基于ISM的城市黑臭水体整治公众满意度影响因素

崔家萍 唐德善

摘要：在我国城市大部分河道已演变为黑臭河道的背景下，进行黑臭水体整治、改善城市水环境成为一项重要任务。将公众满意程度和长效机制建设情况作为评判黑臭水体整治效果好坏的依据，已经成为一种趋势。以南京市鼓楼区6条黑臭河道整治的公众满意度测评数据为基础，通过单因素方差分析筛选出7个对公众满意度有显著影响的因素，利用解释结构模型（ISM）梳理7个因素间的内在关联，建立多层递阶结构模型，为政府进行黑臭水体整治提供参考依据。分析结果表明，水体的异味、异常颜色、洁净程度和公众对整治工程的了解程度是影响黑臭水体整治公众满意度的直接因素，受访者人员性质是其间接因素，沿河污水直排、沿岸垃圾堆放现象是其根本因素。

关键词：黑臭水體整治;公众满意度;影响因素;方差分析;解释结构模型（ISM）

中图分类号：X522文献标志码：A

开放科学（资源服务）标识码（OSID）：崔家萍

ISM-based analysis of factors affecting public satisfaction of urban black and smelly water treatment

CUI Jiaping，TANG Deshan

（College of Water Conservancy and Hydropower，Hohai University，Nanjing 210089，China）

Abstract：It is an important task to improve the water environment of the city as a large number of the urban rivers in China have turned black and smelly.It has become a trend to judge the effect of black and smelly water treatment by the public satisfaction degree and the long-term mechanism construction progress.Based on the data of public satisfaction assessment of 6 black and smelly rivers in Nanjing Gulou District，we selected seven factors which had significant influence on public satisfaction through the single-factor variance analysis.By using the Interpretative Structural Modeling method （ISM），we analyzed the internal relationships among the seven factors and built a hierarchical structural model，with a view to providing reference to the government on black and smelly water treatment.The analysis results showed that water odor，abnormal color，cleanliness，and public awareness of the treatment project were direct influencing factors on public satisfaction of the black and smelly water treatment;the identity of the respondents was an indirect influencing factor;direct sewage discharge to the river and garbage stacking along the river were the root factors.

Key words：black and smelly water treatment;public satisfaction degree;influencing factors;variance analysis;interpretative structural modeling

目前，我国城市普遍存在黑臭问题，即水体出现季节性或常年黑臭[1]。城市黑臭水体不仅给群众带来极差的感官体验，而且直接影响群众的生产生活。在黑臭水体问题愈受关注的今天，其整治成效特别注重百姓的监督作用[2-5]。住房城乡建设部城市建设司副司长章林伟[6]解读《城市黑臭水体整治工作指南》时谈到，城市黑臭水体识别主要针对感官性指标，百姓不需要任何技术手段就能判断。林培[7]提出让百姓全过程参与城市黑臭水体的筛查、治理、评价，监督黑臭水体整治的成效，实现河流的长治久清。

本文通过问卷调查的方式对南京市鼓楼区主要河道附近的市民进行公众满意度测评，提炼出影响整治效果公众满意度的诸多因素，利用单因素方差分析法和解释结构模型（ISM-Interpretative Structural Modeling）对这些因素进行筛选、整理和分析，提出多层递阶结构图，为今后政府进行黑臭水体整治提供参考依据。

1研究背景和研究方法

1.1研究背景

国内许多学者已经意识到城市黑臭水体对居民生活的严重影响，并做了许多研究。廖伟伶等[8]指出黑臭水体是水体污染的一种极端现象。刘欣铠[9]分析了哈尔滨市黑臭水体现状及治理过程中存在的问题。温爽等[10]通过构建城市黑臭水体遥感识别算法，分析南京市主城区黑臭水体的空间分布和环境特点。许多学者利用问卷调查的形式，对黑臭水体形态与环境管理展开了调查。王旭等[11]以北京中心城区为例，开展基于“互联网+”黑臭水体问卷调查评价研究。黄静等[12]开展温州市黑臭河道人居环境评价的抽样问卷调查。卫立冬[13]从环境经济学的角度，评价了滏阳河衡水市区段水体黑臭对舒适性的影响。

问卷测评流程主要包括：实地调研、问卷测评、录入数据、软件分析、建立模型、综合评价、得出结论。问卷测评旨在了解沿河居民所见的河道真实情况，运用居民的感官性指标来调整黑臭水体整治工程的侧重点，体现黑臭水体整治工程实施后带来的的变化，获取居民对黑臭水体整治效果的满意程度。

1.2数据来源

本文所用数据来源于2017年6月-10月河海大学水利系测评队伍对南京市鼓楼区6个黑臭水体整治效果进行的公众满意度测评。鼓楼区6条已认定的黑臭水体包括：惠民河（南闸至入江口）、张王庙沟、外金川河（下关段）、内金川河（老主流和东、中、西支）、西北护城河（建宁路至金川門泵站段）、南十里长沟一支流（上游）等。本次测评主要采用问卷形式，沿河道对居民、商户及过路人员进行问卷测评，共收回问卷221份，其中16份问卷出现答题不规范现象（未选选项、选多个选项、选项前后矛盾等），对此类废卷予以剔除，共得到有效问卷205份，问卷有效率达到92.8%。

1.3研究方法

1.3.1研究对象

本次测评涵盖已认定的6条黑臭水体，测评数据分布情况见表1。

1.3.2研究变量确定

结合当前我国城市河道现状，文章重点选取如下9个黑臭水体整治效果公众满意度的影响因素：（1）居住工作地点与水体的距离;（2）水体的异味程度;（3）水体的颜色异常程度;（4）水体的洁净程度，有无残枝败叶;（5）对黑臭水体整治工程的了解程度;（6）水体有无污水直排现象;（7）河岸是否有垃圾货杂物堆放;（8）受访者工作状态;（9）受访者人员性质。根据205份有效问卷，得出各变量的统计特征见表2。

2分析过程

2.1方差分析

2.1.1方差齐性检验

方差齐性检验（Homogeneity of variance test）：若不同样本组的总体方差一致，说明这些样本满足方差齐性，可进行单因素方差分析[14-15]。在本次研究中，主要采用Levene检验法。首先设定第一个假设：第一个控制变量（受访者居住地点和水体的距离）数据与独立变量（城市黑臭水体整治效果的公众满意度）数据的方差是相同的;然后计算各组控制变量的离差绝对值，再求每组离差绝对值的平均数，同时对独立变量的数据进行计算，得到统计量F和对应的显著性P。若P>0.05，则接受原假设，说明控制变量与独立变量的总体方差相等，满足方差齐性要求;若P≤0.05，则拒绝原假设，说明控制变量与独立变量不满足方差齐性要求，无法进行单因素方差分析。本次研究利用SPSS24.0软件进行以上计算，计算结果见表3。

从表3中可以看出，各控制变量（因子）与独立变量数据的显著性P均大于0.05，说明它们是相互独立的随机样本，均服从正态分布，并且其总体方差相等，满足方差齐性，因此以上控制变量均可以进行单因素方差分析。

2.1.2单因素方差分析

将独立变量的方差作为切入点，对多个控制变量的样本进行显著性检验，鉴别这些控制变量是否存在对独立变量的显著性影响[14-15]。本次主要研究一个独立变量（城市黑臭水体整治的公众满意度）是否受其他多个控制变量的影响，采用单因素方差分析，主要步骤如下。

（1）根据各个控制变量（因子）建立检验假设H0，H1，H2，…，Hn。提出原假设H0：样本集1（黑臭水体整治效果的公众满意度）与样本集2（受访者居住工作地点与水体的距离）不存在显著性的影响;建立建设H1：样本集1与样本集2存在显著性的影响。

（2）采用单因素方差分析中的F-检验，计算统计量F的观测值和与其对应的概率P。

（3）做出显著性水平决策。在显著性水平α=0.05的情况下，若P>0.05则接受原假设H0，即承认样本集1（黑臭水体整治效果的公众满意度）与样本集2（受访者居住工作地点与水体的距离）不存在显著性的影响，黑臭水体整治的公众满意度与受访者居住工作地点与水体的距离无关;若P≤0.05，则拒绝原假设H0，接受假设H1，即样本集1与样本集2存在显著性的影响，黑臭水体整治的公众满意度与受访者居住工作地点与水体的距离有关。

（4）逐个因子与独立变量进行单因素方差分析，得出结论，剔除不相关的因子，保留相关联的因子，以便于进行下一步分析。

本次采用SPSS24.0软件进行以上计算，结果见表4。

2.2解释结构模型分析

解释结构模型法（ISM-Interpretative Structural Modeling）是一种用于分析多个要素间复杂关系的研究方法，将复杂的系统分解为若干子系统要素，通过计算建立多级递阶的层次结构模型[16-17]。主要步骤如下。

（1）设定关键问题S0，本次研究中设定关键问题S0为黑臭水体整治效果的公众满意度。

（2）列举各影响因素S1，S2，…，S7与关键问题S0之间的相关性。

（3）根据各影响因素的相关性，建立邻接矩阵。邻接矩阵的构成要素由式（1）确定：

aij=[JB（{]1，Si与Sj 有关0，Si与Sj无关[JB）]i=0，1，…，nj=1，2，…，nn=7（1）

（4）将邻接矩阵变换为可达矩阵。

（6）对可达矩阵进行分解，进行级次划分。

（7）根据级次和相互关系建立解释结构模型。

根据各因素间的逻辑关系和公式（1），建立邻接矩阵[WTHX]A：

可达矩阵[WTHX]S满足条件：

S=（A+I）[WTBX]λ+1=[WTHX]（A[WTBX]+I）.λ≠（[WTHX]A+I[WTBX]）λ-1≠…≠（[WTHX]A+I）.2≠（A+I）.1（2）

其中I为单位矩阵，[WTBX]2≤λ≤k，k为邻接矩阵的阶数（此处k=8）。

根据公式（2），将邻接矩阵[WTHX]A在matlabR2015b软件上进行计算，得到可达矩阵[WTHX]S：

在可达矩阵S中，[WTBX]Si所在的行凡是元素为1的都是可达到的，收入可达集R;Si所在的列凡是元素为1的都是被达到的，收入先行集A。求共同集C（Si）=A（Si）∩ R（Si），若C（Si）=R（Si），说明Si只可以被到达，即为最高级元素，划为第一层次集合L1=（Si）（i=0，1，…，7）[19-20]。进行第一次级次划分见表6。

由上表可知，有C（S0）=A（S0）∩ R（S0）=R（S0），則S0为最高层元素，一级要素集合L1=（S0）。

在可达矩阵[WTHX]A[WTBX]中删去S0所在的行与列后，得到矩阵[WTHX]A1，再对A1[WTBX]进行以上计算步骤，得到二级要素集合L2=（S1，S2，S3，S4）。重复以上步骤得三级要素集合L3=（S5，S6，S7）[21-25]。由此得到结构层次模型见图1。

根据结构层次模型以及各影响因素建立解释结构模型见图2。

3黑臭水体整治公众满意度的分析

由图2的解释结构模型可以看出各影响因素之间的相互关系和重要度层级。第一级次是关键问题：黑臭水体整治的公众满意度;第二级次有四个控制变量：水体的异味程度、颜色异常程度、洁净程度和受访者对水体整治的了解程度;第三级次有三个控制变量：沿河的污水直排现象、沿岸的垃圾堆放现象和受访者人员性质。

（1）水体的异味程度、颜色异常程度、洁净程度和受访者对水体整治工程的了解程度位于第二级次，说明它们直接影响黑臭水体整治公众满意度，其影响力不容忽视。受城市建设影响，大部分河道过于渠化、硬化，不利于水体与陆地的能量流动和物质交换，缺乏生态保护性，并且河道流动性降低，易造成水体缺氧状态，引起水体富营养化;特别是夏天气温较高，水体内微生物繁殖迅速、活动性较强，更易造成水体的臭味，河流颜色也会发绿发黑。

（2）沿河污水直排现象和沿岸垃圾堆放现象位于模型的底层，是影响黑臭水体整治公众满意度的根本因素。河道附近部分商户或居民缺乏护河意识，存在倾倒污水、抛掷废物等行为，并且在岸边堆放垃圾，降雨时雨水冲刷河岸，易将污染物质带入河流，污染水质使河流黑臭。

（3）受访者对黑臭水体整治工程的了解程度也是影响公众满意度的直接因素之一。相关部门努力做好宣传舆论引导，持续开展“治水护河”宣传，市民对黑臭水体整治工程愈了解、愈关注，护河意识进一步提升，有效减少各类涉河不文明行为，保护河道水环境。许多河道在整治前后发生了较大的变化，切实改善了市民的居住环境。

（4）受访者人员性质是黑臭水体整治公众满意度的间接因素。受访者人员性质有居民、商户和过路人员，其中居民和商户长期在水体附近活动，对黑臭水体整治问题较有发言权。结合“河长制”工作开展，可增强群众对河道管理工作的认识，深入发动城市居民参与河道管理，提高群众爱河、护河、管河的积极性。

4结语

综合以上分析可以发现，水体的异味程度、水体的颜色异常程度、水体的洁净程度、受访者对整治工程的了解程度直接影响黑臭水体整治公众满意度，而沿河污水直排现象、沿岸垃圾堆放现象、受访者人员性质是其根本因素，各个因素之间互相关联且存在交互影响，彼此之间又独立发挥作用，形成一个较为完整的系统。

其结果表明，在城市黑臭水体整治过程中，若仅仅改变表面黑臭状态，未改变其内在深层影响因素，治理后的水体很快就会重返黑臭状态。群众对黑臭水体整治的满意度测评是整治效果长效评估机制的一个重要方面，使人民群众发挥监督作用，充分调动积极性，提升护河意识，参与到黑臭水体整治的长效化建设中来。通过大家共同努力，实现“河畅、水清、岸绿、景美”的目标。本文可为下一步城市黑臭水体整治工程提供参考依据。但由于ISM方法存在一定的局限性和主观性，相关认识仍待进一步补充和完善。

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