大数据：中国排水系统现状、综合评价与未来政策建议！

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基于2007年和2015年中国地级市排水系统的面板数据，从城市排水设施配置水平、排水设施运行水平和污水处理效果三个方面选取合适的指标，分析其在空的分布特征和空.时代的演变特征结果表明，在此期间，各地区排水管网的新增规模明显高于其他地区，而污水回用情况令人担忧，各地区排水管网的增长仍不平衡。今后的建设应更加注重排水系统各方面的均衡发展。运用Topsis多因素评价法和变异系数法对我国目前地级市的排水系统水平进行综合评价。贵阳、自贡、鄂尔多斯、邢台、昆明等城市排名靠前，伊春、六盘水、揭阳、达州和商洛排名靠后。从地域上看，水系的排列顺序为华北、华东、西北、东北、华南和华中，华北明显优于其他地区。通过比较目前不同地区排水系统不同方面与全国平均水平的差异，以及近8年来不同地区排水系统不同方面的增长特点，提出了不同地区排水系统未来发展的建议和方向。

1背景及相关研究

城市化带来了人口的快速增长和土地利用的快速扩张，随之而来的是城市对各种基础设施的需求，尤其是近年来的快速城市化，尤其是排水系统基础设施的快速发展。2007年，中国污水年排放量为361亿立方米，并以每年3.7%的速度持续增长。截至2015年底，全国已建成污水处理厂1944座，污水处理能力约1.4亿m3，污水处理率91.9%。2007年至2015年，城市污水年处理能力提高了11.1%以上，全国污水处理厂年处理能力提高了12.1%以上。城市扩张带来了需求的增加，而需求的增加又反过来导致了设施规模的被动增加，并再次导致了城市扩张。然而，这些设施的不断扩展是否与城市发展相协调，是否相互匹配，目前尚不清楚，这一问题关系到城市基础设施能否最大限度地发挥其效用，能否满足城市需求，服务于城市发展等重要命题。排水系统基础设施是城市基础设施的重要组成部分，是保证城市排水安全的重要支撑。根据目前的发展趋势，未来中国排水系统基础设施的建设压力将进一步加大。在未来持续的城市化浪潮下，各地区排水系统的合理建设仍然需要科学的指导。了解目前我国城市排水系统的配置水平和演变特征，为今后的设施规划提供建议和方向，显得尤为重要。

国内学者对城市基础设施综合评价进行了一些探索。黄金川等人从发展排序、等级划分、空差异和统计分布等方面对2007年中国287个地级及以上城市的基础设施建设水平进行了全面系统的评价研究。成敏等运用因子分析、主成分分析、熵值法、灰色评价和集对分析等方法，对我国31个省市的基础设施可持续发展水平进行了综合评价。陈忠昌等基于1998-2007年中国30个省市的数据构建了城市基础设施现代化评价模型，并构建了中国城市基础设施发展指数。运用主成分分析法分析基础设施水平与城市化的关系。这些研究主要集中在三个方面:一是给排水、环境卫生、能源系统、道路交通和通讯系统等综合评价体系的构建；二是探索层次分析法、主成分分析法、最大相关法和熵权法等评价方法；第三，城市基础设施与区域经济协调发展的评价，目前，国内还没有关于排水系统现状及综合评价的研究。城市基础设施的定量评价方法和研究规模有待进一步拓展。与西方发达国家完备的基础设施评价标准相比，我国排水系统评价指标体系和评价方法的构建也亟待改进。

为解决上述问题，根据完备性、可行性和必要性的原则，从城市排水系统的设施配置水平、设施运行水平和污水处理效果三个方面选取合适的指标，利用2007年和2015年我国地级城市排水系统的面板数据，分析现阶段排水系统的分布特征和时间/时间，为今后各地区排水系统的建设提供一些建议和方向。

2种方法

2.1研究对象

根据中国目前的行政区划和地理区划，选取2007年和2015年中国所有地级及以上城市作为研究对象。认为这些城市的排水系统特征可以代表中国目前的整体水平。以2015年为例，有288个地级及以上城市。这些城市来自华北、东北、华中、华东、华南、西南和西北七个地区，分别占所有城市的12%、12%、18%、23%、13%、12%和10%。

2.2指标体系和数据来源

本研究从城市排水系统的设施配置水平、设施运行水平和污水处理效果三个方面入手，选取指标表征雨水、污水收集设施和污水处理设施的配置水平、污水处理设施的利用和运行水平、污水处理和城市污水回用的现状等。以地级市为单位，数据来源于2007年和2015年《中国城市建设统计年鉴》。

2.2.1指标体系描述和数据源(见表1)

2 . 2 . 2综合评价方法

为了综合评价城市排水系统水平，本文采用topsis综合评价法对我国地级城市进行排序，最终得出评价参考值D，D越小，评价结果越好。以下i=1∶288，j=1∶5，具体步骤如下:

第一步:统一各排水系统指标的单调性。根据指数的实际含义，这里采用高质量指数，即数值越高越好。

第二步:对每个指数进行归一化，如公式(1)所示，其中xij代表第七个地级市在jth指数上的值，从而获得归一化矩阵z，如公式(1)所示:

第三步:根据各指标的重要性分配权重，并根据变异系数法计算指标权重。

第四步:确定最优方案和最差方案，从矩阵Z中选择各指标参数值的最大值和最小值，形成最优解和最差解，如公式(2)和公式(3)所示:

第五步:利用空多维点距离公式计算各地级市与最佳方案和最差方案的距离，如公式(4)和公式(5)所示: