安徽省水资源利用评价.docx
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安徽省水资源利用评价
本科生毕业论文（或设计）
（申请学士学位）
论文题目安徽省水资源开发利用程度评价研究
作者姓名李林
所学专业名称地理科学
指导教师周亮广老师
2011年4月26日
学号：
论文答辩日期：
年月日
指导教师：
（签字）
滁州学院本科毕业设计（论文）原创性声明
本人郑重声明：
所呈交的设计（论文）是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名：
年月日
目录
摘要………………………………………………………………………………
Abstract
前言
安徽省水资源开发利用程度评价研究
[摘要]不同的地理条件,不同的发展水平，都能影响不同地区对水资源利用的状况。
影响水资源开发利用程度的因素很多,例如资源、环境、人口、经济和社会等多种因素。
本文利用主成分分析方法与层次分析方法对安徽省17个地级市的水资源利用程度进行综合的评价，从而为落实科学发展观，促进全省各市协调、可持续发展提出相应的建议与对策。
关键词:
水资源开发利用程度;综合评价;主成分分析法；层次分析法;安徽。
Abstract：
Differentgeographicconditionsanddifferentdevelopmentlevel,canaffectdifferentareasofwaterresourceutilizationsituation.Affectingthewaterresourcesdevelopmentandutilizationhasmanyfactors,suchasresource,environment,population,economicandsocialfactors.UsingtheprincipalcomponentanalysismethodandhierarchicalanalysismethodofAnhuiprovince17citiesdegreeofwaterresourcesutilization,andcomprehensiveevaluationforimplementingthescientificconceptofdevelopment,promotingthevariouscitiescoordinatedandsustainabledevelopmentputforwardcorrespondingSuggestionsandcountermeasures.
Keywords：
Thewaterresourcesdevelopmentandutilization；Comprehensiveevaluation；Theprincipalcomponentanalysis
；Analytichierarchyprocess（ahp）；Anhuiprovince
前言
区域水资源开发利用程度综合评价涉及到区域的经济、自然环境、人文环境、社会等因素。
因此，对一个区域水资源的开发利用程度进行评价，是一个复杂的工作。
然而，对以区域的水资源开发利用状况进行评价就是建立恰当的评价指标体系,利用一定的数学模型计算,将各指标数据耦合为一个综合指标,即开发利用程度,从而全面分析出其水资源开发利用程度状况。
目前评价水资源开发利用程度的方法很多,如投影寻踪法,系统动力学仿真模型法,模糊综合评判法,遗传投影寻踪插值模型法等方法，这些方法各有特点。
本文通过查阅安徽省水利厅水资源公报，收集安徽各市水资源开发利用数据，利用主成分分析方法与层次分析法，参考相应的文献资料，建立了安徽省水资源开发利用综合评价指标体系。
并将安徽省17个地级市作为评价单元对安徽省水资源开发利用程度进行综合评价。
1、安徽省水资源开发利用程度评价指标体系的建立
为了实证分析的需要,依据科学性、合理性、可比性和可操作性的原则,并力求较完善、全面、真实地反映各地区的综合水资源开发利用程度状况,兼顾安徽水资源公报所能提供的统计指标,本文以安徽省17个城市为评价单元,选取了能从不同侧面反映城市的水资源开发利用程度的8个代表性指标来建立统计指标评价体系,统计指标及原始数据如下表:
X1-农田灌溉用水量X2-林牧渔畜用水量X3-工业生产用水量X4-城镇公共用水量X5-居民生活用水量X6-生态环境用水量X7-总用水量X8-水资源总量
表一）
2、评价方法
主成分分析法的主要原理是利用降维的思想,通过研究指标体系的内在结构关系,把多指标转化成少数几个相互独立而且包含原有指标大部分信息（80%～85%）的综合指标的多元统计方法。
其优点是它确定的权数是基于数据分析而得到的指标之间的内在结构关系,不受主观因素的影响,而得到的综合指标（主成分）之间彼此独立,减少信息的交叉,使得分析评价结果具有客观性和准确性。
层次分析模型的局限性在于选取的指标较少，其在构造指标间的两两判断矩阵时由于受主观因素的影响可能不够准确，但这并不影响层次分析法水资源开发利用程度评价模型上的适用性。
层次分析法建立的评价模型可以克服单一指标评价的片面性，为更加全面、合理地评价安徽水资源开发利用程度。
3、评价过程
3.1.根据选定的指标体系,选取数据并通过SPSS13.0软件对数据进行标准化处理,消除量纲的影响。
3.2.执行SPSS软件Factor过程,建立指标之间的相关系数矩阵。
表二）
3.3.确立主成分个数m。
用SPSS软件生成表3（方差分解主成分提取分析表）和表4（初始因子载荷矩阵）。
在表3和表4的基础上,根据主成分方差累计贡献>85%的原则,确定主成分个数M=3
表三）
表四）
3.4确定主成分因子
从因子得分矩阵（见表四）可以看出,第一因子F1在X1-农田灌溉用水量、X2林牧渔畜用水量、X7-总用水量上有较大载荷,该因子主要反映的是第一产业对水资源的利用状况,其贡献率最大,达到43.003%,可以把它命名为农业系统。
第二因子F2与X4-城镇公共用水量、X6-生态环境用水量有较大的相关性,反映了各市在生态环境方面水资源的利用.,其贡献率达到29.464%,把它命名为环境系统。
第三因子F3与X3-工业生产用水量有较大的相关性，该因子主要反映的是工业生产用水，其贡献率达13.865%，可以把它命名为工业系统
3.5根据主成分因子建立基于层次分析法的层次结构如下图
3.5.1两两判断矩阵的构造
根据A．L．Saaty提出的9标度法，分别构造山第二层B对目标层A以及第三层C对第二层B的各指标间的两两判断矩阵。
1）基于目标A为准则的判断矩阵
A
B1
B2
B3
B1
1
1/5
1/3
B2
5
1
3
B3
3
1/3
1
第二层B以目标层A为准则的排序权重计算如下
a）对判断矩阵A1=11/51/3
513
31/31
b）进行归一化计算后得到B层以目标A层为准则的权重
W1=0.105,0.637,0.258T
c）求矩阵A1*W1=11/51/30.105
513*0.637
31/310.258
=0.318,1.936,0.785
d）则最大特征根λ=1/3*（0.318/0.105+1.936/0.637+0.785/0.258）
=3.0368
e）一致性检验C.I.=（λ-n）/（n-1）
=（3.0368-3）/（3-1）
=0.0184
通过查找平均随机一致性指标得R.I.=0.58
C．R．=C.I./R.I.=0.0184/0.58
=0.032<0.1
故通过一致性检验
同理可得第三层C分别以第二层各Bi为准则的排序权重向量
2）基于目标层B1农业系统的判断矩阵如下表
B1
B11
B12
B13
B11
1
1/7
1/3
B12
7
1
4
B13
3
1/4
1
所以以目标层B1为准则的权重为
W2=0.264，2.199,0.655
经计算C.R.<0.1
故通过一致性检验
3）基于目标层B2环境系统的判断矩阵如下表
B2
B21
B22
B21
1
1/3
B22
3
1
所以以目标层B2为准则的权重为
W3=0.5,1.5
4）以目标层B3工业系统为准则的权重为
W4=1
5）第三层对目标层的合成权重的计算
上述矩阵在通过一致性检验后，即可利用其来计算各指标在各市水资源开发利用程度综合评价模型中所占的权重。
其计算结果如下
a）当第三层某些元素不受第二层第i元素支配时，相应位置用0补究，于是得到6行3列矩阵
A2=0.26400
2.19900
0.65500
00.50
01.50
001
b）第三层各元素以目标层为准则的排序权重为
W5=A2*W1
=0.028,0.231,0.069,0.319,0.956,0.258
6）建立对安徽省各地级市水资源开发利用程度进行综合评价的基本模型
由以上计算结果，可以得到安徽省各市水资源开发利用程度评价的基本模型Z=0.028*X1+0.231*X2+0.069*X7+0.319*X4+0.956*X6+0.258*X3结果见下表
4、结论
参考文献
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