綜合多指標評價法在河流健康評價中的應用研究綜述

楊曉燕 王熾 吳甜 夏體淵

摘要：為了解當前綜合多指標評價法的研究進展和方向，補充評價指標篩選的原則與方法，概述了國內外綜合多指標評價法在河流健康評價中的研究進展。首先，通過追溯國內外文獻資料，從河流健康評價對象和評價方式的角度總結了綜合多指標評價的概念和評估原理，并以云南省河長制關于河流健康評價的目標-準則-指標結構為例，說明河流健康評價的3個層次結構。其次，重點強調了綜合多指標評價法目前的研究進展和指標選用的合理性。最后，就綜合多指標評價法存在的問題進行分析，并提出相應的解決方法，為中國河流健康管理提供參考，為各地河長制的順利推進提供科技支撐。

關鍵詞：河流健康；河流健康評價；綜合多指標評價法；目標-準則-指標結構；健康狀態

中圖分類號：X826;X835文獻標識碼：A文章編號：1001-9235（2024）02-0084-06

Application Review of Comprehensive Multi-index Evaluation Methods in River Health Evaluation

YANG Xiaoyan¹，WANG Chi²，WU Tian¹，XIA Tiyuan^1*

（1.College of Agriculture and Life Sciences，Kunming University，Kunming 650214，China; 2.Institute of Agricultural Environment and Resources，Yunnan Academy of Agricultural Sciences，Kunming 650205，China）

Abstract： To understand the current research progress and direction of comprehensive multi-index evaluation methods，and supplement the principle and method of evaluation index screening，this paper summarizes the research progress of the comprehensive multi-index evaluation method in river health evaluation at home and abroad.Firstly，the concept and evaluation principle of comprehensive multi-index evaluation are summarized from the perspective of river health evaluation objects and evaluation methods by tracing the domestic and foreign literature.Meanwhile，the three hierarchies of river health evaluation are illustrated by taking the target-criterion-index structure of river health evaluation in Yunnan Province as an example.Secondly，the current research progress of comprehensive multi-index evaluation methods and the index selection rationality are emphasized.Finally，the problems existing in the comprehensive multi-index evaluation methods are analyzed and the corresponding solutions are put forward.As a result，this paper provides references for river health management in China，and also scientific and technological support for the smooth promotion of river chief systems in various places.

Keywords：river health;river health evaluation;comprehensive multi-index evaluation method;target-criterion-index structure;healthy state

河流是地球表面水資源的主要載體，是維持生態系統健康和平衡的重要生態因子^［1］，它的健康與人類社會可持續發展是密切相關的。隨著人口的迅速增長和農工業的快速發展，諸多的河流因此受到人為因素和自然因素兩方面的影響，河流健康問題面臨著嚴重的考驗^［2-3］。加強日常河流的管理是解決河流健康的重要途徑之一，如何對河流的健康狀況進行評價是河流管理的日常工作，亦是落實“河長制”的有效途徑。評價方法的選擇是判定河流是否健康的關鍵^［4］，確定合理的評價方法可以保證河流的健康狀態得到及時監測，以達到管理和保護的目的，對相關理論的研究具有現實意義，能夠在一定程度上幫助各地政府進行河流健康管理，促進河流生態系統和人類可持續發展。

隨著對河流健康研究的不斷深入，評價河流健康狀況的方法也日益成熟和完善。預測模型評價法和綜合多指標評價法是2種常用于河流健康評價的方法。預測模型法的研究對象只是單個物種，綜合多指標評價法在中國得到廣泛應用，是當前評價河流健康狀況采用的主要方法，也將成為未來河流健康評價的主要方法，缺乏實際情況的參考，難以了解到目標河流的真實健康狀況，目前國內也較少使用此方法評價河流。而綜合指標評價法的評估對象更加全面，評價采用的指標范圍廣、種類多，其評價結果更加全面、準確，更具有可信度。綜合多指標評價法在中國得到廣泛應用，是當前評價河流健康狀況采用的主要方法，也將成為未來河流健康評價的主要方法。

本文就河流健康評價方法——綜合多指標評價法的研究現狀和進展情況進行了綜述，同時針對綜合多指標評價法中指標選擇的合理性進行了分析和討論，并提出該評價方法存在的一些問題和針對性的解決方式，以利于綜合多指標評價法在今后的相關河流健康評價的研究中得到更好的應用。

1 綜合多指標評價法的概況

1.1 概念

綜合多指標評價法是指通過對水域岸線狀況、水量和水質、生物狀況、社會服務功能等方面的多類指標進行加權打分，將其結果對應到健康評價分類表中的得分范圍，從而得到目標河流的健康狀態的一種方式^［5-12］。它包括Target-Criteria-Indicator（簡稱TCI，目標-準則-指標）模型^［13］、Pressure-State-Response（簡稱PSR，壓力-狀態-響應）模型^［14］、Active-Clean-Integrity（簡稱ACI，活力性-清潔性-完整性）模型等^［15］。其中，TCI模型是國內河長制關于河流健康評價常用的模型之一。TCI模型根據生態系統結構是否完整、抗干擾能力是否達標、社會服務功能是否可持續3個方面將評價體系分為目標層、準則層和指標層，基于這3個層次，并結合河流健康的內涵對目標河流的健康狀況進行評價的一種模式。這3個層次有著不同的功能屬性（表1），在評價河流健康狀況時發揮著不同的作用。指標層主要涉及影響河流健康狀況的各因素指標，這些指標分為人為因素和非人為因素2種；準則層是通過將指標層涉及到的各指標按照河流的生態結構和發揮的功能分為不同部分；而目標層則是基于指標層和準則層得到的一個河流目標整體情況。中國云南省河長制關于河流健康評價的目標-準則-指標結構（圖1）是TCI模型的應用與延伸。由昭通市全面推行河長制領導小組辦公室組織的“昭通市河流健康評價”項目便采用“TCI模型”對昭通市各主要河流的健康狀況進行評價，為河流的治理和保護提供基礎和前提。其中，“指標層”主要涉及岸線自然狀況、違規開發利用水域岸線程度、生態流量/水位滿足程度、水質優劣程度、水體自凈能力（溶解氧）、底棲動物Hilsenhoff生物指標、魚類保有指數、河（湖）長巡河（湖）制建設落實情況、管理范圍規定程度、防洪指標、供水指標、公眾滿意度等十多項指標；準則層則從水域岸線狀況、水量和水質、生物狀況、社會服務功能4個方面。

1.2 評估原理

首先，依據目標河流的基本情況制定相應的評估指數；其次，為確定的評估指標選取適當的指標參數，并為其確定相關的評價標準；再次，基于各項指標的賦分原則，對其進行調查和賦分；最終，給予各項指標適當的比例，加權累加得到最后的結果。依據最終總分對河流的健康狀況評價^［16-21］，見圖2。

在制定河流的評估指標時，應參考以往影響目標河流的健康因素，將其作為評估指標。根據各評估指標的實際情況選取的參數應反映目標河流的整體情況，如在對“水體自凈能力”進行評價時，采用“溶解氧”作為該指標的評價參數。而評價指標的得分會因各項指標不同而有所差異，一般情況下，各省的評價標準是統一的。

2 綜合多指標評價法國內外研究進展

20世紀80年代以后，KARR^［22］對河流生態系統的綜合評價方法進行了探索，此后，河流健康便得到了廣泛的研究，并成為河流研究和管理中有價值的評價方法^［23］。隨著河流健康研究的深入，評價河流健康狀態的方法也日益成熟和完善。目前，主要將其分為預測模型法和綜合多指標評價法2種^［24-25］。綜合多指標評價法評估對象更加完整和具體，亦可更系統、確切地反映目標河流整體的狀態，因而被廣泛地應用于河流健康的評價中，目前已在國內外相關的領域得到探究和應用^{［22，26］}。

2.1 國外研究

20世紀90年代，世界各國依據當地的實際情況發展了關于河流健康綜合評價的方法^［27］。生態完整指數（Index of Biological Integrity，IBI）是屬于評價河流健康狀態的一種多指標評價方法，美國各地州大部分的相關部門為更好地對河流進行管理和保護，常應用該方法對區域河流的健康狀況進行評價^［27］。RIVPACS（河流無脊椎動物預測與分類系統）是由英國Simpson等于20世紀80年代提出并建立的評價河流的方法，AUSRIVAS（澳大利亞河流評價計劃）是澳大利亞結合本國的特點，由RIVPACS發展而來的一種評價方法，并于20世紀末采用該方法對全國河流進行了健康評價。韓國采用IBI對Keum-Ho河的健康狀況進行了評估^［28］。與此同時，澳大利亞采用了GRS（河流地貌類型）和SRS（河流狀態調查）方法，英國也發展了RHS（河流棲息地調查）方法，不同的評價方法隨時代和研究發展的需求應運而生。

2.2 國內研究

隨著綜合多指標評價法在國內河流健康評價中的推廣和應用，目前采用該方法來評價河流的健康狀態的學者日漸增多。張杰等^［29］基于該評價方法建立了目標河流的健康評價指標體系。徐昕等^［30］利用層次分析建立了評價指標體系，該體系包含了河岸帶狀況（RS）、岸坡植被結構完整性（SVS）、公眾滿意度（PP）等11個評價指標。中國幅員遼闊、情況復雜^［27］，在采用綜合指標評價法評價河流健康時一般使用層次分析^［30］。傅春等^［31］針對撫河的撫州段的健康狀態采用層次分析法對其進行綜合指標的評價研究。王鵬全等^［32］針對湟水干流西寧段利用層次分析法建立了河流健康評價模型，該模型與方法可以滿足研究區河流健康評價的需求。朱衛紅等^［33］也運用該方式結合加權平均法對圖們江流域的健康狀態進行評價。

美國注重河流生態功能的評價，因而創建了IBI；英國主要以河流中的生物作為河流是否健康的標志，所以創建了以“RIVPACS”為代表的評價系統；澳大利亞在“RIVPACS”的基礎上，結合自身的特點創建了AUSRIVAS。而在國內，各位學者結合研究地的特征，采樣不同的評價指標建立對應的評價指標體系，進而說明目標河流的健康狀況。盡管評價指標會因研究區域有所不同，但具有一定的共性：評價指標涉及的內容由單一向豐富進行發展。

3 指標的合理性

綜合多指標評價法中關系到眾多的評價指標，依據其屬性可大致分為自然類指標和社會類指標2種。這些相關指標來源于不同的方向，分為不同評價層次，部分學者對評價指標的合理性存在爭論，難以形成統一的體系。最初評價河流健康狀態的指標只強調了水質、流量、生物等自然屬性，忽略社會屬性相關評價，然而針對該領域相關研究的不斷增多和加深，人類發現河流健康情況與人類生活息息相關，因而引入了防洪能力、供水能力、公眾滿意度等社會屬性的指標。

關于河流健康狀況研究逐步從只關注自身生態系統健康向注重在現有的基礎上將社會服務功能因素考慮進去的方向轉變，形成辯證統一的局面，體現綜合多指標評價法的獨特優勢，對目標河流的健康狀態實現更加完整而系統的評價。在評價河流健康狀況時，合理的評價指標既要體現目標河流的生態環境狀況，又要反映社會人為因素，采用綜合多指標評價法時應滿足和遵循獨立性原則、整體性原則、尺度性原則、科學性原則、前瞻性原則、可行性原則、可比性原則、可持續性原則等方面^［34-37］。以上八大原則的涵義及屬性見表2。

云南省河長制辦公室推行的《云南省河湖庫渠健康評價指南（試行）^［38］》是按照河、湖、庫、渠建立了河流評價指標體系，各類指標體系下選取的指標既存在共性指標，用來說明共性問題，又有特有指標，突出河、湖、庫、渠各自的特色。選取的各項指標分別屬于水域岸線狀況、水量和水質、生物狀況、社會服務功能4個方面，這能較為全面地反映目標河流的健康狀況，避免得到片面的評價結論，誤導保護和治理工作的開展。另外，權重的確定是影響河流健康評價結果的重要環節，而各指標的權重主要取決于其重要性，這與所建的模型有關。云南省河湖庫渠健康評價指南（試行）中指出，各項指標的權重之和為1，水域岸線狀況、水量和水質、生物狀況、社會服務功能4個方面的權重分別為0.2、0.3、0.3、0.2，并將其分給對應指標。

4 小結與展望

在河流健康評價中，綜合多指標評價法因其自身的優勢而得到較多學者和研究人員的偏愛，國內外較多使用其對河流健康進行評價。盡管人們對綜合多指標評價法的研究取得了一定的成就，但由于指標的眾多和地域的復雜，目前該評價方法仍存在以下問題。

a）缺少定量化的評價方法。一方面，綜合多指標評價法中的部分指標（如公眾滿意度）是人為打分，容易受個體（或團體）差異性的影響，使評價結果比較主觀，缺乏客觀性；另一方面，綜合多指標評價法中涉及權重的設置和參數的賦分，不同權重分配和賦分標準將會得到不同的分數，這也是影響評價結果的重要部分，而這部分會受區域和研究者的影響，不夠客觀。

b）缺少選取適宜指標統一的標準。綜合多指標評價法涉及較多指標，這意味著篩選指標是采用該方法評價河流健康狀況的一項重要工作。而這個過程一方面需要滿足指標選擇的原則，另一方面還要求考慮評價對象的地域性和復雜性。另外，無論是國內還是國外，目標河流所處的地理環境和研究人員所擁有的設備皆不同，存在地域的差異性和設備的完善性，因而無法使用統一的指標體系開展河流健康評價。

面對以上存在的問題，今后研究的重點應盡可能規避河流健康評價過程存在的缺點，發揚優勢，真正做到揚長避短。具體的做法如下。

a）擅于將綜合多指標評價法與先進的科學技術聯合使用。在對河流的相關指標取樣時，可選用較為先進的取樣設備和儀器，這在一定程度上可以減少綜合多指標評價法帶來的主觀因素，從而提高評價結果的客觀性。研究者常將水樣帶回實驗室或送去檢驗檢測機構測定相關指標，水樣難免會因運輸過程中溫度、濕度、時間等方面的影響而造成結果的偏差，如果能在現場采取便捷的檢測設備就能得到相關指標的檢測結果，則可避免以上情況的發生。

b）因地制宜地采用不同的河流評價指標體系對目標河流進行綜合評價。若目標河流因區域性的特征而存在“評價指標不適用”的問題，則在目標河流進行健康評價前，對其進行一定的調研，將評價指標體系進行一定的調整，使評價結果更具說服力。采用調研的方式，選擇適宜的評價內容，進一步確定合理的指標體系，并滿足指標選取的八大原則。這能確保評價結果更有針對性，進而更具說服性和更具參考價值。另外，在河流健康評價過程中，可以以省或市為單位制定統一的評價標準和指標體系，各區域再結合當地實際情況進行調整。這既能保持大區域的統一性，又能突出小區域的特色。

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（責任編輯：向 飛）