山东省水资源承载力的主成分分析和熵值评价

·56·

水利科技山东水利2009.11～12

山东省水资源承载力的主成分分析和熵值评价

张

勇，刘

娟，吕建树

（山东师范大学人口·资源与环境学院，山东济南250014）

摘运用主成分分析法，从12个水资源承载力评价指标中选出2个作为主成分并计算其得分；并用熵要：

值法进行客观赋权，从而得到2001～2007年山东省水资源承载力的综合得分状况。结果表明：山东省水资源承载力水平大致趋于稳定的状态。但由于人口和经济的持续增长，水资源压力将逐年增大，水资源利用超负荷运转，前景不容乐观。今后应当大力发展节水农业，控制工业用水定额，改善水污染状况，改变用水结构。

水资源承载力；主成分分析；熵值法；山东省关键词：

中图分类号：TV213文献标识码：B文章编号：1009-6159（2009）-11～12－0056-04

水资源承载力是区域自然资源承载力的重要组成部分，是水资源紧短地区能否支撑人口、经济与环境协调发展的一个限制指标[1]。水资源承载力的概念是随着水问题的日益突出由我国学者在20世纪80年代末提出的。但是不同学者对于水资源承载力的认识还不统一，还没有一个公认的定义。目前较为普遍的定义为：在某一具体的历史发展阶段下，以可以预见的技术、经济和社会发展水平为依据，以可持续发展为原则，以维护生态环境良性发展为条件，经过优化配置，水资源对该地区社会经济发展的最大支撑能力[2]。

根据山东省水资源的具体状况，利用主成分分析和熵值评价两种方法，分析选取影响水资源承载力的驱动因子，参考相应的数据指标对其进行标准化、贡献率等计算，选取相应的主成分因子并进行分析。运用熵值法对主成分因子进行权重及综合得分的计算，从而分析山东省水资源承载力的大致状况。

雨的地区分布不均十分明显，从鲁东南沿海向鲁西北递减。多年平均径流深为145.4mm，天然径流量222.9亿m3；多年平均地下水资源量为152.6亿m3。

1.2主成分因子的选取

水资源承载力的研究涉及经济社会和资源许多因素，影响水资源承载力的驱动因子有很多，因此在驱动因子的选取上应该遵循实用，可行代表性的原则，尽可能包括系统内的主要影响因素[3]。

根据《山东省统计年鉴》和《山东省水资源公报》中统计的山东省人口、资源、经济、社会状况等数据。从中选取以下12个驱动力影响因子：地区生产总值（x1）、固定资产投资（x2）、总人口（x3）、农业人口（x4）、非农业人口（x5）、城镇居民消费水平（x6）、农村居民消费水平（x7）、供水总量（x8）、用水总量（x9）、农业用水（x10）、工业用水（x11）、生活用水（x12）等12项指标（见表1）。

2驱动因子的主成分分析

2.1主成分分析法

主成分分析是一种把多个变量划分为少数几个综合指标的多元统计方法,从数学角度来看,这是一种对高维变量空间降维处理的技术[4]。

其计算步骤如下：

（1）原始地理数据的标准化处理（为了消除系统统计误差及量纲差异的影响）；

（2）计算相关系数矩阵；

1山东省水资源承载力的驱动因子选取

1.1山东省水资源基本状况

山东省多年平均淡水资源总量为305.8亿m3，人均占有水资源量344m3，仅为全国人均占有量的14.7％。另外，黄河多年平均入境水量385.8亿m3，20世纪90年代因干旱入境水量减少为222亿m3，近年来径流量虽有所回升，但十分不稳定。

山东省年平均降水量一般在550～950mm之间，降

作者简介：张勇（1985-），男，山东滨州人，主要研究资源开发利用与环境管理收稿日期：2009-10-23