东塘水库水域水资源价值模糊评价研究

发布于:2021-09-13 17:54:01

安徽农业科学,Journal of Anhui A翊.Sci.2010.38(13 J:7156-7157。7159

?

责任编辑马卫鹏责任校对傅真治

东塘水库水域水资源价值模糊评价研究
冯建江1,胡媛娟2,李根华3,李东风1
(1.浙江水利水电专科学校,浙江杭州310018;2.浙江省湖州市南浔区水利局,浙江南浔313009;3.中国联合工程公司,浙江杭州310022)

摘要依据东塘水库水域相关数据。采用模糊评价模型,选取3个l级指标、8个2级指标建立水资源价值评价体系,对东塘水库水域水 资源价值进行了评价。结果表明,东塘水库水域水资源价值综合评价等级为优良,为水域水资源开发利用提供了定量的决策依据。
关键词 水资源价值;评价指标;隶属度矩阵;模糊数学模型 中图分类号TV211.1 文献标识码A 文章编号0517—66ll(2010)13-07156—02
Research FENG
Oil

the Fuzzy Evaluation of
et

Water

Resource in Dongtang Reservoir

Jian-jiang

Abstract

al(Zhejiang Water Conservancy and Hydropower College,Hangzhou,Zhejiang 310018) According to the related data of the river area in Dongtang Reservoir,using fuzzy eva]uation model,three first—class indices and
to

eight second-class indiees were selected
water water water
area area

establish the value eva]uation system of research provided

water

resotn'ces.And the values of
water

water

resources

in the

of Dongtang Reservoir were evaluated.The results showed that the comprehensive evaluation grade of of

resources’value irl the

Dongtang Reservoir
water
area.

wag

excellent.The

quantitative decision.making basis for the deve|opment and utilization of

resources in the

Key words

Water resouFCe valtie:Evaluafion indicator;Membership degree matrix,Fuzzy

mathematics

model

水资源不足已成为制约国民经济发展的重要因素,水资 源具有自然、社会和经济属性,如何通过对水资源价值的评 价,进而寻找合理开发利用水资源的途径具有重要意义。构 建—个评价模型,对区域水域水资源的价值进行分析评价是 —个重要的手段。笔者以模糊理论为基础,建立了东塘水库 水域水资源价值模糊数学模型,并对其中的问题进行了分析。
1数据来源与研究方法 1.1数据来源

1.2.2确定指标评价集K设参考咨询评价等级的集合为 y,V={K,也,…,K}={优秀、良好、中等、一般、很差}。采 取百分制取相应指标的等级分数评价得分依次为95、85、75、
65、55。

1.2.3评价指标%权重系数的确定。由于各指标对评价的 重要程度不一样,需要对每个评价指标虬赋于一个相应的 权值q(i=l,2,…,n),构成权重集为:A={d。,a2,…,‰},

数据主要来源于与东塘水库及其相关的

管理数据。通过设计的水资源价值影响因素表格,采取匿名 的方式征求包括水库工程技术人员高级t程师、水库领导层

且王口‘=1,q≥O,f=l,2,…,rt。由于元素口l为因子Ⅱi的“重 要”程度,口j称为隶属度,权重集A为因子集“上的一个模糊
子集。权重系数对评价结果至关重要。目前确定权重的方 法主要有客观赋权法和主观赋权法。主观赋权法主要是由 专家根据经验主观判断而得到,如AHP法、Delphi法等这种 方法研究较早,也较为成熟,可以经过反复修正克服主观性 的缺陷。该文采用Delphi法确定权重系数。
1.2.4

次的管理人员、地方有关城乡规划、经济管理和领导层次等7 位专家意见,经过3轮发放调查表格2l份,汇集并统计这些
专家对指标重要性程度的意见或判断,然后汇总整理出初步

评价指标的权重系数,并以此初步评价指标的权重系数作为 参考意见再次分发给每位专家,供他们分析判断并提出新的 意见,经过反复多次的反馈修正,取得专家的综合一致意见。 从而得到研究数据。
1.2研究方法 模糊综合评价是运用模糊综合理论对某

评价隶属度矩阵。对每一个评价指标Ⅱ。求隶属度

矩阵。进行综合评价时,可以根据实际意义确定指标评价矩 阵尺,采用专家评分法评价隶属度。具体过程是:每位专家

一对象进行综合评价的一种方法¨寸J,是一种较为成熟的方
法和演算,将对各个指标的评价结果综合成一个总评价值, 形成—个综合判断,在处理多层次复杂问题的评价和决策

针对评价的每项指标评价,根据专家的评价计算出各个指标
的评价等级,即指标对应的隶属度R;=(ri。,龟,…,‰),它是 V上的一个模糊子集,于是可得到每个因子的单因子模糊评 价集和隶属度矩阵月: r蜀1 r,“
,12

问题时具有很大优势,该方法在很多领域都得到了快速的发
展和应用H“J。水资源价值的这种多层次而又有不确定的

…r,。]

关系与模糊数学理论相符合,因此,可以用模糊综合评价的 方法进行处理和分析。根据评价基本理论,评价主要包括以
下5个步骤。

R:I孕|-h々’:‘擘l

吲匕,■,一
模糊综合评判。单因素模糊评判仅反映了一个因素

指标评价矩阵R=(■)。。式中i=l,2,…,n;j=1,2,

1.2.1确定指标评价集u。设评价因子集合为H={Ⅱ。,l‘2,
…,u。,}-(水资源数量,水资源质量,开发利用程序,产业结

…,m;ri表示指标U对评语K的隶属度。将各单因子评价
集的隶属度为行,组成单因子评价矩阵。
1.2.5

构,经济发展水*,人口,社会文明程序,政策向导)。
浙江省教育厅科研项目(20070793);浙江省教育科学规划 (高校)研究课题(SCG220)。 作者简介冯建江(1964一),男,浙江湖州人,讲师。从事水利工程度水 资源教学和研究工作。 收稿日期20IO旬1.2l 基金项目

对评判对象的影响,未反映所有因子的综合影响,也就不能 得出综合评价结果。因此,必须综合考虑所有因子的影响, 即进行模糊综合评价。设综合评价集合曰是参考咨询评价

等级集合V上的模糊子集,根据模糊数学理论,曰可表示为:

万方数据

38卷13期

冯建江等

东塘水库水域水资源价值模糊评价研究

7157












表1所示。
表1


价指标及其权重



(吼









西
●●●

The evaluation indioes,and the weights

—. . . 。. L ^b:k


m功;似



评价指标 1级评价指标

(“ A







“ 、,、,
First-class evaluation index

Nam指eiIj熏k毒骣。
一0.40 自然属性 经济属性0.35 社会属性0.25 水资源数量0.30 水资源质量0.40 开发利用程序0.30 产业结构0.40 经济发展水*0.60 人口0.50

式中J=1,2,…,m;6f=王(ai0)为评价指标,是综合考虑所 有阂子的影响时,评判对象对评价集合中的第_『个元素的隶 属程度,更合理地反映了所有因素的综合影响。 1.2.6综合评价。①评价等级确定。根据最大隶属度原

2级评价指标Second-class
evaluation index

则,,麟{b。,b:,…,b。},其中最大者所对应的等级即为目标
层的评价等级。②总体评价得分计算和评价。总体评价得
分的计算公式为M=BoY'=(b。,b:,…,b。)0(K,屹,…, k)7,其中“o”为模糊合成算子。


社会文明程度0.30

亟筮回昱

Q:垫

水资源价值综合评价指标体系的建立 指标蚝,3个2级指标对应的权重a;(i=1,...,3),构成的

2.1影响水资源价值评价的因素
2.1.1

自然因素。自然因素是决定水资源价值的重要因素

之一。水资源所处的地理位置,即水资源的空间,主要包括 水资源的丰度和品质、水资源的开发条件及特性等。随着人 类认识自然、改造自然能力的加强,人类创造了众多的人工 自然,特别是大型水利工程的兴建,改变了原有的水资源时 空分布,使水资源的态势由自然态势向人工态势转化,并对 环境产生很大的影响,例如水库的兴建对地区环境产生重要

权重集为:A={0.30,0.40,0.30},且满足∑嘶=1,a;≥0,f=

rR,1

1-R3J
厂o.846 2 =l 0.884 6 L0.857 7 o.088 5 0.061 5 0.107 7
o.0192 o.0269 0.007 7 o.034



o.011 51 o.019 2 I
0.007 7/

影响,具体表现在:①减轻洪涝灾害,保护改善下游生态环 境;②保障工农业和城镇供水;③改善库区自然条件、生态环 境;④改善水文、气候环境。在建立水资源价值模型时必须
考虑这些}lj素忙“’。

0.007 7

0.019 2

2.1.2经济因素。水资源若不与经济因素结合起来,水资
源价值只能表现为生态价值,其经济价值无法体现。水资源 与社会经济的有效结合是水资源价值产生的源泉。以水库、 水电站、河流、河口或港口城市为依托,以主要江河为枢纽, 是一种生产布局以自然河流水系为基础,以水资源综合开发 利用为核心的区域经济。水资源与经济的关系主要表现在: 经济的发展需要消耗大量水资源,同时经济活动排放大量废 水污染江河湖泽,导致水资源功能下降,影响经济的发展;同 Ml=BIo矿
I'0.846 2

0.088



0.019 2 0.0269 0.007 7

0.034 6
0.007 7

0.011 51
0.019 2

=1 0.884



0.061 5



L0.857 7

0.107



0.019 2

0.007 7-1

时,污染治理所需大量资金也只能在经济发展中进行筹集,
来源于经济,两者之间的关系非常密切。

2.1.3社会因素。社会因素在水资源价值形成过程中同样 占有重要的地位。水利工程的兴建、水资源勘测、水资源管 理等,都要投入一定的人力、物力、财力,水资源凝结了人的 劳动,因而具有劳动价值。
2.2评价指标体系确定

其他2个目标层次的2级指标模糊综合评价82=(o.789 20,

参考影响水资源价值评价的因

3.3

l级模糊评价计算

根据1级指标对应的权重集和2

素,评价时遵循全面性、代表性、独立性、简约性以及可操作 性等原则,选取自然属性(水资源数量、水资源质量、开发利
用程序)、经济属性(产业结构、经济发展水*)、社会属性 (人口、社会文明程度、政策向导)共3个l指标、8个2指标 建立评价指标体系。 3结果与分析 3.1综合评价指标及其权重

『0.865



o倘5

o?018 8

o?019 2

o.013

51

仅对前2级进行评价计算,

以对专家调查回收的成果确定数据为例。采用Delphi法确定

权重系数,运用模糊模型对评价指标进行计算。计算结果如

万方数据

38卷13期

王芳等刺山柑籽油脂肪酸成分的Gc.MS分析

7159

1.2.2分析条件。柱型,INNoWAX交联柱(30.00

mx0.25 化合物名称
Compound
11ame

裹3捌山柑籽油脂肪酸的化学成分

mm)。Gc条件:程序升温(60℃保持2 min,3℃/rain升温至
120℃,4℃/min升温至240 oC,保持10 min);进样口温度,
250

相对 含最
Relative
content

化合物名称
Compound
nanle

相对 含量
Relative
content

oC;分流比,100:l;*髁浚保 mL/min;*
eV;

MS条件:电离方式El;扫描范围,20—400 amu;功率,70

光电倍增,260

肉.早蔻酸T铀谢e叫“。

o.52

油..酸11?0clad唧咖17.09
垩油磐9.,。12?oc协de脚55.90 垩璧醪9.,12,.1。5?0ct}0.1l

V。

2结果与分析

糁1:I阿酸H既日d.珊lloi。25.31

经过精炼的刺山柑籽油脂脂肪酸的色谱图见图l。采用 计算机检索与人工解析各峰相应的质谱图,并参考标准图 谱,共鉴定出6个化合物。经面积归一化法计算各组分的百 分含量,结果见表3。由表3可知,不饱和脂肪酸含量占 73.10%,必需脂肪酸含量占56.0l%。

磐烷酸Heptadec础o.26
参考文献

柑籽油的食用安全性应进行进一步研究。
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the

treatment

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traits

0f the nocturnal flowers of Ch珥也血印由m阳

保留时间Retent[on

t沁H

rain

田1刺山柑籽油脂肪酸GC-MS分析色谱圈

№.1 GC?MS
3结论与讨论

analysis ef fatty add

I‘I!C即由l嘲seed胡

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m ca州s

麓.

[7]PANICO

该研究确定了刺山柑籽油中6种脂肪酸,其中,不饱和
脂肪酸含量占73.10%,必需脂肪酸含量占56.01%。这表明 刺山柑籽油中不饱和脂肪酸含量高,特别是必需脂肪酸亚油 酸的含量高,具有较高的营养价值。但由于刺山柑一般作为 调味品、开胃品和维药使用,并没作为食物食用,因此对刺山

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M,CARDILE V。GABUFI F,et

effect of

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-叫--—●-—■—-—+呻-+——●—-■--—卜—-●—?—●——●—-—●?-—卜—-+?-—●——■—-—卜?—卜_—卜?-+—-———?+—-■—-?●“-●-?——-—卜—-●———+-?-■一?—●—-●—?—-?—●——■-??卜-—+—-——??●”—■?-—●—-●—-■--—+—-■—-扣
(上接第7157页)

次的隶属度矩阵、评价矩阵和评价得分。根据评价矩阵和评 价得分,得到东塘水库水域水资源价值综合评价等级为优 良,为东塘水库水域水资源开发利用提供了定量的决策依 据。通过模糊综合评价方法的计算及验证证实该方法用于 类似项目是切实可行的。但是,由于数理统计样本容量的限 制,该文确定的评价指标并不是具有普遍适用性,应该根据 根据模糊评价的最大隶属度原 具体实际进行必要的调整和修正。
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综合评价得分为:
M=Bo旷

=(O.819 6,0.094 2,0.037 l,0.030 1,0.019 1)0(95, 85,75,65,55)7
=91.652 3

3.4模糊综合评价分析

则,综合评价指标评级的最大值即总评价的等级,根据上述 计算数据对照评价方法,得到评价指标隶属度的最大值为
0.819

6。对应等级为优秀等级,因此,此水资源价值综合评价

的等级为优秀,说明此水域水资源价值得到了社会的认可。 由综合评价得分可以看出,综合评价得分值为91.652 3,对 应的评级等级应为良好等级,最后评级等级为优良。
4结语 在以往研究的基础上,根据东塘水库水域的实际,选取

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?

了3个l级指标、8个2级指标和通过专家咨询得到的各个 指标的权重建立了东塘水库水域水资源价值模糊数学模型。 分别计算了3个2级评价目标层次和2个综合评价目标层

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万方数据

东塘水库水域水资源价值模糊评价研究
作者: 作者单位: 刊名: 英文刊名: 年,卷(期): 被引用次数: 冯建江, 胡媛娟, 李根华, 李东风 冯建江,李东风(浙江水利水电专科学校,浙江杭州,310018), 胡媛娟(浙江省湖州市南浔区 水利局,浙江南浔,313009), 李根华(中国联合工程公司,浙江杭州,310022) 安徽农业科学 JOURNAL OF ANHUI AGRICULTURAL SCIENCES 2010,38(13) 0次

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生态环境需水,重点研究了城市普遍存在的绿地系统和河湖系统需水量。利用Vague-Fuzzy评价方法将城市综合性分类,并将分类结果与城市生态环境质 量指标等级相结合,确定城市生态环境需水量等级。利用基于降水量概念的城市生态环境需水量计算方法,计算区域城市的生态环境需水量等级。为城 市规划和水资源优化配置提供了决策依据,也为城市雨水生态化可利用量计算提供了数据支持。 (2)城市水资源系统协同理论与应用。根据城市水资源系统协同理论,重点研究了城市雨水资源开发利用和空中云水资源的开发以及陆空水资源系统 的协同。在城市降水及入渗规律研究和城市集水效率影响因素分析的基础上,利用综合降雨径流系数法,通过对降雨径流过程的分析和流域径流系数的 推求,分别计算城市市区和城市郊区产生的雨水径流量,从而计算出城市降雨径流总量。通过对城区日用降雨径流量和蓄水池总容积的关系分析,建立 了城市降雨径流可利用量计算模型。根据调蓄计算法、水量*衡法和汛末余水全部收集法,对调蓄城市降雨径流的蓄水池有效容积进行了优化,从而推 求城市雨水资源可实现潜力。探讨了空中水汽含量、降水效率和增雨潜力,并对人工增雨效果进行了评价。为城市实施水资源系统协同提供了理论指导 ,也为城市水资源优化配置和科学调水提供了理论支持。 (3)城市水资源优化配置模型与应用。系统阐述了水资源优化配置的概念和内涵以及水资源优化配置的目标和原则,通过对水资源系统的概化和供水 水源及用水优先级的确定,利用大系统优化分解协调的原理和水资源系统分析的方法,提出了水资源优化配置数学模型,并从时间上和空间上对模型求 解进行了优化设计,为城市的水资源优化配置提供了较好的方法和有力的手段。通过对需水预测方法及影响因素的分析,根据指标分析法(用水定额法 ),分别提出了城市生活及农业需水量预测模型;利用基于Rough集理论的组合预测法对工业需水量进行预测,它是在增长比率法、线性回归法、灰色动 态模型群法、模糊优选BP神经网络模型得到的四个预测结果基础上,利用Rough集理论确定不同预测方法的权重并输出最终预测值。在城市供需水量预测 的基础上,对城市水资源进行了优化配置。并在雨水径流量、污水回用量和节水量预测的基础上,通过水资源供需*衡分析,最终确定城市不同规划水 *年不同保证率下的调引长江水量,从而为城市水资源的优化配置和水资源价值研究提供了依据和基础数据支持。 (4)系统阐述了城市水资源价值影响因素,提出了城市水资源价值评价指标体系,利用模糊可变评价理论与模型对水资源价值进行多目标模糊评价 ,并分别建立了城市水资源价格向量计算模型和城市分质供水水资源价格向量计算模型。通过水资源价格向量与水资源模糊评价的“向量结果”确定水 资源价格。模型较好地考虑了水资源价值随水质、水量等因素变化而变化的水资源价值系统的动态性,并将水资源价格与水的用途和效益联系起来,使 水资源价格更趋合理。同时,对城市实行分质供水的可行性进行了分析,并探讨了城市分质供水的模式及建设管理体制,从而有利于促进水资源优化配 置目标的实现。

6.会议论文 韦林均.伏小勇.陈学民 基于模糊AHP法定权的水资源价值灰色评价模型及其应用 2006
本文基于模糊系统理论,采用模糊AHP法确定各评价指标权重,有效地解决水资源价值评价中复杂的权重确定问题.通过对水资源价值的构成及灰色聚 类的分析,建立基于模糊AHP法定权的水资源价值灰色综合评价模型,并运用该模型对兰州市水资源价值进行了综合评价,评价结果客观合理,对合理制定水 价具有一定的借鉴意义.

7.学位论文 许冉 区域水资源影子价格的测算研究 2007
在未来可预计的几十年,我国高速发展的国民经济将直接受制于水资源的可供应量,水资源供需矛盾会愈加尖锐。对水资源的影子价格进行测算研 究,可以帮助我们更合理的度量水资源的经济价格,消除价格扭曲对投资项目决策、评价的影响,更为全面的反映水资源的利用程度,使水资源得到合 理开发、高效利用、可持续发展,解决水资源供需矛盾。 本文在参阅国内外大量文献的基础上,首先对水的自然界循环和社会经济系统循环进行介绍,总结归纳了水资源的内涵,给出了水资源的主要经济 特性。 其次,对水资源价值,以及水资源价值与水资源影子价格的关系进行介绍,并对水资源价值论的代表观点进行概述,指出水资源的价值在于水资源 的稀缺性、产权和劳动价值。 第三,对影子价格的起源、影子价格的内涵和特性进行分析,并叙述、分析了影子价格与供求*衡、影子价格与项目评选、影子价格与市场价格的 关系。 第四,分析水资源影子价格的含义、水资源影子价格与市场价格的关系,同时对国内比较有代表性的几种水资源影子价格测算方法进行综述,并提 出使用灰色多指标决策方法对水资源影子价格进行测算。 最后,建立水资源价值评价指标体系,以河北省为例,在统计年鉴、水资源公报和环境公报的基础上,运用灰色多指标决策模型,借助熵权法确定 指标权重,结合水资源影子价格向量,测算出2005年河北省水资源影子价格。与以前的研究相比,该方法全面考虑了影响水资源价值的自然、经济及社 会因素,测算结果更具客观性和地域性。

8.期刊论文 李永香 层次分析法在水资源价值综合评价中的应用 -中国科技信息2007,""(24)
根据层次分析法基本原理,建立水资源价值综合评价指标体系,构造判断矩阵,将各层指标排序,对水资源价值进行综合评价.

9.学位论文 赖亚飞 吴起县退耕还林工程效益评价及其绿色GDP核算 2007
退耕还林工程是中国政府加强生态环境建设的一项重要举措,国家及各级地方政府都投入了大量的资金、人力和物力.如何科学、合理评价退耕还林 工程效益,已成为政府部门和社会普遍关注的问题,也是退耕还林工程效益评价当前迫切需要研究和解决的现实问题.本文以陕北黄土区吴起县退耕还林工 程为研究对象,在分析退耕还林影响因素及国内外森林效益评价指标基础上,根据我国退耕还林工程的背景特征、主要问题以及区域的社会经济条件,建立 退耕还林工程效益评价指标体系,进行效益分析评价及其价值核算,探索退耕还林工程效益评价绿色GDP核算方法,为科学评价退耕还林工程建设成效提供 理论与技术方法. (1)采用层次分析法,确定因素权重,分析吴起县退耕还林工程主要影响因素.自然因素与退耕政策是影响退耕还林效益主要因素,而且吴起县石油工业 虽然在一定范围内造成水、土环境污染,对退耕还林工程也带了一些负面影响,但石油工业通过财政收入直接反哺农业和增加基础设施、提供就业、减少 对土地压力、恢复重建工业用地植被等方式促进了退耕还林工程,巩固了退耕还林成果. (2)采用机会成本法、恢复费用法、影子工程法等方法,计算出吴起县1999-2004年退耕还林工程生态效益初始总价值,并通过相对支付意愿系数修正 后吴起县退耕还林工程生态效益总价值为13.7亿元,其中保护水资源价值为2.4亿元,占生态效益总价值17﹪;保育土壤价值为5.1亿元,占生态效益总价值 37﹪;固碳制氧价值为3.0亿元,占生态效益总价值22﹪;净化环境价值为1.1亿元,占生态效益总价值8﹪;改善小气候价值为0.17亿元,占生态效益总价值 1﹪;保护生物多样性价值为2亿元,占生态效益总价值15﹪;预计2007年生态效益达到32.9亿元. (3)采用成本法、市场价值法计算出吴起县6年退耕还林工程林木潜在价值和牧草价值分别为3.0和6.3亿元.吴起县6年退耕还林工程的总投入13.1亿 元,效益的总价值为22.9亿元.年均净效益为1.6亿元. (4)采用典型调查与宏观分析相结合对退耕还林工程的间接经济效益、社会效益进行了评价.2004年比1998年农林牧生产总值增加了15.7﹪;农民人均 纯收入*均每年以76元速度稳步增长;有39.8﹪的劳动力转移到种植业以外的其他行业.吴起县退耕还林工程对促进农村产业结构调整、地方经济发展具 有重要作用. (5)采用机会成本法核算出退耕还林工程2002~2004年林草消耗水资源价值分别为0.7亿元、0.8亿元、0.9亿元.扣除退耕还林工程投入成本和林草消 耗水资源的生态成本,吴起县2002~2004年退耕还林工程绿色GDP分别为8.5亿元、9.6亿元,12.0亿元,分别比当年GDP增加了43﹪、42﹪、31﹪.

10.期刊论文 苗慧英.付燕.MIAO Hui-ying.FU Yan 基于水资源环境价值论的水价确定方法与例证 -南水北调与水 利科技2005,3(3)
在充分考虑自然、社会和经济等各方面的因素的基础上,从水资源环境价值理论入手,采用模糊数学层次分析法,建立水资源价值模糊综合评价指标体 系与综合评判数学模型,对水资源价值进行综合评价;然后引入价格向量进行转化,成为考虑了各方面影响因素的水价;并运用所建立的方法,以所调查的大 量基础资料为数据支撑,分析计算了石家庄市2001典型年、不同用途用水户的水价.

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