基于灰色理论的山西省产业用水结构关联度分析

2016-04-07武婧

山西水利 2016年3期

关键词：第二产业第三产业用水量

武婧

（山西省水文水资源勘测局，山西太原 030024）

基于灰色理论的山西省产业用水结构关联度分析

武婧

（山西省水文水资源勘测局，山西太原 030024）

为揭示产业结构与总用水量之间的内在联系，并为产业结构调整和产业发展提供指导，以山西省为例，利用灰色理论和方法进行产业用水结构关联度研究，根据产业发展实际，利用本方法计算的结果可为产业结构调整、产业发展和水资源的可持续开发利用提供科学指导。

灰色理论；产业用水结构；关联度；山西省

近几十年来，研究经济发展与水资源利用关系的方法和理论逐渐丰富和完善，主要包括投入产出法、线性规划法、大系统递阶优化控制方法、管理与模糊优选神经网络法以及回归分析理论等，但目前关于水资源与产业结构关系方面的系统研究却没有全面细致的探讨，研究还不够深入。因此，下文拟利用灰色理论研究经济发展与水资源利用的关系，以为经济的可持续发展和水资源的合理利用提供指导。

1 灰色关联分析法

针对系统模型的不确定性及信息的不完整性，邓聚龙教授提出利用灰色关联理论进行系统的关联分析及模型建构，并借助预测及决策方法探讨与了解系统。该方法在许多领域中得到了成功应用，灰色理论得到了很大发展。该方法能处理研究样本信息不完全、不确定的系统、研究少数不确定性的问题，通过序列建立具有部分微分方程性质的模型，从而为决策者提供依据和基础。

灰色关联分析法建立的模型属于非函数形式的序列模型，计算方便易行、对样本数量没有严格要求、不要求序列数据必须符合正态分布，不会产生与定性分析大相径庭的结论。灰色系统理论提出了关联度分析的概念，即对于两个系统或系统中两个因素之间，随时间或不同对象而变化的关联性大小的程度，其目的是通过一定的方法梳理各种因素间的主要关系，找出影响最大的因素，根据因素之间发展趋势的相似或相异程度，作为衡量两个因素关联程度，对一个系统发展变化态势的定量描述和比较。

利用灰色理论进行关联度分析的主要步骤为：一是指定相关因素数列，二是原始数值均值化，三是计算关联系数，四是计算关联度。

2 产业结构与总用水量灰色关联相关分析

山西省南北长约680 km，东西宽约380 km，总面积156 271 km2，约占全国总面积的1.63%。2010年全省地区生产总值9 201亿元，其中第一、第二、第三产业分别为554亿元，5 234亿元和3 412亿元。此次分析以山西省为例，采用2001—2010年数据，基本资料来源于山西省统计年鉴（2001—2010年）及山西省水资源公报（2001—2010年）。

关联度分析计算时，首先对山西省三大产业构成及各产业用水量资料的2001—2010年产业产值和用水量数据进行均值化处理，然后根据均值化处理的基本数据计算产业产值和用水量之间的关联系数，最后计算得到产业产值和用水量之间的关联度ri及权重值Ri。

以2001—2010年山西省三大产业构成及用水量为基础，根据灰色关联分析法进行计算，由数据分析结果可以看出，山西省总用水量与第一产业、第二产业和第三产业的关联度分别为0.359 2，0.223 6和0.209 2，即：r1＞r2＞r3；第一产业、第二产业和第三产业的权重分别为0.453 5，0.282 3和0.264 1，即：R1＞R2＞R3。关联度数值越大越接近1，说明相关性越好，根据计算的关联度结果可知，山西省第一产业产值与用水量的关联度最大，第二产业次之，第三产业最小。

关联度分析表明，发展第一产业将意味着消耗大量的水资源，第一产业的发展与水资源的利用之间的关系较强；第三产业的发展与水资源利用量之间的关系最为薄弱；第二产业的发展相对第一产业的发展与水资源利用的关系较弱。因此，为有效降低水资源利用量，在保持三大产业健康发展的同时，应适当缩减第一产业的发展，第二产业以发展低耗水的高新技术行业为主要调整目标，压缩高耗水工业发展，并适当鼓励发展第三产业。