具有不同的重要性，即它们具有不同的权重数据，这就构成了指标集合U的模糊子集，即权重向量：Aa,1aaa2,,34,....,an（4-6）这n个权重数满足非负性条件等概率学统计：nai100ai（4-7）i1ai(i=1,2,3,…,n)为各评价指标的权重。本章节研究采用AHP计算各个指标的权重，具体计算方法参考4.1.1节的步骤介绍说明。（4）分别对每个影响因子进行评价，以确定各个影响因子的隶属程度。我们设定第i个影响因子ui相对于vi的模糊向量Ri。若对每个影响因子进行评价，得到的结果为糊关系矩阵，这里我们称之为隶属度R。因此，对U中的每一个影响因子，根据前面设定好的评价等级V进行模糊评判，根据评判结果即可得到模糊关系矩阵：33 华南理工大学硕士学位论文r11r12...r1nrr...rR21222n（4-8）............rr...rn12nnn其中，rij表（i=1,2,3,…,n；j=1,2,3,…,n）示该影响因子相对评价等级的隶属程度。本章研究采用17位参与2015年最严格水资源管理制度考核工作的专家和工作人员的评分结果的均值为隶属度评价结果。（5）根据上述求得的权重向量A和模糊关系矩阵R，即可对评价对象的模糊综合评价合成并进行归一化处理：r11r12...r1nrr...rCAR*a,aaa,,,....,a*21222nc,,,,....,cccc1234nn1234（4-9）............rr...rn12nnn其中，ci表示评价对象相对各层评价等级vi的隶属度。对于多层次评价指标体系，在上述结果的基础上，逐层计算，即为最终的模糊综合评价结果。4.1.3层次模糊综合评价模型根据前面的分析叙述，现简要阐述层次模糊综合评价模型的构建。工业用水定额合理性评估受到实际用水水平、产业结构特点、节水工艺和水平衡测试等众多因素的影响。假设该评估系统的评价指标集为E，则可根据评价指标的不同属性将指标集E分解为e个独立的子系统。这里假设每个子系统分别有e1、e2、e3、e4，…，ei个独立的评估因子，则有：eEeiie1,2,...,（4-10）i1ee,it（4-10）it根据式（4-4），设该评估系统第i个子系统中第j个评估因子的定额合理性评分值为igj，则第i个子系统中ei个评估因子的合理性评分情况可用向量G表示：iGig1,ig2,ig3,...,igei,（4-12）由于工业用水定额合理性评估研究中部分评估因子是正向评估型（越大越优型），如34 第四章基于层次模糊评价的江西省工业用水定额合理性研究节水工艺投入等；而部分评估因子却是逆向评估型（越小越优型），如环境污染影响等。因此需要对其标准化处理。对正向评估型因子的标准化处理为：gieig=（4-13）ieiiggeiimaxiemin对逆向评估型因子的标准化处理为：igeimaxigeiminigeig=（4-14）ieiiggeiimaxiemin式中，iegi为标准化处理后的评估因子合理性评分值，iggeii、ie分别为第i个maxmin评估因子评分值中的最大值和最小值。根据式（4-8），分别对评价子系统中的每个评估因子进行标准化处理后，根据评判结果即可得到模糊关系矩阵：1g11g1...1ge1gg...g21222e2G（4-15）............gg...ge12eeei根据工业用水定额理性的优劣程度，可设置相应的评估等级。由式（4-5）设定评估等级向量为：Ffff1,2,,...,3ft1,（4-16）根据模糊理论观点，每个子系统分别以一定的隶属度hi隶属于某一评估等级fti，因此，各子系统的隶属度可用向量H表示：iHihh1,i2,ih3,...,ith1,（4-17）t1ilh1h0满足：l1il（4-18）由于每个工业用水定额合理性影响因子对评估结果的影响程度不同，因此需要对其相对重要性赋予不同的权重，以此客观反映各评估的相对重要性。层次模糊综合模型中采用层次分析理论来构建合理性评估因子的权重向量。采用标度法构造L。具体标度所代表的数学意义详见表4-1，这里不再赘述。35 华南理工大学硕士学位论文1ll...121eilg1...212eiL......1...ll...1ee1212利用上述构造的判断矩阵计算各个评估因子的权重（单排序）并进行一致性检验，根据式（4-6）式（4-7）得：Kk,,,,....,1kkk234kn（4-19）ki(i=1,2,3,…,n)为各评估因子所占的权重。这n个权重数满足非负性条件等概率学统计：nki100ki（4-20）i1下面计算一致性指标以衡量判断矩阵偏离一致性的程度，具体数学意义详见式（4-1）的解释。根据式（4-2）可知，最大特征根为：nnnLKlK11ij1ijjmax（4-21）nii11KiinK平均一致性指标RI值具体详见表（4-2）。当阶数＞2时，根据式（4-3）计算随机一致性比率CR表示，当：nnlKj1ijj2ni1KiCR＜0.10（4-22）nn1RI时，就认定判断矩阵满足一致性的数学要求；反之需对标度进行修正，到判断矩阵满足一致性要求为止。根据式（4-9）得到评价指标的模糊综合评价结果并进行归一化处理：1g11g1...1ge1gg...g21222e2CKG*k,1kkk2,,34,....,knn*c,,,,....,1ccc234c（4-23）............gg...ge12eeei其中，ci表示评价对象相对各层评价等级hi的隶属度。对于用水定额合理性评估多层次评价指标体系，再利用评价指标的判断矩阵结果进行总排序和一致性检验，过程与上述一致，逐层计算，即可得到最终的结果。36 第四章基于层次模糊评价的江西省工业用水定额合理性研究4.1.4模型特点及优势分析采用层次模糊综合评价模型对江西省工业用水定额合理性进行评估研究，充分发挥层次分析法和模糊综合评价法的优势，从而使评估过程和结果科学可靠。总结层次模糊综合评价模型具有以下几个特点：（1）性分析与定量研究的相互融合。用科学的定量方法研究江西省工业用水定额合理性评估中的定性问题，使定性分析与定量分析得到较好的结合在一起，克服了江西省工业用水定额合理性评估工作中部分主观随意性和模糊性；（2）评价结果的可靠性。模糊综合评价法(FCE)构建的研究体系可以较好地解决难以量化的复杂问题。但模糊综合评价法难以直接给出各评价指标的权重，而层次分析法正好善于克服此类问题，两者取长补短，使评价结果更加科学合理；（3）评价实施的可操作性。本章节构建的层次模糊综合评价模型思路清晰，步骤简明易懂，评价指标的相关计算可以在MATLAB中编程计算完成，适合完成指标多而复杂的定量研究。4.2层次模糊综合评价模型构建及研究4.2.1评价指标的选取首先以江西省工业行业的实际用水情况的调研资料为基础，分析其用水现状和水平，研究其影响和制约因素。再结合《用水定额评估技术要求》和《项目节水评估技术导则》等相关标准和资料的评估内容和评估标准，参考2016年最严格水资源管理制度考核工作中的评分条例、《重点工业行业用水效率指南》、《江西省2015统计年鉴》、《江西省2015年国民经济和社会发展统计公报》、《江西省2015年水资源公报》等相关资料，以“江西省工业用水定额合理性评估”为目标层。然后确定4个准则层：1、行业划分和定额制修订情况；2、产业结构特点；3、工业企业规模和工艺情况；4、与现状用水水平对比情况。这4个准则层较全面地涵盖了与定额相关的政策，标准，技术等方面，再将其细分为具体的影响因子（二级指标）。分别对上述4个准则层进行统计分析，总结每个准则层相应的影响因子，确定因素层。其中，行业划分和定额制修订情况影响因素有：与工业行业划分标准适应程度、37 华南理工大学硕士学位论文符合国家标准的定额数量与占比、相关节水政策出台情况和主要工业产品定额制（修）订情况等；工业企业规模和工艺情况影响因素有：工业整体布局情况、工业企业资产，产值和人员数、企业用水重复使用率、工业企业用水管理水平和工业企业节水工艺投入使用情况等；产业结构特点影响因素有：经济发展状况、产业供给因素、产业需求因素和环境影响等；与现状用水水平对比情况影响因素有：水资源开发利用现状、企业水平衡测试技术与方法、企业水平衡测试结果、与国家取水定额标准要求对比、与典型企业实际定额值对比、与其他省份用水定额标准对比和重点工业产品用水水平等。4.2.2构建层次模糊综合评价模型根据前述构建的层次模糊综合评价模型，这里借助层次分析法要素层中的各个影响因子为模糊综合评价的各个评价指标，各评价指标的具体描述见4.2.1节。江西省工业用水定额合理性评估层次模糊综合评价模型结构如图4-2所示。38 第四章基于层次模糊评价的江西省工业用水定额合理性研究重点工业产品用水水平P20与其他省份用水定额标准对比P19C4与典型企业实际定额值对比P18对比情况与国家取水定额标准要求对比P17与现状用水水平企业水平衡测试结果P16企业水平衡测试技术与方法P15结构图水资源开发利用现状P14C3模型评价T工业企业节水工艺投入使用情况P13工艺情况工业企业规模和工业企业用水管理水平P12层次模糊综合企业用水重复使用率P11工业企业资产、产值和人员数P10工业整体布局情况P9江西省工业用水定额合理性评估C2环境影响P8产业结构特点江西省工业用水定额合理性评估产业需求因素P7-24图产业供给因素P6经济发展状况P5C1主要工业产品定额制修订情况P4相关节水政策出台情况P3行业划分和定额制修订情况符合国家标准的定额数量与占比P2与工业行业划分标准适应程度P139 华南理工大学硕士学位论文4.2.3指标权重计算及一致性检验如何构建准则层和各方案层的判断矩阵是进行江西省工业用水定额合理性评估的关键，它直接影响到合理性评估的最终结果。本章研究结合2016年最严格水资源管理制度考核评分项的相对重要性和江西省工业企业现状及水平，采用1-9标度法对各评价指标进行定量化描述，首先构建各个层次指标间的判断矩阵并进行相应权重的求解，然后进行一致性检验。由于初步构建的判断矩阵常出现不满足一致性要求，为使判断矩阵与江西省实际情况更加贴切且满足一致性检验，本文参考文献[74]对判断矩阵进行局部改进或修正，这里不再赘述。合理性评估影响因子的各判断矩阵构建结果如下：T-CC1C2C3C4C1-PP1P2P3P4C1111/21/2P113/232C2111/21/2P22/3121C32211P31/31/211/3C42211P41/2131T-C判断矩阵C1-P判断矩阵C3-PP9P10P11P12P13C2-PP5P6P7P8P911458P51133/2P1011448P61133/4P111/41/4112P71/31/312P121/51/4112P82/34/31/21P131/81/81/21/21C2-P判断矩阵C3-P判断矩阵40 第四章基于层次模糊评价的江西省工业用水定额合理性研究C4-PP14P15P16P17P18P19P20P14147243/27P151/413/22/3121/2P161/72/3134/341P171/23/21/311/24/31/3P181/413/42123/4P192/31/21/43/41/211/4P201/72134/341C4-P判断矩阵利用上述构建的判断矩阵并进行局部改进或修正，分别计算相应的权重并进行一致性检验，得到的矩阵权重值和一致性结果如表4-3至4-7所示。表4-3准则层T-C各项权重与一致性检验T-CC1C2C3C4权重0.16740.16620.33190.3345一致性检验CR=0.011＜0.1，满足表4-4评价指标C1-P单排序与一致性检验C1-PP1P2P3P4权重0.37830.22090.10670.2941一致性检验CR=0.016＜0.012，满足表4-5评价指标C2-P单排序与一致性检验C2-PP5P6P7P8权重0.15460.15400.45880.2326一致性检验CR=0.007＜0.1，满足表4-6评价指标C3-P单排序与一致性检验C3-PP9P10P11P12P13权重0.05260.05620.22690.23090.4334一致性检验CR=0.022＜0.1，满足表4-7评价指标C4-P单排序与一致性检验C4-PP14P15P16P17P18P19P2041 华南理工大学硕士学位论文权重0.03840.14250.25800.08870.15080.06260.2590一致性检验CR=0.063＜0.1，满足表4-8各评价因子权重值（总排序，CR=0.037＜0.1）评价指标P1P2P3P4P5P6P7P8P9P10权重值0.06330.03700.01790.04920.02570.02560.07630.03860.01750.0187评价指标P11P12P13P14P15P16P17P18P19P20权重值0.07530.07660.14380.01280.04770.08630.02970.05040.02090.0866表4-8的各评价指标权重结果显示：与工业行业划分标准适应程度P1（0.0633）、主要工业产品定额制（修）订情况P4（0.0492）、产业需求因素P7（0.0763）、企业用水重复使用率P11（0.0753）、工业企业用水管理水平P12（0.0766）、工业企业节水工艺投入使用情况P13（0.1438）、企业水平衡测试技术与方法P15（0.0477）、企业水平衡测试结果P16（0.0863）、与与典型企业实际定额值对比P18（0.0504）和重点工业产品用水水平P20（0.0866）所占权重相对较大。其中P1和P4属于行业划分和定额制修订情况C1的影响因子，P7属于产业结构特点C2的影响因子，P11、P12和P13属于工业企业规模和工业情况C3的影响因子，P15、P16、P18和P20属于与现状用水水平对比情况C4的影响因子，这与工业用水定额合理性评估技术要求的内容相一致，且权重结果与2015年最严格水资源管理制度考核工作中的评分权重基本一致和江西省实际用水现状一致相一致，下面进一步分析研究。4.2.4模糊综合评价法计算指标隶属度首先根据本章节研究的合理性重点，总结定额评估要求，由式（4-16）确定评价等级V=（差，一般，好，很好）。结合2016年最严格水资源管理制度考核工作的评分结果（节水部分）和江西省现状，采用17位参与2015年最严格水资源管理制度考核工作的专家和工作人员的评分结果的均值作为方案层（评价指标）的评分值，各评价指标隶属度如表4.9所示。表4-9各评价指标隶属度C指标P指标差一般好很好行业划分和定与工业行业划分标准适应程度P10.870.1300额制修订情况符合国家标准的定额数量与占比P20.640.360042 第四章基于层次模糊评价的江西省工业用水定额合理性研究C1相关节水政策出台情况P30.320.6800主要工业产品定额制（修）订情况P400.340.660经济发展状况P50.060.920.020产业结构特点产业供给因素P60.370.6300C2产业需求因素P70.530.4700环境影响P80.820.1800工业整体布局情况P90.680.3200工业企业规模工业企业资产、产值和人员数P100.340.6600和工艺情况企业用水重复使用率P110.640.3600C3工业企业用水管理水平P120.720.2800工业企业节水工艺投入使用情况P130.630.3700水资源开发利用现状P140.170.8300企业水平衡测试技术与方法P150.660.3400与现状用水水企业水平衡测试结果P160.240.730.030平对比情况与国家取水定额标准要求对比P170.710.2900C4与典型企业实际定额值对比P180.830.1700与其他省份用水定额标准对比P190.430.5700重点工业产品用水水平P200.740.2600由式（4-17）可知，C1指标的各隶属子集分别为：C1-P1=（0.87,0.13,0,0）；C1-P2=（0.64,0.36,0,0）；C1-P3=（0.32,0.68,0,0）；C1-P4=（0,0.34,0.66,0）；4.2.5合理性评价结果行业划分和定额制修订情况C1的模糊关系矩阵为：0.870.13000.640.3600RC10.320.680000.340.660由表4-4可知，行业划分和定额制修订情况C1各评价指标所的权重向量为：AC1=（0.3783，0.2209，0.1067，0.2941）由式（4-23）得C1的模糊综合评价结果并进行归一化处理：43 华南理工大学硕士学位论文0.870.13000.640.3600CAR（0.37830.22090.10670.2941，，，）C1C1C10.320.680000.340.660（0.50460.30130.19410，，，）同理：产业结构特点C2的模糊关系矩阵为：0.060.920.0200.370.6300RC20.530.47000.820.1800由表4-5可知，产业结构特点C2各评价指标所的权重向量为：AC2=（0.1546，0.1540，0.4588，0.2326）C2的模糊综合评价矩阵结果并进行归一化处理为：0.060.920.0200.370.6300CAR（0.15460.15400.45880.2326，，，）C2C2C20.530.47000.820.1800（0.50020.49670.，，00310，）工业企业规模和工艺情况C3的模糊关系矩阵为：0.680.32000.340.6600RC30.640.36000.720.28000.630.3700由表4-6可知，工业企业规模和工艺情况C3各评价指标所的权重向量为：AC3=（0.0526，0.0526，0.2269，0.2309，0.4334）C3的模糊综合评价矩阵结果并进行归一化处理为：0.680.32000.340.6600CA*R（0.05260.05260.22690.2309,0.4334*，，，）0.640.3600C3C3C30.720.28000.630.3700（0.63940.360，600，，）44 第四章基于层次模糊评价的江西省工业用水定额合理性研究与现状用水水平对比情况C4的模糊关系矩阵为：0.170.83000.660.34000.240.730.030R0.710.2900C40.830.17000.430.57000.740.2600由表4-7可知，与现状用水水平对比情况C4各评价指标所的权重向量为：AC3=（0.0348，0.1425，0.2580，0.0887，0.0.1508，0.0626，0.2590）C4的模糊综合评价矩阵结果并进行归一化处理为：CA*RC4C4C40.170.83000.660.34000.240.730.030（0.03480.14250.25800.08870.0.15080.06260.，，，，，，2590*）0.710.29000.830.17000.430.57000.740.2600（0.56920.42310.007，，70，）综上所述，得到：行业划分和定额制修订情况C1的隶属度评价值为CC1=（0.5046，0.3013，0.1941，0）；产业结构特点C2的隶属度评价值为CC2=（0.5002，0.4967，0.0031，0）；工业企业规模和工艺情况C3的隶属度评价值为CC3=（0.6394，0.3606，0，0）；与现状用水水平对比情况C4的隶属度评价值为CC4=（0.5692，0.4231，0.0077，0）。由式（4-17）可得江西省工业用水定额合理性评估T的模糊关系矩阵为：0.50460.30130.194100.50020.49670.00310BT0.63940.3606000.56920.42310.00770由表4-3可知，江西省工业用水定额合理性评估T各评价指标所的权重向量为：AT=（0.1674，0.1662，0.3319，0.3345）45 华南理工大学硕士学位论文由式（4-23）得江西省工业用水定额合理性评估T的最终模糊综合评价结果：0.50460.30130.194100.50020.49670.00310CAR（0.16740.16620.33190.3345，，，）TTT0.63940.3606000.56920.42310.00770经归一化处理后，得到其最终模糊评价向量CT=（0.5702，0.3942，0.0356，0），如表4-10所示。表4-10江西省工业用水定额合理性评估结果差一般好很好评价值0.57020.39420.03560由表4-10可知，评价等级中，差等级为0.5702，所占权重最大，远大于其它等级，表明江西省工业用水定额合理性较差，建议及时开展相应的修订工作。层次模糊综合评价模型科学合理地选取相关影响因子，使定性分析与定量分析得到较好的融合；评价指标的选取及排序权重能够很好地反映江西省工业用水现状，与实际相符，且与《用水定额评估技术要求》相适应；层次模糊综合评价模型克服了定性研究中的主观随意性，更具有理论的基础性、逻辑的合理性和评价的科学性，使评价结果更具可靠性、准确性和客观公正性；层次模糊综合评价模型定量评价江西省该定额合理性的过程、逻辑清晰，整个评价步骤清晰易懂，每个步骤的量化数据，研究中在MATLAB编程计算得到。4.3系统层次模糊优化模型及合理性研究从系统工程的观点，工业用水定额评估可视为一个由不同层次组成的独立系统，故用水定额评价便成为一个具有多层次结构的评价问题；并且用水定额评估具有模糊性，因此可将系统层次与模糊优化理论有机结合起来的系统模糊优化理论引入解决用水定额的合理性评价问题，其隶属度通过优化得到，且隶属度函数概率化，具有数学理论严谨、物理概念清晰、评价结果避免均化等特点,更能反映客观实际情况。鉴于此，本文以江西省工业用水定额为例，基于系统层次模糊优化模型对其合理性进行评估，探索一条进行用水定额合理性评估的新途径。46 第四章基于层次模糊评价的江西省工业用水定额合理性研究4.3.1模型构建工业用水定额合理性评估受到实际用水水平、产业结构特点、节水工艺和水平衡测试等众多因素的影响。假设该评估系统的评价指标集为M，则可根据评价指标的不同属性将指标集m分解为m个独立的子系统。这里假设每个子系统分别有m1、m2、m3、m4，…，mi个独立的评估因子，则有：mMmiim1,2,...,（4-24）i1mm且：ikik（4-25）设该评估系统第i个子系统中第j个评估因子的定额合理性评分值为ixj，则第i个子系统中mi个评估因子的合理性评分情况可用向量X表示：Tixix1,ix2,ix3,...,ixmi（4-26）根据工业用水定额理性的优劣程度，可设置相应的评估等级。设评估等级标准向量为：Tvvvv1,,,...,23vt1（4-27）根据模糊理论观点，每个子系统分别以一定的隶属度u隶属于某一评估等级v，因此，各子系统的隶属度可用模糊向量H表示：uiu1,iu2,iu3,...,iut1（4-28）t1ilu1u0满足：l1il（4-29）由于每个工业用水定额合理性影响因子对评估结果的影响程度不同，因此需要对其相对重要性赋予不同的权重，以此客观反映各评估的相对重要性。系统层次模糊优化模型中采用前面层次分析理论的结果作为评估因子的权重向量。wiw,1iw2,iw3,iw4,....,iwmi（4-30）wi(i=1,2,3,…,n)为各评估因子所占的权重。这n个权重数满足非负性条件等概率学统计：47 华南理工大学硕士学位论文miwi100wi（4-31）i1因此第i个子系统的合理性评估因子的分值向量和第l等级的差异可用考虑了影响权重后的广义距离来表达：miiwxviliwjixjvl（4-32）j1为了更好地表达第i个子系统评估因子的分值与评估标准各等级之间的差异，在模糊理论中，可将隶属度定义为权重。以第i子系统隶属于各级别的隶属度为权重来描述第i各子系统评估因子分值与第l等级标准之间差异的加权距离：midxvi,liuliwjixjvl（4-33）j1事实上满足式（5）和式（6）的模糊向量有无穷多个，为得到最优分级向量，取目标函数为第i子系统的评估因子分值向量与各等级标准之间的加权距离和最小，即以第i子系统与等级标准之间的加权距离和最小为目标函数来优选第i子系统评估因子隶属于各等级的隶属度即：tt11mimindxvi,lminiuliwjixjvll1l1j1（4-34）t1iul1，iul0，i1,2,...,;mj1,2,...,mli,1,2,...,t1l1线性优化求解得到第i个子系统隶属于l等级的隶属度[78]：11uilmti11（4-35）iwjixjvlmij1l1iwjixjvlj1由此得到最大隶属度对应的等级即为该子系统的合理性评估等级。对每个分系统根据公式（12）求得相应的隶属度，即可得到这一层次的m个子系统的等级隶属度矩阵。它是进行高一层次模糊优化等级评价的依据。48 第四章基于层次模糊评价的江西省工业用水定额合理性研究11u12u...1ut1uu...u21222t1（4-36）............uu...um12mmt1根据概率统计，求得第i个子系统的合理性评估期望值：tlxiuvill（4-37）l1根据式（14）可求得这个层次m个子系统的合理性评估期望值，即：xxx12,,...,xm（4-38）这m个子系统便为高一层次的评判对象，设这m个子系统的权向量为：mwww12,,...,wmwi1wi0im1,2,...,（4-39）i1式中wi为第i个子系统的权重值。由m个子系统组成的高一级系统隶属于各等级标准的隶属度向量为：t2uu1,ituu2,,...,3u2ul1ul0lt1,2,...,2（4-40）l1同理，这高一级系统与l等级标准的差异用考虑了隶属度权重的加权距离：mDldxvi,lulwxiivl（4-41）i1令各级的加权距离和最小：t2t2t2mminDlmindxv1,lminulwxjjvll1l1l1j1（4-42）t2ull1，u0，j1,2,...,;ml1,2,...,t2l1优化求解得：11ulmt21（4-43）wxiivlmi1k1wxiivli149 华南理工大学硕士学位论文如果这一层为最高层次，其隶属度向量中最大的隶属度所对应的等级即为合理性评估结果的等级。对于三个层次以上的系统，由式（20）算出这一较高层次的各个子系统的隶属度向量得到隶属度矩阵。它又是更高一层次的模糊优化等级评价的依据。其模糊优化等级评价方法完全与上相同。逐层类推，算到最高层次时隶属度向量中最大的隶属度所对应的等级即为江西省现行工业用水定额合理性评估总体等级。4.3.2合理性研究以“江西省工业用水定额合理性评估”为目标层，确定4个准则层（评价指标）和相应的因素层（评估因子）。构建江西省现行工业用水定额合理性评估系统层次分析模糊优化结构，如图4-2所示。本文研究结合2016年最严格水资源管理制度考核工作的评分细则（节水部分）和江西省用水现状，采用问卷调查的形式，17位参与2016年最严格水资源管理制度考核工作的专家和工作人员的评分结果，根据式（4-26）得到各评估因子的评分值，如表4-11所示。表4-11各评估因子评分值C指标P指标权重评分值行业划分与工业行业划分标准适应程度P10.375823和定额制符合国家标准的定额数量与占比P20.2239640.1674修订情况相关节水政策出台情况P30.107287C1主要工业产品定额制（修）订情况P40.293154经济发展状况P50.154672产业结构产业供给因素P60.1540650.1662特点C2产业需求因素P70.458875环境影响P80.232638工业整体布局情况P90.052663工业企业工业企业资产、产值和人员数P100.053260规模和工0.3319企业用水重复使用率P110.226952艺情况C3工业企业用水管理水平P120.233943工业企业节水工艺投入使用情况P130.433468水资源开发利用现状P140.038464企业水平衡测试技术与方法P150.142527与现状用企业水平衡测试成果P160.258025水水平对0.3345与国家取水定额标准要求对比P170.088765比情况C4与典型企业实际定额值对比P180.150817与其他省份用水定额标准对比P190.062642重点工业产品用水水平P200.25902950 第四章基于层次模糊评价的江西省工业用水定额合理性研究按用水定额合理性评估的特性划分七个评估等级标准：极差、差、较差、一般、较好、好、极好。即评估等级标准向量为：vvvvvvvv1,,,,,,,=0,0.1,0.3,0.5,0.7,0.9,1234567根据式（4-35）求得各子系统，即各评价指标的隶属度向量：1u0.09180.11580.18890.23980.17310.1055,,,,,,0.0851；2u0.05700.06740.10670.18360.33910.1432,,,,,,0.1030；3u0.05730.06920.11890.29850.27400.1033,,,,,,0.0788；4u0.11010.16200.37790.15270.08870.05850.05，，，，，，00。由隶属度向量可知：各评价指标中，C1的最大隶属度为23.98%，即行业划分和定额制修订情况的评估等级为一般；C2的最大隶属度为33.91%，表明江西省产业结构特点的评估等级为好；C3的最大隶属度为29.85%，即工业企业规模和工艺情况的评估等级为一般；C4的最大隶属度为37.79%，即与现状用水水平对比情况的评估等级为差。各指标的最大隶属度与最严格水资源管理制度考核结果及实际用水现状相符。值得一提的是，指标C4的隶属度等级区分明显，与现状用水水平对比，江西省现行工业用水定额标准合理性差，这与其分析结果相一致，即标准中的多数定额指标已经不满足当前国家标准、行业标准以及实际用水管理的要求，需要修订。根据式（4-36）得C层次（准则层）上的的隶属度矩阵为：0.09180.11580.18890.23980.17310.10550.08510.05700.06740.10670.18360.33910.14320.10300.05730.06920.11890.29850.27400.10330.07880.11010.16200.37790.15270.08870.05850.0500根据式（4-37）计算C层次各评估指标的合理性期望值：x0.4894；x0.5998；x0.5554；x0.3707。1234根据准则层的隶属度矩阵和评估等级标准向量，由式（43）可算得江西省工业用水定额合理性评估总体的隶属度向量：u0.06470.08130.16700.39640.15100.07730.06，，，，，，22隶属度向量的分布在本研究中的数学意义是合理性等级的概率分布。由总体隶属51 华南理工大学硕士学位论文度向量可知：最大隶属度为39.64%，即江西省现行工业用水定额标准合理性一般。根据式（4-37）计算江西省工业用水定额合理性的总期望值：x0.4940.5＜，表明江西省现行工业用水定额标准的合理性处在区间[差，一般]，当前定额标准与实际用水现状存在差距，建议及时开展相应的修订工作。4.4本章小结本章选取评价因子，构建评价指标体系，基于层次模糊综合评价模型和系统层次模糊优化模型分别对江西省现行工业用水定额合理性进行定量评估。层次模糊综合评价模型评估结果表明：江西省工业用水定额合理性评估等级向量为V=（差，一般，好，很好）=（0.5702,0.3942,0.0356,0），即所占权重最大为0.5702，表明合理性较差，建议及时开展相应的修订工作。系统层次模糊优化模型评估结果表明：江西省工业用水定额合理性评估等级向量为：u=（极差、差、较差、一般、较好、好、极好）=（0.0647,0.0813,0.1670,0.3964,0.1510,0.0773,0.0622），即最大隶属度为39.64%，合理性一般，合理性的总期望值：x0.4940.5＜，处在区间[差，一般]，建议及时开展相应的修订工作。两个模型方法将定性分析与定量研究的相互融合，克服了评估工作中部分主观随意性，使评价结果更加可靠。52 第五章基于集对分析的江西省工业用水定额实施成效研究第五章基于集对分析的江西省工业用水定额实施成效研究定性、定量评估结果表明江西省现行工业用水定额合理性较差，亟需优化。为强化用水定额管理与应用，江西省出台了一系列措施，如普及安装取水计量、完善用水定额管理法律法规、收集高用水行业用水统计数据和开展水平衡测试工作等等。措施众多，涵盖了政策、技术、管理、投资和效益等方面。考虑到节水技术的发展和推广、各地用水定额执行力度各异、产业结构调整、定额管理水平差距、和市场供需变化等复杂因素的影响，各省（区、市）的用水定额实施成效有差异。2017年8月以来，水利部全面推进县域节水型社会达标建设工作，对目前用水定额实施成效的认识和定位是该工作顺利开展的基本条件之一。用水定额实施成效研究中包含未确知性、模糊性和主观情感等因素，如何有效处理各种主客观不确定性，是用水定额实施成效研究的关键问题之一[79]。而集对分析理论是一种通过同、异、反三方面来处理不确定性问题的系统分析方法，因此它在用水定额实施成效研究中具有重要意义[80]。本章基于集对分析理论对江西省工业用水定额实施成效进行研究，以便揭示各用水环节和定额管理存在的问题，从而为改进定额标准、规范及强化用水定额管理提供科学合理的技术支撑。5.1集对分析法简介5.1.1集对分析法集对分析（SetPairAnalysis,SPA）也称联系数学（Connectionmathematical,CM），是由我国学者赵克勤提出的一种从同一性、差异性和对立性三个方面综合描述事物之间联系的新的不确定性系统分析方法[81-85]。自然界或社会生产生活当中，彼此关联的事物之间，总是存在这一定的交集或联系。这些联系中，有一部分是两者相同的属性或特点，有一部分是两者间完全不同的属性或特征，也存在着一定程度上相互矛盾的对立面。而其中很大比例的属性或特征是难以直接定量化表达出来的，且人们在对其区别和分类过程中总或多或少地带有主观色彩，这影响了对不同事物的客观认识，集对分析法正式在这样的背景中提出的。本章节重点为江西省工业用水定额实施成效研53 华南理工大学硕士学位论文究，其中存在着各种难以直接量化的关系和区别。因此，集对分析法非常适合作为本章研究的数学方法。集对是联系数学中的一个非常重要的数学概念，其数学意义是具有一定联系的两个集合所组成的对子[86]。集对分析解决问题的逻辑方法可以总结为：针对某一个具体的研究问题，首先需要构建对象之间形成一个集合对子，然后研究每一个集合对子的不同属性，接着就可以建立各个集合对子在某个研究问题下相应的的同、异、反联系度，在此联系度的基础上，即可定量化探索在该研究问题。集对分析在实际问题研究过程中的关键是如何确定集对的联系度。针对具体的研究问题背景下，集对分析对某一个集合对子H(A，B)具有的所有属性，展开同、异、反三个方面的分析，建立集合A、B在特定研究系统中的同、异、反关系式。设N为集合的特性总数，两个集合之间相同的属性数目用S表示，相互对立的属性数量用P表示，则两个集合除了相同和对立的属性以外的特性数为F=N-S-P，则：SFPUiA,B=j（5-1）NNN式中，U称为集对H=(A，B)在问题W下的联系度，令aSNbFNc/，/，PN/，可将式(5-1)简化为：Uabic=j（5-2）则可定义：a为集合A、B在某一具体研究问题问题W下的同一度，表示两个集合的相同程度；b为差异度，表示两个集合在某一具体研究问题问题的不确定程度；c为对立度，表示两个集合在某一具体研究问题问题的对立程度；且满足abc1；i为差异度系数，在区间1,1取值；j为对立度系数，一般j1。5.1.2五元联系数由前面的阐述可知，差异度b是介于a和c之间的定量描述。为细化研究问题，本文将b扩展成b1、b2、b3来描述事物。容易得到五元联系数：Uabibibicj。为便于识别，记为：11223354 第五章基于集对分析的江西省工业用水定额实施成效研究Uabicidiej（5-3）123对联系分量进行计算，即可得到偏联系数：一阶偏联系数：uaibicid（5-4）123abcd其中：a；b；c；d。abbccdde二阶偏联系数：2222uuai12bic（5-5）2abc22其中：a；b；c。abbccd三阶偏联系数：3233uuai1b（5-6）2233ab其中：ab22；22。abbc四阶偏联系数：434uua（5-7）34a其中：a33。ab式（5-3）联系数用于描述研究问题或事物宏观静止状态下的同异反关系。而上述四个阶次的联系数用于描述动态线性微观下的事物变化趋势。因此，集对分析的联系数深入分析研究事物的发展和变化趋势。下面介绍态势联系数（集对势）的概念。当联系数u=a+bi+cj中的c≠0时，可以定义集对势：ashiH（5-8）c当：a/c＞1时，称为集对同势，表明研究对象向着所期望的目标发展；55 华南理工大学硕士学位论文a/c＝1时，称为集对均势，表明研究对象与所期望的目标较为均衡；a/c＜1时，称为集对反势，表明研究对象远离所期望的目标发展；利用态势联系数可以预测和判断事物未来的发展方向，从而为相关决策提供可靠的依据。5.1.3联系度的确定方法联系度U的确定方法有：穷举法、比例法、直接比较观察法和层次分析法等，此外，还有最大最小法、确定不确定法和逐步分析法不焕法、统计法、实验法等等[87,88,89]，都可用来确定联系度。（1）穷举法[90]：顾名思义，首先列举出该集对关于某一具体研究问题的所有属性，然后确定同、异、反各属性的数量，最可即可得到相应的联系度；（2）层次分析法[91]：结合层次分析法的特点，梳理具体研究问题的层次架构，借助层次分析法建立其联系度；（3）最大最小法[92]：如给出n个数据p1、p2，…pn，并假定p1﹤p2﹤…﹤pn，即p1最小，pn最大，然后用联系数来刻画这一数据序列。总之，在集对分析中，建立集对联系度的方法灵活多样[93,94]。一旦建立起2个集合之间的联系度U之后，就可以利用联系度所提供的信息对所论集对做系统深入的研究。5.2研究步骤基于五元联系数的用水定额实施成效研究步骤如下：（1）整合指标因素，构建工业用水定额实施成效综合评价指标体系；（2）确定评价对象的评价等级集合。对工业用水定额实施成效等级标准分为“好”、“较好”、“一般”、“较差”、“差”五个评价等级标准；（3）评价各指标隶属于各评价等级的属性值Llllll,,,,，各评价属性值将12345隶属于某一评价等级标准；（4）采用层次分析法（AHP）确定各个指标权重，设www,,...,w为各评价12n指标的权重向量矩阵。构造工业用水定额实施成效“同异反”评价模型，得到五元同56 第五章基于集对分析的江西省工业用水定额实施成效研究异反联系数U：Uabicidiej123l11l12l13l14l15wLww,,...,wl21l22l23l34l251,,,,iiijT（5-9）12n123...............llllln1n2n3n4n5nnnnn=wlrr1wlirr21wlirr32wlirr43wljrr5r1r1r1r1r1由集对分析理论可知，U为五元综合联系数，ae、为确定性分量，bcd、、为不nn确定分量。a=wlrr1为同一度分量，代表工业用水定额实施成效为“好”；b=wlrr2r1r1n为差异度偏同分量，代表工业用水定额实施成效为“较好”；c=wlrr3为差异度居中r1n分量，代表工业用水定额实施成效为“一般”；d=wlrr4为差异度偏异分量，代表工r1n业用水定额实施成效为“较差”；e=wlrr5为对立度分量，代表工业用水定额实施成r1效为“差”；（5）利用五元联系数的集对势进行态势分析，并利用五元联系数的偏联系数对发展趋势进行预测分析。因篇幅限制，仅给出部分与本文有关的态势下联系分量关系，如表5-1所示。当处于“同势”区时，表示工业用水定额实施成效与理想状态具有同一趋势，即“好”；当处于“均势”区时，表示工业用水定额实施成效与理想状态呈现“势均力敌”趋势，即“一般”；当处于“反势”区时，表示工业用水定额实施成效与理想状态具有相反对立趋势，即“差”。表5-1五元联系数态势表联系分量关系态势分布联系分量关系态势分布aeabbccdd＞;＞;＞;＞;＞e同势1aeabbccdd＞;＞;＞;＞;=e同势2aeabbccdd＞;＞;＞;＜;＞e同势7aeabbccdd＜;＜;＜;＜;＞e反势3aeabbccdd＞;＞;＜;＞;＞e同势19aeabbccdd＞;＞;＜;＞;=e同势2057 华南理工大学硕士学位论文5.3江西省工业用水定额实施成效研究根据江西省用水定额评估报告和节水型社会建设相关资料，总结江西省目前关于工业用水定额实施的主要措施：规范用水定额修订工作、补充和修订用水定额值、健全高用水企业水平衡测试数据、推广使用工业企业节水工艺和技术、执行最新行业用水定额划分代码及标准、完善定额管理法律法规及相关要求、加强用水定额在水资源管理中的约束作用和实施超计划累进加价制度等。这些措施涵盖了政策、技术、管理和效益等方面。按照系统工程的方法，建立基于政策、技术、管理和效益等四个方面的工业用水定额实施成效综合评价指标体系，以“江西省工业用水定额实施成效”为目标层。确定的4个准则层：1、政策；2、技术；3、管理；4、效益。确定方案层：其中，政策的影响因素有：合理性、执行情况、可行性、涉及范围等；技术的影响因素有：推广难易程度、节水效果、资金投等；管理的影响因素有：管理效果和管理手段等；效益的影响因素有：社会、经济和环境效益等，如表5-2所示。参考《用水定额评估技术要求》等资料对定额标准的评价内容，将评价对象及指标对工业用水定额实施成效等级设定为“好”、“较好”、“一般”、“较差”、“差”五个评价标准等级。表5-2工业用水定额实施成效综合评价指标体系评价对象一级指标二级指标合理性L1、执行情况L2、政策D1可行性L3、涉及范围L4工业用水定额实施成效综合技术D2推广难易程度L5、节水效果L6、资金投入L7评价U管理D3管理效果L8、管理手段L9效益D4社会效益L10、经济效益L11、环境效益L12利用AHP（层次分析法）确定各评价指标的权重并通过一致性检验，结果如下：W0.3938,0.3929,0.1382,0.0751；wD10.3620,0.1837,0.3629,0.0914；wD20.5818,0.1090,0.3092；wD30.5,0.5；wD40.3986,0.4017,0.1997。为定量化描述各评价因子，本文采用2016年最严格水资源管理制度考核和用水58 第五章基于集对分析的江西省工业用水定额实施成效研究定额评估的专家打分均值结果，其相应分值隶属于某一评价等级标准。根据表（5-2）和式（5-9）确定各评价指标的五元同异反联系数，如表5-3所示。由式（5-4）至式（5-7）分别求得各评价指标四个阶次的偏联系数，汇总如表5-4所示。表5-3五元联系数计算成果表五元联系数态势分布一级指标二级指标权重（好，较好，一般，较差，差）（级）合理性L10.36200.68+0.24i1+0.08i2+0.00i3+0.00j同势2政策D1执行情况L20.18370.00+0.06i1+0.17i2+0.42i3+0.35j反势30.3938可行性L30.36290.40+0.26i1+0.34i2+0.00i3+0.00j同势20涉及范围L40.09140.62+0.33i1+0.05i2+0.00i3+0.00j同势2合计10.45+0.22i1+0.19i2+0.08i3+0.06j同势1推广难易程度L50.58180.58+0.16i1+0.23i2+0.03i3+0.00j同势19技术D2节水效果L60.10900.52+0.33i1+0.12i2+0.03i3+0.00j同势10.3929资金投入L70.30920.07+0.13i1+0.17i2+0.35i3+0.28j反势3合计10.42+0.17i1+0.20i2+0.13i3+0.09j同势19管理D3管理效果L80.50000.44+0.28i1+0.14i2+0.11i3+0.03.j同势10.1382管理手段L90.50000.37+0.18i1+0.32i2+0.13i3+0.00j同势19合计10.41+0.23i1+0.23i2+0.12i3+0.02j同势10社会效益L100.39860.77+0.16i1+0.06i2+0.01i3+0.00j同势1效益D4经济效益L110.40170.43+0.13i1+0.09i2+0.26i3+0.09j同势70.0751环境效益L120.19970.00+0.16i1+0.24i2+0.51i3+0.09j反势3合计10.48+0.15i1+0.11i2+0.21i3+0.05j同势7总计0.432+0.197i1+0.193i2+0.113i3+0.065j同势1表5-4偏联系数计算成果表二阶三阶四阶指标一阶偏联系数趋势趋势趋势趋势偏联系数偏联系数偏联系数0.74+0.75i1+1.000.50+0.43L1同势反势0.54+0.30i1同势0.64同势i2+0.00i3i1+1.00i2L20.00+0.26i1+0.29反势0.00+0.48反势0.00+0.58i1反势0.00反势59 华南理工大学硕士学位论文i2+0.55i3i1+0.35i20.61+0.43i1+1.000.58+0.30L3同势反势0.66+0.23i1同势0.74同势i2+0.00i3i1+1.00i20.65+0.87i1+1.000.43+0.46L4同势反势0.48+0.32i1同势0.60同势i2+0.00i3i1+1.00i20.67+0.54i1+0.710.55+0.43合计同势反势0.56+0.43i1同势0.56同势i2+0.55i3i1+0.57i20.78+0.41i1+0.880.66+0.32L5反势同势0.67+0.40i1同势0.63同势i2+1.00i3i1+0.47i20.61+0.73i1+0.800.45+0.48L6反势同势0.49+0.52i1反势0.48反势i2+1.00i3i1+0.44i20.35+0.43i1+0.330.45+0.57L7反势同势0.44+0.61i1反势0.42反势i2+0.56i3i1+0.37i20.71+0.46i1+0.610.61+0.43合计同势同势0.59+0.46i1同势0.56同势i2+0.60i3i1+0.50i20.61+0.67i1+0.560.48+0.54L8反势同势0.47+0.57i1反势0.45反势i2+0.79i3i1+0.42i20.67+0.36i1+0.710.65+0.34L9反势同势0.66+0.45i1同势0.60同势i2+1.00i3i1+0.42i20.64+0.50i1+0.660.56+0.43合计反势同势0.57+0.50i1同势0.53同势i2+0.89i3i1+0.43i20.83+0.73i1+0.000.53+1.00L10同势反势0.35+1.00i1反势0.26反势i2+0.00i3i1+1.00i20.77+0.59i1+0.260.57+.070L11同势同势0.45+0.73i1反势0.38反势i2+0.74i3i1+0.26i20.00+0.40i1+0.320.00+0.56L12反势反势0.00+0.67i1反势0.00反势i2+0.85i3i1+0.27i20.76+0.58i1+0.340.57+0.63合计反势同势0.48+0.68i1反势0.41反势i2+0.80i3i1+0.30i20.69+0.51i1+0.630.58+0.45总计同势同势0.56+0.47i1同势0.54同势i2+0.63i3i1+0.50i2（1）根据表（5-3）结果，从态势（静态）角度分析：工业用水定额实施成效的五元同异反联系数为U0.4320.197ii0.193ij0.1130.065，其联系数集对势为1123shiH0.432/0.0656.646，表现为集对同势1级。一级指标中，政策、技术、管理、效益分别为同势1级、同势19级、同势10级、同势1级，均表现出同势状态，即表明一级指标各因素对工业用水定额的实施均有积极贡献。具体地，政策因素中，合理性、执行情况、可行性和涉及范围分别处于同势2级、反势3级、同势20级、同势2级；技术因素中，推广难易程度、节水效果和资金投入分别处于同势19级、同势1级、反势3级；管理因素中，管理效果和管理手段分别处于同势1级、同势19级；效益因素中，社会效益、经济效益和环境效益分别处于同势1级、同势7级、反势3级、同势7级。总体来看，二级指标中，9个指标为同势，3个指标为反势，由此可见，各评60 第五章基于集对分析的江西省工业用水定额实施成效研究价指标中态势处于同势所占比重大于反势，占主导地位，认为具有积极贡献。联系数表达式中各联系分量隶属于评价等级标准的数学概率表明：约43.2%的专家和相关人员认为工业用水定额实施成效为“好”；约19.7%的专家和相关人员认为工业用水定额实施成效为“较好”；约19.3%的专家和相关人员认为工业用水定额实施成效为“一般”；约11.3%的专家和相关人员认为工业用水定额实施成效为“较差”；约6.5%的专家和相关人员认为工业用水定额实施成效为“差”。概率分布呈现均化状态，且“较差”、“差”所占比重总计达17.8%，表明工业用水定额实施成效一般。表5-5给出了江西省8个主要高用水行业定额值详细统计结果。其中，普通钢、电解铝、包装纸和原油加工差距分别达到了-70.94%、-85.4%、-66.20%和-71.18%。定额标准与企业实际用水水平差距较大是制约江西省定额实施成效的重要因素之一。（2）根据表（5-4）结果，从趋势（动态）角度分析：工业用水定额实施成效的四元偏联系数为0.690.51i0.63i0.63i，集对联系势为shiH0.69/0.631.10，为123同势，表明实施成效存在一阶上升趋势。除效益为反势外，政策、技术、管理均为同势。二级指标中，5个指标为同势，7个指标为反势；三元偏联系数为0.580.45ii0.50，12集对联系势为shiH0.58/0.501.16，为同势，表明实施成效存在二阶上升趋势。除政策为反势外，技术、管理、效益均为同势。二级指标中，6个指标为同势，6个指标为反势；二元偏联系数为0.560.47i，集对联系势为a/(ab)0.540.5＞，实施成1效同势大于不确定势，表明实施成效存在三阶上升趋势。除效益为反势外，政策、技术、管理均为同势。二级指标中，5个指标为同势，7个指标为反势；一元偏联系数为0.540.5＞，实施成效同势大于不确定势，表明实施成效存在四阶上升趋势。除效益为反势外，政策、技术、管理均为同势。二级指标中，5个指标为同势，7个指标为反势。总体来看，一级指标中，同势占主导地位，即各指标对定额实施成效主要表现出上升的发展趋势；二级指标中，各指标偏联系数趋势呈现均衡分布的特点，同势和反势交替并存，表现出同中有反、反中有同的波动发展趋势，即各指标对定额实施成效表现出积极和消极交替发展的趋势。表5-5典型企业实际定额值与江西定额标准对比火电啤酒钢铁金属冶炼石化行业造纸循环冷却制造联合电解铝石油炼制333333单位m/MWhm/kLm/tm/tm/tm/t电解原铝液、产品≥600MW-普通钢包装纸原油加工重熔用铝锭江西省1.72.03.849.51612750标准燃料型润滑型企业实1.95.14.6518.516.90.48际定额与江西标准对-50.31-46.32-70.94-85.4-66.2-71.18比（%）61 华南理工大学硕士学位论文5.4主要问题分析及建议江西省现行工业用水定额标准与新时期节水型社会建设的要求有一定差距，需要修订和完善。根据各评价指标分值及相关数据分析，存在的主要问题如下：（1）用水定额管理制度不健全，这是当前定额管理难度大、执行力不强的重要原因；（2）缺乏主要工业行业的用水统计数据（如化工、火电和石油等行业）；（3）定额标准制（修）订资料缺乏、重点不突出，难以准确把握各工业行业的实际用水现状和水平；（4）用水定额在核定企业用水计划方面基本上没有发挥作用，水行政主要依据企业自报的用水计划、企业近两年的用水规模；（5）水平衡测试工作开展不够，特别是高耗水相关工业行业；（6）多数定额指标已经不满足当前国家标准、行业标准以及实际用水管理的要求。用水定额修订工作的思路需要改进，基础资料收集也需要进一步加强。对于江西省现行工业用水定额标准，具体建议如下：①按照最新的《国民经济行业分类》（GB/T4754-2011）标准，对所有工业产品执行行业分类，进而修订相关用水定额值。对工业用水定额标准按通用和先进，分别提出2类定额标准；②根据地方用水定额不应低于国家标准的原则，参照现行《取水定额》（GB/T18916）进行全面修订，如表5-12所示。建议按国家标准进行修订，无国家标准但有行业标准的，应参考行业定额标准；对于既无国家标准也无行业标准的其他产品，应在广泛开展本地企业用水水平调查、参考其他省级行政区用水定额修订成果（2014年以后修订完成的）并充分考虑技术进步因素的基础上，尽快开展相应的用水定额标准修订工作。结合江西省实际，提出工业用水定额先进值。工业用水定额修订建议如表5-13所示；③全面复核造纸、石化、纺织、冶金、火电、食品加工等江西省6大高用水行业的产品用水定额，修订烧碱、尿素、纯碱（氨碱法）、碳酸饮料、油漆、炼焦、磷肥、尿素（气提法、尿素水溶液循环法）、水泥（干法）、日用玻璃、酸奶、葡萄酒、奶粉、钢材、铝合金型材等行业产品用水定额，如表5-14所示，因部分行业启动较晚或规模较小等历史原因，补充部分江西省高用水行业定额标准，例如金属冶炼行业中的“阴极铜”、“锌锭”未制订定额标准，需及时进行制定以补充完善；纺织业产品用水定额标准的分类不完善，产品不全，即存在缺项，建议及时修订完善。62 第五章基于集对分析的江西省工业用水定额实施成效研究表5-6参照国家标准产品用水定额统计表行业代码行业名称产品名称参照标准建议B061煤炭开采和洗选烟煤和无烟煤的开采GB/T18916.11-2012调味品、发酵C146味精GB/T18916.9-2014制品制造酒精GB/T18916.7-2014C151酒的制造白酒GB/T18916.15-2014啤酒GB/T18916.6-2012棉、麻、化纤及混纺机织物棉、麻、化纤及混纺针GB/T18916.4-2012C17纺织业织物及纱线真丝绸机织物精梳毛织物毛纺织产品GB/T18916.14-2014漂白化学木（竹）浆本色化学木（竹）浆漂白化学非木（麦草、C221纸浆芦苇、甘蔗渣滓）浆脱墨废纸浆未脱墨废纸浆机械木浆GB/T18916.5-2012参照新闻纸“国家印刷书写纸C222造纸标准”生活用纸新增或包装用纸修订产白纸板品用水纸和纸板C223箱纸板定额值容器制造瓦楞原纸精炼石油产品的C251原油加工GB/T18916.3-2012制造基础化学C261柠檬酸GB/T18916.23-2012原料制造C262肥料制造合成氨GB/T18916.8-2006专用化学C266乙烯GB/T18916.13-2012产品制造63 华南理工大学硕士学位论文行业代码行业名称产品名称参照标准建议化学药品维生素CC271GB/T18916.10-2006原药制造青霉素工业盐普通钢厂C312炼钢GB/T18916.2-2012特殊钢厂氧化铝GB/T18916.12-2012常用有色电解铝GB/T18916.16-2012C321金属冶炼铜冶炼GB/T18916.18-2012铅冶炼GB/T18916.19-2012循环冷却D441火力发电直流冷却GB/T18916.1-2012空气冷却64 第五章基于集对分析的江西省工业用水定额实施成效研究表5-7工业用水定额修订建议表行业代码行业名称产品名称建议C1391淀粉及淀粉制品制造淀粉糖调味品、发酵酵母C146制品制造酶制剂纯净水矿物质水需果蔬汁新含乳饮料C152饮料制造增咖啡饮料植物饮料奶茶饮料浓缩果蔬汁果蔬原浆碳酸饮料C261基础化学原料制造硫酸(硫铁矿制酸)C1440乳制品制造酸奶C1515葡萄酒葡萄酒C2621氮肥制造尿素（气提法、水溶液全循环法）C2520炼焦炼焦需硫酸(硫磺制酸)C261基础化学原料制造修烧碱（离子膜法（30%）、隔膜法（42%））订C2622磷肥磷肥C2641涂料制造油漆C3054日用玻璃制品制造日用玻璃C3262铝压延加工铝合金型材C1440乳制品制造奶粉肥皂C2681肥皂及合成洗涤剂制造洗衣粉需C3011水泥制造水泥（干法）复钢材核C3140钢压延加工钢板无缝钢管65 华南理工大学硕士学位论文表5-8：评估地区工业行业（产品）用水定额与国家取水定额纵向对比表表5-8-1江西省火力行业标准与国家标准对比表单位：（m3/（MW·h）机组冷却国家取水定额标准(GB/T与国标定额差序号单机容量江西省形式18916.1-2012)值（%）＜300MW0.791直流冷却300MW级0.54120*600MW级及以上0.46100*＜300MW3.24.850%2循环冷却300MW级2.753.8439.6%600MW级及以上2.4＜300MW0.953空气冷却300MW级0.63600MW级及以上0.53注：江西省直流电厂未扣除直流冷却水量，国标则已扣除，因此不进行对比表5-8-2江西省钢铁联合企标准与国家取水定额对比表（单位：m3/t）普通钢厂（联合企业）特殊钢厂（联合企业）序号省级行政区现有钢厂新建钢厂现有钢厂新建钢厂国家取水定额标准14.94.57.04.5(GB/T18916.2-2012)江西省12.022.06与国标定额差值（%）144.9166.7214.3388.9表5-8-3江西省石油炼制标准与国家取水定额对比表（单位：m3/t）省级行政区现有企业新建企业国家取水定额标准≤0.75≤0.60(GB/T18916.3-2012)江西省燃料型炼油厂1.7，燃料-润滑油型炼油厂2.0燃料型炼油厂126.67燃料型炼油厂183.33与国标定额差值（%）燃料-润滑油型炼油厂166.67燃料-润滑油型炼油厂233.33表5-8-4江西省合成氨标准与国家取水定额对比表（单位：m3/t）省级行政区天然气渣油煤国家取水定额标准(GB/T18916.8-2006)≤13≤14≤27江西省13.014.027.066 第五章基于集对分析的江西省工业用水定额实施成效研究与国标定额差值（%）0.00.00.0表5-8-5江西省乙烯标准与国家取水定额对比表（单位：m3/t）省级行政区现有企业新建企业国家取水定额标准≤15≤12(GB/T18916.13-2012)江西省与国标定额差值（%）表5-8-6江西省纺织行业标准与国家取水定额对比表与国标定额差值国标江西省（%）产品名称（工艺路线）单位现新先现有新建有建进棉及棉混纺印染布4.033.33100棉、麻、化纤及混纺机化纤（涤纶）印染布3.516.6775纺m³/100m32-织物棉花-棉布1.7-43.3-15织棉纱-棉布0.65-78.3-67.5染棉及棉混纺针织印染布20033.33100整棉、麻、化纤及混纺针m³/t150100-化纤针织印染布17013.3370产织物及纱线棉纱35-76.7-65.0品真丝绸机织物m³/100m4.53-精梳毛织物m³/100m2218-洗净毛m³/t221814（原毛→洗净毛）炭化毛m³/t252218毛（洗净毛→炭化毛）纺色毛条m³/t14012075织（白毛条→色毛条）产色毛及其他纤维m³/t12010060品（洗净毛→色毛）色纱（白纱→色纱）m³/t15013080毛针织品（整理）m³/t90704567 华南理工大学硕士学位论文与国标定额差值国标江西省（%）产品名称（工艺路线）单位现新先现有新建有建进精梳毛织物（白毛条→m³/100m221812精梳毛织物）粗梳毛织物（洗净毛→m³/100m242214粗梳毛织物）羊绒制品（原绒→羊绒m³/t400350300制品）表5-8-7江西省造纸行业标准与国家取水定额对比表（单位：m³/t）国家取水定额标准类别江西省与国标定额差值（%）产品名称(GB/T18916.5-2012)名称现有企业新建企业现有企业新建企业漂白化学木（竹）浆907015066.67114.29本色化学木（竹）浆605011083.33120.00漂白化学非木（麦草、芦13010021061.54110.00纸浆苇、甘蔗渣）浆脱墨废纸浆3025未脱墨废纸浆2020化学机械木浆3530新闻纸201650150.00212.50印刷书写纸3530纸生活用纸30305066.6766.67包装用纸252050100.00150.00白纸板30303516.6716.67纸板箱纸板25224060.0081.82瓦楞原纸25204060.00100.00表5-8-8江西省啤酒制造标准与国家取水定额对比表（单位：m3/kL）省级行政区现有企业新建企业国家取水定额标准≤6.0≤5.5(GB/T18916.6-2012)68 第五章基于集对分析的江西省工业用水定额实施成效研究江西省9.5与国标定额差值（%）58.372.7表5-8-9江西省酒精制造标准与国家取水定额对比表（单位：m3/kL）新建企业先进企业省级行政区现有企业（原料类型）（原料类型）（原料类型）国家取水定额标准25301510(GB/T18916.7-2014)（谷类）（糖蜜）(谷类、薯类、糖蜜)(谷类、薯类、糖蜜)江西省50.0与国标定额差值（%）100.066.7233.3400.0表5-8-10江西省味精制造标准与国家取水定额对比表（单位：m3/t）省级行政区现有企业新建企业先进企业国家取水定额标准(GB/T18916.9-2014)≤50≤30≤25江西省80.0与国标定额差值（%）60.0166.7220.0表5-8-11江西省白酒制造标准与国家取水定额对比表（单位：m3/kL）现有企业新建企业先进企业国家取水定额标准≤51≤7≤43≤6≤43≤6(GB/T18916.15-2014)（原酒）（成品酒）（原酒）（成品酒）（原酒）（成品酒）江西省25.0与国标定额差值（%）-51.0257.141.9316.741.9316.7表5-8-12江西省柠檬酸制造标准与国家取水定额对比表（单位：m3/t）省级行政区现有企业新建、改扩建企业先进企业国家取水定额标准(GB/T18916.23-2015)≤25≤20≤18江西省与国标定额差值（%）表5-8-13江西省氧化铝标准与国家取水定额对比表（单位：m3/t）国家取水定额标准与国标定额差值企业类型工艺分类江西省(GB/T18916.12-2012)（%）拜耳法3.5现有企业烧结法569 华南理工大学硕士学位论文联合法4拜耳法2.5新建企业烧结法4联合法3拜耳法1.5a先进企业烧结法3.0a联合法2.0a表5-8-14江西省电解铝标准与国家取水定额对比表（单位：m3/t）国家取水定额标准与国标定额差值企业类型分类江西省(GB/T18916.16-2014)（%）单位电解原铝液取水量3.53528.57现有企业单位重熔用铝锭取水量43075.00单位电解原铝液取水量2.54980.00新建企业127单位重熔用铝锭取水量34133.33单位电解原铝液取水量1.39669.23先进企业单位重熔用铝锭取水量1.77370.59表5-8-15江西省铜冶炼标准与国家取水定额对比表（单位：m3/t）国家取水定额标准与国标定额差值企业类型分类江西省(GB/T18916.18-2015)（%）铜精矿→阴极铜≤20现有企业含铜二次资源→阴极铜≤1.2铜精矿→阴极铜≤18新建企业含铜二次资源→阴极铜≤1铜精矿→阴极铜≤16先进企业含铜二次资源→阴极铜≤0.8表5-8-16江西省铅冶炼标准与国家取水定额对比表（单位：m3/t）国家取水定额标准与国标定额差值企业类型分类江西省(GB/T18916.19-2015)（%）铅精矿→粗铅≤4.5现有企业铅精矿→电解铅≤6.0新建和改扩建企业铅精矿→粗铅≤4.070 第五章基于集对分析的江西省工业用水定额实施成效研究铅精矿→电解铅≤5.0铅精矿→粗铅≤3.0先进企业铅精矿→电解铅≤3.6表5-8-17江西省医药产品标准与国家取水定额对比表（单位：m3/t）青霉素工业盐省级行政区维生素C（化学原料药）（化学制药中间体）国家取水定额标准≤235≤480(GB/T18916.10-2006)江西省235480与国标定额差值（%）00表5-8-18江西省选煤行业标准与国家用水定额标准对比表（单位：m3/t）非炼焦煤选煤厂的单位入洗原煤取水量定额指标年入洗原煤量入洗下限入洗下限入洗下限入洗下限（Mt/a）50mm25mm13mm0mm＞10.0010.00～5.00洗煤0.465.00～1.20＜1.20江西省炼焦煤选煤厂的单位入洗原煤取水量定额指标年入洗原煤量入洗下限0mm（Mt/a）＞10.0010.00～5.005.00～1.20＜1.20在本文研究成果的基础上，结合近年来节水型社会建设的进展，提出如下建议：（1）当前江西省用水定额标准在工业计划用水管理方面的应用还有所欠缺，需要从强化水资源基础管理工作、取水计量安装、建立和健全用水定额管理制度等3个方面加大推进力度，落实江西省关于定额应用的一系列节水措施和方案；（2）建立完善用水定额管理法律法规，明确用水定额的应用领域、应用方法、统一的计量监督管理制度、完善的用水统计要求、严格的定额管理执法措施与考核办法等；（3）加强用水定额在71 华南理工大学硕士学位论文水资源管理中的约束作用；（4）规范地方用水定额修订工作。要求修订过程中必须开展用水水平与用水结构分析工作，准确掌握主要用水行业和用水水平，重点用水行业（或产品）的先进定额必须开展水平衡测试工作；（5）从严监管重点行业的实际定额值，明确用水定额管理的重点行业（或产品）；（6）尽快完善国家取（用）水定额标准体系。5.5本章小结本章采用集对分析理论中的五元联系数构建同异反评价模型引入工业用水定额实施成效的研究中，结果表明江西省工业用水定额实施成效一般，实施成效存在一阶上升趋势，各指标对定额实施成效表现出积极和消极交替发展的趋势。本章研究得到了系统静态的工业用水定额实施成效的态势；通过偏联系数的研究，预测了工业用水定额实施成效的动态发展趋势，实现静态和动态的有机结合。基于集对分析中的五元联系数定量化研究工业用水用水定额实施成效，将定性分析与定量研究相结合，概念明确，思路清晰，研究结果客观准确，所得结果信息丰富。72 结论与展望结论与展望本文从定性和定量两个角度进行研究，分别采用层次模糊综合评价模型和系统层次模糊优化模型对江西省现行用水定额标准的合理性进行了全面评估，并基于集对分析对江西省工业用水定额实施成效进行研究，为江西省及其他省份定额标准的评估和改进提供了一个可行的思路。得到以下结论：（1）江西省工业用水定额的合理性定性评估值仅为48.3%，评估结果为合理性较差；多数定额指标已经不能满足实际应用和管理要求；（2）层次模糊综合评价模型评估结果表明：江西省工业用水定额合理性评估等级向量为V=（差，一般，好，很好）=（0.5702,0.3942,0.0356,0），所占权重最大为0.5702，合理性较差。系统层次模糊优化模型评估结果表明：江西省工业用水定额合理性评估等级向量为：u=（极差、差、较差、一般、较好、好、极好）=（0.0647,0.0813,0.1670,0.3964,0.1510,0.0773,0.0622），最大隶属度为39.64%，合理性一般，合理性的总期望值：x0.4940.5＜，处在区间[差，一般]。综合两个模型方法结果：江西省现行工业用水定额合理性较差，建议及时开展相应的修订工作；（3）基于集对分析理论的江西省工业用水定额实施成效研究结果表明：其五元同异反联系数为U0.4320.197ii0.193ij0.1130.065，联系数集对势为1123shiH0.432/0.0656.646，表明江西省工业用水定额实施成效一般，实施成效存在一阶上升趋势，各指标对定额实施成效表现出积极和消极交替发展的趋势。（4）得到了系统静态的工业用水定额实施成效的态势；预测了工业用水定额实施成效的动态发展趋势，实现静态和动态的有机结合。五元联系数评价模型将定性分析与定量研究相结合，概念明确，思路清晰，研究结果客观准确，所得结果信息丰富。鉴于个人研究时间、学识深度和科研水平等有限，本文研究中存在一些不足之处，希望以下问题和疑问在今后研究中可以继续进行：（1）定额标准合理性影响因素众多且复杂，本文研究中所选的评价指标应采用多种科学方法加以完善，使之更加科学全面；（2）数学评价方法众多，且各有优劣。本文对江西省工业用水定额合理性评估的研究应尽可能采用多种数学评价方法加以对比和验证。73 华南理工大学硕士学位论文参考文献[1]蒋艳灵,陈远生,何建平.水资源定额管理的原理研究[J].中国水利，2008,17:6-8.[2]国家发展和改革委员会环境和资源综合利用司.工业企业取水定额国家标准实施指南[M].北京:中国标准出版社,2003．[3]王宏义.工业及城市生活用水定额编制的探讨[J].科技情报开发与经济,2003,13(8):25-29.[4]贾绍凤,张士锋,夏军,杨红.经济结构调整的节水效应[J].水利学报.2004(3):111-116.[5]中华人民共和国水利部,中国水资源公报—2015,北京:中国水利水电出版社,2016.[6]张丽,张云,钱树芹等.用水定额研究进展浅议[J].中国水利2011(5):45-47.[7]刘强,桑连海.我国用水定额管理存在的问题及对策[J].长江科学学院院报,2007,24(1):16-19.[7]罗陶路,张树军等.浅析用水定额指标体系建立[J].中国水利,2010,9.[8]陈莹,赵勇等.节水型社会评价研究[J].资源科学.2004.11,26(6)083-89.[9]陈晓燕，陆桂华，秦福兴等.国外节水研究进展[J].水科学进展，2002,13(4):526-532.[10]成金华,李世祥,吴巧生.关于中国水资源管理问题的思考的[J].中国人口:资源与环境,2006,16(6):162-168.[11]贾绍凤,张士锋,王浩.用水合理性评价指标探讨[J].水科学进展,2006,14(3):260-264.[12]江亚菲.秦皇岛市计划用水定额研究[D].河北农业大学,2014.[13]刘洪俊,李永壮,李形.城市节水用水量定额和指标体系的探讨[J].中国建设信息,2015,(5):76-77.[14]裴源生,刘建刚,赵勇.总量控制与定额管理概念辨析[J].水资源管理,2008(15):32-34.[15]贾竑骥,樊贵盛.县域节水型社会建设实践与关键技术研究[M].中国水利水电出版社.2006.6.74 参考文献[16]刘昌明等.中国水资源现状评价和供需发展趋势分析.中国水利水电出版社.2001.12.[17]水利部办公厅.开展节水型社会建设试点工作指导意见[R].水资源[2002]558号.2002.12.[18]山西省建设节水型社会试点工作实施方案[R],山西省水资源管理委员会办公室.2004.3.[19]张伟光,陈隽,王红瑞等.我国用水定额特点及存在问题分析[J].南水北调与水利科技,2015,(01):158-162.[20]郑在洲,常本春,张秝湲.工业用水定额编制方法探讨[J].江苏水利,2004(10):33-35.[21]中华人民共和国水法[M].北京:中国民主法制出版社,2002.[22]取水许可和水资源费征收管理条例.国务院令第460号,2006.04.[23]江西省2016年国民经济和社会发展统计公报.江西省统计局.2017.3.[24]南昌市2016年国民经济和社会发展统计公报.南昌统计信息网．2017.4.[25]燕洪军,勾彤等.浅谈用水定额[J].农业机械化与电气化.2005(3):36-37.[26]汪恕诚.建设节水型社会工作要点[J].水利发展研究,2005,1(3):6-7.[27]黄正荣等.工业用水定额分析与研究[J].水资源与水工程学报.2009(8):25-27[28]汪党献.用水总量控制指标制定与制度建设[J].中国水资源.2012(7):12-14.[29]郑红.河北省用水定额应用现状、问题与对策[J].中国水利,2009(15):29-43.[30]李永根.河北省用水定额的应用[J].水事纵横,2009(12):14-22.[31]王林辉.加强用水定额管理的几点建议[J].黑龙江水利科技，2007，35(3):149.[32]程丽萍,李清欣.企业用水定额的编制与探讨[J].黑龙江水利科技,2001,29(1):57-58.[33]蒋艳灵,陈远生.北京市高校用水定额管理的探索[J].给水排水,2007,33(6):69.[34]阎官法,贾涛,郝利民等.工业用水定额的制订与管理研究[J].地域研究与开发,2006,24(5):120-123.[35]赵竞成,倪文进.灌溉用水定额之浅见[C].北京:节水灌溉论坛,2002.[36]佘昊峰.城市合理用水定额研究[R].北京:北京工业大学,2002.[37]封晨辉,陈林.制定合理用水定额科学管理水资源[J].河北水利水电技75 华南理工大学硕士学位论文术,2002,(6):41-43.[38]林洪孝,王国新.用水管理理论与实践[M].北京:中国水利水电出版社,2003.[39]A.M.Battikhi,A.H.Abu-hammed.ComparisonbetweentheefficienciesofsurfaceandpressurizedirrigationsystemsinJordan[J].IrrigationandDrainageSystems.1994,(8)109-121.[40]G.Zalidis,X.Dimitriadis,AAntonopoulos,AGerakis.Estimationofanetworkirrigationefficiencytocopewithreducedwatersupply[J].IrrigationandDrainageSystems,1997,(11):337-345.[41]GMol,SKeesstra,LStroosnijderetal.Improvingwateruseefficiencyindrylands[J].CurrentOpinioninEnvironmentalSustainability,2012,4(5)497-506.[42]JainA,VarshneyAK,JoshiUCH.Short-TermWaterDemandForecastingModelingatIITKanPurUsingAritificalNeuralNetwork.WaterResourceManagement,2001,15(5):299-321[43]S.L.Zhou,T.A.McMahon,A.Walton,J.Lewis,Forecastingdailyurbarnwaterdemand:acasestudyofMelbourne.Hydrology.2000,(236):153-164.[44]GallagherD.R,BolandJ.J,LePlastrierB.Jetal.MethodsforForecastingUrbanWaterDemands.Australian:Australianwaterresourcescouncil,1981.[45]R.GGistau.DemandForecastinginWaterSupplySystems.WaterSupplySystems:StateoftheartandFutureTrends.ComputationalMechanicsPubications,1993:56-64.[46]H.J.colenbrander.WaterintheNetherland[M].hague：theNetherlandsorganizationforappliedscientificresearch，1986.[47]T.A.stephenWaterUse,Management,andPlanningintheUnitedStates.[M].sandiego：academypress，1999.[48]JDOster,JLMeyer,LHermsmeier,MKaddah.FieldstudiesofirrigationefficiencyintheImperialValley[J].UniversityofCalifornia，Berkeleyhilgardia,1986,54（7）:1-15[49]G.Zalidis,X.Dimitriadis,AAntonopoulos,AGerakis.Estimationofanetworkirrigationefficiencytocopewithreducedwatersupply[J].IrrigationandDrainage76 参考文献Systems,1997,(11):337-345.[50]JTMcguckin,NGollehon,SGhosh.Waterconservationinirrigatedagriculture:Astochasticproductionfrontiermodel[J].WaterResourceresearch,1992,(28):305-312.[51]SBurke,MMulligan,JBThornes.Optimalirrigationefficiencyformaximumplantproductivityandminimumwaterloss[J].agriculturewatermanagement,1999,(40):377-391.[52]LAnwandter,TOzuna.Canpublicsectorreformsimprovetheefficiencyofpublicwaterutilities?[J].EnvironmentandDevelopmentEconomics.2002,(7):687-700.[53]S.D.sanders.DataEnvelopmentAnalysisforBenchmarkingpublicsectorutilitiesoperations[D].dallas:southernMethodistuniversity，1999[54]J.M.Dabrowski,K.Murray,P.J.Ashton,J.J.Leaner.Agriculturalimpactsonwaterqualityandimplicationsforvirtualwatertradingdecisions[J].ecologicaleconomics，2009,68(4):1074-1082.[55]AMZaman,HMMalano,BDavidson.Anintegratedwatertrading-allocationmodel,appliedtoawatermarketinAustralia.[J].AgriculturalWaterManagement,2009,96(1):149-159.[56]汪志农,康绍忠,熊运章等.灌溉预报与节水灌溉决策专家系统研究[J].节水灌溉,2001,1,4-7.[57]吕宏兴,尚小林,徐宏伟.渠灌区灌溉管理信息化发展模式探讨[J].西北农林科技大学学报,2003,(31):209-212.[58]魏彦峰.陕西省区域经济发展差异研究[D].西安:西北农林科技大学,2010.[59]陈菁,陈丹,陆军.基于愿意调查的农业水价承载力研究[J].中国农村水利水电,2007(2):35-38[60]王甜甜.大连市重点行业用水定额制定研究[D].大连:大连理工大学,2010.[61]王宏.农业灌溉用水定额分析[J].现代农业科技,2011(5).[62]罗陶路,张树军等.浅析用水定额指标体系建立[J].中国水利,2010,9.[63]赵博,李趋等．基于层次分析与模糊综合评价的迂宁省《行业用水定额》评价机.水利水电科技进展,2013,33(1):45-48.77 华南理工大学硕士学位论文[64]高峰等.灌溉水利用系数测定方法研究[J].灌溉排水学报,2004,2,23（1）.[65]张象明等.松辽流域微观用水定额指标体系研究[J].中国水利,2006(3):14-18.[66]许树柏.层次分析法原理[M].天津:天津大学出版社,1988.[67]郜慧.层次分析-模糊综合评价法在区域水资源可持续利用评价中的应用研究-以江门市为例:[D].广州.中山大学,2005.[68]徐泽水.互反和互补判断矩阵的转换关系及其集成排序[J].系统工程与电子技术,2002,24(10):60-63.[69]杜栋,庞庆华.现代综合评价方法与案例精选[M].北京清华大学出版社,2005.[70]薛居征.基于层次分析法的群决策方法及应用研究[D].哈尔滨工业大学,2011:45-46.[71]张吉军.模糊层次分析法(FAHP)[J].模糊系统与数学,2004,14(2):80-88.[72]樊彦芳,刘凌,陈星等.层次分析法在水环境安全综合评价中的应用[J].河海大学学报(自然科学版),2004,22(5):512-514.[73]张琰,孙玉婷.基于AHP法的商誉价值分割研究[J].中国资产评估.2012(12):38-42.[74]魏丹.遗传算法在AHP权值确定中的应用研究[D].东北大学,2011.[75]王彩华,宋连天.模糊论方法学,中国建筑工业出版社,1988.[76]贺仲雄,模糊数学及其应用,天津,人津科学技术出版社,1983.[77]杨纶标,高英仪,模糊数学·原理及应用,华南理工大学出版社,2001.[78]刘曾美,王祥三,张国庆.水电工程环境影响评价的系统层次分析模糊优化模型[J].水电能源科学,1994(04):260-271.[79]王栋,朱元生生,赵克勤.基于集对分析和模糊集合论的水体营养化评价模型的应用研究[J].水文,2004,24(3):9-13.[80]王红芳,丁晶,王文圣,等.集对分析在频率曲线拟合度定量评价中的应用[J].水利水电技术,2007,38(4):1-3,15.[81]胡永宏,贺思辉.综合评价方法[M].北京:科学出版社,2000.[82]赵克勤.集对分析及其初步应用[M].杭州:浙江科学技术出版社,2000.[83]赵克勤.集对分析对不确定性的描述和处理[J].信息与控制,1995,24(3),162-166.78 参考文献[84]赵克勤,宣爱理.集对论—一种新的不确定性理论方法与应用[J].系统工程,1996,14(1):18-23,72.[85]王红芳.集对分析在水文水资源中的应用研究[D].成都:四川大学,2008.[86]赵克勤.联系数及其应用[J].吉林师范学院学报,1996,17(8):50-53.[87]刘方贵,夏岑岭.灰色综合评判法在城市防洪规划方案选择中的应用[J].山东水利,2001,(2):32-33.[88]王国平,杨洁,王洪光.五元联系数在地表水环境质量评价中的应用[J].安全与环境学报,2006,6(6):21-24．[89]贺瑞敏,张建云,王国庆等.基于集对分析的广义水环境承载能力评价[J].水科学进展,2007,18(5):730-735.[90]金菊良.吴开亚.魏一鸣.基于联系数的流域水安全评价模型[J].水利学报,2008,39(4):401-409.[91]金菊良,丁晶.水资源系统工程[M].成都:四川科学技术出版,2002.[92]蒋茹,曾光明,李晓东等.基于集对分析的污水处理工艺设计优化[J].湖南大学学报(自然科学版),2007,34(11):70-75.[93]李继清,张玉山,王丽萍,纪昌明洪灾综合风险分析方法讨论--基于集对分析理论[J].数学的实践与认识,2007,(9):43-47.[94]金菊良,魏一鸣.复杂系统广义智能评价方法与应用[M].北京:科学出版社,2008.79 华南理工大学硕士学位论文攻读硕士学位期间取得的研究成果一、已发表（包括已接受待发表）的论文，以及已投稿、或已成文打算投稿、或拟成文投稿的论文情况（只填写与学位论文内容相关的部分）：作者（按顺发表或投稿发表的卷相当于学位论序被索引收序排列至本题目刊物名称、期、年文的哪一部分号录情况人）级别月、页码（章、节）基于系统层次模刘曾美；糊优化模型的工1水资源保护已录用第四章中文核心陈斯达业用水定额合理性研究基于五元联系数刘曾美；2的工业用水定额已投稿第五章陈斯达实施成效研究广州市中心城区2016年陈梅；3短历时暴雨变异人民长江12期1-中文核心陈斯达特性研究5+22刘曾美；南方感潮地区河海大学学2018年4郑志勤；水库的挖潜改报（自然科02期中文核心陈斯达造研究学版）122-1275注：在“发表的卷期、年月、页码”栏：1如果论文已发表，请填写发表的卷期、年月、页码；2如果论文已被接受，填写将要发表的卷期、年月；3以上都不是，请据实填写“已投稿”，“拟投稿”。不够请另加页。二、与学位内容相关的其它成果（包括专利、著作、获奖项目等）80 致谢时光荏苒，三年的硕士研究生学习生活已接进尾声。三年的美好时光中，在学习、生活和论文等方面都让我收获颇多，成长不少。由衷地感谢在我成长路上的每一位尊敬的老师和亲爱的同学，正是他们的关心、支持和帮助，我才能不断进步。由衷地感谢我的导师刘曾美副教授。正是在刘老师殷切的关怀和耐心的指导下，我才能不断克服困难，顺利完成论文。从课题的选择和完善，到论文的最终完成，刘老师都一如既往地给予我耐心的指导并多次审阅我的论文，提出宝贵意见。我的每一次成果都凝聚着刘老师的汗水。刘导师严谨的治学态度、精益求精的学术作风让我不断深入探索，不断取得突破。临近毕业，每每想起刘老师对我的淳淳教诲和悉心关怀，不胜感激，在此谨向刘老师致以由衷的感谢。感谢另一位给予我支持和帮助的张继群老师，在水利部水资源管理中心实习期间，张老师在百忙之中数次抽空审阅我的论文，从专业和细节上不断提出高贵意见，倾注了大量的心血和汗水，让我不仅在课题学习上收获很多，而且在工作岗位上开拓视野、扩展知识，不断提升综合素质。衷心感谢张老师对我的指导和教诲。感谢水利工程系的黄国如老师、王兆礼老师、胡海英老师、利锋老师、程香菊老师和尹小玲老师等课程老师，感谢老师们在课上的传道解惑和课程论文的细心指导，让我的知识体系更加系统和牢固。感谢同门的郑志勤师兄、冯斯安师弟和蓝福鹏师弟以及办公室中的所有师兄弟姐妹们的关心、支持和帮助；感谢一起生活的舍友刘师辉、王田天和李陀；感谢一起学习和进步的赵雪峰、胡佳纯、丁瑞和林泽峰等同学。感谢我的家人一直以来对我的支持和鼓励！感谢我的父亲母亲对我学习上的支持和生活上的关爱！感谢他们对我无私的奉献，那是我在外求学多年以来的动力和港湾。最后，感谢在百忙之中抽空参与审阅、评议本论文的各位老师，向参与本人的论文答辩老师们表示衷心的感谢！请允许我把最美好的祝福献给您们，愿您们工作顺利、身体健康、阖家幸福！时光如白驹过隙，我的学习生活即将结束，对学习和生活了七年的母校华南理工大学感到深深的不舍。愿在今后的学习和工作中，不忘初心，砥砺前行！陈斯达2018年4月81 '