基于多層次模糊綜合評價法的小城鎮(zhèn)水環(huán)境整治效果后評價—以寧紹平原河網(wǎng)地區(qū)為例

蔣 吉，許 艷

(1.慈溪市水利局，浙江 慈溪 315300；(2.慈溪市水利建筑勘測設(shè)計院有限公司，浙江 慈溪 351300)

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基于多層次模糊綜合評價法的小城鎮(zhèn)水環(huán)境整治效果后評價—以寧紹平原河網(wǎng)地區(qū)為例

蔣 吉1，許 艷2

(1.慈溪市水利局，浙江 慈溪 315300；(2.慈溪市水利建筑勘測設(shè)計院有限公司，浙江 慈溪 351300)

將多層次模糊綜合評價法運用于寧紹平原河網(wǎng)地區(qū)小城鎮(zhèn)水環(huán)境整治項目的效果后評價中，將各層次指標(biāo)因素由定性轉(zhuǎn)變?yōu)槎?，客觀地對項目實施后所達(dá)到的效果進(jìn)行綜合評價，為以后項目工程的實施提供重要的決策依據(jù)和借鑒意義。通過實例分析驗證，該評價方法適用于寧紹平原河網(wǎng)地區(qū)的其它小城鎮(zhèn)。

多層次模糊綜合評價法；水環(huán)境整治；后評價；小城鎮(zhèn)；寧紹平原；河網(wǎng)地區(qū)

寧紹平原河網(wǎng)地區(qū)水系發(fā)達(dá)，縱橫交錯，人們沿河而居，小鎮(zhèn)沿河而鋪展，“水巷小橋多，人家盡枕河”[1]是分布在該地區(qū)上小城鎮(zhèn)的真實寫照。這些小城鎮(zhèn)一般經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)，水體受污染程度情況嚴(yán)重，多數(shù)地方出現(xiàn)黑臭現(xiàn)象，城鎮(zhèn)水環(huán)境普遍不容樂觀。

隨著經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展和生活水平的提高，各個小城鎮(zhèn)都在積極進(jìn)行水環(huán)境整治建設(shè)，一方面是為了滿足人們對周邊美好水環(huán)境越來越強(qiáng)烈的渴望，另一方面也是積極響應(yīng)“五水共治”的治水政策。鑒于寧紹平原河網(wǎng)地區(qū)的水系特點，這些小城鎮(zhèn)采取的水環(huán)境整治項目主要包括生態(tài)河道建設(shè)、截污管網(wǎng)建設(shè)、河網(wǎng)水體流動建設(shè)及相關(guān)配套的管理措施等，此類項目具有工程投資多、內(nèi)容多、建設(shè)時間長、覆蓋面廣等特點。

小城鎮(zhèn)水環(huán)境整治效果后評價，即根據(jù)該項目的完成程度，分析其對當(dāng)?shù)厣鐣h(huán)境和經(jīng)濟(jì)發(fā)展所產(chǎn)生的效果。

1 效果后評價內(nèi)涵

效果后評價涉及因素很多，難以進(jìn)行量化。目前采用的評價方法主要為定性分析法(如邏輯框架法、矩陣分析總結(jié)法等)和定量分析法(如多層次模糊綜合評價法等)2大類。本文采用多層次模糊綜合評價法，它是將模糊數(shù)學(xué)應(yīng)用于判別事物和系統(tǒng)優(yōu)劣的方法，即根據(jù)給出的評價指標(biāo)和實測值，經(jīng)過模糊變換后對其作出綜合評價[2]。這是一種較為有效的將定性問題轉(zhuǎn)化定量問題的方法，具有思路清晰，簡單易行的特點。效果后評價流程見圖1。

圖1 效果后評價流程圖

1.1 效果后評價指標(biāo)體系的建立

根據(jù)項目實施前后對比分析，按照項目效果評價的基本要求，結(jié)合實際了解情況，按照指標(biāo)體系應(yīng)具有的科學(xué)性、客觀性、可行性、概況性原則確立了2大類12項指標(biāo)，包括河道水質(zhì)改善、城鎮(zhèn)整體面貌提升、行洪排澇能力提升、居民親水休閑活動、水利管理提升、群眾滿意程度等直接效果；全鎮(zhèn)投資環(huán)境、居民生活質(zhì)量、交通與旅游、當(dāng)?shù)匚慕绦l(wèi)生、社會穩(wěn)定與安全、當(dāng)?shù)赜绊懗潭鹊乳g接效果。具體指標(biāo)體系見圖2。

圖2 小城鎮(zhèn)水環(huán)境整治項目效果評價指標(biāo)體系圖

1.2 確定權(quán)重[3-4]

在效果后評價指標(biāo)體系選擇的基礎(chǔ)上，確定各指標(biāo)的權(quán)重是關(guān)鍵。而權(quán)重的推求，主要采用目前應(yīng)用廣泛的層次分析法。其步驟如下：

(1)建立層次結(jié)構(gòu)模型。將有關(guān)的各個因素按照不同屬性自上而下分解成若干層次，同一層的諸因素從屬于上一層的因素或?qū)ι蠈右蛩赜杏绊?，同時又支配下一層的因素或受到下層因素的作用。最上層為目標(biāo)層，通常只有1個因素，最下層通常為方案或?qū)ο髮?，中間可以有一個或多個層次，為準(zhǔn)則層或指標(biāo)層。目標(biāo)層是對整個項目的效果評價。準(zhǔn)則層是直接效果B1和間接效果B2，即項目在當(dāng)?shù)厮a(chǎn)生的直接效果和間接效果來評價。子準(zhǔn)則層是包括C1到C12的12個評價指標(biāo)(見圖2)。

(2)構(gòu)造兩兩比較判斷矩陣。從層次結(jié)構(gòu)模型的第2層開始，對從屬于上一層每個因素的同一層諸因素，用成對比較法和1～9比較尺度構(gòu)造成判斷矩陣A：

A=(aij)n×n

其中判斷矩陣具有如下性質(zhì)：①aij>0；②aij=1/aji；③aii=1。

(3)對判斷矩陣的一致性檢驗。計算一致性指標(biāo)C.I.：

式中：λmax為A的模最大特征值，n為判斷矩陣的階數(shù)。

檢驗判斷矩陣是否令人滿意的一致性，需要將C.I.與平均隨機(jī)一致性指標(biāo)R.I.進(jìn)行比較：

C.R.為層次總排序的隨機(jī)一致性比例。當(dāng)C.R.<0.1時，一般認(rèn)為判斷矩陣的一致性是可以接受的，否則應(yīng)對判斷矩陣作適當(dāng)修正，直到C.R.檢驗達(dá)到滿意為止。

1.3 建立評語集

本文將小城鎮(zhèn)水環(huán)境整治項目的效果分為4個等級：效果顯著、效果較好、效果一般、無效果。用集合P來表示，有P={效果顯著、效果較好、效果一般、無效果}。

并邀請當(dāng)?shù)叵嚓P(guān)專家(至少10位以上)對指標(biāo)進(jìn)行評價和打分。比如指標(biāo)“河道水質(zhì)改善C1”，有20%的人認(rèn)為該項目對河道水質(zhì)改善效果顯著，60%的人認(rèn)為效果較好，20%的人認(rèn)為效果一般，沒有人認(rèn)為無效果，因此得到該指標(biāo)的評語集為(0.2，0.6，0.2，0)，以此類推。

2 實例分析

浙江省慈溪市位于寧紹平原北部，杭州灣南岸，是一個典型的平原河網(wǎng)地區(qū)。慈溪市長河鎮(zhèn)距慈溪市區(qū)僅9.0 km，是慈溪市西部地區(qū)的重要集鎮(zhèn)，全鎮(zhèn)區(qū)域總面積27.3 km2，常住人口4.44萬。鎮(zhèn)內(nèi)主要河道呈南北走向，形成“六橫三縱”的網(wǎng)格格局，現(xiàn)有二類以上主要河道18條，總計長約63.8 km。

近年來，長河鎮(zhèn)隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，工業(yè)和生活污水量相應(yīng)增加，加上較差的上游來水水質(zhì)的影響，河網(wǎng)水體污染嚴(yán)重。另外，城鎮(zhèn)排水管網(wǎng)不完善，部分企業(yè)污水尚未納管，雨污分流也未施行，尤其是河道周邊區(qū)域的污水收集系統(tǒng)和處理系統(tǒng)不完善，多數(shù)區(qū)域的生活污水直接排入河道，水體富營養(yǎng)化現(xiàn)象嚴(yán)重。鎮(zhèn)內(nèi)河道內(nèi)部大部分水體水質(zhì)為Ⅴ類或劣Ⅴ類，水質(zhì)指標(biāo)超標(biāo)普遍。水污染嚴(yán)重、水環(huán)境惡化，已經(jīng)嚴(yán)重影響居民生活質(zhì)量，影響城鎮(zhèn)風(fēng)貌和對外招商引資形象，影響社會經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

針對長河鎮(zhèn)水環(huán)境的狀況，長河鎮(zhèn)政府特編制了《慈溪市長河鎮(zhèn)水環(huán)境整治建設(shè)規(guī)劃》，按此規(guī)劃，長河鎮(zhèn)水環(huán)境整治項目分為2個階段：2011—2013年為第一階段即重點建設(shè)階段；2014—2015年為第二階段即鞏固完善階段。目前該項目已經(jīng)建設(shè)完成，為了更加深入了解該項目在當(dāng)?shù)厮a(chǎn)生的效果，故對其進(jìn)行水環(huán)境整治項目效果后評價，及時總結(jié)項目的經(jīng)驗，為其它小城鎮(zhèn)提供借鑒。

2.1 效果后評價

2.1.1 指標(biāo)體系的建立和權(quán)重確定

根據(jù)圖2所示，長河鎮(zhèn)水環(huán)境整治項目效果評價指標(biāo)體系分為直接效果和間接效果2大類，包括直接效果和間接效果各6項指標(biāo)。并利用層次分析法確定其權(quán)重。

(1)目標(biāo)層—準(zhǔn)則層的判斷矩陣：

判斷矩陣A—B

AB1B2B113B21/31

判斷矩陣一致性檢驗：歸一化特征向量W0=[0.750 0，0.250 0]T；λmax=2，C.I.=0，C.R.=0，判斷矩陣具有完全一致性，滿足要求。

(2)準(zhǔn)則層——子準(zhǔn)則層的判斷矩陣：

判斷矩陣B1—C

B1C1C2C3C4C5C6C1122544C21/211/2333C31/221442C41/51/31/411/31/3C51/41/31/4312C61/41/31/231/21

判斷矩陣一致性檢驗：

歸一化特征向量W1=[0.342 1，0.184 7，0.242 3，0.047 2，0.097 7，0.086 0]T；λmax=6.333 8，C.I.=0.067，C.R.=0.053<0.100，判斷矩陣具有完全一致性，滿足要求。

判斷矩陣B2—C

B2C7C8C9C10C11C12C711/51/21/21/21/4C8515443C921/511/21/21/3C1021/4211/21/4C1121/42211/3C1241/33431

判斷矩陣一致性檢驗：

歸一化特征向量W2=[0.054 3，0.419 1，0.072 0，0.090 9，0.118 1，0.245 5]T；λmax=6.258 9，C.I.=0.052，C.R.=0.041<0.100，判斷矩陣具有完全一致性，滿足要求。

由上各判斷矩陣皆具有完全一致性，均滿足要求。

2.1.2 單個指標(biāo)評價

對于單個指標(biāo)，在這次調(diào)研中通過調(diào)查問卷等形式邀請到20位有關(guān)專家對指標(biāo)進(jìn)行評價和打分。指標(biāo)評分情況見表1。

表1 慈溪市長河鎮(zhèn)水環(huán)境整治項目效果評價的指標(biāo)權(quán)重及各指標(biāo)評價表

準(zhǔn)則層指標(biāo)權(quán)重子準(zhǔn)則層指標(biāo)權(quán)重評分情況顯著較好一般無直接效果B10.75河道水質(zhì)改善C10.34210.50.40.10.0城鎮(zhèn)整體面貌提升C20.18470.70.30.00.0行洪排澇能力提升C30.24230.40.50.10.0居民親水休閑活動C40.04720.10.40.40.1水利管理提升C50.09770.10.20.60.1群眾滿意程度C60.08600.80.20.00.0間接效果B20.25全鎮(zhèn)投資環(huán)境C70.05430.10.40.40.1居民生活質(zhì)量C80.41910.40.50.10.0交通與旅游C90.07200.10.60.30.0當(dāng)?shù)匚慕绦l(wèi)生C100.09090.10.30.40.2社會穩(wěn)定與安定C110.11810.20.40.30.1當(dāng)?shù)赜绊懗潭菴120.24550.70.30.00.0

由此表計算得準(zhǔn)則層指標(biāo)評價結(jié)果如下：

B1=[0.480 6，0.369 0，0.135 9，0.014 5]；B2=[0.384 8，0.422 6，0.157 0，0.035 4]

計算得目標(biāo)層指標(biāo)評價結(jié)果如下：

A=[0.456 6，0.382 4，0.141 2，0.019 7]

以上計算結(jié)果表示，長河鎮(zhèn)水環(huán)境整治項目的效果在“效果顯著、效果較好、效果一般、無效果”的程度分別是[0.456 6，0.382 4，0.141 2，0.019 7]。根據(jù)最大隸屬度原則可以得知，長河鎮(zhèn)水環(huán)境整治項目的效果屬于“效果顯著”。

由于人們更習(xí)慣于用定量的分值來表示評價的結(jié)果，為止，給出評判等級與相應(yīng)的分?jǐn)?shù)對應(yīng)進(jìn)行量化(見表2)。

表2 評價打分表[5]

于是，由此表可以得到長河鎮(zhèn)水環(huán)境整治項目所產(chǎn)生的效果評分為：100×0.456 6+85×0.382 4+70×0.141 2+50×0.019 7=89。

從計算結(jié)果可以看出，該項目得分89分，具有顯著效果。

2.2 評價結(jié)果

由以上計算可知，該項目的順利實施在當(dāng)?shù)禺a(chǎn)生了很好的效果，尤其是在直接效果中河道水質(zhì)改善、城鎮(zhèn)整體面貌提升、行洪排澇能力提升方面效果顯著；在間接效果中居民生活質(zhì)量、當(dāng)?shù)赜绊懗潭确矫嫘Ч@著。

3 結(jié) 語

寧紹平原河網(wǎng)地區(qū)小城鎮(zhèn)水環(huán)境整治項目效果后評價是基于多層次模糊綜合評價法構(gòu)建的一種評價方法。該方法最大的難點在于科學(xué)合理地選擇評價指標(biāo)。通過實地調(diào)研、專家問卷等形式，綜合各種其它因素考慮了包括C1到C12在內(nèi)的12個評價指標(biāo)。并通過引用實例驗證，該指標(biāo)體系科學(xué)合理、評價方法簡單適用、評價結(jié)果客觀，符合實際。因此，該評價法能夠適用于寧紹平原河網(wǎng)地區(qū)的其它小城鎮(zhèn)。

[1]汪健，張智勇.南方平原河網(wǎng)中小城鎮(zhèn)水系規(guī)劃建設(shè)思路探討[J].水利發(fā)展研究，2011(3)：43.

[2]黃鍵元.模糊集及其應(yīng)用[M].銀川：寧夏人民教育出版社，2000.

[3]許樹伯.層次分析法原理[M].天津：天津出版社，1988.

[4]謝承華.AHP及其應(yīng)用[J].蘭州商學(xué)院學(xué)報，2001(2)：79-82.

[5]王瑞娜，唐德善.黑河治水項目社會影響的多層次模糊綜合評價[J].人民長江，2006(7)：86.

(責(zé)任編輯 張書花)

Post Assessment on Effects of Small Town Water Environmental Renovation Project Based on Multilevel Fuzzy Comprehensive Evaluation Method —Case in Ningbo-Shaoxing Plain River Network Region

JIANG Ji1，XU Yan2

(1.Cixi Water Conservancy Bureau，Cixi 315300，Zhejiang，China; 2.Cixi Water Conservancy Construction，Survey and Design Institute Ltd.，Cixi 315300，Zhejiang，China)

Applying multilayer fuzzy comprehensive evaluation method to the post assessment on effects of small town water environment improvement project in Ningbo-Shaoxing plain river network region，the study translated index factor of each level from qualitative to quantitative，and made comprehensive evaluation objectively on the effects after the project implementation，providing important decision-making basis and reference for the future project implementation .Verified by case analysis，this evaluation method can be applied to other small towns in this region.

multilayer fuzzy comprehensive evaluation method；water environment improvement project；after effect evaluation；small towns；Ningbo-Shaoxing plain ；river network region

2015-10-14

蔣 吉(1982-)，男，工程師，碩士，主要從事海涂開發(fā)管理工作。

X52

A

1008-701X(2016)01-0020-03

10.13641/j.cnki.33-1162/tv.2016.01.005