综合评判法在滨州市水生态评价中的应用

李鹏，王兴霞，王爱芹

（1.滨州市水利局，山东滨州256600；2.山东省水利科学研究院，山东省水资源与水环境重点实验室，山东济南250014）



综合评判法在滨州市水生态评价中的应用

李鹏1，王兴霞1，王爱芹2

（1.滨州市水利局，山东滨州256600；2.山东省水利科学研究院，山东省水资源与水环境重点实验室，山东济南250014）

根据滨州市水资源现状，构建了滨州市水生态现状评价指标体系，应用多级模糊综合评判法对滨州市水生态现状进行了评价，根据最大隶属度原则，确定滨州市水生态环境的评价等级，提出滨州市目前面临的水生态问题，为滨州市水生态文明建设提供了依据。

滨州市；水生态系统；多级模糊评判法；水生态评价

2014年6月滨州市被水利部列为全国水生态文明建设试点市，为此，需了解滨州市水生态现状，建立水生态评价指标体系。水生态指标的选择既要反映水生态自然属性，又要考虑水生态的服务功能，所选指标应要遵循共性、层次性、科学性、可操作性以及代表性等原则。本文立足滨州市实际，结合山东省出台的水生态文明建设的地方标准，综合考虑各方面影响因素，建立滨州市水生态评价指标体系，目标层A综合反映滨州市水生态现状；领域层B反映水生态状况的影响因素，由水资源指标系统（B1）、水生态环境指标系统（B2）、水景观指标系统（B3）和水管理指标系统（B4）组成；准则层C进一步反映领域层B所涵盖的影响指标子系统，共有9个子系统构成；指标层D结合滨州市实际情况，选取30个反映准则层C的指标构成。

1　水生态现状评价指标体系分级标准

生态状况的评价需要依据一定的评价标准。在综合考虑国内外水生态评价研究的基础上，根据实际调查滨州市实际情况，对可量化指标的赋分标准进行了量化，不可量化指标根据建设目标对赋分标准进行了界定。将滨州市水生态状况分为优、良、中等、差、劣5个等级。

2　AHP-多级模糊综合评价模型

本文采用多级模糊综合评价模型对滨州市水生态现状进行评价，指标权重对于评价结果影响较大，本文采用层次分析法（AHP）计算权重。

多级模糊综合评判方法应用模糊变换原理和极大隶属度原则，考虑与被评价事物相关的多个因素，从而做出综合评价，由于多因素、多层次对事物进行综合评判，从而较全面地反映出了某一事物优劣，评价效果较好。

对因个数较多的综合评判问题，常采取二级、三级等多级综合评判方法来解决，在这里，对二级模糊综合评判的步骤和方法说明如下，以此类推，从而得出三级以及多级综合评判。

评价步骤如下：

1）将因素集U中的因素，按某些共性集中为若干子集，此处i=1，2，ui1，ui2，…，uin均为U的因素（或指标）），使得i=1，2，...，k，ui1，ui2，...，uin均为U的因素（或指标）），使得

2）选择评价集V=｛v1，v2，...，vm｝，此处，vj（j= 1，2，…，m）表示评价的第j个等级。

3）一级评判：先对Ui中的ni个因素（或指标）进行单因素评判，定出每个因素对于各评价等级的隶属度。无论用什么方法进行单因素评判，都是要给出从U到V的一个模糊映射。

f：U→T（V）

则由模糊映射f可诱导出模糊关系Rf∈T（U×V），即Rf（ui，uj）=f（ui）（uj）=rij

因此，根据以上的映射关系，得到由ui中各个因素的单因素评判所组成的单因素评判矩阵Rf，Rf可由模糊矩阵R表示：

称R为单因素评判矩阵。

其中R中第i行Ri反映的是被评价对象的第i个因素（指标）对于评价集中各等级的隶属度；第j列反映的是被评价对象的各个因素分别取评价集中第j个等级的程度。

确定Ui中的ni个因素（或指标）的权重Ai=（a1i，a2i，...，ani），其中Σani=1，然后，对Ui进行模糊综合评判：作模糊变换

f：T（U）→T（V），A→f（A）=A°R=B∈T（V）

此处“°”表示广义的合成运算，B=（b1，b2，...，bm）就是对事物的模糊综合评判。

4）对U代表的事物进行综合评判（二级评判）。由B1，B2，...，Bk可得U=｛u1，u2，...，uk｝的单因素评判矩阵为：若u1，u2，...，uk的权重向量为A=（a1，a2，…，ak），则对U代表事物的综合评判为

B=A°R=（b1，b2，…，bm）

仿照二级综合评判法，对因素更多的复杂事物，可用三级或多级综合评判法进行综合评判。

5）根据综合评判结果，作出对事物的综合评判结论。

首先，将b1，b2，…，bm归一化得：

然后，根据实际情况采用以下两种方法相结合的办法对模糊综合评判结果作评判结论。

（1）最大隶属度法：若b＇k=max（b＇1，b＇2，…，b＇m），则可判定对此事物的评价为Vk。

（2）模糊分布法：即把B=（b1，b2，…，bm）作为对此事物综合评判的结果，这种结果具体反映了此事物对于各个评价等级隶属度的分布状况，使人们对此事物的等级有了一个全面的了解。据此，人们便于某种决断或处理。

3　评价结果

利用上述模型，根据滨州市2013年的现状数据对滨州市的水生态现状进行评价，结果如表1。

表1　滨州市水生态评价结果

根据多级模糊综合评价法中的最大隶属度原则，滨州市水生态现状评价结果为中等。

通过水生态现状评价可以看出，虽然滨州水生态建设取得了一定成效，但仍存在水土资源开发不协调，客水资源利用量大，陆域水体污染严重，威胁近海生态与养殖，水网区河流渠道化，水资源优化调配缺乏，近海滩涂开发过度，晒盐增加滩涂含盐量，城市水系水循环差，水生态系统发育不良等水生态问题。

为进一步提高滨州市的生态文明程度，改善滨州市的水生态环境，应优先保护北部河口近海岸海域天然咸淡水系统的自然属性，保障黄河干流廊道的生态功能和供水功能，重点打造防潮排涝安全、水环境生态健康、水土开发有度、水产经济繁荣、水资源管理高效的水生态格局。

［1］黄茁.水生态文明建设的指标体系探讨［J］.中国水利，2013，特别关注_水生态文明论坛：17-19.

［2］山东省质量技术监督局.山东省水生态文明城市评价标准［R］.济南：山东省质量技术监督局，2012.

［3］邓雪，李家铭，曾浩健，陈俊羊，赵俊峰.层次分析法权重计算方法分析及其应用研究［J］.数学的实践与认识，2012，42（7）：99-99.

［4］李昭，花向红.多级模糊综合评判算法的实现及应用［J］.地理空间信息，2008，6（6）：94-96.基金项目：水利部公益项目（201401003）；滨州市2015年度科技发展计划项目（编号：2015ZC0112）；水利部公益推广项目（TG1407）。

（责任编辑赵其芬）

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1009-6159（2016）-07-0030-02

2016-02-28

李鹏（1981—），男，工程师