區(qū)域環(huán)境質(zhì)量全局評價預(yù)測模型及運用

魏元玨

[摘要]環(huán)境的系統(tǒng)表現(xiàn)呈多種多面，范圍較廣。這就造成了它會受到更多的外界影響，其中最大的影響是人類活動的影響。環(huán)境系統(tǒng)也有它的復(fù)雜性，它其中的元素較多，通過一般的數(shù)字建模，是不能很好的確定它的特征，因而我們需要使用一種新的方式去進行模型建造，這種新的模型就是灰色系統(tǒng)動態(tài)模型。此模型的應(yīng)用，能夠清晰的進行環(huán)境系統(tǒng)的建模，還能夠減輕環(huán)境質(zhì)量評價的工作量，給環(huán)境質(zhì)量予以評價。文章對區(qū)域環(huán)境質(zhì)量進行了全局評價預(yù)測模型及運用的分析。

[關(guān)鍵詞]區(qū)域環(huán)境；質(zhì)量；全局評價；預(yù)測模型；運用

[DOI]1013939/jcnkizgsc201630190

“系統(tǒng)”是一個整體的概念，其中有各個部分組成一個系統(tǒng)。系統(tǒng)發(fā)揮的是全局的作用，系統(tǒng)將其中的各個部分聯(lián)系在一起，進行共同發(fā)揮作用。此外，系統(tǒng)與部分之間相互依存，相互作用，共同進行協(xié)作。在我們了解了系統(tǒng)時，我們還需要了解環(huán)境系統(tǒng)。環(huán)境系統(tǒng)，是指地球上各類生物與非生物之間的總稱。這里的生物因素有人與動植物圈，非生物因素有大氣、土壤、水等環(huán)境，還參與一些引力等自然現(xiàn)象。[1]從中我們可以看出，環(huán)境系統(tǒng)的龐大性和復(fù)雜性。因而，我們需要去找尋，更好的方法去進行環(huán)境質(zhì)量全局的評價，不斷推進新的形勢與新的方法，使其能夠獲得更好的收獲。

1指標(biāo)體系

環(huán)境作為一個系統(tǒng)，擁有著目標(biāo)性、層次性、多變性等。并且組成環(huán)境系統(tǒng)的每個變量之間，都有著復(fù)雜的關(guān)系，這些關(guān)系構(gòu)成了一個完整的環(huán)境系統(tǒng)。第一，經(jīng)濟的發(fā)展帶來重工業(yè)的發(fā)展，發(fā)展形勢很難得到轉(zhuǎn)變，還是以粗放型的經(jīng)濟為主體，帶來了一定的環(huán)境污染；第二，人口的不斷增多，使得環(huán)境壓力在不斷加大，資源的利用率和排放率也在不斷增加。經(jīng)濟的發(fā)展也使得國家投入了大部分的資金，去進行環(huán)保工程，例如，環(huán)境保護、植樹造林、建設(shè)綠化帶等。

11經(jīng)濟發(fā)展指標(biāo)

反應(yīng)國內(nèi)的生產(chǎn)總值、工業(yè)總值等，這些重工業(yè)對于環(huán)境污染較農(nóng)業(yè)更為嚴(yán)重，因而我們在進行建模時，一定需要把工業(yè)總值作為重點來建設(shè)。其次，人口的快速增長也給環(huán)境帶來了一定的污染，例如，垃圾的排放、資源的不合理利用、產(chǎn)品的消費等。[2]在一些城市中，城市人口已經(jīng)占據(jù)一半以上，城鎮(zhèn)人口在不斷地增長中，必然也給環(huán)境帶來了一定的影響。因此我們需要在構(gòu)建模型時，將城鎮(zhèn)人口作為社會指標(biāo)的代表，這樣具有典型性。最后，煤炭、電力等資源也是主要空氣的污染源，即使它相關(guān)聯(lián)在工業(yè)和人口，但它具有影響環(huán)境的直接性，需要我們進行建模時，把它加入能源消耗指標(biāo)當(dāng)中。

12環(huán)境質(zhì)量指標(biāo)

環(huán)境質(zhì)量指標(biāo)包含的方面較廣，綜合性也較強，主要包含：大氣環(huán)境、土壤環(huán)境、輻射環(huán)境、水環(huán)境等。水環(huán)境代表著水資源以及化學(xué)含氧量；大氣環(huán)境主要有粉塵和二氧化碳；土壤環(huán)境包含固體廢棄物，工業(yè)塵土；輻射環(huán)境主要是受到輻射影響的區(qū)域。

13生態(tài)指標(biāo)

生態(tài)指標(biāo)主要是，城市的綠化帶以及綠色植物的覆蓋，這些里面混合著土地的面積，與一些環(huán)保區(qū)域，很難進行預(yù)計與估算，我們可以將它們剔除出去，在進行模型的建設(shè)。

14環(huán)境管理指標(biāo)

環(huán)境管理指標(biāo)是一些環(huán)保投資，污染監(jiān)控之類的指標(biāo)、城市環(huán)境的檢測等，其中環(huán)保投資，主要有污染整治投資、生態(tài)保護費用等一些費用。這些費用，能夠更好地體現(xiàn)社會的努力、企業(yè)的幫助、政府的扶持，這些能讓建模更加有意義，體現(xiàn)建模的嚴(yán)格性，不斷反應(yīng)區(qū)域的發(fā)展情況。

2區(qū)域環(huán)境質(zhì)量全局評價預(yù)測模型

21GM模型

未來的指標(biāo)方法與模式，需要我們不斷地去進行探索。我們現(xiàn)如今的一些預(yù)測方式多種多樣，可供我們選擇的也較多。但是我們一般不會使用那么多，我們只使用一些較常用的。比如，逐漸回歸方法、線性回歸方法、概率預(yù)測方法等。目前，灰色系統(tǒng)理論也應(yīng)用在多種領(lǐng)域當(dāng)中。灰色系統(tǒng)要求我們從大方向看問題，要求看問題的系統(tǒng)性。[3]它主要用于研究一些結(jié)構(gòu)信息不清晰的系統(tǒng)。從中我們可以看出，環(huán)境系統(tǒng)就是典型的灰色系統(tǒng)，并且具有很強的復(fù)雜性。

灰色系統(tǒng)為我們提供了，一種新型的建模方法，這種建模方法叫做微分方程。我們一般在進行建模的時候，會大量應(yīng)用到原始數(shù)據(jù)。而灰色系統(tǒng)理論是應(yīng)用到電腦生成的數(shù)據(jù)，很是方便。即使在電腦上的信息不夠充分，不容易整理，但是系統(tǒng)本身有其的有序性，能幫助解決這一問題。對于灰色系統(tǒng)理論來說，一些無規(guī)律的數(shù)據(jù)以及排列混亂的物品，都是可以用灰色理論系統(tǒng)解決的?；疑到y(tǒng)從大方面來看，每一個系統(tǒng)都是有能量的，能量必將伴隨著累積衰退，這其中就包含指數(shù)的量化?；疑到y(tǒng)理論，可以將雜亂無章、沒有任何規(guī)律性的數(shù)據(jù)，變得更加的清晰明了，并且從中深挖出其中的規(guī)律。其中GM模型就是灰色系統(tǒng)模型中的一種，它的建模方式是這樣的：

由此我們可以看出，原始的時間序列可以用GM模型進行處理。它能夠?qū)?shù)據(jù)處理的更規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)。還可以處理加權(quán)后的數(shù)據(jù)，應(yīng)用度很廣。因而，我們可以用它進行對綜合指數(shù)的預(yù)測，進而得到原始數(shù)據(jù)。我們可以應(yīng)用GM模型進行工業(yè)總產(chǎn)值、區(qū)域環(huán)境系統(tǒng)、環(huán)境質(zhì)量等進行分析，各污染物數(shù)據(jù)預(yù)測，可由環(huán)境質(zhì)量綜合指數(shù)和各污染物權(quán)分布求得。

22相對關(guān)聯(lián)預(yù)測模型

相對關(guān)聯(lián)預(yù)測模型，是通過關(guān)聯(lián)矩陣得以實現(xiàn)的，矩陣的每一行都有相應(yīng)的關(guān)聯(lián)度，可以對一些單獨數(shù)據(jù)，進行單獨的預(yù)測，我們進行的預(yù)測通常公式如下：

設(shè)C為各項目標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)矩陣，Ri為行向量，規(guī)一化Ri得R—i，

R—j={rij/5i=1rij，i=1，2，…，5}

我們從中可以看出，相對關(guān)聯(lián)模型對于數(shù)據(jù)處理的方面，做得很好，能將數(shù)據(jù)之間聯(lián)系到一起，不斷對數(shù)據(jù)進行關(guān)聯(lián)分析，最后得出關(guān)聯(lián)的結(jié)果。在實際的區(qū)域環(huán)境評價系統(tǒng)中，也會起到很大的作用，對于數(shù)據(jù)的整合有著很大的幫助，更好地體現(xiàn)數(shù)據(jù)的聯(lián)系性。

3區(qū)域環(huán)境質(zhì)量全局評價預(yù)測模型運用

這個模型使用中國的華東地區(qū)為例，其中表中體現(xiàn)了此地的人數(shù)、能源消耗、污染物的排放、經(jīng)濟發(fā)展、環(huán)保建設(shè)等。見下表。

我們之后可以對數(shù)據(jù)進行綜合評價與預(yù)測，更能體現(xiàn)出數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

①綜合評價。我們在進行建模之后，數(shù)據(jù)都清晰地展現(xiàn)在眼前，可是對于數(shù)據(jù)的情況，我們還不是很了解，這就需要我們通過，對數(shù)據(jù)進行綜合評價來分析。數(shù)據(jù)的綜合評價較好，就說明環(huán)境質(zhì)量不錯，加入評價得不好，就說明環(huán)境較差，需要我們不斷地去改進。②預(yù)測。我們可以將一組數(shù)據(jù)，用GM模型分別去預(yù)測它的指標(biāo)，之后利用關(guān)聯(lián)預(yù)測模型，進行相關(guān)性的預(yù)測，最后在得出預(yù)測的結(jié)果，預(yù)測的結(jié)果對于我們來說，有著很重要的意義。③檢驗。在這些工作都做完了的情況下，我們需要對這些數(shù)據(jù)結(jié)果，進行檢驗，以免發(fā)生錯誤的數(shù)據(jù)。早檢查出來，早改正，也能體現(xiàn)出建模的準(zhǔn)確性，更好地使我們的區(qū)域環(huán)境全局評價更為準(zhǔn)確。

4結(jié)論

通過，對區(qū)域環(huán)境質(zhì)量全局評價預(yù)測模型的運用，我們發(fā)現(xiàn)區(qū)域環(huán)境，給我們帶來了一定的意義，可以讓我們看出環(huán)境的情況，而對于區(qū)域環(huán)境整合分析建模，可以讓我們發(fā)現(xiàn)環(huán)境的問題。通過這些清晰的建模數(shù)據(jù)，我們更能清晰的了解環(huán)境的一些問題。

參考文獻：

[1]張吉旺區(qū)域環(huán)境質(zhì)量全局評價預(yù)測模型及應(yīng)用[D].濟南：山東大學(xué)，2007

[2]汪嘉楊水環(huán)境及水資源分析計算的新方法及其應(yīng)用[D].成都：成都信息工程學(xué)院，2007

[3]蔣志方城市空氣質(zhì)量預(yù)測模型與數(shù)據(jù)可視化方法研究[D].濟南：山東大學(xué)，2011