基于模糊层次分析法的农村饮水安全评价研究

   2024-02-18 互联网1100
核心提示:中图分类号: X824 文献标识码: A doi: 10. 3969 /j. issn. 1000-1379. 2011. 03. 0182003 年浙江开始实施千万农民饮用水工

 

中图分类号: X824 文献标识码: A doi: 10. 3969 /j. issn. 1000-1379. 2011. 03. 018

2003 年浙江开始实施“千万农民饮用水工程”,截至2010年底共建成供水工程19 410 座,有1 517 万农民受益,农村自来水普及率达到95. 8%,得到了农民的认可。饮水安全作为一个动态的概念,随着社会的发展以及生活水平的提高,对农村供水安全也提出了更高要求。如何合理评价饮水安全,制定科学合理的政策,具有重要意义。

2004 年水利部、卫生部出台了《农村饮用水安全卫生评价指标体系》,将水质、水量、方便程度和保证率作为评价指标,但由于农村发展程度存在较大差异,难以全面反映影响饮水安全程度的各种因素,因此有必要在4 项评价指标的基础上,结合浙江省的实际情况建立更加全面合理的评价指标体系与评价模型,对农村饮水安全程度进行综合评价。

1 评价指标体系的建立

农村饮水安全涉及饮用水工程的各个方面,从工程影响因素分析其内涵,要求有优质充足的供水水源,健全可靠的净水处理设施,安全稳定的供水管网,而且还要求有可靠的水质监测技术和系统、灵活、快速的事故应急处理机制,完善高效的管理机制与体制,充足稳定的维护资金。农村饮水安全是一个复杂的系统目标,只有实现了上述条件,才可能全面实现农村饮水安全。评价指标的选取既要充分衡量和反映农村饮用水工程建设的全貌,同时又要紧密结合农村饮水安全的实际要求,具有代表性。

农村饮水安全评价指标的设置应遵循规范性、系统性、权威性、可操作性和动态性等原则[1]。根据浙江省农村饮水工程建设的特点和饮水安全的要求,选取了10 个指标,其中6 项为定量指标、4 项为定性指标,见表1。

2 模糊层次分析法评价模型

2. 1 模糊层次分析法原理

模糊层次分析法是将模糊数学理论应用于层次分析法中,定性与定量指标相结合构造模糊一致矩阵,并通过层次排序计算各指标的权重,从而得出不同方案的综合评价值,为选择最优方案提供依据。层次分析法是一种定性与定量分析相结合的系统工程方法,它依据决策专家的经验对复杂的判断因素数学化和定量化,是目前被广泛应用的确定指标权重的方法,在评价领域有着非常重要的地位[2]。模糊综合评价是对受到多种因素制约的事物或对象做出总体评价,而且评价结果不是绝对地肯定或否定,而是以一个模糊集合来表示。将模糊理论引入层次分析法中,可有效地解决判断矩阵的一致性问题,提高评价的效率与一致性。

表1  农村饮水安全评价指标

2. 2 构造模糊层次结构

根据建立的农村饮水安全评价指标体系,分析各指标间的关系,将评价指标体系分为目标层、准则层和指标层。在农村饮水安全这个评价目标下,分为工程效益与建后管理两个准则层,分别用A 表示目标层,B1 和B2 表示准则层,C1 ~ C10表示指标层,见图1。

图1 评价指标层次结构

2. 3 构建模糊一致矩阵[3 - 5]

根据指标层次结构,可进行模糊互补判断矩阵构建,用矩阵A 表示该层次的各因素相对于上一层次因素的重要性,即:

aij 表示元素ci 和cj 相对于上一层因素进行比较时,两因素模糊关系的隶属度。矩阵A 具备以下性质: aij + aji = 1; 0 < aij< 1; aii = 0.5。

建立0.1 ~ 0.9 的比较标度,aij 的取值可以通过专家问卷调查的形式从表2 中查询得到。

表2  各因素比较标度

得到模糊互补判断矩阵后,还需要转变成模糊一致矩阵R = ( rij ) n×n,即

当向多位专家发放调查问卷时,涉及到多群体决策,需要将多个模糊一致矩阵综合起来,形成综合模糊一致矩阵。设Al = ( aijl) n×n 为根据第l位专家( l = 1,2,…,m) 问卷得到的模糊互补判断矩阵,Rl = (rijl) n×n 为模糊一致矩阵。综合m位专家的调查结果,得到模糊一致矩阵为R′ = ( r′ij ) n×n。

式中: λl 为第l 位专家的决策权重,λl > 0,且

2. 4 计算综合权重

根据计算得到的模糊一致矩阵R′,计算各指标的权重:

根据专家调查问卷获得的数据,分别得到各因素相对上一层因素的权重,根据各评价指标的从属关系,将指标层与准则层的层权重相乘,得到各因素相对于总评价目标A 的总权重,见表3。

表3  各层次指标权重

分析各指标的权重,可以发现10 项指标的权重较为接近,其中机构与制度指标的权重最高,说明在当前的饮用水工程保障体系中,由地方水行政主管部门成立专职的管理机构,落实人员与责任,对于提高整体安全保障水平具有重要作用。管网通村率反映了饮用水工程覆盖程度以及解决不安全饮水的数量,由于农村饮水安全工程的不断推进,因此该指标得分普遍较高。社会化服务指标所占的权重仅为0.091,低于其他指标,但由于目前全省整体社会化服务水平较低,因此具有较大的发展潜力,可带动整体安全水平的提高。

2. 5 建立指标分级评价标准

水利部与卫生部曾出台《农村饮用水安全卫生评价指标体系》,确定了4 项指标与标准,笔者在此基础上综合考虑建后管理方面的因素,建立评价指标体系。将农村饮水安全水平划分为4 个等级,即很安全、安全、亚安全、不安全,并依次划分各指标的标准值。具体划分标准见表4,定量指标可通过各地上报统计资料算出,在计算前需要将各项指标进行无量纲化处理,定性指标由多位专家打分确定。

2. 6 评价结果计算

根据计算的指标权重及指标得分情况,可以计算农村饮水安全的总得分为

S = ( s1,s2,…,s10 ) (ω1,ω2,…,ω10 ) T ( 5)

式中: si 为第i 项指标的得分; ωi 为第i 项指标的权重。

计算得到农村饮水安全的总得分S 后,根据表4 中的评价指标分级标准,即可得出最终的评价结果,同时可以得到各分项指标的信息。

表4 农村饮水安全评价指标分级标准

3 结语

通过分析农村饮水安全的影响因素与内涵,在水利部与卫生部提出的4 个饮水安全评价指标基础上,提出了一套适合浙江省饮水安全的评价指标体系,并通过模糊层次分析法建立了评价模型,给出了具体的评价步骤,可操作性强,具有一定的应用价值。由于农村饮水安全影响因素众多,基础资料统一收集较难,因此在指标选择合理性上有待进一步探讨和完善。

参考文献:

[1]王颖.福建沿海地区农村饮用水安全的评价研究[D].厦门: 厦门大学,2008.

[2]王莲芬,许村柏.层次分析法引论[M].北京: 中国人民大学出版社,1990.

[3]徐泽水.模糊互补判断矩阵排序的一种算法[J].系统工程学报,2001,16( 4) : 311 - 314.

[4]宋光兴,杨德礼.模糊判断矩阵排序向量的确定方法研究[J].模糊系统与数学,2004,18( 2) : 73 - 82.

[5]梁晓茹,殷春武.模糊判断矩阵权重的一种确定方法[J].西安文理学院学报: 自然科学版,2010,13( 1) : 18 - 20.

作者简介:杨才杰(1985—) ,男,浙江天台人,助理工程师,硕士,主要从事农村供水及农业节水研究工作。


 
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