北京市機關(guān)單位綜合用水定額指標(biāo)選取與確定方法研究

鄭莎莎，高 原，張春玲，付意成

（1.北京市節(jié)水用水管理事務(wù)中心，北京 100142；2.中國水利水電科學(xué)研究院，北京 100038）

0 引 言

北京市作為國家首都城市，轄區(qū)內(nèi)各層級、各行業(yè)的機關(guān)單位分布眾多，單位性質(zhì)復(fù)雜多樣，涉及國家機構(gòu)、政黨機關(guān)、群眾團體、社會團體、宗教組織、企業(yè)管理機構(gòu)等多種行業(yè)類型［1］。2013年，《關(guān)于開展公共機構(gòu)節(jié)水型單位建設(shè)工作的通知》指出建設(shè)節(jié)水型單位，對于提升全社會節(jié)水意識具有重要作用；2019年，水利部提出實施節(jié)水攻堅戰(zhàn)，建設(shè)水利行業(yè)節(jié)水機關(guān)，有助于培育節(jié)水機關(guān)建設(shè)模式。全國各地紛紛開展節(jié)水機關(guān)建設(shè)，截至2020年10月，昆明市已完成15家水利行業(yè)節(jié)水機關(guān)建設(shè)，實現(xiàn)了水利行業(yè)市縣級節(jié)水機關(guān)全覆蓋［2］。

近年來北京市機關(guān)單位用水規(guī)模約在0.9 億m3左右，占全市公共服務(wù)用水總量的比例近20%，已是北京市公共服務(wù)行業(yè)中用水量最大、用水所占比例最高的行業(yè)（圖1）?！侗本┦泄?jié)約用水辦法》強調(diào)單位內(nèi)部的景觀環(huán)境用水和其他市政雜用用水，應(yīng)當(dāng)使用雨水或者再生水，提高節(jié)水水平?！毒C合醫(yī)院建筑設(shè)計規(guī)范》（GB 51039-2014），明確了醫(yī)院各部門的用水定額；《建設(shè)項目水資源論證導(dǎo)則》（SL 322-2013），明確了建設(shè)項目分類分級取水定額。公共服務(wù)行業(yè)主要用水部位不盡相同，機關(guān)單位集中在辦公衛(wèi)生與餐廳，醫(yī)院用水集中在病房和門診，高校用水集中在宿舍與教學(xué)辦公區(qū)，用水定額計算方法也差別較大，缺少通用計算方法［3］。當(dāng)前，北京對機關(guān)單位的用水結(jié)構(gòu)、用水影響因素、定額指標(biāo)計算進行了研究，對用水效率指標(biāo)計算方法進行了探討［4，5］。此外，學(xué)者對計劃用水管理和定額管理的關(guān)系進行了辨析和探討，為進行定額計算提供了依據(jù)［6-8］。當(dāng)前北京市節(jié)水用水管理對機關(guān)單位用水定額采用人均用水量指標(biāo)，但是，由于機關(guān)單位人員流動頻繁，具有固定性與流動性混合特征，用水人口數(shù)量數(shù)據(jù)不穩(wěn)定與不確定，使得用水效率核定結(jié)果客觀性較弱。本文充分運用北京市公共服務(wù)分行業(yè)用水統(tǒng)計數(shù)據(jù)，選取有效的機關(guān)單位用水樣本，分析機關(guān)單位合理適宜的用水定額指標(biāo)，進一步科學(xué)確定北京市機關(guān)單位用水定額推薦值，為完善地方用水定額標(biāo)準(zhǔn)的修訂與節(jié)水政策的實施提供參考。

圖1 北京市公共服務(wù)行業(yè)用水量分布Fig.1 Distribution of water consumption of public service industries in Beijing

1 用水定額指標(biāo)選取

當(dāng)前最嚴(yán)格用水管理制度下，實施用水總量控制與定額管理，選定有效地的用水定額指標(biāo)是準(zhǔn)確核算與評價用水戶用水與節(jié)水水平的關(guān)鍵。為實現(xiàn)科學(xué)精準(zhǔn)管理，北京市節(jié)水用水管理部門一直在探索用水定額指標(biāo)合理性與科學(xué)性的問題。用水定額指標(biāo)的選取從可計算、能評價、易考核等方面考慮，難于搜集信息的指標(biāo)一般不應(yīng)作為評價指標(biāo)。機關(guān)單位現(xiàn)行開展用水評價和規(guī)劃工作表征用水效率指標(biāo)通常為人均用水量和單位面積用水量，其中單位面積用水量包含單位建筑面積用水量和單位占地面積用水量［9］。由于建筑面積較占地面積更能反映機關(guān)單位中承接用水者活動空間的大小，更符合用水行為的表現(xiàn)，同時，考慮指標(biāo)具備的可測性和易得性，本次分析主要選取單位建筑面積用水量和人均用水量指標(biāo)，并進行兩者的有效對比，選取更加科學(xué)合理的用水定額指標(biāo)。

（1）人均用水量。為目前經(jīng)常采用的進行用水效率核定的指標(biāo)，即在一定時期內(nèi)按機關(guān)單位用水人數(shù)核算的人均用水量，通常以年度為核算時段。該指標(biāo)能夠反映機關(guān)用水總量與人員數(shù)量的內(nèi)在變化關(guān)系，也體現(xiàn)人均用水量是較用水總量相對穩(wěn)定的指標(biāo)。機關(guān)單位人均用水量計算公式如下：

式中：Vp為機關(guān)單位人均用水量，m3∕（人·a）；V為機關(guān)單位年用水量，m3∕a；Np為機關(guān)單位用水人數(shù)，人。

運用用水定額指標(biāo)開展節(jié)水用水管理與評價，指標(biāo)計算參數(shù)的易得性是關(guān)鍵，而且易得參數(shù)的精準(zhǔn)性如何是關(guān)系能否真實客觀的反映用水指標(biāo)所體現(xiàn)的實際情況。人均用水量計算的參數(shù)涉及機關(guān)單位用水的人員數(shù)量與時段（年度）用水量。隨著北京市用水計量到戶和遠程數(shù)據(jù)信息傳送等現(xiàn)代水量監(jiān)控系統(tǒng)的完善，單位用水量信息能夠快速獲取。此外，逐月水費收取系統(tǒng)也能有效地復(fù)核用水量數(shù)據(jù)，能夠確保用水量數(shù)據(jù)信息的及時準(zhǔn)確獲得。然而，對單位用水人員數(shù)據(jù)在實際管理中則需要各機關(guān)用水單位定期上報。因用水人口數(shù)量存在不穩(wěn)定與不確定性，因此，上報人員數(shù)量信息存在主觀性，以及數(shù)量變動信息反饋滯后性等影響當(dāng)期用水定額指標(biāo)核算結(jié)果的準(zhǔn)確度。

（2）單位建筑面積用水量。在一定時期內(nèi)按機關(guān)建筑面積核算的單位用水量，通常以年度為核算時段。該指標(biāo)能夠反映機關(guān)用水總量與其建筑面積的內(nèi)在變化關(guān)系，也能夠體現(xiàn)單位面積用水量是較用水總量相對穩(wěn)定的用水指標(biāo)。機關(guān)單位建筑面積用水量計算公式如下：

式中：VS機關(guān)單位建筑面積用水量，m3∕（m2·a）；V為機關(guān)單位年用水量，m3∕a；S為機關(guān)單位場所的建筑面積，m2。

單位建筑面積用水量指標(biāo)的計算涉及機關(guān)單位場所的建筑面積與時段（年度）用水量參數(shù)。與人均用水量指標(biāo)不同的是建筑面積參數(shù)在機關(guān)單位實施管理系統(tǒng)注冊時已錄入該信息，且建筑面積參數(shù)通常是相對穩(wěn)定的基本信息，一般不會輕易變動。經(jīng)分析，該單位建筑面積用水量參數(shù)的權(quán)威性和穩(wěn)定性都較人員數(shù)量參數(shù)有更大的優(yōu)越性，這就使得單位建筑面積用水量指標(biāo)的計算更加客觀，更能反映用水戶用水效率的實際情況。在當(dāng)前可獲取數(shù)據(jù)系列及精度的范圍內(nèi)，單位建筑面積用水量指標(biāo)更能反映機關(guān)單位的用水情況。機關(guān)單位用水的人口數(shù)量及用水規(guī)律具有較大的不確定性，同時在數(shù)據(jù)分析過程中，隨機性干擾的影響較大，為此，論文選用單位建筑面積用水量指標(biāo)進行計算的科學(xué)性和合理性更高。

（3）參數(shù)間相關(guān)程度。機關(guān)用水單位的用水人數(shù)、建筑面積與其用水量之間存在必然的相關(guān)關(guān)系。各參數(shù)與用水量之間的相關(guān)程度可反映參數(shù)確定的用水指標(biāo)的先進性［10］。對此，論文采用篩選后的483個機關(guān)用水單位樣本開展參數(shù)相關(guān)性分析，結(jié)果顯示用水量與人員數(shù)量的相關(guān)系數(shù)為0.75，說明兩者具有相關(guān)性，但相對較弱；用水量與建筑面積的相關(guān)系數(shù)為0.86，兩者具有相關(guān)性且相對較強。綜上所述，建筑面積與用水量間相關(guān)性高于人員數(shù)量與用水量間相關(guān)性（圖2）。

圖2 北京市機關(guān)單位樣本用水量與影響因素的相關(guān)關(guān)系Fig.2 Correlation between sample water consumption and influencing factors in Beijing

（4）用水指標(biāo)離散程度。采用方差測算用水指標(biāo)離散程度。當(dāng)數(shù)據(jù)分布比較集中時，各個數(shù)據(jù)與平均數(shù)的差的平方和較?。划?dāng)數(shù)據(jù)分布比較分散（即數(shù)據(jù)在平均數(shù)附近波動較大）時，各個數(shù)據(jù)與平均數(shù)的差的平方和較大，方差就較大。方差越大，數(shù)據(jù)的波動越大；方差越小，數(shù)據(jù)的波動就越小。483 個機關(guān)用水單位樣本的人均用水量指標(biāo)系列和單位建筑面積用水量指標(biāo)系列的方差分別為12.75 和0.91。單位建筑面積用水量指標(biāo)系列較人均用水量指標(biāo)系列集中，離散度小，數(shù)據(jù)波動較小，符合指標(biāo)穩(wěn)定性的要求（圖3）。

圖3 北京市機關(guān)單位樣本用水效率指標(biāo)的離散分布Fig.3 Discrete distribution of water use efficiency index of government departments & institutions in Beijing

綜上所述，從指標(biāo)本身的可測性、信息的易得性特征考慮，通過對信息間的關(guān)聯(lián)程度和指標(biāo)的離散程度進行分析，機關(guān)采用建筑面積與用水量測算分析的單位建筑面積用水量指標(biāo)更加符合節(jié)水用水管理實際。論文將單位建筑面積用水量指標(biāo)作為表征機關(guān)用水的效率評價、考核與管理指標(biāo)，利于進一步分析適宜的指標(biāo)值。

2 分析樣本及其篩選

北京市節(jié)水管理信息系統(tǒng)有效記錄了分區(qū)縣、分用途及主要行業(yè)重點單位逐月用水?dāng)?shù)據(jù)，具有良好的用水?dāng)?shù)據(jù)統(tǒng)計基礎(chǔ)。基于此，論文將系統(tǒng)中732個機關(guān)單位作為樣本，采集了樣本基本情況和用水量數(shù)據(jù)等信息以開展機關(guān)單位用水定額分析。樣本涉及信息包含單位名稱、所屬區(qū)縣、在職人員數(shù)量、建筑面積、2017-2019年年度用水量等。

按照數(shù)理統(tǒng)計分析的技術(shù)要求，需要對樣本進行數(shù)據(jù)審核、數(shù)據(jù)篩選與數(shù)據(jù)排序分析等工作，以剔除樣本中的劣質(zhì)數(shù)據(jù)，從而能夠更好地反映總體的規(guī)律［11］。對此，按要求對采集的732 個機關(guān)單位數(shù)據(jù)樣本進行審核與篩選。首先，依據(jù)數(shù)據(jù)完備性原則，剔除57個缺少在職人員數(shù)量、建筑面積、年度用水量等必要數(shù)據(jù)信息的樣本；進一步考慮數(shù)據(jù)的可信度，按照數(shù)據(jù)正態(tài)分布的3δ原則，即以3δ為標(biāo)準(zhǔn)篩選數(shù)據(jù)，在（μ-3δ，μ+3δ）范圍之外的數(shù)據(jù)均為劣質(zhì)數(shù)據(jù)，需加以剔除，據(jù)此有21 個樣本被剔除；最后，考慮數(shù)據(jù)有效性原則，北京市機關(guān)用水單位的日常管理目前多采用人均用水量核算，理論上機關(guān)單位人均用水量不低于0.5 m3∕（人·a），但不應(yīng)超過50 m3∕（人·a），進一步將0.5～50 m3∕（人·a）之外的樣本單位剔除，據(jù)此有171個樣本被剔除。審核后剩余樣本483 個，將此作為開展機關(guān)單位用水定額指標(biāo)分析的有效樣本。

3 適宜用水定額標(biāo)準(zhǔn)計算

對于取得的483 個機關(guān)樣本，根據(jù)《用水定額編制技術(shù)導(dǎo)則》（GB∕T 32716-2016）采用倒二次平均法計算機關(guān)單位建筑面積的用水定額，公式如下［12，13］：

用水定額標(biāo)準(zhǔn)值的確定，還應(yīng)進一步考慮計算值的通過率是否在70%～80%之間，以保障定額值的有效性。同時先進定額按照用水戶定額通過率20%確定。

定額指標(biāo)值通過率采用百分位數(shù)位法分析。對于n個樣本按大小排列的數(shù)值集合p%分位數(shù)的含義指集合中有至多p%的數(shù)值比它小，有至多（100-p）%的數(shù)值比它大。百分位數(shù)計算法指每一個數(shù)據(jù)值都對應(yīng)于一個百分位數(shù)，這個百分位數(shù)的百分比等于數(shù)據(jù)集合中值小于或等于它的數(shù)據(jù)值所占的百分比。記Y1，Y2，…，Yn為數(shù)據(jù)集合的順序數(shù)值，也就是Y1≤Y2≤…≤Yn。第j個數(shù)值Yj對應(yīng)于100（j-0.5）∕n百分數(shù)，用公式100（j-0.5）∕n代替100j∕n以避免Yn作為100%分位數(shù)。

經(jīng)計算，483 個機關(guān)樣本系列單位建筑面積用水量采用倒二次平均法計算的用水定額值為1.95 m3∕（m2·a），對比該指標(biāo)百分數(shù)位分布，將有88%的樣本用戶能通過該指標(biāo)值，約束性較弱，按照《用水定額編制技術(shù)導(dǎo)則》倒二次平均作為通用標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)進一步收緊指標(biāo)值，使其處于70%～80%百分數(shù)位之間，即1.04～1.49 m3∕（m2·a）之間。該樣本系列單位建筑面積用水量先進值定額應(yīng)取通過率20%的標(biāo)準(zhǔn)值，即0.41 m3∕（m2·a）。北京市機關(guān)單位樣本單位建筑面積用水量指標(biāo)百分數(shù)位分布見圖4。

圖4 北京市機關(guān)單位樣本單位建筑面積用水量指標(biāo)百分數(shù)位分布圖Fig.4 Distribution map of indicator percentage of water consumption per unit of government departments & institutions in Beijing

4 分析推薦與討論

用水定額是一個動態(tài)指標(biāo)，其計算和完善也是一個動態(tài)過程，需對用水構(gòu)成、用水過程進行詳細分析。經(jīng)上述分析，北京市機關(guān)單位用水管理與節(jié)水評價采用單位建筑面積用水量指標(biāo)更加科學(xué)適宜。按照可計算、能評價、易考核的原則，機關(guān)單位用水定額涉及的建筑面積信息是經(jīng)合法注冊的有效確定的面積信息，用水量信息是按供用水管理辦法明確計量、定期上報并且用于依法繳納水費的信息。建筑面積信息客觀穩(wěn)定，用水量信息及時準(zhǔn)確，能實現(xiàn)定期檢查與有效考核。應(yīng)用定額后建筑、服務(wù)業(yè)及機關(guān)單位的綜合用水量可減少10%～20%［14］。

進一步采用二次平均法和百分數(shù)位法分析北京市單位建筑面積用水定額標(biāo)準(zhǔn)值，推薦通用值標(biāo)準(zhǔn)在1.04～1.49 m3∕（m2·a）之間，能夠覆蓋北京市70%～80%的機關(guān)單位用水戶的用水狀況，先進值標(biāo)準(zhǔn)為0.41 m3∕（m2·a），能夠覆蓋北京市20%的機關(guān)單位用水戶的用水狀況，符合激勵大多數(shù)滿足節(jié)水標(biāo)準(zhǔn)運行，促進有能力的單位引領(lǐng)節(jié)水先進水平的用水節(jié)水管理目標(biāo)。

考慮到我國區(qū)域水資源稟賦條件和機關(guān)單位用水特點的差別，用水定額先進值強化了用水的差異化管理，在區(qū)分機關(guān)單位類別和差額用水的基礎(chǔ)上，進一步劃分為不同類別，突出用水精細化和過程管理。據(jù)專家預(yù)測，機關(guān)服務(wù)業(yè)用水定額嚴(yán)格實施后，用水效率將提高10%～20%。隨著我國節(jié)水型器具性能的不斷提升，機關(guān)單位的高強度節(jié)水器具的進一步更新改造，加之民眾節(jié)水意識的不斷深入與深化，北京市機關(guān)單位的用水狀況將會有所改變。論文針對當(dāng)前用水水平的定額標(biāo)準(zhǔn)值進行分析，結(jié)合日常用水評價與考核，在用水水平有明顯變化時可考慮及時修訂用水定額標(biāo)準(zhǔn)值。

5 結(jié) 論

機關(guān)是北京市公共服務(wù)行業(yè)中用水量最大、用水所占比例最高的行業(yè)，選取適宜的用水定額指標(biāo)和分級定額標(biāo)準(zhǔn)值是北京市為完善地方用水定額標(biāo)準(zhǔn)修訂與節(jié)水政策實施的基礎(chǔ)。機關(guān)單位主要可行的用水定額指標(biāo)為單位建筑面積用水量和人均用水量指標(biāo)。結(jié)合指標(biāo)本身的可測性、信息的易得性特點分析，基本信息與用水量間的關(guān)聯(lián)程度和定額指標(biāo)的離散程度分析，機關(guān)采用建筑面積與用水量測算分析的單位建筑面積用水量指標(biāo)更加符合節(jié)水用水管理需求。

依據(jù)《用水定額編制技術(shù)導(dǎo)則》分級用水定額確定方法，北京市機關(guān)單位建筑面積用水量適宜的通用定額值在1.04～1.49 m3∕（m2·a）之間，適宜的先進定額值應(yīng)取0.41 m3∕（m2·a）。通用值可用于現(xiàn)有管理社會公共事務(wù)的國家機構(gòu)，政黨、群眾團體、宗教組織等管理機構(gòu)的日常用水管理和節(jié)水考核活動；先進值用于上述機關(guān)事業(yè)管理機構(gòu)節(jié)水型單位創(chuàng)建的節(jié)水評價活動。企業(yè)和行業(yè)管理服務(wù)機構(gòu)的用水管理和評價也可參照該用水定額標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。