基于模糊层次分析的城市水环境治理绩效评价

基于模糊层次分析的城市水环境治理绩效评价

王杰

浙江爱迪曼环保科技股份有限公司浙江嘉兴314100

摘要：近些年来随着我国社会经济的快速发展，加快了城市化发展步伐。社会生产生活各类污水不合理排放致使目前城市水环境污染较为严重，相关部门通过单一化治理方式虽然在一段时间内能够获取治理效果，但是经过一段时间发展污染问题又会出现。城市水环境管理是一个受多种因素影响的整体。根据城市水环境管理的特点和要求，选择影响水环境管理过程的主要因素，构建了城市水环境管理绩效的模糊综合评价因素集，建立了城市水环境管理绩效的模糊综合评价，运用该综合评价模型对城市水环境治理绩效进行评价，为城市水环境治理绩效评价提供了一种可量化的科学评价方法。

关键词：城市水环境；模糊综合评价；层次分析法；绩效评价

1前言

近年来我国各个区域各个城市响应国家的号召，致力于环境保护和污染治理，而城市水环境作为人们赖以生存的重点，对其的治理和污染控制成为了社会以及广大居民关注的重点。现今水污染的治理技术在时代的不断发展和推进下不断更新，对水污染的处理作用也越来越明显。城市水环境治理绩效评价是一个多层次、多因素的综合评价问题，在实际工作中，有许多指标难以用经典的数学方法进行分析。本文采用层次分析法（AHP）对专家意见进行整合，建立了城市水环境管理绩效评价的多级模糊综合评价模型，并对城市水环境管理绩效进行了科学评价。

2城市水环境的特点

城市水环境是指人们、动物、植物等生物所需要的水资源供给程度、水资源质量状况等，其特点包含四个方面。

2.1城市供水对外界有强烈的依赖性

我国是一个人口众多的国家，人均水资源占有量非常少，水资源严重短缺。在此种情况下，为保证城市用水，需要采用大量措施从城区外围建造引水工程，因此城市供水对外有着强烈的依赖性。

2.2污水排放量增加

城市区域普遍面积小、空间范围有限，但人口及企业却发展迅猛，造成污水排放量快速上升，对城市的水环境产生严重的负担，严重威胁到人们的身体健康。

2.3城市瞬时水量大、污染物增加

因过于强调陆域建设，硬质地面的降水收水方式，使地表水停留时间过短，下渗和蒸发很少，瞬时径流量大。同时，随着私家车数量的增加，汽车尾气排放量日益上升，城市空气污染增加。城市上空易形成凝结核、热湍流等，对城市地区的降雨量产生影响，降水量和污染量增加。

2.4城市生态环境条件脆弱，水环境净化能力低

因城市的空间密度大，人口众多，相对植被严重不足，生物多样性缺失，未形成完整的生态系统，水质自净能力低。由此可见，城市水环境易受冲击，状态脆弱，政府需要加强对城市水环境的治理工作，从而保证城市水环境质量，促进城市实现快速发展。

3城市水环境治理绩效评价的指标体系

根据绩效评价指标体系的科学性、系统性、统一性和操作性原则，将城市水环境治理绩效评价指标体系分为三个方面：污染源控制、城市河网水体处理和景观水体治理三个方面，具体见表1。

表1城市水环境治理的绩效评价指标体系

3.1污染源控制

在城市水环境治理过程中，必须严格控制污染源。只有控制污染源，才能有效实施下一个控制工作。城市水污染的来源主要来自生活污水、工业废水、经营场所污水、城市雨污和外来污水。

3.2城市河网水体的治理

城市河网是城市的动脉，河网健康直接关系到城市居民的生活环境。在控制城市河网水体的过程中，主要采用养殖水生动植物、底泥疏浚、曝气充氧和导流水等技术。此外，考虑到微生物试剂等先进技术的发展，还增加了其他技术。

3.3景观水体的治理城

景观水体不仅影响居民对居住环境的满意度，而且影响着城市的亲和力和旅游收入。城市景观水处理的主要技术有生态修复、基础修复、水力循环、除磷除藻、地下过滤系统的改造等。根据城市水环境治理绩效评价的特点，上述指标体系由两层和三层模糊评价模型组成，其中指标层对准则层的评价为一级评价，准则层对目标层评价是二级评价。

4城市水环境治理绩效评价模型的建立

4.1建立评价指标集U

定义治理绩效评价主因素层指标集为U=｛U1，U2，U3｝；定义子因素层指标集为U1=｛U11，U12，U13，U14，U15｝，U2=｛U21，U22，U23，U24，U25，U26｝，U3=｛U31，U32，U33，U34，U35｝。

4.2建立评语集V

本文将城市水环境治理评价的结果分为五个等级：良好（v1）、较好（v2）、一般（v3）、较差（v4）和非常差（v5）；评价确定等级集合的评语集为V=｛v1，v2，v3，v4，v5｝。

4.3确定各评价指标的相对权重

运用层次分析法（AHP）确定城市水环境治理绩效评价的权重值。即，利用德尔菲法构比较矩阵，得到比较判断矩阵的特征向量和特征根，并对特征向量的分量进行归一化，并进行一致性检验，得到各指标的权重ai。构建了城市水环境治理绩效评价模型的权重集：

主因素层权重集为A=｛a1，a2，a3｝；子因素层权重集为A1=｛a11，a12，a13，a14，a15｝，A2=｛a21，a22，a23，a24，a25，a26｝，A3=｛a31，a32，a33，a34，a35｝。

4.4一级模糊综合评价

在对城市水环境管理现状进行全面调查分析后，专家们开始利用第二级指标中各项指标Uk评价结果集V。通过专家评价结果的统计分析，得到了城市水环境治理绩效评价隶属矩阵Rk，从Uk到V的模糊评价矩阵为：

其中rkij表示第k个城市水环境治理主因素中第i个子评价因素指标Uki对于第j级评语vj的隶属度，即子评价因素指标Uki获得评语vj的比率。

第k个城市水环境治理主因素Uk的模糊综合评价集Bk=AkоRk=（bk1，bk2，…，bk5），其中о是模糊矩阵合成算子符号，Bk为Uk对V的隶属向量。

4.5二级模糊综合评判

根据一级模糊综合评判，得出治理绩效评价隶属矩阵：R=[B1B2B3B4B5]T，则城市水环境治理绩效的模糊综合评价集B=AоR，归一化后记为B=[b1b2b3b4b5]，B为U对V的隶属向量，即为总评判结果。

5结束语

城市水环境管理量化评价是一项重要的基础性工作，其方法研究更为复杂。运用层次分析法（AHP）建立了城市水环境治理绩效评价指标体系，并给出了模糊综合评价方法，具有较强的可操作性和实用性。该方法对各指标给出不同的权重系数，重点突出对绩效状况有重要影响的技术措施，使管理者有针对性地改进技术措施。评价过程采用多级模糊综合评价方法，既考虑了所有的影响因素，又保留了各级评价的全部信息。

由于本文所采用的评价指标体系具有较强的时效性、区域性和季节性，应根据实践中采取的各种技术措施选择评价指标集及其权重集。同时，随着水环境治理的深化和城市水质的不断提高，相应的评价指标和相应权重也随之发生变化。

参考文献：

[1]马涛翁晨艳.城市水环境治理绩效评估的实证研究[J].生态经济，2011（06）

[2]王晓军段佳欣郭慧敏等.杭州市水环境系统动态评价指标体系的构建与实证研究[J].黑龙江科学，2017（08）

[3]康丽娟.上海市海绵城市水环境绩效评价指标研究[J].环境科学与管理，2017（12）