武汉市生态环境评价

摘要：文章运用层次分析法对武汉市的生态环境做出评价，定量地评价了武汉市的生态环境现状，并做出合理的解释，预测武汉市的发展方向，也为今后更加科学的治理环境，维护生态平衡提供理论依据。

关键词：生态环境；层次分析法；一致性检验

中图分类号：X171文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2012）04-0127-02

本文利用武汉市2010年各方面的数据，建立层次结构模型，运用层次分析法对武汉市的生态环境做出评价，根据指标确定的通用原则，确定了包括环境，人口，经济，资源等4方面32项指标，然后构造判断矩阵并作一致性检验和组合一致性检验，最终将通过了一致性检验的判断矩阵的最大特征值所对应的归一化的特征向量作为各项指标的权重，从而定量的评价各项指标对武汉市的环境的影响，并做出合理的解释，预测武汉市的发展方向，也为今后更加科学的治理环境，维护生态平衡提供理论依据．

一、建立层次分析模型

本文采用“状态—压力—响应”模型，根据科学性，可操作性，相对完备性，相对独立性及针对性的原则，并结合武汉市实际，确定了包括环境，人口，经济，资源等三方面11项指标，建立了三层层次结构模型，包括目标层，准则层A、B，对象层C结构图。

二、构造判断矩阵

构造判断矩阵是层次分析法的关键，为使判断矩阵更加精确，我们利用各指标的数据。数据如下：

应用1～9尺度构造的第二层A对第一层的判断矩阵为A=

第三层B对第二层A的判断矩阵为：

， ，

第四层C对第三层B的判断矩阵为：

三、计算权向量并作一致性检验

所构造的判断矩阵只有通过了一致性检验，其归一化的特征向量才能作为权向量。是判断矩阵所对应的最大特征值CI=是判断矩阵的一致性指标，n为判断矩阵的阶数，RI为n所对应的随机一致性指标，其数值见表2。CR=CI/RI是一致性比率，当判断矩阵所对应的CR<0.1时，该矩阵通过一致性检验，从而所对应的特征向量归一化后可作为权向量．对应于各判断矩阵计算结果如下：

由表3可知，各判断矩阵均通过一致性检验，所以其所对应的归一化的特征向量可作为权向量。

四、组合权向量与组合一致性检验

为确定第四层C对第一层的组合权向量是否可作为最终的决策依据，需进行组合一致性检验。首先，根据w（3）=W（3）w（2）计算第三层B对第一层的组合权向量w（3），其中W（3）是以第三层B对第二层A的权向量（即A，i=1，2，3的权向量）为列向量的矩阵，w（2）是第二层A对第一层的权向量（即A的权向量）。由w（4）=W（4）W（3）w（2）计算第四层C对第一层的组合权向量w（4），其中W（4）是以第四层C对第三层B的权向量（即B，i，j=1，2，3，4的权向量）为列向量的矩阵．再次，由

CI（4）=w（3）RI（4）

=w（3）

算出结果为：CI（4）=0.04，RI（4）=0.66，所以组合一致性比率CR=CI（4）/RI（4）=0.06<0.1，故通过组合一致性检验，所以w（4）可以作为最终的决策权向量。

五、根据对象层各指标的权重对武汉市的生态环境做出评价

从表5可看出工业废水排放密度、每十万人中大专及以上学历人数、第三产业占国民经济、每万人从事科研活动人数和工业二氧化硫排放密度这五个因素对武汉市的生态环境影响最大，其权重共计0.5；地表起伏度，年大于10积温，森林覆盖率，人口增长率，环保治理投资占GDP比例这五个因素的影响最小，其权重共计0.01,以上五个因素的影响较大是由武汉市的经济结构，人文社会环境等因素决定的，有积极的因素如人才智力因素，第三产业相对发达，这主要得益于武汉市高校较多，教育发达；但也有长久以来环境污染的不利因素如废水，废气等排放达标率偏低，这也是造成武汉市环境恶化的主要原因。

六、结论

武汉市作为我国中部地区的重要城市，有其优越的自然资源及地理条件，也有丰富的人文历史资源，这些都为实现中部崛起提供了有利条件；但也有许多不利因素，最为突出的就是环境污染较严重，这主要是由于经济结构及环保投入的不足造成的，只要措施得当，执行有力，就一定能在中部崛起中肩负历史的重任。

参考文献

[1]姜启源，谢金星，叶俊．数学模型（第3版）[M]．北京：高等教育出版社，2003．

[2]湖北统计局．湖北统计年鉴2010[M]．武汉：中国统计出版社，2010．

[3]国家统计局．中国统计年鉴（1990-2010）[M]．北京：中国统计出版社，2010．

作者简介：祝颖润（1984-），男，湖北孝感人，吉林大学珠海学院公共基础课教学与研究中心助教，硕士，研究方向：分形几何与拓扑动力系统。

（责任编辑：叶小坚）