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1和諧平衡的概念及內涵左其亭在《和諧論：理論•方法•應用》

一書中給出了和諧的定義和解釋。可以認為，和諧是指“和諧參與者在考慮相關和諧因素，滿足一定和諧目標情況下，按照和諧規則，達到的一種和諧行為”。為了達到和諧目標及和諧狀態，利益相關者常常需要按照一定規則，約束行為，維持一種相對平衡狀態。這就是和諧平衡。人類在不斷取用水資源的同時，還不停地向水資源環境中排放廢水，人們必須要遵循水的自然循環規律，在水資源的自凈能力范圍內進行這種交換，才是安全、有效和合理的，如果水資源的使用量和廢水的排放量超過了某個閾值，就破壞了人與水環境之間的平衡狀態，將會導致嚴重的后果，并危及人類自身的安全。也就是說水的社會循環不能損害水的自然循環規律，才能實現水資源可持續利用。實際上，就是要求水資源利用與保護達到一種和諧平衡。因此，根據和諧論理念和以上分析，可以把和諧平衡（harmonyequilibrium）簡單定義為：利益相關者考慮各自利益和總體和諧目標而呈現的一種相對靜止且相關者各方暫時都能接受的平衡狀態。在經濟學中，平衡意即相關量處于穩定值。比如經濟學中商品“供求關系”，假如某一商品市場如果在某一價格下，想以此價格買此商品的人均能買到，而想賣的人均能賣出，此時就可以認為，該商品的供求關系達到了平衡狀態。這就是針對某一時期相對靜止的和諧平衡。如果該商品的生產成本增加，賣方再以此價格賣出就會虧本或盈利太少，必然會抬高價格，這時原來的平衡狀態被打破，新的價格慢慢被賣買雙方接受，于是又轉移到另一平衡狀態。在看待經濟社會發展與水資源保護之間關系時，可以認為，這種平衡狀態是某一時段人類發展追求的目標，不僅能夠實現經濟社會的預期發展，還能保護人類賴以生存的水資源。當然，這種平衡狀態不是一成不變的，隨著社會的進步，技術的改良，各種調水、儲水設施的建設，改變了水資源的可利用量、廢水的排放量以及循環量，都會造成和諧平衡從一種狀態轉移到另一種狀態。因此，這里所說的和諧平衡是某一時段、某種特定條件下的平衡。根據以上分析和對和諧平衡的理解，可以總結以下內涵和主要理論觀點：（1）和諧平衡是滿足和諧目標要求的和諧行為的集合，該集合中的所有行為都是滿足和諧的要求。和諧平衡的集合可能是一個點、一個直線、一個區間或一個更加復雜的集合。（2）在某一階段或某一狀態下，可能還沒有形成和諧平衡。也就是說，和諧平衡并不是始終都存在的。（3）和諧平衡是一種相對靜止的和諧狀態，在條件變化的情況下，可能會從一種和諧平衡轉移到另一種和諧平衡。（4）正確看待和諧平衡的轉移，既要理解和諧平衡轉移是正常的，也要關注和諧平衡轉移帶來的優點和缺點。比如，一種社會關系，如果通過先進人士的努力，朝著更加先進的社會轉移，這種轉移是人們追求的目標，是值得肯定的；如果通過社會動蕩和不良措施，使原本和諧的社會轉移到動蕩的社會，這是不可取的。（5）和諧平衡具有一般和諧概念的特性。和諧平衡不是一成不變的，具有動態性；是針對某一區域或特定對象而言的，具有空間性；一般具有復雜的包含和被包含關系，即具有層次性。

2和諧平衡計算方法

2.1和諧平衡的一般表達式根據前文對和諧平衡概念介紹和內涵解讀，可以把和諧平衡表達為如下基于和諧度計算的集合形式：

2.2水資源與經濟社會和諧平衡計算模型根據和諧平衡的定義，引入參數需水滿足程度來表征利益相關者各自的利益，并將此作為模型的限制條件，即各用戶需水滿足程度=用水量/預測需水量。利益相關者可以理解為各個用水戶，具體可分為生活用水、工業用水、農業用水和生態用水。而水資源與經濟社會總體和諧目標，采用總體和諧度達到特定數值來表征。基于和諧平衡的第（1）種表達形式，和諧平衡計算模型可采用類似一般優化模型的形式，如下：式中：X為決策向量；HD(X)為水資源與經濟社會的和諧度；HD0為和諧度目標閾值；G(X)為約束條件集。在和諧平衡計算模型式（4）中，關鍵問題有兩方面：（1）關于和諧度HD(X)的計算，目前已有相關的計算方法，比如，作者在文[11,13]中介紹的人水和諧度計算方法；（2）關于約束條件的選擇和定量化，可以引用水資源優化配置中關于約束條件的選擇和量化方程。為了本文實例應用的需要，下文將針對一般區域水資源與經濟社會和諧平衡計算，基于文的前期成果，介紹一種簡單方法，僅作參考。

2.2.1水資源與經濟社會和諧度計算指標體系構建根據系統性、代表性和可操作性原則，分目標層、準則層和指標層3個層次建立水資源與經濟社會和諧度計算指標體系，如表1（僅針對本文實例，可供其他地區參考）。目標層是水資源與經濟社會和諧度。準則層是指從取水、用水和排水3個方面進行評價。在指標層中，則采用具體的指標對準則層進行詳細描述。

2.2.2和諧度HD(X)的計算可以采用單指標量化-多指標集成的評價方法（SI-MI）。單指標量化采用分段模糊隸屬度分析法，通過分段函數[11]，將各指標統一映射到[0，1]上。分段函數分為5段，對應各個指標的5個特征值，最差值（a）、較差值（b）、及格值（c）、較優值（d）、最優值（e），對應的和諧度分別為0、0.3、0.6、0.8、1。有關代表性數值的確定，可以按照目前行業公認的標準、國際和國內組織的研究報告、國家或地區指定的發展規劃、國內的平均水平及最優最差水平、發達國家所處水平、以及人們對各個指標的期望值來確定。根據指標與和諧度的關系，將其分為正向指標和逆向指標，對應的分段函數如圖1所示。其中，正向指標是指子和諧度隨指標值的增加而增加的指標，逆向指標是指子和諧度隨指標值的增加而減少的指標。

2.3和諧平衡計算及調控根據和諧平衡計算式（1）或（2）計算的和諧平衡，以及計算式（3）計算的最優和諧平衡，有可能是和諧度較低的一種平衡狀態。當然，它也是一種平衡狀態，只不過是一種處于較低和諧度水平的平衡。同樣，在計算式（4）中，如果確定的約束條件過于苛刻或和諧度要求太高，有可能得不到結果；如果降低和諧度值、放松約束條件，計算的結果就有可能是和諧度較低的一種平衡狀態。當然，為了提高和諧度值，可以通過一些調控措施，提高和諧度，達到和諧平衡方程的要求。這就是和諧調控。關于和諧調控的計算方法，可以歸納為兩種：一種方法是采用和諧行為集優選方法，另一種是基于和諧平衡優化模型，確定和諧平衡的最小范圍。

3應用舉例

3.1河南省概況河南省位于我國中東部，全省總面積16.55萬km2，約占全國總面積的1.74%。河南省地處暖溫帶和北亞熱帶地區，氣候具有明顯的過渡性特征，且受季風氣候影響，南北氣候差異較大，降水量南部和東南部多，北部和西北部少，氣候的地區差異性比較明顯。年降水量的時空分布不均，全年的降水量主要集中在夏季，約占全年降水量的45％~60％，降水的不穩定性極易引起旱澇災害。近年來，隨著河南省經濟社會的快速發展，與水資源利用之間的矛盾日益突出，水資源短缺、水環境惡化、生態退化等問題成為河南省經濟社會發展的制約性因素。

3.2河南省近年水資源與經濟社會和諧平衡計算根據前文中建立的指標體系，對河南省近幾年水資源與經濟社會和諧度進行計算，相關指標數據來自《河南省水資源公報》和《河南省統計年鑒》。評價指標節點值的最優值是根據全國最優水平加一定比例確定或者根據人們的期望值確定，及格值是根據河南省多年的平均值確定，最差值是根據河南省多年的最差值減一定比例確定，較差值和較優值是插值進行確定，見表2。單指標的子和諧度采用分段隸屬度函數進行計算，根據層次分析法確定初始權重，并經一致性檢驗，滿足一致性要求。然后利用變權法計算出各個變量的最終權重，計算結果見表3。最后采用多指標綜合的方法，得到河南省近年水資源與經濟社會的總體和諧度。經過加權計算，得出2005、2008、2011年河南省水資源與經濟社會和諧度分別為0.58、0.66、0.69，和諧度值基本接近并略有增加。可以認為，河南省最近幾年的和諧平衡狀態處于中等水平，和諧度介于0.58～0.69之間。從表2的計算結果中可以看出：①取水方面，近年來河南省各個利益相關者的需水滿足程度較低，子和諧度較低，這是由于河南省地處平原地區，工業城市多，經濟發展用水需求大，人口稠密對生活用水需求很高，同時河南省為全國糧食主要產區，農業用水量大，但是省內地表水資源量有限，不能夠滿足各方的用水需求。同時由于城鄉生活和工農業用水主要靠大量的開采地下水，造成地下水開發利用率很高，該指標的子和諧特別低。②用水方面，近年來各指標的子和諧度緩步增加，這與近年來經濟發展迅速，科技進步較快，造成水資源利用效率緩步提高的實際情況相符。③排放方面，近年來城市污水處理率和工業廢水達標率都得到了較大提高，但是生活和工業廢水排放量逐年增高，造成全省范圍內，水功能區達標率很低，評價河長達標率逐年下降。這個評價指標與河南省的實際情況相符，用來對河南省水資源與經濟社會和諧狀態進行評估是合適的。

3.3進行和諧調控后的和諧平衡計算通過以上計算可知，河南省最近幾年水資源與經濟社會處于一種中等水平的相對和諧平衡。這種平衡狀態需要通過一定的努力，改善目前的不和諧指標，滿足約束條件，提高和諧度，轉移到一種較高水平的和諧平衡狀態。這里先假定生活需水滿足程度提高到95%，工業需水、農業需水、生態需水滿足程度達到90%以上。此時的子和諧度如圖2所示。從圖2可以看出，通過調整幾個需水指標滿足程度值，其指標子和諧度都達到了0.8以上，總和諧度也分別增加到0.66，0.69和0.73，但是和諧度仍然較低。假設河南省水資源與經濟社會達到較高的和諧平衡狀態，總和諧度需要達到0.8以上（即0HD=0.8），基于前文的分析，重點對具體年份子和諧度較低的幾個指標進行調控，在這里采用了和諧行為集優選的方法進行和諧平衡調控計算。以2008年為例，子和諧度較低的指標分別為地表水控制利用率（B15）、平原區淺層地下水開采率（B16）、工業用水重復利用率（B23）和評價河長達標率（B33），針對這些指標進行調控，結果如表4所示。同樣的計算方法，可以得到2005年、2008年和2011年的和諧平衡狀態指標限值如表5所示。表5的計算結果表明，各年達到和諧平衡狀態，需要進行多指標的綜合調控，并且隨著社會發展和科技進步，需要調整的指標逐步減少。如2005年需要對至少5個指標進行綜合調控，隨著水資源利用效率的提高，萬元GDP用水量由2005年的187m3降低到2011年的64m3，萬元工業增加值用水量由2005年的88m3降低到2011的39m3，城市污水處理率由2005年的46%增加到2011年的89%。這3個指標的子和諧度都大幅提升，在當前的技術水平條件下，對其進行進一步調控比較困難。但是評價河長達標率由2005年的較好值47.5%降低到2011年的較差值21%，子和諧度也相應大幅降低，可以作為調控指標，因此到了2011年，只需要調整3個指標。并且多年來子和諧度一直比較低的指標是今后需要重點關注的指標，如地表水控制利用率、平原區淺層地下水開采率和評價河長達標率。經過指標調整，可以將總和諧度提升至0HD，計算結果見圖3。從圖3可以看出，在這3年分別達到預期的和諧平衡狀態時，各指標的子和諧度均得到了提升，但還是有一定差別的，這也說明了和諧平衡狀態隨著時間變化而變化“相對平衡”的特征。同時，個別指標還有較大的提升空間，可以達到更高水平的和諧平衡狀態。

4結語

本文對經濟社會發展與水資源保護之間平衡的重要意義進行深入分析，基于和諧論理念，提出了水資源與經濟社會和諧平衡的概念和內涵，并構建了和諧平衡計算模型。將該模型應用于河南省水資源與經濟社會和諧平衡狀態的計算，根據計算結果，提出了河南省達到和諧平衡需要調整的指標和數值，為河南省水資源合理配置和水資源管理提供參考依據。從河南省應用結果分析中可以看出，本文構建的和諧平衡計算模型是可行的，并且和諧平衡是某一時段，某種特定條件下的平衡，隨著科技進步和社會發展，和諧平衡狀態將會發生轉移。本文僅僅是基于前期研究成果最新提出的一套理念和計算方法，還有待進一步理論分析和實踐檢驗。

作者：左其亭趙衡馬軍霞單位：鄭州大學水科學研究中心