基于TOPSIS方法的霧霾污染風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

王沁

摘要：本文采用層次分析法與逼近理想點(diǎn)法評(píng)價(jià)相結(jié)合的方法，研究霧霾污染情景下城市的風(fēng)險(xiǎn)性。首先通過(guò)選取敏感因子建立了霧霾污染情景下城市風(fēng)險(xiǎn)的指標(biāo)并通過(guò)層次分析法確定各個(gè)指標(biāo)的權(quán)重；利用多目標(biāo)決策方法中的逼近理想點(diǎn)法來(lái)計(jì)算選取的16個(gè)城市的風(fēng)險(xiǎn)，根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行排序得到這16個(gè)城市關(guān)于霧霾污染的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)，通過(guò)風(fēng)險(xiǎn)計(jì)算的結(jié)果分析各城市霧霾污染形成的主要原因并對(duì)此給出相應(yīng)的發(fā)展對(duì)策和建議。

關(guān)鍵詞：TOPSIS方法；霧霾污染風(fēng)險(xiǎn)

1.引言

霧霾污染是整個(gè)社會(huì)越來(lái)越關(guān)注的一個(gè)問(wèn)題，霧霾天氣對(duì)能見(jiàn)度，空氣質(zhì)量，人們的交通，生活和健康都造成了嚴(yán)重的影響。霧霾天氣的出現(xiàn)不僅僅與氣象條件有關(guān)同時(shí)也與區(qū)域的社會(huì)因素經(jīng)濟(jì)因素和污染源有著密切的關(guān)系[2]。目前對(duì)于各類環(huán)境污染的風(fēng)險(xiǎn)研究主要集中在水污染和土壤污染，而對(duì)于霧霾這類空氣污染的風(fēng)險(xiǎn)研究較少。造成霧霾污染的原因有很多，主要有二氧化硫的二次轉(zhuǎn)化，工業(yè)煙塵排放，工業(yè)粉塵排放，機(jī)動(dòng)車排放等[2，3，4]。同時(shí)由于各個(gè)區(qū)域的自然環(huán)境和社會(huì)環(huán)境的不同，造成了各個(gè)區(qū)域在霧霾污染的情景下風(fēng)險(xiǎn)的高低不同。本文通過(guò)選取造成霧霾污染風(fēng)險(xiǎn)因素來(lái)建立評(píng)價(jià)體系，獲取評(píng)價(jià)指標(biāo)及權(quán)重并通過(guò)逼近理想點(diǎn)法來(lái)計(jì)算區(qū)域的風(fēng)險(xiǎn)。

2.評(píng)價(jià)體系和方法簡(jiǎn)介

2.1層次分析法[5]

AHP層次分析法的基本原理就是把一個(gè)較為復(fù)雜的問(wèn)題看成一個(gè)整體，通過(guò)對(duì)整體中各個(gè)因素的劃分出有相互聯(lián)系的層次，通過(guò)專家打分的方法對(duì)各個(gè)層次因素進(jìn)行比較，從而建立判斷矩陣計(jì)算出每個(gè)層次各個(gè)因素的權(quán)重，從而根據(jù)權(quán)重進(jìn)行結(jié)果的計(jì)算和排序。

2.2 逼近理想點(diǎn)法[6]

TOPSIS方法是一種常用的多目標(biāo)決策方法，主要是通過(guò)決策目標(biāo)的正負(fù)理想解來(lái)進(jìn)行排序。其求解的一般步驟為：構(gòu)建決策矩陣同時(shí)進(jìn)行無(wú)量綱化處理得到無(wú)量綱化決策矩陣V=（vij）m*n，構(gòu)建加權(quán)決策矩陣R=（rij）m*n，確定備選方法的正理想解S+和負(fù)理想解S-，并計(jì)算各個(gè)備選方案到正負(fù)理想解的歐式距離然后進(jìn)行排序。

3.霧霾污染情景下風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)體系

3.1霧霾污染情景下區(qū)域風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)及權(quán)重

由于目前沒(méi)有固定的霧霾污染風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)體系，本文參考了霧霾污染物來(lái)源分析，環(huán)境污染脆弱性分析等研究成果，綜合考慮了自然，社會(huì)和污染物來(lái)源三大主要因素，選取了相應(yīng)的指標(biāo)，構(gòu)建了評(píng)價(jià)指標(biāo)體系同時(shí)利用AHP方法得出指標(biāo)權(quán)重如表1：

3.2 基于逼近理想點(diǎn)法的霧霾污染情景下城市風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

1.數(shù)據(jù)選?。罕疚牡难芯坎捎昧恕吨袊?guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》的相關(guān)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)處理標(biāo)準(zhǔn)如下：（1）如果某個(gè)城市的指標(biāo)數(shù)據(jù)缺失超過(guò)2個(gè)，則不作為評(píng)價(jià)對(duì)象，故本文選取了16個(gè)數(shù)據(jù)全面的城市作為評(píng)價(jià)對(duì)象；（2）由于在霧霾污染的情況下各個(gè)城市的風(fēng)險(xiǎn)與其居民和經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平密切相關(guān)，故選考慮了各個(gè)城市的人口密度和人均GDP值。

4.結(jié)果分析

本文通過(guò)收集整理十六個(gè)城市的霧霾污染相關(guān)數(shù)據(jù)，利用本文提出的指標(biāo)體系和TOPSIS方法對(duì)十六個(gè)城市的霧霾污染風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了評(píng)估，得到了十六個(gè)城市霧霾污染風(fēng)險(xiǎn)的排名。在經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度相當(dāng)?shù)那闆r下，分析比較各個(gè)城市在霧霾污染下的風(fēng)險(xiǎn)。首先，可以看到北京，天津，上海，重慶這四個(gè)大型的直轄市的排名較為靠前，說(shuō)明其在面對(duì)霧霾污染的情況下風(fēng)險(xiǎn)性較高，造成這種高風(fēng)險(xiǎn)的原因主要是污染物來(lái)源多且人口密度大使得城市的敏感性較高。其次，我們可以發(fā)現(xiàn)一些工業(yè)城市的排名也較為靠前，例如哈爾濱太原等，說(shuō)明這些城市在污染物排放較高的情況下，同時(shí)自然環(huán)境的狀態(tài)較差使得城市的自身抵御污染的能力較低，從而造成了城市在霧霾污染的情況下風(fēng)險(xiǎn)較高。同時(shí)，在排名較為靠后的幾個(gè)城市，如杭州，西安，廣州等，這些城市雖然存在著一定程度的污染物排放，人口密度和人均GDP也較高，但是由于其自然環(huán)境良好，有利于污染物擴(kuò)散同時(shí)自身具備一定消化污染物的能力，因此可以看到其在霧霾污染情況下風(fēng)險(xiǎn)性相對(duì)于其他幾個(gè)城市較低。

5.結(jié)論

本文通過(guò)利用層次分析法與逼近理想點(diǎn)評(píng)價(jià)方法相結(jié)合，能夠較為準(zhǔn)確和客觀的評(píng)價(jià)了霧霾污染情景下的城市風(fēng)險(xiǎn)性。為城市治理污染和未來(lái)建設(shè)方向提出了一定的意見(jiàn)和建議。但是由于影響霧霾污染風(fēng)險(xiǎn)的因素有很多，本文只選取了其中較為具有代表性的幾個(gè)因素，在評(píng)價(jià)的過(guò)程當(dāng)中還是有很多其他的重要的影響因素，因此本文的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系有待完善和補(bǔ)充。逼近理想點(diǎn)法能夠?yàn)槲覀兲峁┮粋€(gè)較為客觀的排序和評(píng)價(jià)結(jié)果，但是其方法本本身也具有一定的局限性，綜上在本文的工作基礎(chǔ)上，未來(lái)的研究工作可以有很大的發(fā)展空間。（作者單位：電子科技大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院）

參考文獻(xiàn)

[1]潘本鋒， 汪 巍， 李 亮， 李健軍， 王瑞斌.我國(guó)大中型城市秋冬季節(jié)霧霾天氣污染特征與成因分析[J]. 環(huán)境與持續(xù)發(fā)展， 2003， 1：22-36

[2]王瑋，湯大鋼，等.中國(guó)PM2.5污染狀況和污染特征的研究[J].環(huán)境科學(xué)研究，2000，13（1）：1-5

[3]朱先磊，張遠(yuǎn)航，等.北京市大氣細(xì)顆粒物PM215的來(lái)源研究[J].環(huán)境科學(xué)研究，2005，18（5）：1-5.

[4]黃輝軍，劉紅年，等.南京市PM2.5物理化學(xué)特性及來(lái)源分析[J].氣候與環(huán)境研究，2007，11（6）：713-722

[5]葉珍，基于AHP的模糊綜合評(píng)價(jià)方法研究及應(yīng)用[D]，廣州：華南理工大學(xué)碩士學(xué)位論文，2010.

[6]張先起， 梁 川， 劉慧卿. 基于熵權(quán)的改進(jìn)TOPSIS法在水質(zhì)評(píng)價(jià)中的應(yīng)用[J].哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)， 2007，39（10）：1670-1672.